矿用混凝土喷射台车

684 编辑：管理员来源：中国铁建重工集团股份有限公司

2024-03-12 16:50:01

权利要求书： 1.一种矿用混凝土喷射台车，包括车体及喷嘴，其特征在于，所述车体上设有用于安装喷嘴的臂架组件及用于将混凝土泵送至喷嘴的泵送组件，所述臂架组件连接有驱动臂架组件多维度旋转的臂架回转机构，所述泵送组件连接有驱动所述泵送组件升降的升降驱动机构；

所述臂架回转机构包括带动臂架组件水平旋转的第一回转组件及带动臂架组件竖直旋转的第二回转组件，所述臂架组件安装于所述第二回转组件上，所述第二回转组件安装于所述第一回转组件上；

所述臂架组件包括与臂架回转机构铰接的第一臂架及与第一臂架铰接的第二臂架，所述第一臂架与臂架回转机构之间设有驱动第一臂架摆动的第一驱动件，所述第一臂架与第二臂架之间设有驱动第二臂架摆动的第二驱动件；

所述臂架组件还包括安装喷嘴的第三臂架，所述第三臂架与第二臂架之间设有驱动第三臂架水平旋转的第三马达减速机及驱动第三臂架竖直旋转的第四马达减速机，所述第三马达减速机与所述第四马达减速机垂直交叉布置，其中，在所述第三马达减速机与第四马达减速机之间设有L形安装座，所述第三马达减速机设于所述L形连接座的一边，所述第三马达减速机的外壳安装于所述第二臂架上，并且所述第三马达减速机的输出端与所述L形连接座连接，所述第四马达减速机设于所述L形连接座的另一边，所述第四马达减速机的外壳安装于L形安装座上，且所述第四马达减速机的输出端与所述第三臂架连接，

在所述第三臂架上设有与所述第四马达减速机的输出端同轴固定设置的传动座，在所述传动座的一侧设有用于限制所述第三臂架的水平旋转角度的水平限位件，在所述L形连接座上在所述第四马达减速机的上、下两侧设有两个竖直限位件，用于限制所述第三臂架的竖直旋转角度。

2.根据权利要求1所述的矿用混凝土喷射台车，其特征在于，所述第二回转组件通过L形连接管安装于所述第一回转组件上，所述第一回转组件包括第一马达减速机、与第一马达减速机驱动连接的第一齿轮及与第一齿轮啮合的第一回转支承，所述L形连接管的一端与第一回转支承的外圈固定连接。

3.根据权利要求2所述的矿用混凝土喷射台车，其特征在于，所述第二回转组件包括第二马达减速机、与第二马达减速机驱动连接的第二齿轮及与第二齿轮啮合的第二回转支承，所述臂架组件与第二回转支承的外圈固定连接，并可随第二回转支承的外圈转动，所述L形连接管的另一端安装于所述第二回转支承的内圈。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的矿用混凝土喷射台车，其特征在于，所述升降驱动机构包括铰接座及升降油缸，所述泵送组件铰接于所述铰接座上，所述升降油缸的一端铰接于车体上，另一端铰接于所述泵送组件上。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的矿用混凝土喷射台车，其特征在于，还包括用于控制臂架组件的臂架液压系统，所述臂架液压系统包括应急动力组件、电机、与电机连接的臂架泵、与臂架泵连接的控制阀，所述应急动力组件包括应急泵及四通球阀，所述应急泵通过四通球阀与所述控制阀连接。

6.根据权利要求5所述的矿用混凝土喷射台车，其特征在于，还包括位于车体下方的四个轮体，所述轮体连接有行驶操纵系统，所述行驶操纵系统包括行走泵、分流集流阀及四组驱动马达，每个所述轮体配设一组驱动马达，所述驱动马达通过分流集流阀与行走泵的进油口及出油口相连。

