[发明专利]一种矿用单轨吊驱动的小型混凝土摊铺设备及工艺

说明书

一种矿用单轨吊驱动的小型混凝土摊铺设备及工艺，适用于煤矿巷道中使用。包括单轨吊系统、矿用混凝土罐车、小型混凝土摊铺设备以及智能虚拟摊铺系统，智能虚拟摊铺系统采用前、后两组三维扫描仪以及信号处理系统，可采集并分析巷道内的三维图像，进行虚拟摊铺，获得巷道虚拟摊铺所需的入料量、行驶速度、限位器高度、滑模宽度变化量的参数，给出优化后的推荐值，并通过虚拟摊铺时的数据实时调节螺旋输料系统和可调节抹平振动梁，并判断实际摊铺和虚拟摊铺的差异。其能够扫描巷道内部三维形貌，对变形巷道进行分析以调整摊铺系统夹角，改变摊铺宽度；安全可靠，便于安装和运输，具有较强的创新性和广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及一种小型混凝土摊铺设备及工艺，尤其适用于煤矿井下巷道中使用的矿用单轨吊驱动的小型混凝土摊铺设备及工艺。

背景技术

混凝土路面摊铺机，用于混凝土路面的施工，具有混凝土混合料的摊铺、振实、整平等功能的自行式机组。主要由动力装置、传动系统、行走装置、供料装置、操纵机构等组成。动力装置多选用柴油机，各装置及仪表等均安装在特制的专用机架上。分为轨道式摊铺机和滑模式摊铺机，按摊铺宽度分类混凝土路面摊铺机可分为小型、中型、大型、超大型等四类,其中小型机的最大摊铺宽度一般在3600mm左右。

煤矿巷道宽度一般为2000mm-4400mm，而且随着掘进完成、巷道内部应力释放结束，巷道宽度会出现一定的变形。现有的混凝土路面摊铺设备尺寸较为庞大，难以进入井下巷道；并且摊铺设备宽度固定，遇到宽度变形的井下巷道难以进行完整的铺设，特别是由于井下特殊的防爆要求，现阶段煤矿巷道路面，特别是主巷道，多采用人工铺设的混凝土路面，自动化程度低、铺设质量差，路面极易发生破损，增加了煤矿巷道建设的时间和成本。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，提供一种矿用单轨吊驱动的小型混凝土摊铺设备及工艺，能够满足高度有限或者底板条件较差的普通巷道混凝土路面摊铺需求。在巷道内假设可回收的单轨吊系统，将防爆驱动系统集成在单轨吊上，并通过扫描巷道内部三维形貌，对变形巷道进行分析以调整摊铺系统夹角，改变摊铺宽度，具有结构简单、底板称重较小、摊铺过程虚拟化和可视化的优点，既可满足井下摊铺要求，又方便井下拆装和输送需要。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种矿用单轨吊驱动的小型混凝土摊铺设备，包括单轨吊系统、矿用混凝土罐车、小型混凝土摊铺设备以及智能虚拟摊铺系统，

所述单轨吊系统包括支架、工字钢、驱动车和防爆液压泵站；其中工字钢横向设置在多组支架之间组成单轨吊系统的临时吊轨轨道，驱动车和防爆液压泵站悬挂在由工字钢构成的临时吊轨轨道上，防爆液压泵站内设有防爆电机、分动箱以及多组液压泵；

所述小型混凝土摊铺设备包括液压履带，液压履带前方设有入料螺旋料斗，液压履带上设有清洗水箱和速凝剂仓，入料螺旋料斗出料口下方通过螺旋输料系统向可调节螺旋分料系统送料，螺旋输料系统由两组旋向相反的螺旋输送器和倾斜料仓组成，液压履带两侧位于清洗水箱与液压履带之间设有机身调整液压系统，机身调整液压系统包括两组伸缩液压缸，液压履带左右两侧向后设置有摊铺机构托梁，速凝剂仓左右两侧之间分别设有由液压缸构成的摊铺机构调整液压系统，速凝剂仓通过信号处理系统实时控制速凝剂的加入量；摊铺机构托梁通过滑模板调整液压缸连接有摊铺铺设装置，所述摊铺铺设装置由前向后顺序设置有可调节螺旋分料系统、可调节混凝土振动系统、可调节混凝土成型板、可调节抹平振动梁和滑模板调整液压缸，防爆液压泵站内的多组液压泵为小型混凝土摊铺设备提供液压动力；

所述智能虚拟摊铺系统包括前置三维扫描仪、后置三维扫描仪、信号处理系统、显示系统以及控制系统组成，信号处理系统、显示系统以及控制系统均安装在单轨吊系统的驱动车内，前置三维扫描仪设置在驱动车前端，摊铺机构托梁的最后段之间通过横杆设置有后置三维扫描仪，前置三维扫描仪和后置三维扫描仪通过蓝牙模块和无线电模块与信号处理系统连接，信号处理系统将前、后两组三维扫描仪获得的巷道实时数据进行对比和矫正，并将最终结果显示在显示系统上。