CN107584432B - 用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，包括进砂管接头、旋转马达、减速器、喷砂腔室、喷枪、本体连接轴承以及毛刷；其中，喷枪设置在喷砂腔室中；旋转马达用于通过减速器驱动喷枪旋转；喷砂腔的下端设置有毛刷；进砂管接头的一端用于与除锈机器人***的磨料输送***的进砂管连接；另一端连通减速器的空心轴。本发明通过采用带有折叠部的弹性连接套将环形毛刷连接在本体上的结构，能够减少焊缝余高的阻力，保证喷砂的连续性和稳定性，提高除锈效率。本发明能够实现磨料98％回收，而粉尘以及锈污是100％回收，单次除锈宽度在200mm以上，无粉尘污染，高效、环保。附加力矩小，可提高机器人本体的负载能力，增加机器人的除锈作业高度。

Description

用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩

技术领域

本发明涉及船体外板的涂装制造技术，具体地，涉及一种用于自动喷砂的喷砂密封罩。

背景技术

在造船，大型容器，电气电站等设备制造现场，无法采用喷砂房等大型喷砂设备进行喷砂除锈，目前多是采用人工开放式喷砂除锈，工人劳动强度大，工作条件恶劣，其粉尘和噪音对人的健康影响极大。另外人工打磨后的粉尘没有进行回收处理，环境污染严重，另外，人工喷砂效率低，喷砂除锈效果不稳定。与此同时，随着经济的发展，中国的人口红利逐渐减少，劳动力成本上升，熟练工稀缺。则开发一个自动喷砂除锈装置代替人工喷砂除锈，则是非常迫切需要，且具有非常大的实际意义的。

经对现有技术文献检索分析，发现专利公开号为CN201210104244.5的中国专利文献所公开的“一种用于管道外焊缝循环喷砂除锈装置的专用喷头”，该发明设计了一个可循环喷砂除锈的专用喷头，上设置有进砂管和回砂管以及弹性毛刷，通过该装置可以实现磨料的回收，而弹性毛刷则提高了在喷砂过程中的密封性，减少了磨料对外界环境的污染。但该喷头较小，单次喷砂宽度窄，效率低，多用于人工手持喷砂，不适宜自动喷砂。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于自动喷砂的喷砂密封罩。

根据本发明提供的用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，包括进砂管接头、旋转马达、减速器、喷砂腔室、喷枪、本体连接轴承以及毛刷；

其中，所述喷枪设置在所述喷砂腔室中；所述旋转马达用于通过所述减速器驱动喷枪旋转；

所述喷砂腔的下端设置有毛刷；进砂管接头的一端用于与除锈机器人***的磨料输送***的进砂管连接；另一端连通减速器的空心轴。

优选地，所述进砂管接头包括堵头、快换螺纹接口以及砂料导向管；

其中，所述快换螺纹接口用于与除锈机器人***的磨料输送***的进砂管连接；

所述砂料导向管连通所述快换螺纹接口；所述堵头连接所述快换螺纹接口、砂料导向管以形成L形转角；

所述砂料导向管的下端伸入所述减速器的空心轴中。

优选地，所述空心轴的下端设置有连接法兰；

所述连接法兰用于喷枪的安装。

优选地，所述空心轴内径呈凸台式；所述空心轴的上端内径略大于砂料导向管的内径；

所述空心轴的下端内径等于或者略小于砂料导向管的内径。

优选地，所述喷砂腔室包括上部喷砂腔室、下部喷砂腔室；

所述上部喷砂腔室的下端连接所述下部喷砂腔室的上端；所述下部喷砂腔室的下端设置有毛刷；

所述喷枪设置在所述上部喷砂腔室中。

优选地，所述上部喷砂除锈腔室的侧面设置有回砂管接头；

所述的回砂管接头设置为喇叭口形状。

优选地，所述下部喷砂腔室的外侧面上设置有本体连接轴承，且与所述本体连接轴承的内圈连接；

所述本体连接轴承用于与爬壁机器人本体连接。

优选地，所述毛刷包括弹性连接套、骨架、固定在骨架上的刷毛；

所述弹性连接套与所述下部喷砂腔室的外侧面连接；所述骨架嵌套在所述弹性连接套上；

所述弹性连接套上设有折叠部，所述折叠部位于所述下部喷砂腔室和所述毛刷之间；所述的弹性连接套与所述毛刷连接的端部呈喇叭口状。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过采用带有折叠部的弹性连接套将环形毛刷连接在本体上的结构，能够减少焊缝余高的阻力，保证喷砂的连续性和稳定性，提高除锈效率；

2、本发明通过采用喇叭口状的毛刷并使毛刷刷头具有与工件曲面匹配的弧度，保证了磨料的密封性，减少了磨料的浪费，提高了表面的清洁度，保证了除锈的表面质量；

3、本发明中上部喷砂除锈腔室的侧面设置有回砂管接头，在喷砂作业时回砂管接头与真空回收***的回砂管连接，便于在喷砂除锈过程中能有效回收磨料以及锈污等。

4、本发明喷砂腔室包括上部喷砂腔室和下部喷砂腔室，喷砂腔室的大小远远超过手动密封喷砂腔室的大小，单次除锈宽度在100-300mm之间，用于输送磨料的压缩空气的流量可达8m³以上，除锈效率可在20m²/h，工作半径可在30m左右，这是手动环保喷砂所无法比拟的。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中用于自动喷砂的喷砂密封罩的结构示意图。

图中：

1为进砂管接头；

2为旋转马达；

3为减速器；

6为回砂管接头

7为本体连接轴承；

8为弹性连接套；

9为刷毛；

10为快换螺纹接口；

11为砂料导向管；

12为堵头；

13为涡轮轴；

14为连接法兰。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，本发明提供的用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，包括进砂管接头1、旋转马达2、减速器3、喷砂腔室、喷枪、本体连接轴承7以及毛刷；

