基本信息
- 项目名称：
- 矿用升降式气动混凝土搅拌机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 目前，煤矿工程中越来越多的使用混凝土技术，例如立井施工、钢管支架充填混凝土、巷道砌碹等，但目前市场上很少有专门用于煤矿的小型防爆混凝土搅拌机，使得井下混凝土搅拌难题越来越突出，本发明力争填补此空白。矿用升降式气动混凝土搅拌机具有完全防爆、搅拌桶自由升降、体积小巧、方便携带等优点，可广泛适用于煤矿混凝土施工工程。
- 详细介绍：
- 矿下作业要求完全防爆，故本设计采用气动力源，从而尽量避免危险发生；为满足小空间操作与配合输送泵高度，配备垂直升降装置，方便搅拌机直接卸料到输送泵内；为方便混凝土从搅拌桶内卸出，搅拌桶采用自身旋转倾倒出料；为便于移动搅拌机，在底部安装滑动轮。该产品便携、使用空间小、操作方便，同时运输较为方便。矿用升降式气动混凝土搅拌机可以减少井下工人劳动强度，提高工作效率，加快巷道支护，减少巷道维修，为煤矿企业高产高效作出贡献；同时，该搅拌机还可以提高工作质量，使以前无法做到的工作得以实现，且简化了施工步骤。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的：煤矿使用混凝土越来越多，比如立井施工、钢管支架充填混凝土、巷道砌碹等，但目前市场上很少有专门应用于煤矿的小型防爆混凝土搅拌机，使得井下混凝土搅拌难题越来越突出，本发明力争填补此空白。 基本思路：矿下作业要求完全防爆，故本设计采用气动力源，从而尽量避免危险发生；为满足小空间操作与配合输送泵高度，配备垂直升降装置，方便搅拌机直接卸料到输送泵内；为方便混凝土从搅拌桶内卸出，搅拌桶采用自身旋转倾倒出料；为便于移动搅拌机，在底部安装了滑动轮。产品便携、使用空间小、操作方便，同时运输较为方便。 创新点、技术关键：采用气动，防爆性好；设备体积小巧灵活、便于携带；卸料斗可自由升降满足不同高度工作面要求。
科学性、先进性
- 1）煤矿巷道多赋存瓦斯、煤尘等易燃易爆物，采用气动马达，不会产生任何电火花，可以良好防爆。在井下风源更易于获得，风压0.5～0.6MPa满足气动马达要求。气动马达负载启动快，功率可控，维修简单，工作环境适应性强。 2）一般的搅拌机都是通过放在比输送泵高的位置或者使用额外的提升设备来满足供料。由于井下空间狭小，不易分不同高度摆放，同样也不适合摆放额外提升设备而增加操作空间。矿用升降式气动混凝土搅拌机采用垂直升降式，可调节高度0～1.4米，占地仅1.2m×1.0m。一体化高。 3）现有搅拌机多采用反转出料、外力倾翻或自落出料方式。本设计采用搅拌桶自身旋转倾翻出料方式。搅拌桶侧端装有旋转手轮，搅拌完成后逆时针旋转90°卸出混凝土，简单方便。搅拌桶大小可调，更换简单，与输送泵良好匹配。 4）普通搅拌机的移动轮偏大，占地面较宽，井下不适合；有的使用轨道轮，但是与混凝土输送泵前后放置，无法近距离上料。本设计底部装有两个万向轮和两个固定轮，专门适应井下地面不平与空间狭小，移动、转向更方便。
获奖情况及鉴定结果
- 得到衡水深博矿山设备有限公司的认可，目前正于其合作完成后续加工、实验过程。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 独家许可。
作品可展示的形式
- 图片、动画
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 1）开机准备 在施工地点附近的料场，停稳矿用升降式气动搅拌机，接通风管，空载试机。准备好水泥、砂子、石子及各种混凝土外加剂。 2）混凝土搅拌 按混凝土配合比放入水泥、砂子、石子、水及各种外加剂。首先放入少量干料，打开进风开关，搅拌机运转起来后再逐步加入所有量的干料和水。其次，计时搅拌3分钟左右，观察混凝土和易性，待达到合适坍落度后停止搅拌。 3）混凝土卸料 混凝土搅拌完成后，移动矿用升降式气动搅拌机至输送泵旁。然后脚踏升降板，使搅拌桶升高至输送泵料斗高度，将搅拌桶出料口对准输送泵料斗，旋转手轮倾翻搅拌桶，将混凝土卸入输送泵料斗，完成混凝土搅拌、卸料工作。 卸料后返回料场搅拌混凝土循环使用。为提高效率，可多台搅拌机同时循环使用。 技术特点、优势：防爆性好、卸料高度可自由调节、体积小巧携带方便 适应范围：可广泛适用于煤矿巷道的混凝土填充工程 市场分析和经济效益预测：据估计混凝土设备的市场不会低于数亿元，本设计应用范围广，具有十分可观的市场。
同类课题研究水平概述
- 目前我国煤矿越来越多的使用混凝土，比如立井施工、钢管支架充填混凝土、巷道砌碹等工程。但目前市场上很少有专门应用于煤矿的防爆混凝土搅拌机，使得混凝土搅拌问题越来越突出。 目前井下混凝土搅拌的方式： 1）把地面普通搅拌机简单改造，即更换防爆电机，是大多数煤矿的获取混凝土的主要手段。这样严重违反煤矿安全规定，且存在极大的安全隐患。首先普通搅拌机更换防爆电机之后并不能变成防爆产品，产生电火花的可能性降低但不会排出；其次，地面搅拌机体积较大且操作空间大，但井下空间有限，通常需要开凿特殊施工空间；再次，设备配套性能差，存在不同程度的使用困难。 2）部分煤矿使用喷浆机或人工拌制混凝土。喷浆机是干料拌合，在出口处加水喷出，混凝土和易性极差，且离析严重，混凝土严重不达标。人工搅拌由于劳动量过大，且拌制速度太慢，质量同样无法保障。 3）购买具有搅拌机的大型混凝土设备，价格太高，只有专门工程才会使用，如沿空留巷等。 基于上述存在的缺陷，我们研制了矿用升降式气动混凝土搅拌机。 矿用升降式气动混凝土搅拌机，采用气动马达将风能作为动力，取代传统的电能作动力，避免可能存在的电火花，从而消除安全隐患，使采煤作业更加安全，达到煤矿的安全要求。 考虑到井下作业空间较小，故采用升降式传动机构，利用液压升降器可很好的将搅拌好的混凝土提升到作业面。 搅拌桶采用卧式铁桶，桶身开平口，旋转倾翻圆桶出料，搅拌桶尺寸：长0.9m×直径0.8m×桶壁3mm。桶中心设传动轴，传动轴上安装搅拌齿，对混凝土强制搅拌。桶一端面设转动手轮，旋转倾翻搅拌桶，同时配有止动板，防止搅拌桶反向倾转。 为便于移动在搅拌机座架底部安装橡胶轮，其中前两个轮是可180°转向轮，便于移动中改变方向。橡胶轮装卸方便，轮距与井下轨道宽度相当，可以方便的安装轨道轮，在轨道上运行。 目前煤矿能源发展迅速，市场良好，研制矿用升降式气动混凝土搅拌机这种专门适用于煤矿的使用的产品具有良好市场空间与发展前景。矿用搅拌机属新产品，目前市场空缺大，具有很好的发展潜力。矿用升降式气动混凝土搅拌机正好填补此缺，定制合适的利润，具有十分可观的市场。