说明书：一种矿用混凝土喷射台车技术领域[0001] 本发明涉及混凝土喷射设备，尤其涉及一种矿用混凝土喷射台车。背景技术[0002] 目前，干喷机与潮喷机为喷射作业的主要设备。而干喷机存在施工效率低、回弹率高、粉尘大、喷射强度得不到保证的缺点，特别是在干喷时，现场产生的大量粉尘，严重威胁

作业人员的健康；潮喷与干喷相比，作业现场粉尘有所降低，但同样存在施工效率低、回弹

率高、喷射强度低的缺点。随着人们环保意识及对喷射混凝土质量要求的提高，湿式混凝土

喷射技术逐渐成为趋势。

[0003] 现有的湿式混凝土喷射台车已广泛应用于铁路、公路隧道的喷射作业，而在煤矿井领域无法广泛使用，其主要原因在于：1、现有的混凝土喷射台车机型大、上料高度高，难

以适应井下狭小的作业空间，无法满足煤矿井下的特殊作业条件；2、现有的混凝土喷射台

车在电机发生故障或突然停电时，无法正常工作，设备可靠性低。

发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可在煤矿井狭小空间作业，且满足卸料高度要求的矿用混凝土喷射台车。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：[0006] 一种矿用混凝土喷射台车，包括车体及喷嘴，所述车体上设有用于安装喷嘴的臂架组件及用于将混凝土泵送至喷嘴的泵送组件，所述臂架组件连接有驱动臂架组件多维度

旋转的臂架回转机构，所述泵送组件连接有驱动所述泵送组件升降的升降驱动机构。

[0007] 作为上述技术方案的进一步改进：[0008] 所述臂架回转机构包括带动臂架组件水平旋转的第一回转组件及带动臂架组件竖直旋转的第二回转组件，所述臂架组件安装于所述第二回转组件上，所述第二回转组件

安装于所述第一回转组件上。

[0009] 所述第二回转组件通过L形连接管安装于所述第一回转组件上，所述第一回转组件包括第一马达减速机、与第一马达减速机驱动连接的第一齿轮及与第一齿轮啮合的第一

回转支承，所述L形连接管的一端与第一回转支承的外圈固定连接。

[0010] 所述第二回转组件包括第二马达减速机、与第二马达减速机驱动连接的第二齿轮及与第二齿轮啮合的第二回转支承，所述臂架组件与第二回转支承的外圈固定连接，并可

随第二回转支承的外圈转动，所述L形连接管的另一端安装于所述第二回转支承的内圈。

[0011] 所述臂架组件包括与臂架回转机构铰接的第一臂架及与第一臂架铰接的第二臂架，所述第一臂架与臂架回转机构之间设有驱动第一臂架摆动的第一驱动件，所述第一臂

架与第二臂架之间设有驱动第二臂架摆动的第二驱动件。

[0012] 所述臂架组件还包括安装喷嘴的第三臂架，所述第三臂架与第二臂架之间设有驱动第三臂架水平旋转的第三马达减速机及驱动第三臂架竖直旋转的第四马达减速机，所述

第三马达减速机与所述第四马达减速机垂直交叉布置。

[0013] 所述第三臂架位置处设有用于限制第三臂架水平旋转角度的水平限位件及用于限制第三臂架竖直旋转角度的两竖直限位件。

[0014] 所述升降驱动机构包括铰接座及升降油缸，所述泵送组件铰接于所述铰接座上，所述升降油缸的一端铰接于车体上，另一端铰接于所述泵送组件上。

[0015] 还包括用于控制臂架组件的臂架液压系统，所述臂架液压系统包括应急动力组件、电机、与电机连接的臂架泵、与臂架泵连接的控制阀，所述应急动力组件包括应急泵及

四通球阀，所述应急泵通过四通球阀与所述控制阀连接。

[0016] 还包括位于车体下方的四个轮体，所述轮体连接有行驶操纵系统，所述行驶操纵系统包括行走泵、分流集流阀及四组驱动马达，每个所述轮体配设一组驱动马达，所述驱动

