一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置及方法，涉及混凝土喷浆测试装置技术领域，包括液压系统、泵送系统、喷射系统和监测系统，液压系统包括液压泵站和液压缸，泵送系统包括集料管，喷射系统包括送风机、稀薄流管、进风口、透明管和喷嘴，监测系统包括工业相机、压力变送器、冲击力传感器和重力感应器，液压泵站和液压缸相连，液压缸与集料管嵌套连接，稀薄流管一端连接集料管，另一端连接喷嘴，稀薄流管上设置有进风口和压力变送器，喷嘴的前方设置受喷面，受喷面的背面设置有冲击力传感器，受喷面与滑块之间设置有重力感应器。该装置解决了混凝土喷射时参数调节和测量不方便的技术问题，还具有结构简单，控制灵活等优点。

A Testing Device and Method of Shotcrete Jet with Adjustable Parameters

The invention provides a testing device and method of shotcrete jet with adjustable parameters, which relates to the technical field of concrete shotcrete testing device, including hydraulic system, pumping system, shotcrete system and monitoring system, hydraulic system includes hydraulic pump station and hydraulic cylinder, pumping system includes aggregate pipe, shotcrete system includes blower, thin flow pipe, air inlet, transparent pipe and nozzle. The monitoring system includes industrial cameras, pressure transmitters, impact sensors and gravity sensors. The hydraulic pump station is connected with the hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder is nested with the aggregate pipe. One end of the rarefied flow pipe is connected with the aggregate pipe. The other end is connected with the nozzle. The inlet and pressure transmitter are arranged on the rarefied flow pipe. The front of the nozzle is provided with the receiving surface, and the back of the receiving surface is provided with the shock transmission. A gravity sensor is arranged between the sprayed surface and the slider. The device solves the technical problems of inconvenient parameter adjustment and measurement during concrete shotcreting, and has the advantages of simple structure and flexible control.

【技术实现步骤摘要】
一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置及方法
本专利技术涉及混凝土喷浆测试装置
，尤其是一种用于实验室的参数可调的喷射混凝土射流测试装置以及利用该装置进行试验的方法。
技术介绍
目前，为研究混凝土喷浆过程的各项参数，需要在混凝土喷浆机上设置监测仪器，但是由于混凝土喷浆机的机身大并且笨重，导致监测设备设置困难，另外混凝土喷浆机启动一次需要的用料多，不适用于实验室喷浆试验的研究，尤其是需要定量研究的试验中使用现有的设备和方法进行监测难度较大。另外普通的混凝土喷浆机的喷浆参数是出厂设计所确定的，只能进行设定参数的试验，在研究混凝土喷射、粘附和回弹的过程中，需要进行混凝土定量试验，同时试验过程中需要对各个参数进行调整，为了方便调整并监测混凝土喷浆过程中试验参数，定量确定混凝土喷射过程中的各项参数，需要设计一种用于实验室的参数可调的喷射混凝土射流测试装置。
