专利名称：电动滑模混凝土衬砌机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种斜坡和平面混凝土衬砌设备，特别是一种滑模混凝土衬砌机。
背景技术：
国内现仅有两种斜坡混凝土衬砌机。一种是由“滚筒振动式衬砌机”专利技术产生的滚筒振动液压式衬砌机，另一种是根据公路滚筒振动梁演变的偏心振动电动滚筒衬砌机。其中，第一种存在机构较复杂，造价高，维修工作量大，不能衬砌坡顶的坡肩，故障较多的不足；而第二种存在工效低，振捣不密实，灵活性差等缺陷，且仅适合一定坡比和坡长的斜面衬砌，不能一次完成坡脚和坡顶的坡肩的混凝土成型衬砌。
目前，国外斜坡水泥衬砌机或混凝土摊铺机，根据成型技术分为滚筒衬砌机和滑模衬砌机两种，其传动方式均为液压式。其中，滑模衬砌机存在设备庞大，灵活性差，造价昂贵等缺点；而滚筒式衬砌机存在衬砌混凝土不密实，故障多，工效低，维修工作量大。它们都存在安装拆卸周期长，对坡长和坡比的变化适应性较差。
发明内容
本实用新型的目的是研制一种结构合理，使用灵活，性能优越、造价低廉，衬砌质量好，工效高的电动滑模混凝土衬砌机，一次完成坡脚，斜面，坡顶坡肩混凝土的摊铺、密实振捣、成型衬砌，且能满足坡长和坡比变化的混凝土衬砌，通过改变装配方式，也能用于平面混凝土衬砌。
本实用新型包括带有行走机构、升降调整装置的料仓框架结构，料仓上装有布料装置，整机上部设有皮带输送机，上述行走机构和布料装置由电机驱动，料仓中装有高频电动振捣棒。
上述行走机构包括双轮驱动车轮组，上述双轮驱动车轮组包括变频电动机或电动机、摆线针轮减速机或星轮减速机，上述行走机构沿铺设的轨道行走，升降调整装置为带手轮的螺旋装置。上述电动机和减速机部分可用多种公知的技术实现。
料仓框架结构是钢板焊接的料仓和桁架组合结构，也可采用多种公知的固定连接方式实现；两套螺旋布料器的变频电动机或电动机、摆线针轮减速机或星轮减速机、螺旋绞笼支撑轴承分别安装在料仓的两端，螺旋绞笼另一个支撑轴承安装在料仓的中部料仓前仓板上；料仓的后仓板上装有若干套弹簧悬挂的折弯形高频电动振捣棒，料仓的右上部安装一套弹簧悬挂的直形高频电动振捣棒。所有动力均由380V交流电源提供。
电气自动控制装置设有料仓内混凝土料位监控和“PLC”控制功能，可实现衬砌机沿轨道自动协调一致的和转弯，自动输料布料并与整机行走自动协调一致、密实振捣、提浆、挤压成型，一次自动完成对斜坡、坡脚及其坡顶坡肩的混凝土自动衬砌。
为实现衬砌机自动控制，在衬砌机下部料仓内安装料位计，与控制装置形成闭环回路，所有的电动机采用变频电动机，实现行走和布料绞笼转速的无级自动调节、协调一致。
为克服车轮与轨道之间打滑现象，车轮组上轨道设有撒砂装置或整机增加配重。
整机高度通过升降调整装置调整实现。
料仓框架结构由两端变角模块和倾斜直段模块组成。更换两端变角模块和增减直段模块可满足不同坡长和不同坡比的斜坡及其坡脚和坡肩衬砌，改变装配形式，可用于衬砌平面。
此外，机架的两端通过升降调整机构与行走机构连接，这能够便于适应现场地形情况，并满足不同衬砌厚度的要求。升降调整机构的具体结构可包括与机架连接的连接板，上连接筒固定在连接板上，下连接筒套于上连接筒内，固定在上连接筒内、装有手轮的升降螺杆与下连接筒上的螺母配合。
本实用新型与现有技术相比，使整机结构简单，是进口的液压滑模衬砌机造价的十五分之一，它使用灵活、安装撤卸方便、维护工作量少、性能优越可靠，工效高，配有先进的控制装置，适应性好，可实现斜坡长度，衬砌厚度0.08~0.40米的混凝土衬砌；改变装配形式可用于平面不同宽度的混凝土衬砌。
图1为本实用新型实施例的示意图；图2为本实用新型实施例的右视图；图3为图1中A-A向示意图；
图4为行走车轮组的示意图；图5为图4的侧视图；图6为升降调整装置的示意图；图7为机架示意图；图8为料仓框架结构示意图；图9为布料装置示意图；图10为折弯形电动高频振捣棒示意图；图11为折弯形电动高频振捣棒侧视图；图12为折弯形电动高频振捣棒俯视图；图13为直形电动高频振捣棒示意图。
