一种混凝土喷射机超声速气流产生与防止回风装置制造方法[0002]混凝土喷射机是主要利用压缩空气将混凝土经过料腔，进入输料管道连续输送，并喷射到施工面上去的机械。目前混凝土喷射机以转子式和叶轮式的应用最为广泛。但是，现在普遍使用的混凝土喷射机都具有两种缺陷:一是在混凝土喷射过程中容易产生回风现象，即进入到混凝土管道内部的压缩空气中的一部分会反向进入料斗，进而影响混凝土的正常进料；二是压缩空气的速度过低，导致混凝土的喷射动力不足。这些技术缺陷都在很大程度上影响了混凝土喷射机的高质量作业。[0003]当受限流体通过缩小的过流断面时，出现流速增大的现象，流速的增大伴随着流体压力的降低，在流体附近会产生低压，进而产生吸附作用，利用这种效应可以制造文丘里管和文丘里阀门等。[0004]当气体或液体在文丘里管里面流动，在管内的最窄处，动态压力达到最大值，静息压力达到最小值。气体或液体的速度因为涌流横截面积变化的原因而上升。整个涌流都要在同一时间内经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小，进而产生压力差，这个压力差用于测量或者给流体提供一个外在吸力。[0005]对于不可压缩`和不具有摩擦的理想流体，其压力差通过伯努利方程获得。当涌流达到了声速，文丘里管将被称为拉瓦尔喷管。[0006]拉瓦尔喷管是一种截面积先逐渐收缩后再逐渐扩张的喷管，用以在出口处获得超声速气流。拉瓦尔喷管广泛使用于超声速风洞、喷气发动机、汽轮机、火箭推进器等需用超声速气流的设备中。[0007]拉瓦尔喷管的原理可用一维定常等熵流动理论来解释。该理论证明:亚声速气流在收缩管中加速，在扩张管中减速；超声速气流则相反，在收缩管中减速，在扩张管中加速。故拉瓦尔喷管在正常工作状态下，亚声速气流在收缩段加速，至拉瓦尔喷管的横截面最小处达到声速，进入扩张段成为超声速气流，然后继续加速，直到喷出拉瓦尔喷管的出口为止。

[0008]要解决的技术问题:针对现有技术的不足，本发明提出一种混凝土喷射机超声速气流产生与防止回风装置，解决现有技术中存在的以下技术问题:一、混凝土喷射过程中容易产生回风现象、进而影响混凝土的正常进料；二、压缩空气的速度过低，导致混凝土喷射机出口处的混凝土的喷射动力不足。
[0009]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0010]一种混凝土喷射机超声速气流产生与防止回风装置，在混凝土喷射机的一次进风管道内设置一段拉瓦尔喷管结构，拉瓦尔喷管结构分为收缩管和扩张管两段，截面逐渐减小的部分为收缩管，截面逐渐增大的部分为扩张管，收缩管和扩张管顺着一次进风管道内空气流向依次设置；
[0011 ] 在混凝土喷射机的喷射管道的喷射口处设置文丘里阀门，所述文丘里阀门包括进风管、喷射管和吸入管；所述进风管与喷射管之间连接有文丘里管，文丘里管的进风口连接进风管，文丘里管的出风口连接喷射管；在文丘里管的出风口与喷射管之间设有缺口，所述缺口连接至吸入管，所述吸入管连接至喷射管道的喷射口。
[0012]本发明的一次进风管内因设置了拉瓦尔喷管结构，起到流速增大的作用，当压缩空气进入一次喷管后流经拉瓦尔喷管结构处时，就被加速至2-3公里/秒，达到音速的7-8倍，这样就产生了巨大的推力，从而可以为混凝土的喷射提供更强大的动力。
[0013]依靠在喷射管道的喷射口连接文丘里管，产生局部真空，在将混凝土物料吸入并从喷射管中喷出的同时，把进入混凝土喷射管道内的压缩空气也吸入到文丘里阀门中，使这些压缩空气不能再次返回进入料斗，避免了回风现象。
[0014]在本发明中，所述文丘里阀门水平设置，所述喷射管道的喷射口朝上，喷射管道的喷射口与文丘里阀门的吸入管之间通过螺纹连接。原先混凝土物料直接从喷射管道的喷射口水平喷出，现在加了文丘里阀门，故需改变喷射口方向与文丘里阀门的吸入管连接后再嗔出。
[0015]进一步的，在本发明中，在文丘里喷管的侧壁上设有喷气管，所述喷气管设置在文丘里管的进风口与缺口之间。将该喷气管设置在进风口与缺口之间，可以防止混凝土物料进入堵塞喷气管，同时该喷气管设置得很小，将带入文丘里阀门中的少部分压缩空气排出文丘里管外，避免因混凝土物料不能很快排出而导致内压过高的不利影响。
[0016]有益效果:
[0017]本发明主要做了两点改进，一是在一次进风管道内部采用了拉瓦尔喷管的结构，因此能够在不消耗外界附加能源的情况下，将压缩空气加速到超音速，给混凝土的流动和喷射提供更强大的动力；
[0018]二是通过混凝土喷射机的喷射管道的改造，以及与文丘里阀门的连接，利用文丘里原理，在将混凝土物料吸入并喷出的同时，把物料中的压缩空气也吸入到阀门里，避免了回风现象，保证了混凝土喷射机的正常作业。