马达通过分流集流阀与行走泵的进油口及出油口相连。

[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：[0018] 本发明设置与臂架组件连接的臂架回转机构，此时臂架组件可多维度旋转，使得安装于臂架组件上的喷嘴可多角度转动增大了喷射作业的范围，其使用灵活、适应性强，保

证了喷射台车在狭小作业空间内也可实现有效喷射，满足煤矿井特殊作业的要求；同时，泵

送组件连接有升降驱动机构，泵送组件的升降使得下料高度可调，在满足煤矿井狭小空间

作业要求的同时，又可满足混凝土罐车的卸料高度要求。

附图说明[0019] 在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：[0020] 图1是本发明的结构示意图。[0021] 图2是本发明臂架组件的结构示意图。[0022] 图3是本发明第一回转组件的结构示意图。[0023] 图4是本发明第二回转组件的结构示意图。[0024] 图5是本发明泵送组件的结构示意图。[0025] 图6是本发明第三马达减速机的分解结构示意图。[0026] 图7是本发明第四马达减速机的分解结构示意图。[0027] 图8是本发明限位件的结构示意图。[0028] 图9是本发明臂架液压系统的原理示意图。[0029] 图10是本发明行驶操纵系统的原理示意图。[0030] 图中各标号表示：[0031] 1、车体；11、轮体；2、喷嘴；3、臂架组件；31、第一臂架；32、第二臂架；33、第三臂架；331、水平限位件；332、竖直限位件；34、第一驱动件；35、第二驱动件；36、第三马达减速机；

37、第四马达减速机；38、L形安装座；39、传动座；4、泵送组件；5、臂架回转机构；51、第一回

转组件；511、第一马达减速机；512、第一齿轮；513、第一回转支承；52、第二回转组件；521、

第二马达减速机；522、第二齿轮；523、第二回转支承；524、安装壳体；53、L形连接管；6、升降

驱动机构；61、铰接座；62、升降油缸；7、臂架液压系统；71、电机；72、臂架泵；73、控制阀；74、

应急动力组件；741、应急泵；742、四通球阀；75、清洗水泵马达；76、脚刹阀；77、单向阀；8、行

驶操纵系统；81、发动机；82、行走泵；83、分流集流阀；84、驱动马达；9、转向泵；10、转向器。

具体实施方式[0032] 下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

[0033] 如图1所示，本实施例的矿用混凝土喷射台车，包括车体1及喷嘴2，车体1上设有臂架组件3及泵送组件4，喷嘴2安装于臂架组件3上，臂架组件3连接有臂架回转机构5，可驱动

臂架组件3多维度旋转。使得安装于臂架组件3上的喷嘴2可多角度转动增大了喷射作业的

范围，其使用灵活、适应性强，保证了喷射台车在狭小作业空间内也可实现有效喷射，满足

煤矿井特殊作业的要求；泵送组件4用于将混凝土泵送至喷嘴2，泵送组件4连接有驱动泵送

组件4升降的升降驱动机构6，泵送组件4的升降使得下料高度可调，在满足煤矿井狭小空间

作业要求的同时，又可满足混凝土罐车的卸料高度要求。

[0034] 如图2所示，本实施例中，臂架回转机构5包括第一回转组件51及第二回转组件52，第一回转组件51安装于车体1上，用于带动臂架组件3水平旋转；第二回转组件52安装于第

一回转组件51上，用于带动臂架组件3竖直旋转，臂架组件3安装于第二回转组件52上，其结

构紧凑。

[0035] 如图3所示，本实施例中，第二回转组件52通过L形连接管53安装于第一回转组件51上，第一回转组件51包括第一马达减速机511、第一齿轮512及第一回转支承513，第一齿