图中1.双轮驱动车轮组，2.支承销轴，3.螺旋升降调整装置，4.料仓框架结构，5.布料装置，6.电动高频振捣装置，7.料仓封堵结构，8.料位计，9.支撑连接版，10.电气控制装置，11.导向轨道，12.电动机，13.减速机，14.链轮，15.轴承，17.车轮组壳体，18.车轮，19.链条胀紧装置，20.链条，21.手轮，22螺杆，23.推力轴承，24.升降套筒，25.法兰，26.升降器，27.套筒，29.料仓框架模块一，30.料仓框架模块二，31.坡顶渠肩模板，32.下支撑架，33.连接板，35.料仓前挡板，36.料仓后挡板，37.电动机，38.减速机，39.链轮，40.链条，41.链轮，42.轴承，43.传动轴，45.螺旋铰笼，46.支承座，47.轴承座。48.电动高频振动电机，49.电动高频振动电机连接段，50.支撑板，51.L型支撑板，52.弹簧，53.螺栓，54.电动高频振动电机，55.电动高频振动电机连接段。56.L型支撑板，57.弹簧，58.支撑板，60.料仓封堵板一，61.料仓端板一，62.料仓封堵板二，63.料仓端板二，64.支撑板一，65.支撑板二66.圆环法兰盘。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例料仓框架结构4作为主体结构，行走机构沿铺设的导向轨道11行走，螺栓连接四块支撑连接板9，该支撑连接板螺栓连接螺旋升降调整装置3，通过支承销轴2连接支承在四个双轮驱动车轮组1上；电动高频振捣装置6由料仓后挡板36上螺栓53连接若干套在料仓内，同一平面上均距排列的折弯形电动高频振捣棒和在坡顶渠肩模板31上螺栓连接安装的一套水平插入料仓内的直形电动高频振捣棒组成；料仓前挡板35的下部设有料仓封堵结构7，料仓框架结构左下部的料仓上部设有料位计8，料仓框架结构上装有布料装置5，电气控制装置10的控制柜安装在下支撑架32上，其余的电气设备元件安装在料仓框架结构4前后两侧框架的腹腔内。
料位计8与控制装置形成闭环回路，具有混凝土料位监控功能，所有的电动机采用变频电动机；双轮驱动车轮组1的驱动电机上设有数码测速装置，通过带有PLC功能的电气控制装置控制，实现整机行走和布料螺旋蛟笼45转速的无级自动调节、协调一致。
如图4、图5所示，本实施例的双轮驱动车轮组1结构为车轮组壳体17上螺栓连接安装电动机12和减速机13，二者之间采用直联，电动机末端输出轴装有编码器，减速机13输出轴上通过键连接装有链轮14，减速机输出轴的末端由轴承15固定车轮组壳体17，链条20由链条胀紧装置19实现胀紧，链轮14经过链条20同时传动至两套车轮18上，带动整机行走。为进一步防止车轮与轨道之间打滑现象，车轮组壳体上17可设有轨道撒砂装置。
如图6所示，本实施例的螺旋升降调整装置3结构为手轮21通过键连接，螺母固定在升降螺杆22上，升降螺杆上部通过套筒27压紧两套推力轴承23固定在升降套筒24上，升降螺杆与升降器26螺纹连接，设有中心定位轴的法兰25与升降套筒24焊接通过螺栓连接在料仓框架结构4上。通过转动手轮21，实现料仓框架结构4四个支撑点高度变化，从而实现整机水平和高度的调整。
如图8所示，本实施例的料仓框架结构4；料仓框架模块一29与料仓框架模块二30之间采用法兰螺栓连接；料仓框架模块一29螺栓连接坡顶渠肩模板31，四块连接板33由外侧两列螺栓连接固定在料仓框架模块一29或下支撑架32上，内侧两列螺栓孔用于螺栓连接螺旋升降调整装置3，连接板33设有中心定位孔。料仓为焊接件，它主要由槽形的料仓前挡板35、料仓后挡板(兼作滑模板)36，料仓封堵板一60，料仓端板一61，料仓封堵板二62，料仓端板二63，支撑板一64，支撑板二65构成；料仓框架模块一29与料仓框架模块二30为焊接组合结构。
本实施例的料仓框架结构4和下支撑架32之间采用法兰螺栓连接构成主框架结构。支撑架32为焊接组合结构。
螺旋升降调整装置3通过法兰25上的中心定位轴，可相对于连接板定位中心旋转，进行转动安装位置的变换，以及更换坡顶渠肩模板31和料仓框架模块二30，使衬砌机适应于不同斜度和斜长的斜坡衬砌混凝土。
