[科普中国]-螺旋输送式混凝土喷射机

螺旋式混凝土喷射机由螺旋喂料器喂料，物料经由料柱闭风段进入输料管。闭风段是一个沿输送方向通流截面逐渐增大的渐扩管，在其出料端引入压缩空气，由于气垫作用，物料在渐扩管中很易形成连续不断的料柱，对闭风段的进料端起密封作用，防止反风。而在闭风段的出料端，料柱又连续不断地被压风打散，形成气料混合流吹送入输料管，在喷头附近加水喷出。

简介螺旋式混凝土喷射机是一种用压缩空气在管道中输送物料，特别是混合料的设备，像钢纤维混凝土、轻质混凝土以及混凝土与人造树脂的混合物等。

喷射混凝土一般是将水泥与砂石的混合料从料斗经过定量给料的加料器喂入管道，再用压风输送至喷头喷射出去。例如转子式喷射机，在搅拌料斗的下部有一个带有许多料槽孔的转盘，随着转盘的旋转，每个装满物料的料糟依次向前运动到密封卸料器，在这里通入压风，将料槽孔中的物料吹送入输料管道。该机型要想正常工作，必须使卸料器与转盘之间密封良好，在使用中常常因密封板磨损而引起一系列问题。在这种条件下工作的橡胶密封板磨损严重，寿命很短，特别是在混凝土中加入钢纤维等添加剂时，密封板磨损更快，甚至根本不能工作。

引射喷射器也曾被用于管道输送技术，但一般只能输送粉状物料，对于喷射棍凝土，压力过低，耗风量太大。本机可以消除述两者的缺陷，相对来说在比较高的压力下，不另加机械密封装置，也能顺利输送1。

结构型式及特点螺旋式混凝土喷射机，是由螺旋喂料器、混合输送器、输料管、喷头以及传动装置等组成。喂料器包括料斗、输送螺旋及螺旋套管。螺旋轴是中空的，内有直通风道，抽的一端向外延伸与进风接头相连引入压缩空气。

混合输送器包括闭风段、风环和转接段。闭风段外套筒是一个连接到螺旋套管上的截锥形圆筒，其出料端装配风环，内部的中心旋转体也是圆锥形的，大端连接在螺旋轴上，其内钻孔，形成风道。由于这两个锥体一正一反安装，就组合形成了一个沿输送方向横断面积逐渐扩大的区段。转接段是一个截锥形的渐缩管，大头连接在闭风段上，小头与输料管相连，用以实现从直径较大的螺旋喂料器和闭风段向直径较小的输料管缓慢过渡。

输料管一般都是使用橡胶软管，其直径大多数约为5cm。当前普遍采用在喷头附近加水与干的混凝土拌合料混合，因此喷头上带有水环。传动装置采用一般的电动机拖动，经过减邀器与喂料器螺旋轴相联2。

工作原理和应用该机用于输送水泥与砂、石的干拌合料，也可以输送含有钢纤维增强剂和喷射混凝土所需要的各种添加成份的混合料，物料可以是具有各种形状、大小和重量的多种颗粒之混合物。

敞开的料斗用来接受拌合好的干混凝土料，当喂料螺旋由传动装置驱动而旋转时，能均匀连续地把物料经螺旋套管推送入闭风段。由于在闭风段和转接段之间构成的环形喷咀或旋流风咀把压风引入管道而产生的气垫作用，使处在闭风段的物料受到一个与输送方向相反的反作用力，再加上螺旋沿输送方向的推动力，将该段物料迅速压实，形成料柱，阻止压气泄漏入喂料器，从而起到密封闭风作用。同时在机器发生故障突然堵管时，还可以保护喂料机构不会受到压风冲击而损坏机件。

而且，由于闭风料柱是在一个沿其输送方向横断面积逐渐扩大的锥形套筒中移动，既能被压气快速压实闭风，又能随着螺旋的推送，刚刚移动一个微小距离，就马上松动，不致越压越死，易于被压风打散吹送，保证连续供料。与转子型喷射机相比，该机不用经常变换密封部位，取消了结构复杂而又易于磨损的机械式密封装置。与其它靠变螺距和料柱密封的螺旋式喷射机相比，该机不用经常变换密封部位，取消了结构复杂而又易于磨损的机械式密封装置。与其它靠变螺距和料柱密封的螺旋式喷射机相比，该机闭风效果好、密封阻力小、所需功率也小，磨损情况有所改善，且不会把料柱压死，产生堵塞现象。在这里，闭风段的形状、大小头之比例锥度和作用长度是关键因素，要根据被输送物料的种类、性质、粒度、生产率和风压风量的大小来确定。必须通过大量的试验，找出最佳参数，以得到良好的密封和最低的摩擦阻力。

由于喂料螺旋一直是在连续不断的供料，闭风段中的料柱也就一直向前运动，当其到达闭风段的出料端时，在此引入的压风就连续不断地把料柱尾端打散，进行气料混合，经由转接段吹送入输料管。在输料管中，物料被逐渐加速，达到最大速度，一直向前运动到喷头，再加水棍合成湿混凝土喷射到受喷面上2。

压风引入方式根据本机的基本原理、选用不同型式的喂料器、进风咀、转接段等组合成另外型式的喷射机。但是无论哪种机型，压风的引入方式都是至关重要的。它必须适应于被送物料的状态，而且风压高低，风量大小，供风位置和方式将直接影响机器的生产能力、输送距离和密封效果。需要经过反复试验求得在具体输送装置中的合理参数。

在闭风段出料端，压风由两路进入管道。其一是经由闭风段与转接段连接处所围成的风环，通过其沿圆周分布的众多风槽把压风引入管道。这些风槽被制成倾斜的切口，与轴向成一定夹角，因此进入管道的气流会围绕轴心线旋转，它不仅有利于打散闭风料柱，使气料混合比较均匀，还会带动物料呈螺旋状前进，便于实现悬浮输送。另一路压风是通过固定在螺旋轴端的中心旋转体内的风道，由其顶部向管道中心喷出，直接吹送物料进入输料管，并将其加速。

上述两路供风方式也可以分别改用环形喷咀和旋转气流，这种型式对打散闭风料柱、进行气料棍合更为有利，也能使物料随风流一起边转动边前进。有时采用一路进风也能稳定输送。而有时采用沿输送管道依次安装几个风环同时供风，以增加其输送效果。这些要视具体使用条件，由试验确定3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学