轮512与第一马达减速机511驱动连接，第一回转支承513与第一齿轮512啮合，L形连接管53

的一端与第一回转支承513的外圈固定连接，通过第一马达减速机511即可驱动第一回转支

承513转动实现L形连接管53的水平旋转，进而带动臂架组件3水平旋转。如图4所示，本实施

例中，第二回转组件52包括第二马达减速机521、第二齿轮522、第二回转支承523及安装壳

体524，第二齿轮522及第二回转支承523设置于安装壳体524内，第二齿轮522与第二马达减

速机521驱动连接，第二回转支承523与第二齿轮522啮合，L形连接管53的另一端安装于第

二回转支承523的内圈，臂架组件3与第二回转支承523的外圈固定连接，通过第二马达减速

机521即可驱动第二回转支承523转动，进而带动臂架组件3竖直旋转。本发明采用L形连接

管53连接两组回转组件，其结构布局紧凑；本发明将马达减速机、齿轮及回转支承组合传

动，其操作方便，且占用空间小，同时，采用马达减速机可实现臂架组件3的大幅度摆动。

[0036] 如图5所示，本实施例中，升降驱动机构6包括铰接座61及升降油缸62，铰接座61安装于车体1上，泵送组件4铰接于铰接座61上形成铰接支点；升降油缸62的缸体铰接于车体1

上，升降油缸62的活塞杆铰接于泵送组件4上，升降油缸62的伸缩使泵送组件4绕铰接支点

转动，使得泵送组件4高度可调，以适应混凝土罐车卸料高度，即当混凝土罐车卸料时，泵送

组件4高度可调可降低料斗高度，使得料斗顺利缷料。

[0037] 本实施例中，臂架组件3包括第一臂架31及第二臂架32，第一臂架31与臂架回转机构5铰接，第二臂架32与第一臂架31铰接，第一臂架31与臂架回转机构5之间设有第一驱动

件34，第一驱动件34驱动第一臂架31摆动；第一臂架31与第二臂架32之间设有第二驱动件

35，第二驱动件35驱动第二臂架32摆动。本发明第一驱动件34及第二驱动件35的设置使得

第一臂架31及第二臂架32可俯仰或变幅，使得设置于臂架组件3上的喷嘴2可前后伸缩运

动，进一步增加了喷嘴2的作业范围，进一步提高了喷射台车在狭小空间内作业的适应性。

本实施例中，第一驱动件34及第二驱动件35为液压油缸，通过液压油缸的起始行程可设置

转向角度、设置不同的工作范围，在其他实施例中，只要能够有效驱动第一臂架31及第二臂

架32摆动的驱动件类型均应在本发明的保护范围内。

[0038] 本实施例中，臂架组件3还包括安装喷嘴2的第三臂架33，第三臂架33与第二臂架32之间设有第三马达减速机36及第四马达减速机37，第三马达减速机36驱动第三臂架33水

平旋转，第四马达减速机37驱动第三臂架33竖直旋转，第三马达减速机36与第四马达减速

机37垂直交叉布置，通过两个相互垂直的马达减速机可实现第三臂架33水平和竖直面内的

多维摆动，使得喷嘴2在一定范围内实现多角度喷射。本发明采用第一回转组件51、第二回

转组件52、驱动臂架摆动的驱动件及带动第三臂架33旋转的马达减速机结合的方式实现了

喷嘴2在煤矿井内喷射位置的宏观及微观调整，完成了隧道掌子面一周附近的混凝土喷射，

其使用灵活、保证了喷嘴2在煤矿井内多角度喷射的要求，且结构紧凑、工作效率高。

[0039] 如图6、图7所示，本实施例中，第三马达减速机36与第四马达减速机37之间设有L形安装座38，第三马达减速机36设于L形连接座38的一边，第三马达减速机36的外壳安装于