[0019]图1是一次进风管道内拉瓦尔喷管结构处的示意图；
[0020]图2是焊接完成后文丘里阀门结构示意图；
[0021]图3是文丘里阀门支架的结构示意图；
[0022]图4是转子式混凝土喷射机示意图；
[0023]图5是叶轮式混凝土喷射机示意图。

[0024]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0025]本发明不影响混凝土喷射机的基本工作原理，仅是在混凝土喷射机上做部分改进来实现发明目的。主要改进部分:一是在一次进风管道2内设置拉瓦尔喷管结构，如图1所示；二是在混凝土喷射机的喷射管道4的喷射口处设置文丘里阀门3，如图2所示。
[0026]如图4和图5所示，分别为转子式混凝土喷射机示意图和叶轮式混凝土喷射机示意图，二者的基本工作原理相似。混凝土物料通过料斗I进入喷射管道4，然后向一次进风管道2中输送压缩空气。由于一次进风管道2中应用了拉瓦尔喷管结构，当压缩空气流经此段时，就被加速至为2-3公里/秒，相当于音速的7-8倍，这样就产生了巨大的推力，其中应用拉瓦尔喷管结构的一次进风管实际上起到了一个“流速增大器”的作用，从而可以为混凝土的喷射提供更强大的动力。压缩空气推动混凝土从喷射管道4末端的喷射口输出。喷射管道4和文丘里阀门的吸入管3-2之间通过螺纹连接。同时向文丘里阀门3的进风管3-1通入高速压缩空气，利用文丘里原理在吸入管3-2内部产生局部真空，从而将混凝土吸入文丘里阀门3的内部，并通过喷射管3-4喷出。在此同时，文丘里阀门3内部的真空也会将混凝土中夹杂的压缩空气吸入文丘里阀门3中，其中大部分压缩空气与混凝土物料一起通过喷射管3-4再次喷出，少部分压缩空气通过设置在文丘里管3-3侧壁上的喷气管3-6喷出。因此，混凝土物料中的压缩空气就无法再进入料斗中，达到了避免回风现象的效果。
[0027]在文丘里阀门3在加工制造过程中，首先铸造好进风管3-1和喷射管3-4，再焊接到文丘里管3-3的两端。为了便于该结构的安装和固定，如图3所示将两个相同结构的支架3-5先铸造好，然后焊接到文丘里管3-3的两端，用于架起整个文丘里阀门3。
[0028]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。