技术实现思路
为解决混凝土喷射时参数调节和测量不方便的技术问题，本专利技术提供了一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置及方法，具体技术方案如下。一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，包括液压系统、泵送系统、喷射系统和监测系统；液压系统包括液压泵站和液压缸；泵送系统包括集料管，喷射系统包括送风机、稀薄流管、进风口、透明管和喷嘴；监测系统包括工业相机、压力变送器、冲击力传感器和重力感应器；液压泵站和液压缸相连，液压缸与集料管相连；稀薄流管一端连接集料管，另一端连接喷嘴；稀薄流管上设置有进风口和压力变送器，喷嘴的前方设置受喷面；受喷面的背面设置有冲击力传感器，受喷面和下部的滑块之间设置有重力感应器。优选的是，受喷面竖直布置，喷嘴沿水平方向喷射，受喷面的下部设置有滑块，滑块和受喷面之间设置有重力感应器；滑块设置在导轨上沿导轨滑动；导轨设置在固定支架上。优选的是，液压泵站和液压缸相连，液压缸在集料管内伸缩推送混凝土；送风机连接进风口，通过稀薄流管上的进风口对稀薄流管送风。优选的是，进风口和稀薄流管上均设置有压力变送器或涡街流量计；工业相机设置在透明管的上方，摄像头对准透明管。优选的是，工业相机、压力变送器、冲击力传感器和重力感应器均与控制器相连，控制器连接有显示屏。优选的是，受喷面和滑块之间利用卡槽和螺母固定，受喷面呈矩形，受喷面的正面和喷嘴的出口相对，受喷面的背面连接在固定支架上。进一步优选的是，集料管的直径为50～89mm，液压泵站调节液压缸的泵送速度范围为0.2m/s～2m/s；集料管的给料速度在0～2m/s的范围内渐进调节；透明管的长度为300mm。进一步优选的是，液压缸和机身之间设置有支撑座，集料管和机身之间设置有支撑座；液压缸、集料管、稀薄流管和喷嘴同轴布置；支撑座调节液压缸和集料管的倾角从而调整喷嘴的喷射角度。一种参数可调的喷射混凝土射流测试方法，利用上述的一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，具体步骤包括：首先，安装受喷面，调整受喷面和喷嘴口之间的距离，以及受喷面和喷嘴喷射方向的角度；然后，启动液压系统、泵送系统和喷射系统，通过喷嘴喷射混凝土，混凝土喷射的同时工业相机、压力变送器、冲击力传感器和重力感应器将监测数据传输至控制器；最后，控制器根据监测系统的反馈调整液压泵的泵送速度和送风机的送风风量，调节混凝土喷射的喷射力和流量。本专利技术的有益效果包括：(1)本专利技术提供的实验室用参数可调的喷射混凝土射流测试装置，通过液压系统、泵送系统、喷射系统和监测系统的组合，实现了混凝土喷射过程中的送料速度、喷射方向和喷射力的灵活调节，并且设备用料少，方便使用不同配比的混凝土来进行喷射试验，从而提高了试验效率，为更好的研究混凝土喷射的性能提供理论依据。(2)监测系统的工业相机、压力变送器、冲击力传感器和重力感应器对混凝土喷射的各项数据进行监测，设置显示屏实现了混凝土喷射过程中各项监测数据可视化监测，工业相机对透明管的混合情况实时监测，压力变送器能够实现对喷射气流的监测，并且可以监测稀薄流管的压降，冲击力传感器监测喷射力，重力感应器监测受喷面上粘附的物料质量。(3)该装置通过在受喷面下部设置滑块和滑轨，从而调整受喷面和喷嘴之间的距离；另外通过控制送风机的送风调整喷射的速度和压力，从而方便调节喷浆参数；进一步将液压缸、集料管、稀薄流管和喷嘴同轴布置，通过设置不同管径的集料管保证送料的稳定，并保证泵送速度在控制范围内实现直线式渐进调节，设置透明管配合工业相机，实现混凝土送料的可视化监测。另外，本装置和混凝土粘附力测量装置结合可以监测混凝土喷射的回弹系数，本装置还具有结构紧凑，操作灵活，定量调节，使用方便等优点。附图说明图1是参数可调的喷射混凝土射流测试装置结构示意图；图2是喷射混凝土时变粘附力测量装置正视图；图3是喷射混凝土时变粘附力测量装置侧视图；图4是测量法向粘附力的试件运行方向示意图；图5是测量切向粘附力的试件运行方向示意图；图6是法向粘附力和切向粘附力随时间变化规律的曲线；图7是边墙回弹系数和拱顶回弹系数随时间变化规律的曲线；图中：1-液压系统；11-液压泵站；12-液压缸；2泵送系统；21-集料管；3-喷射系统；31-送风机；32-稀薄流管；33-进风口；34-透明管；35-喷嘴；36-受喷面；37-导轨；38-滑块；39-固定支架；4-监测系统；41-工业相机；42-压力变送器；43-冲击力传感器；44-重力感应器；45-控制器；46-显示屏；5-粘附力测量装置；51-机座；52-混凝土托盘；53-固定立柱；54-固定横梁；55-水平滑块；56-拉力测力计；57-试件夹具；58-主机；59-试件。