CN107051789A - 一种风电塔筒内壁自动喷漆装置及自动喷漆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种风电塔筒内壁自动喷漆装置及自动喷漆方法，其中装置包括行走小车、支撑架、喷枪、控制柜、固定架、进料阀、旋转阀、空心转轴以及电机；电机固定连接在支撑架上并驱动空心转轴转动，旋转阀通过固定架固定在支撑架上，进料阀通过旋转阀与空心转轴连接并提供物料流通通道，空心转轴的另一端与喷枪连接并使得物料从喷枪的喷嘴喷出；电机信号连接控制柜；行走小车信号连接控制柜。本发明效率高、涂装效果好、涂装厚度均匀，适合直径3m‑10m的大直径钢管内壁喷漆，采用微电脑控制实现自动作业，无需人工操作，减少操作工疲劳，提高工作效率。涂层平整、光滑、无刷痕。节省涂料。

Description

一种风电塔筒内壁自动喷漆装置及自动喷漆方法
技术领域
本发明涉及一种自动喷漆装置，具体涉及大直径圆筒内壁喷漆装置。
背景技术
陆上风电塔筒通常为直径4.6m、单段最长直径30m的锥管式钢塔筒组成，具有直径大，长度长的特征，而海上风电塔筒的直径通常达到7m，单段长度达到30m。塔筒表面的除锈和喷漆是制造过程最重要的两道工序。现有的风电塔筒内壁喷漆均采用手工高压喷漆的方式，这种传统的方式存在以下缺点：
1、人工涂装容易出现局部厚度不均匀现象；
2、为避免出现局部厚度不均匀现场，作业者往往在整体施工完成后再整体覆盖一层，容易造成涂料的损耗，通常损耗率达到20-30％。
3、人工涂装效率低。
4、人工涂装对作业者的职业健康影响极大。
5、海上风电塔筒直径非常大，采用传统的人工喷漆方式需要采用喷漆专用滚轮架使塔筒保持旋转状态进行喷漆作业。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种风电塔筒内壁自动喷漆装置及喷漆方法，该装置能够实现大直径圆筒内壁的自动喷漆，而且油漆层厚度均匀。
本发明实现上述目的的技术方案为：
一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，包括行走小车、固定在该行走小车上的支撑架以及连接在该支撑架上的喷枪，还包括：控制柜、固定架、进料阀、旋转阀、空心转轴、电机；所述电机固定连接在所述支撑架上并驱动所述空心转轴转动，所述旋转阀通过所述固定架固定在所述支撑架上，所述进料阀通过所述旋转阀与所述空心转轴连接并提供物料流通通道，所述空心转轴的另一端与所述喷枪连接并使得物料从喷枪的喷嘴喷出；所述电机信号连接所述控制柜；所述行走小车信号连接所述控制柜。
所述旋转阀上连接有混合器，该混合器一侧连接所述进料阀，另一侧连接进气阀，所述混合器上还连接有泄压阀。
所述支撑架为双套杆结构，其外套杆与内套杆通过调节旋钮固定连接。
所述电机通过变速箱与所述空心转轴连接，所述变速箱套装在所述空心转轴上。
所述支撑架上设置有支撑板，该支撑板抵接或固定在所述电机底端。
在所述喷枪的末端连接有连接软管，该连接软管的另一端连通在空心转轴上提供物料通道。
所述空心转轴的顶端固定有垂直于空心转轴的调节套，所述喷枪可活动地套接在该调节套内；所述调节套上设置有至少一个喷枪。
所述喷嘴为雾化喷嘴；所述喷枪为伸缩杆结构。
所述行走小车前端设置有距离感应装置。
一种自动喷漆方法，步骤一、将进料阀与高压无气喷涂机管线连接，接通控制柜、行走小车及电机的电源，调整喷枪的喷嘴位置到需要的高度，装置处于预备工作状态；
步骤二、设定转动速度按钮以及行走速度按钮到需要的速度，启动控制柜的程序，行走小车向前运动，电机转动并带动空心转轴转动；
步骤三、启动高压无气喷涂机，油漆被加压并从喷嘴呈扇形喷出，任一喷嘴以空心转轴为圆心进行做圆周运动，并在行走小车的带动下，喷嘴的运动轨迹为螺旋状地前进。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
本发明效率高、涂装效果好、涂装厚度均匀，适合直径3m-10m的大直径钢管内壁喷漆，采用微电脑控制实现自动作业，无需人工操作，减少操作工疲劳，提高工作效率。涂层平整、光滑、无刷痕。节省涂料。
附图说明
图1为实施例1主视图；
图2为实施例1左视图；
图3为本发明使用状态示意图；
图4为实施例2主视图；
图5为实施例1的另一状态左视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
