噴射混凝土機械手是為減輕噴射混凝土作業的勞動強度、改善工作條件而設計、製造的代替人工噴射混凝土的施工機械。一般由噴頭、臂及迴轉或翻轉機構、大臂的起落機械等組成。具有能使噴嘴前後俯仰、左右擺動或畫圈，臂桿可伸縮、升降和旋轉等功能，以滿足噴射混凝土的施工要求。
基本介紹
- 中文名：噴射混凝土機械手
- 外文名：shotcrete robot
- 學科：土木工程
- 目的：提高噴射質量和效率
- 組成：噴頭、臂及迴轉或翻轉機
- 功能：前後俯仰、左右擺動或畫圈
簡介,研究現狀,結構,
簡介
噴射混凝土機械手是代替人工對混凝土噴射機的噴嘴進行遠距離控制的裝置。一般由帶有伸縮機構、起落機構、迴轉及翻轉機構的操作臂和噴嘴等部分組成。液壓傳動或機械傳動，部分帶有獨立行走機構。用於實現噴射作業機械化。以提高噴射質量和效率，並改善工人的勞動條件。噴射機械手濕噴混凝土工作原理是將水泥、骨料、水和外加劑等按施工配合比攪拌均勻後，利用混凝土運輸罐車運送至噴射地點並加入噴射機，通過噴射機泵將混凝土泵送至噴頭處，與電腦全自動配比摻量控制的速凝劑混合，再用高壓空氣進行噴射。
研究現狀
人們環保意識的增加、以及對工作環境的要求，國內外對混凝土噴射機械手的研究越來越關注。濕噴機械手已經套用於各種領域的工程建設中，國內外對其研究現狀主要集中地表現為以下幾方面：
一、混凝土噴射機械手結構不斷更新，向系列化、配套化、標準化的方向發展，國內外相繼研製的轉子式混凝土噴射機，結構緊湊，體積小，重量輕，綜合性能好，已在各類工程中廣泛採用。
二、新型外加劑與噴射水泥的開發，改善了噴射混凝土的性能，提高了生產效率。國外都在加強對速凝劑和混凝土添加設備的研究。
三、隨著材料行業的發展，對混凝土噴射機械手的材料研究也越來越受到研究者的重視。如何製造出強度、剛度滿足要求，重量輕的混凝土噴射機械手是每個研究者關心的問題。
四、現有的混凝土噴射機械手體積都比較龐大，對空間的要求有所限制，因此國內外都在研究體積小、功能多滿足多場合作業需要。
五、現有的混凝土噴射機械手自動化程度偏低，大部分還是需要人工操縱，因此國內外都在研究自動化程度較高的噴射機械手，例如研究具有自動沖洗功能的機械手
及遠程操縱的機械手，以改善人的工作環境和勞動強度。
六、現有的混凝土噴射機械手，都是現場輸送混凝土，如何進行長距離輸送混凝土，使噴射自動化程度高也是研究的重點。
七、隨著計算機技術的普及、機電液一體化技術的發展，對混凝土噴射機械手的研究越來越注重智慧型化的研究以及機械的自檢功能的研究。
結構
噴射混凝土機械手主要有行走系統、操控系統、液壓系統、動力系統、混凝土泵送系統、潤滑系統、工作裝置等。混凝土噴射機械手可以分為上部的工作裝置及下部的底盤構成，下部底盤主要用於安裝電機、液壓油箱、光纜線圈、操控室、水箱、油箱、液壓管路、速凝劑箱、料斗等裝置。混凝土噴射機器手應有八個自由度：腰部轉動、大臂俯仰、小臂俯仰、大臂伸縮、水平臂伸縮、水平臂擺動、手腕轉動、槍桿姿態調整等。噴射機械手在整個作業過程中噴槍與受噴面垂直且和最佳距離。噴射機械手工作裝置可根據現場需要安裝在不同的底盤上。混凝土噴射機械手工作原理：當需要對圍岩和邊坡等進行初期支護時，混凝土噴射機械手小臂摺疊，噴頭部位順著小臂噴嘴朝內，整個工作裝置處於運輸狀態，整機開到指定位置停下，支腿伸出，工作裝置準備打開。到達最佳噴射位置後，支腿伸出整機停靠穩定，迴轉裝置使整個工作裝置打開成可以謹慎駕駛狀態。大臂俯仰機構由主副油缸驅動完成俯仰定位，伸縮油缸伸縮距離由受噴面距離決定，以輔助小臂完成最佳噴射位置初步定位。大臂動作完成後，小臂開始動作。小臂打開，小臂托架俯仰實現小臂部分的俯仰，小臂伸縮油缸伸縮距離由噴嘴距離受噴面距離決定。最佳的噴射角度、距離由噴頭部制動定位系統實現，其中根據時下最主流方式超聲定位實現噴嘴的最佳噴射定位。噴眾的作業場所，除地下洞室、高層建築基坑等因用途不同而開挖的形狀不同外，各種鐵路公路隧道、捷運、礦山巷道、水利和水電的涵洞等，開挖後的斷面輪廓形狀基本形狀都為半圓拱、或為圓弧拱、還有三心拱等等。根據噴工藝，最基本的原則有兩條，一是保持噴槍與施工面垂直，二是保持噴槍口與施工面距離在米左右，即是最佳工藝原則。