如图9所示，本实施例的布料装置5结构为由左右两套螺旋布料器组成，它们均有相同的零部件组装而成，其安装支承形式相同。以右边的螺旋布料器为例说明驱动电动机37和减速机38采用直联，减速机前端采用法兰螺栓连接在料仓端板61上、圆环法兰盘66套装机身并通过螺栓连接在支撑板一64上，将减速机支撑牢固；减速机输出轴上装有链轮39，传动轴43的右端装有链轮41，左端带有法兰盘；螺旋铰笼45右端带有法兰盘与传动轴43螺栓刚性连接，其左端支承在轴承座47上，右端支承在轴承42上，支撑座46焊接在料仓后挡板36上；链轮39通过链条40带动螺旋铰笼45转动。左右螺旋铰笼的长度可以不相同；螺旋铰笼与传动轴可采用其他形式的联轴器连接，二者也可做成成体。
如图10、11、12所示，本实施例的电动高频振装置的折弯形振捣棒结构为电动高频振动电机48、电动高频振动电机连接段49、支撑板50依次焊接；弹簧52的上下两端分别由螺栓固定在L型支撑板51和支撑板50上，共设有四套弹簧；折弯形振捣棒有螺栓53固定在料仓后挡板上。
如图13所示，本实施例的电动高频振装置的电动高频直形振捣棒6结构为电动高频振动电机54、电动高频振动电机连接段55、支撑板58依次焊接；弹簧57的上下两端分别由螺栓固定在L型支撑板51和支撑板58上，同样设有四套弹簧，L型支撑板56左侧面和坡顶渠肩模板的右侧面之间设有橡胶垫板，该振捣棒水平安装，螺栓固定，是高频振动电机54插入料仓内。
电动高频振捣棒的振动电机均内置于仓内混凝土内部，从而形成内置型电动高频振捣混凝土装置。
该项实用新型技术实施例可实现螺旋升降调整装置与主框架之间进行转动安装位置的变换，以及更换坡顶渠肩模板和料仓框架模块，可适应于不同斜度和斜长的斜坡衬砌混凝土；改变装配形式可用于在平面上完成不同宽度的混凝土衬砌；内置型电动高频振捣混凝土装置使衬砌的混凝土密实性好；混凝土衬砌厚度0.08~0.40米。
权利要求1.一种电动滑模混凝土衬砌机，包括带有行走机构、升降调整装置的料仓框架结构，料仓上装有布料装置，整机上部设有皮带输送机，其特征在于所述行走机构和布料装置由电机驱动，料仓中装有高频电动振捣棒。
2.如权利要求1所述的电动滑模混凝土衬砌机，其特征在于所述行走机构包括双轮驱动车轮组，所述双轮驱动车轮组包括变频电动机或电动机、摆线针轮减速机或星轮减速机，所述行走机构沿铺设的轨道行走，升降调整装置为带手轮的螺旋装置。
3.如权利要求1或2所述的电动滑模混凝土衬砌机，其特征在于所述料仓框架结构包括由钢板焊接的料仓和桁架组合结构；料仓的后仓板上装有至少一套弹簧悬挂的折弯形高频电动振捣棒，料仓的右上部安装一套弹簧悬挂的直形高频电动振捣棒。
4.如权利要求3所述的电动滑模混凝土衬砌机，其特征在于所述布料装置为两套螺旋布料器，螺旋布料器包括变频电动机或电动机、摆线针轮减速机或星轮减速机、螺旋绞笼支撑轴承，变频电动机或电动机、摆线针轮减速机或星轮减速机、螺旋绞笼的一个支撑轴承分别安装在料仓的两端，螺旋绞笼另一个支撑轴承安装在料仓的中部料仓前仓板上；
5.如权利要求4所述的电动滑模混凝土衬砌机，其特征在于车轮组上轨道设有撒砂装置。
6.如权利要求5所述的电动滑模混凝土衬砌机，其特征在于机架的两端通过升降调整机构与行走机构连接，所述升降调整机构包括与机架连接的连接板，有上连接筒固定在连接板上，下连接筒套在上连接筒内，固定在上连接筒内装有手轮的升降螺杆与下连接筒上的螺母配合。
7.如权利要求6所述的电动滑模混凝土衬砌机，其特征在于料仓框架结构由可更换的两端变角模块和倾斜直段模块组成。
专利摘要本实用新型涉及一种斜坡和平面混凝土衬砌设备，特别是一种滑模混凝土衬砌机。本实用新型包括带有行走机构、升降调整装置的料仓框架结构，料仓上装有布料装置，整机上部设有皮带输送机，上述行走机构和布料装置由电机驱动，料仓中装有高频电动振捣棒。本实用新型与现有技术相比，使整机结构简单，是进口的液压滑模衬砌机造价的十五分之一，它使用灵活、安装撤卸方便、维护工作量少、性能优越可靠，工效高，配有先进的控制装置，适应性好，可实现斜坡长度，衬砌厚度0.08～0.40米的混凝土衬砌；改变装配形式可用于平面不同宽度的混凝土衬砌。
文档编号E04G21/02GK2732902SQ20042009744
公开日2005年10月12日 申请日期2004年11月5日 优先权日2004年11月5日
发明者韩其华, 耿福明, 贾乃波, 瞿潇, 郭忠, 许志云, 白玉慧, 祝凤山, 田质胜 申请人:韩其华, 耿福明, 贾乃波