参照图1，一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，包括行走小车1、固定在该行走小车1上的支撑架4以及连接在该支撑架4上的喷枪15，还包括：控制柜2、固定架5、进料阀8、旋转阀9、空心转轴10、电机17；所述电机17固定连接在所述支撑架4上并驱动所述空心转轴10转动，所述旋转阀9通过所述固定架5固定在所述支撑架4上，所述进料阀8通过所述旋转阀9与所述空心转轴10连接并提供物料流通通道，所述空心转轴10的另一端与所述喷枪15连接并使得物料从喷枪15的喷嘴14喷出；所述电机17信号连接所述控制柜2；所述行走小车1信号连接所述控制柜2。所述旋转阀9上连接有混合器，该混合器一侧连接所述进料阀8，另一侧连接进气阀6，所述混合器上还连接有泄压阀7。油漆等物料有两种进料方式。第一种，油漆等物料通过进料阀8进入并与进气阀6中进入的压缩空气在混合器中混合；第二种，通过管线将高压无气喷涂机直接连接在进气阀6上，这种方式进料阀8无需再接其他物料。不论哪种进料方式，在经过旋转阀9后从空心转轴10通过，再输送到喷枪15里。在混合器上设置的泄压阀7能辅助泄压，当管线堵塞或需要从混合器处泄压时，可以打开泄压阀7来实现压力的泄放。
如图3所示的状态，喷嘴14的顶端与塔筒23的内壁有一定距离，而且在调整喷枪15的位置的时候，保证喷枪15旋转过程中，喷嘴14不会碰到内附件22。如图3，喷枪15绕着空心转轴10做圆周运动，为了保证在旋转过程中进料的管线不缠绕打结，通过旋转阀9将进料的结构与旋转的结构连接起来，既保证了高压物料的流通***露，还实现了空心转轴10转动过程中进料的管线不缠绕打结。
所述电机17通过变速箱12与所述空心转轴10连接，所述变速箱12套装在所述空心转轴10上。如图2，控制柜2上设置有3个功能键，分别为：电源开关19、转动速度按钮20以及行走速度按钮21。通过调节转动速度按钮20可以改变变速箱12的转速比，从而改变空心转轴10的转速。通过调节行走速度按钮21可以改变行走小车1的前进速度。本发明的控制柜2也可以采用带有微处理器、PLC或单片机的控制***，通过程序控制空心转轴10的转动速度和行走小车的前进速度。本实施例的另一种形式，采用变频电机驱动空心转轴10，通过调节变频电机的转速也能起到调节速度的作用。
所述支撑架4为双套杆结构，其外套杆与内套杆通过调节旋钮3固定连接。这种结构可以调节装置的高度，特别是对于喷枪15的高度无法继续调整的情况下；调节外套杆与内套杆的相对位置，旋紧调节旋钮3，从而通过调节支撑架4的外套杆的位置，便可以调整装置的高度。
所述支撑架4上设置有支撑板18，该支撑板18抵接或固定在所述电机17底端。
本发明能调节喷枪15的喷嘴14的高度，可通过两种结构来实现，如图1的一种方式：在所述喷枪15的末端连接有连接软管13，该连接软管13的另一端连通在空心转轴10上提供物料通道。所述空心转轴10的顶端固定有垂直于空心转轴10的调节套16，所述喷枪15可活动地套接在该调节套16内。这种结构物料从空心转轴10进入连接软管13，再从连接软管13进入喷枪15，最后从喷嘴14喷出。喷枪15活动的套接在调节套16内，喷枪15调整到合适位置时，锁紧调节套16的螺钉，从而紧固与喷枪15的连接。这种方式通过调节喷枪15与调节套16的相对位置来调整喷嘴14的位置，喷枪15本身的长度不可调。
所述喷嘴14为雾化喷嘴，其结构为扇形或圆柱形，可扩大喷射范围。喷嘴14螺纹连接在喷枪15的杆上。
所述空心转轴10套接连接套管11，该连接套管11套接在所述旋转阀9内。
所述调节套16上设置有至少一个喷枪15，如图5，可以设置为三个互成一定角度的喷枪15组成的结构，可以一次从三个喷嘴14中喷出油漆，提高喷涂效率。这三个喷枪15可设置在同一竖直平面，也可以设置在不同竖直平面上。如果设置在同一平面，可以采用同一股进料；而设置在不同竖直平面，可以采用不同股的进料，依照其转动的先后，分别连接底漆和中间涂层，这种情况下，多个喷枪15之间在横向方向有一定的距离间隔，以保证横向前方的喷枪15喷完之后，保证一个干燥时间，下一个喷枪15才喷另一层漆。
所述行走小车1前端设置有距离感应装置，该距离感应装置可以是红外传感器或视觉传感器等，用于探测行走小车1与塔筒23法兰面的距离，当行走小车1到达塔筒23的前端，控制柜2通过程序控制行走小车1停止继续前进。
本发明的工作原理为：
经过加压的油漆从进气阀6进入，在旋转阀9内进入连接套管11，再经过空心转轴10进入连接软管13最后进入喷枪15，从喷嘴14喷出，均匀地洒在塔筒23的内表面。如图3，预先设定好喷枪15的旋转速度和行走小车1的前进速度，调整好喷枪15的位置以及装置的高度。将行走小车1放置在塔筒23的底部，启动控制柜2，行走小车1便自动按既定速度前进，并控制喷枪15旋转的速度，不断从喷嘴14喷出油漆。电机17通过变速箱12改变转速并带动空心转轴10自转，空心转轴10的自转带动喷枪15绕着空心转轴10的轴心做圆周运动，从而带动喷嘴14也做圆周运动。因此，喷嘴14的运动轨迹为一个匀速圆周运动/速度非线性变化的圆周运动，并在垂直于这个圆周面上有一个前进的运动，合并成一个螺旋状的匀速运动，从而，喷在塔筒23上的油漆厚度均匀。由于喷嘴14的圆周运动速度和前进速度可以调节，所以喷漆的厚度实现可调。
实施例2：
