混凝土湿喷机的湿喷工艺及工作机理

    混凝土湿喷机在湿喷过程，其主要将所采用的材料进行科学配比，配比过程以设计数据为主，通过高压形式，送料到喷头，随后加入速凝剂喷出，这样保证了工程进度，其喷出的混凝土会迅速凝固，起到有效施工的作用。从其工艺角度看，设计过程需要考虑工作臂长，明确其工作范围，为其更加稳定，工作臂尺寸需要小些，但以其工作的面来设计，则需要能喷顶部以及侧壁，这对于工艺设计来说，有一定的灵活性，更加追求其实用性。此外，为进一步满足有效的工程利用，其结构设计方面需要不断实践，设计过程要依托具体工程，分析如何提高工作的效率。结合有效的工作机理进行科学设计，可以采用伸缩、俯仰和四连杆相结合的工作臂结构形式，以满足多种施工条件与任务，这样会大大提高其使用的效率。

    湿喷机工作臂的机构设计

    混凝土湿喷机工作臂设计阶段，要结合运动学原理，工作过程要有规律，设计阶段要考虑各个组成部分，是否能够实现其使用的价值，如运动规律应该以空间机器人机械手运动为主，设计其使用的规律，工作臂的具体设计，要进行旋转分析，明确旋转运动在工作臂两端进行，对于喷射头来说以多方向的转动为主，工作臂设计为3节，后两节设计沿轴线方向的移动，每节与两端的连接及相邻两节之间的连接设计为转动这样工作臂的设计才能符合实际，湿喷机工作机构的转动副在施工时使喷射头在掌子面的顶部和侧部运动，完成喷射头在施工空间的位置和姿态的确定与调整，移动副使喷射头沿掌子面掘进的方向喷射混凝土。移动副和转动副的动力源分别为伸缩油缸和俯仰油缸。这样一来形成了一个相互协作的局面，其结构的设计更加合理，并且能够发挥出积极作用。

    湿喷机工作臂的结构设计

    结合实际的操作，可以将混凝土湿喷机工作臂结构设计为俯仰、伸缩和折叠相结合的结构形式，既可保证湿喷机有较大的工作范围，又能满足非工作状态或行驶时结构紧凑的要求。工作臂结构主要由连接座、大臂、中间臂、小臂组成。大臂的内外套结构设计为五边形薄壁箱形结构，内套的后端部和外套的前端部设计滑块，依靠油缸的伸缩使内套沿外套的内壁滑动。小臂的内外套结构设计为四边形薄壁箱形结构，其运动方式和大臂一致。中间臂也设计为长度较短的箱形结构。各节臂均为薄壁箱形结构，截面尺寸受到结构的强度和刚度的约束，需要对结构进行计算和校核。

    3.1工作臂的强度。混凝土湿喷机在施工时所承受的力十分大，所以设计过程考虑设备的强度十分必要，混凝土湿喷机主要承受喷射头的载荷、沿工作臂布置的管道中的混凝土、速凝剂及其自重等载荷。为了满足施工使用，存在工作臂完全伸出情况，基于这种不利的工作状况，设计后要积极实践，找出设计过程不足因素，不断提高工作臂的强度，提高混凝土湿喷机使用效率，例如可以在前一种工况下将工作臂所受的载荷和约束进行简化，可得到计算模型。由于工作臂的各节之间采用的是铰连接，可以采用子结构的方法，对工作臂以各节为研究对象进行力学模型的进一步简化。

    3.2工作臂的刚度。在混凝土湿喷机使用阶段，工作臂有时会全部伸出，在此过程中设计要考虑其刚度，刚度需要调节，合理设计喷射头的灵活性，包括转角部分，需要明确余臂的动态位移，在此过程中转角可以进行叠加，包括各个部位的原件设计更要采用有效资源，合理分析技术发展，降低倾斜，可以利用转角的叠加和位移实现其使用价值。此外，因每个区域不同，施工过程所选取的混凝土湿喷机也不尽相同，设计过程更要以具体设备的使用效率为主，强化其刚度。尤其对于喷头顶部位置的设计，刚度要更加符合标准。

    总之，在对混凝土湿喷机进行科学研究时，要以其设计实用性为基础，在此基础上重视突出结构设计，做到结构的规范性，在具体工艺要求下，运用阶段能够体现其灵活性，也要保证其在运行过程能够准确对相关各个部位进行全方位喷射，提高混凝土的使用价值。

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