具体实施方式结合图1至图7所示，本专利技术提供的一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置及方法的具体结构及使用方式如下。实施例1一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置具体结构包括液压系统1、泵送系统2、喷射系统3和监测系统4，液压系统1包括液压泵站11和液压缸12，用于提供液压缸所需的高压油液，控制液压缸工作；泵送系统2包括集料管21，集料管21用于提供混凝土；喷射系统3包括送风机31、稀薄流管32、进风口33、透明管34和喷嘴35，喷射系统3为混凝土喷射提供动力并控制混凝土的喷射速度；监测系统4包括工业相机41、压力变送器42、冲击力传感器43和重力感应器44，监测系统4监测混凝土喷射过程中的各项参数，从而更好的调节喷射参数进行混凝土喷射定量试验。本装置实现了混凝土喷射过程中的送料速度、喷射方向和喷射力的灵活调节，并且设备用料少，方便使用不同配比的混凝土来进行喷射试验，从而提高了试验效率，为更好的研究混凝土喷射的性能提供理论依据。液压泵站11和液压缸12相连，液压缸12与集料管21相连推送集料管内的混凝土，稀薄流管32的一端连接集料管21，另一端连接喷嘴35，稀薄流管32上设置有进风口33和压力变送器42，压力变送器42监测进风口33和稀薄流管32内的。喷嘴35的前方设置受喷面36，受喷面36的背面设置有冲击力传感器43用于监测混凝土的喷射力，受喷面36和下部的滑块之间设置有重力感应器44，用于监测粘附在受喷面36上的混凝土质量。液压缸12、集料管21、稀薄流管32和喷嘴同轴布置，液压缸12和机身之间设置有支撑座，集料管21和机身之间设置有支撑座，支撑座调节液压缸和集料管的倾角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，其特征在于，包括液压系统、泵送系统、喷射系统和监测系统；所述液压系统包括液压泵站和液压缸；所述泵送系统包括集料管，所述喷射系统包括送风机、稀薄流管、进风口、透明管和喷嘴；所述监测系统包括工业相机、压力变送器、冲击力传感器和重力感应器；所述液压泵站和液压缸相连，液压缸与集料管相连；所述稀薄流管一端连接集料管，另一端连接喷嘴；所述稀薄流管上设置有进风口和压力变送器，所述喷嘴的前方设置受喷面；所述受喷面的背面设置有冲击力传感器，受喷面和下部的滑块之间设置有重力感应器。

【技术特征摘要】
1.一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，其特征在于，包括液压系统、泵送系统、喷射系统和监测系统；所述液压系统包括液压泵站和液压缸；所述泵送系统包括集料管，所述喷射系统包括送风机、稀薄流管、进风口、透明管和喷嘴；所述监测系统包括工业相机、压力变送器、冲击力传感器和重力感应器；所述液压泵站和液压缸相连，液压缸与集料管相连；所述稀薄流管一端连接集料管，另一端连接喷嘴；所述稀薄流管上设置有进风口和压力变送器，所述喷嘴的前方设置受喷面；所述受喷面的背面设置有冲击力传感器，受喷面和下部的滑块之间设置有重力感应器。2.根据权利要求1所述的一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，其特征在于，所述受喷面竖直布置，所述喷嘴沿水平方向喷射，所述受喷面的下部设置有滑块，滑块和受喷面之间设置有重力感应器；所述滑块设置在导轨上沿导轨滑动；所述导轨设置在固定支架上。3.根据权利要求1所述的一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，其特征在于，所述液压泵站和液压缸相连，所述液压缸在集料管内伸缩推送混凝土；所述送风机连接进风口，通过稀薄流管上的进风口对稀薄流管送风。4.根据权利要求1所述的一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，其特征在于，所述进风口和稀薄流管上均设置有压力变送器或涡街流量计；所述工业相机设置在透明管的上方，摄像头对准透明管。5.根据权利要求1所述的一种参数可调的喷射混凝土射流测试装置，其特征在于，所述工业相机、压力变送器、冲击...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈连军，边文辉，程奎峰，潘刚，崔向飞，刘国明，马官国，李鹏程，周智，蒋学凯，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37