第二臂架32上，第三马达减速机36的输出端与L形连接座38连接；第四马达减速机37设于L

形连接座38的另一边，第四马达减速机37的外壳安装于L形安装座38上，第四马达减速机37

的输出端与第三臂架33连接。

[0040] 如图8所示，本实施例中，第三臂架33位置处设有水平限位件331及两竖直限位件332，第三臂架33上设有与第四马达减速机37的输出端同轴固定设置的传动座39，水平限位

件331安装于传动座39上，并位于所述第四马达减速机37的左侧，水平限位件331用于限制

第三臂架33的水平旋转角度；两竖直限位件332设置于L形连接座38上，并相对设置于第四

马达减速机37的上下两侧，竖直限位件332用于限制第三臂架33的竖直旋转角度。本实施例

中，水平限位件331及竖直限位件332可以是通过电气系统控制的行程开关，也可以是机械

式的限位开关。

[0041] 如图9所示，本实施例中，矿用混凝土喷射台车还包括用于控制臂架组件3工作的臂架液压系统7，臂架液压系统7包括包括应急动力组件74、电机71、与电机71连接的臂架泵

72及与臂架泵72连接的控制阀73，应急动力组件74包括应急泵741及四通球阀742，应急泵

741直接与车载的发动机81及行走泵82连接，四通球阀742的入口与应急泵741的出口连接，

四通球阀742的一出口与控制阀73连接，四通球阀742的另两出口分别与脚刹阀76及清洗水

泵马达75的进油管连接，脚刹阀76的出油管与行走轮驱动马达84连接。本发明在现有喷射

臂架动力系统上增加一路动力来源作为应急动力，在臂架组件3正常工作时，臂架主动力系

统中的臂架泵72通过电机71带动，驱动臂架组件3进行动作；当电机71或臂架泵72发生故障

或突然停电时，应急动力组件74启动，只需切换四通球阀742至臂架工作位即可使应急泵

741提供动力给臂架组件3，其操作方便快捷。本发明采用双动力液压系统，使得臂架组件3

在无法正常工作时，可保证臂架组件3正常折叠，避免了耽误生产、影响工期进度的发生，使

得喷射台车可顺利移出隧道，其安全可靠高。在优选实施例中，臂架泵72与控制阀73之间及

四通球阀742与控制阀73之间设有单向阀77。

[0042] 如图10所示，本实施例中，矿用混凝土喷射台车还包括位于车体1下方的四个轮体11，轮体11连接有行驶操纵系统8，行驶操纵系统8包括行走泵82、分流集流阀83及四组驱动

马达84，每个轮体11配设一组驱动马达84，驱动马达84通过分流集流阀83与行走泵82的进

油口及出油口相连。本发明各轮体11配备有独立的驱动马达84，行驶操纵系统8采用全液压

四轮轮边独立驱动，配合分流集流阀83实现四轮转向、同步行走及防打滑，整机安全可靠性

高；同时，行走泵82通过液压管路经分流集流阀83直接驱动轮边马达，无需设置分动箱及传

动轴，其结构紧凑、布局合理灵活，可满足巷道施工要求，设备适应性强。

[0043] 本实施例中，在车体1的前方设置有驾驶室，驾驶室内设置转向器10、换向电控装置和脚刹阀76；换向电控装置连接换向阀的电控接口，换向阀的进油管与应急泵741相连，

换向阀的出油管与行走泵82连接；转向器10的进油管通过切换阀与转向泵9相连，转向器10

的出油管与行走轮的转向桥连接，本发明的行车制动和转向器10同样采用全液压驱动，进

一步满足了巷道施工要求，提高了设备在煤矿巷道中的适应性。

[0044] 本实施例中，矿用混凝土喷射台车还包括控制泵送装置工作的泵送液压系统，泵送液压系统包括电机、与电机连接的主油泵、控制阀、泵送油缸、摆动油缸和搅拌马达。本实

施例中，矿用混凝土喷射台车整机结构件、液压元件、电气元件均符合煤矿施工相关标准要

求，具备煤安认证条件。

[0045] 虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲

突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文

中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。