浅谈湿喷机喷头总成的结构优化

孙晓亮，张其智，黄 永

(江西鑫通机械造有限公司，辽宁 沈阳110000)

从20世纪70年代起，在西方发达国家中湿喷技术开始推行，各种湿喷机也陆续开发。在我国随着人们的环保意识的增强，以及对混凝土工程质量要求的提高，越来越多的湿式混凝土喷射机被采用。在一些进行国际招标的大型水利工程中，如二滩水电站、黄河小浪底工程、三峡工程等均是采用湿式混凝土喷射机作业。

混凝土喷浆车是一种将用于泵送混凝土的泵送机构和用于布料的臂架系统集成在汽车底盘或自制底盘上的设备，泵送机构利用底盘发动机或电机动力，将料斗内的混凝士加压送入管道内，管道附在臂架上，操作人员控制臂架移动，将泵送机构泵出的混凝土通过与空压机送出的压缩空气混合后喷射在受喷面上，从而形成壁面支护层起到支护作用。本文主要针对现场施工时湿喷车喷头总成240油缸联接螺栓发生断裂现象对结构进行优化，避免因喷头故障影响湿喷机喷射效率。

1 湿喷车主要结构

混凝土喷浆车的种类很多，但是其基本组成部件是相同的，车载混凝土湿喷车主要由汽车底盘、汽车底盘动力系统、回转系统、液压系统、电控系统、副车架及支撑系统、电机动力系统、速凝剂系统、电缆收放系统 、臂架系统 、泵送系统 、泵管、喷射系统、水系统润滑系统等部分组成。本文主要讨论臂架系统中的喷头总成。

1.1 臂架系统

该系统在混凝土喷施时起到泵送管路支撑作用具有布料的功能。臂架系统主要由多节臂架、连杆、油缸、连接件铰接而成的可俯仰和伸缩的平面四连杆机构组成，通过臂架油缸伸缩、转台转动，将喷射混凝土经由附在臂架上的输送管，直接送达臂架末端喷头所指位置即受喷点。混凝土喷浆车的臂架采用的是二级伸缩俯仰式，大臂可以在大臂俯仰油缸的作用下向上俯70°，小臂在小臂俯仰油缸的作用下可上下俯仰；向下俯100°，小臂伸缩节可以在小臂固定节里面作伸缩往复运动（由伸缩油缸带动）。

图1 臂架结构图

1.2 喷头总成

该机构安装在臂架最前端，具有两个自由度，可以绕小臂伸缩节轴线作360°的旋转，也可以在喷头摆动油缸的作用下作240°的摆动，同时喷头也可以作360°的刷动。该系统与混凝土输送管、压缩空气风管、速凝剂输送管连接，在喷头内部混合后利用压缩空气的压力从喷嘴喷射出去，这样在臂架的各个动作下，喷嘴可以完成空间任意方向的施工。

图2 喷头结构图

喷头总成在施工中持续受到震动载荷,同时在施工时操作手会利用喷头清理钢拱架上突出的混凝土，喷头结构240摆动油缸联接螺栓受径向载荷作用，造成在施工过程中240摆动油缸连接螺栓松动发生断裂现象，为解决此问题对240摆动油缸联接进行结构优化。

上部新增件2 盖板与240摆动油缸紧密配合，件5定位座插入摆动油缸与件7吊架紧密配合，通过螺栓3联接紧固，承受震动载荷及径向载荷，件6螺栓不受径向力作用，防止件6螺栓断裂，减少了施工过程中的故障率。

图3 优化结构

2 结语

湿喷机已成为隧道施工必不可少的工程机械，要求我们机械人通过不断的优化结构，提升喷射效率，减少故障率，更好的服务于国家的现代化建设。