参照图4，与实施例1的区别在于：所述喷枪15为伸缩杆结构，这种结构是喷枪15本身长度可调节，从而调整喷嘴14相对空心转轴10的相对距离。这种方式不需要设置调节套16，也可以不设置连接软管13，从空心转轴10出来的物料直接进入喷枪15中。这种结构与实施例1的作用相同，都是起到可调节喷嘴14相对于空心转轴10的相对位置的作用。其余结构与作用与实施例1相同。
本发明的使用上述任一风电塔筒内壁自动喷漆装置的一种自动喷漆方法，具体为：
步骤一、将进气阀6与高压无气喷涂机管线连接，接通控制柜2、行走小车1及电机17的电源，调整喷枪15的喷嘴14位置到需要的高度，此处所指需要的高度需要根据塔筒23的直径和内附件22的高度而确定，装置处于预备工作状态；
步骤二、设定转动速度按钮20以及行走速度按钮21到需要的速度，启动控制柜2的程序，行走小车1向前运动，电机17转动并带动空心转轴10转动；
步骤三、启动高压无气喷涂机，油漆被加压并从喷嘴14呈扇形喷出，任一喷嘴14以空心转轴10为圆心进行做圆周运动，并在行走小车1的带动下，喷嘴14的运动轨迹为螺旋状地前进。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，包括行走小车(1)、固定在该行走小车(1)上的支撑架(4)以及连接在该支撑架(4)上的喷枪(15)，其特征在于，还包括：控制柜(2)、固定架(5)、进料阀(8)、旋转阀(9)、空心转轴(10)、电机(17)；所述电机(17)固定连接在所述支撑架(4)上并驱动所述空心转轴(10)转动，所述旋转阀(9)通过所述固定架(5)固定在所述支撑架(4)上，所述进料阀(8)通过所述旋转阀(9)与所述空心转轴(10)连接并提供物料流通通道，所述空心转轴(10)的另一端与所述喷枪(15)连接并使得物料从所述喷枪(15)的喷嘴(14)喷出；所述电机(17)信号连接所述控制柜(2)；所述行走小车(1)信号连接所述控制柜(2)。
2.根据权利要求1所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：所述旋转阀(9)上连接有混合器，该混合器一侧连接所述进料阀(8)，另一侧连接进气阀(6)，所述混合器上还连接有泄压阀(7)。
3.根据权利要求1所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：所述支撑架(4)为双套杆结构，其外套杆与内套杆通过调节旋钮(3)固定连接。
4.根据权利要求1所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：所述电机(17)通过变速箱(12)与所述空心转轴(10)连接，所述变速箱(12)套装在所述空心转轴(10)上。
5.根据权利要求4所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：所述支撑架(4)上设置有支撑板(18)，该支撑板(18)抵接或固定在所述电机(17)底端。
6.根据权利要求1所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：在所述喷枪(15)的末端连接有连接软管(13)，该连接软管(13)的另一端连通在所述空心转轴(10)上提供物料通道。
7.根据权利要求6所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：所述空心转轴(10)的顶端固定有垂直于空心转轴(10)的调节套(16)，所述喷枪(15)可活动地套接在该调节套(16)内；所述调节套(16)上设置有至少一个喷枪(15)。
8.根据上述任一权利要求所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：所述喷嘴(14)为雾化喷嘴；所述喷枪(15)为伸缩杆结构。
9.根据权利要求1所述一种风电塔筒内壁自动喷漆装置，其特征在于：所述行走小车(1)前端设置有距离感应装置。
10.使用上述任一权利要求所述风电塔筒内壁自动喷漆装置的一种自动喷漆方法，其特征在于：步骤一、将进气阀(6)与高压无气喷涂机管线连接，接通控制柜(2)、行走小车(1)及电机(17)的电源，调整喷枪(15)的喷嘴(14)位置到需要的高度，装置处于预备工作状态；
步骤二、设定转动速度按钮(20)以及行走速度按钮(21)到需要的速度，启动控制柜(2)的程序，行走小车(1)向前运动，电机(17)转动并带动空心转轴(10)转动；
步骤三、启动高压无气喷涂机，油漆被加压并从喷嘴(14)呈扇形喷出，任一喷嘴(14)以空心转轴(10)为圆心进行做圆周运动，并在行走小车(1)的带动下，喷嘴(14)的运动轨迹为螺旋状地前进。
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