其中，所述喷枪设置在所述喷砂腔室中；所述旋转马达2用于通过所述减速器3驱动喷枪旋转；

所述喷砂腔的下端设置有毛刷；进砂管接头1的一端用于与除锈机器人***的磨料输送***的进砂管连接；另一端连通减速器3的空心轴。

旋转马达2的旋转经减速器3减速后带动减速器3下端的喷枪旋转，通过喷枪的高速旋转，实现旋转喷砂，提高单次除锈的宽度和效率。所述旋转马达2采用气动马达、交流电机或伺服电机；可以根据喷砂除锈的不同要求选用不同类型的旋转马达。伺服马达可以更好的控制调节旋转的速度。而气动马达可以减轻旋转机构部分的重量，两种方案各有利弊。

所述进砂管接头1包括堵头12、快换螺纹接口10以及砂料导向管11；

其中，所述快换螺纹接口10用于与除锈机器人***的磨料输送***的进砂管连接；

所述砂料导向管11连通所述快换螺纹接口10；所述堵头12连接所述快换螺纹接口10、砂料导向管11以形成L形转角；

所述砂料导向管11的下端伸入所述减速器3的空心轴中。

磨料经砂料导向管11换向后经过砂料导向管11输入到喷砂除锈腔室。所述砂料导向管11与空心轴同轴线；所述堵头镶嵌耐磨材料碳化硼，以减少更换时间和提高使用寿命。

所述空心轴的下端设置有连接法兰14；所述连接法兰14用于喷枪的安装，根据需要即可与不同形式自动喷砂除锈枪连接。

所述空心轴13内径呈凸台式；所述空心轴13的上端内径略大于砂料导向管11的内径；所述空心轴13的下端内径等于或者略小于砂料导向管11的内径。所述空心轴13的下端内径与砂料导向管11之间的距离小于等于0.6mm，这样便于磨料的导向，同时也防止细小磨料进入导向管和空心轴上端大孔径之间，妨碍因磨料的摩擦影响减速器的旋转，从而提高密封性以及减少喷砂枪旋转的阻力。

所述喷砂腔室包括上部喷砂腔室4、下部喷砂腔室5；所述上部喷砂腔室4的下端连接所述下部喷砂腔室5的上端；所述下部喷砂腔室5的下端设置有毛刷；所述喷枪设置在所述上部喷砂腔室4中。

所述喷砂腔室的大小远远超过手动密封喷砂腔室的大小，单次除锈宽度在100-300mm之间，用于输送磨料的压缩空气的流量可达8m3以上，除锈效率可在20m2/h，工作半径可在30m左右，这是手动环保喷砂所无法比拟的。

所述上部喷砂除锈腔室4的侧面设置有回砂管接头6；所述的回砂管接头6设置为喇叭口形状。在喷砂作业时回砂管接头6与真空回收***的回砂管连接，便于在喷砂除锈过程中能有效回收磨料以及锈污等。

所述下部喷砂腔室5的外侧面上设置有本体连接轴承7，且与所述本体连接轴承7的内圈连接；所述本体连接轴承7用于与爬壁机器人本体连接。本体连接轴承7可保证机器人在喷砂过程中尽量减小焊缝余高对机器人行进的阻力，所述本体连接轴承7连接还可保证在机器人横向、纵向行走时，进砂管、回砂管以及控制电缆等始终位于机器人本体中心位置垂直向下，防止进砂管、回收管以及控制电缆偏置而产生附加力矩，提高机器人的有效载荷和作业安全性。

所述毛刷包括弹性连接套8、骨架、固定在骨架上的刷毛9；所述弹性连接套8与所述下部喷砂腔室5的外侧面连接；所述骨架嵌套在所述弹性连接套8上。

所述的下部喷砂腔室下端与环形毛刷8连接。

所述弹性连接套8上设有折叠部，所述折叠部位于所述下部喷砂腔室5和所述毛刷之间。所述的弹性连接套8与所述毛刷连接的端部呈喇叭口状，所述骨架嵌套在所述的弹性连接套上，所述的刷毛沿着所述喇叭口延伸到所述弹性连接套外。

本实施例，本发明提供的用于自动喷砂的喷砂密封罩，主要用于自动喷砂过程，在喷砂过程中，通过进砂管接头1推送高速运动的磨料到喷砂腔室中，整个喷砂过程中都是在这个较为封闭的喷砂腔室中进行，经过喷枪加速后的磨料冲击工件表面反弹后，基于真空负压将磨料，铁屑和油污通过回砂管回收，在合适的负压下，磨料、粉尘和锈污几近100％回收，而回收的磨料再通过分离，循环，可再利用，而粉尘和锈污通过分离后可单独回收，通过循环分离磨料再利用，不但提高了磨料的利用率，大大降低了成本，而且粉尘、磨料和锈污也100％被回收，实现了整个喷砂过程的环保作业，防止了常规开放式喷砂方法对人体健康以及环境的污染。

另外，独特的腔室设计，上部为密封室，是为了防止作业过程中反弹回去的磨料进入减速器3等转动机构，防止机构卡死，提高了***的安全性和可靠性。

整个喷砂密封罩腔室直径可达250-300mm甚至以上，单次除锈宽度可达200mm以上，因此采用本技术进行自动喷砂，可大大提高喷砂作业的自动化效率。该装置不但可以用于船舶制造，也可以用于电气电站，大型容器等的现场自动喷砂作业，既高效又解决了环保和节能问题，无论是从经济效益和社会效益的角度，该***和方法都具有较大的推广应用价值。

本发明具有的优点和积极效果是：通过采用带有折叠部的弹性连接套将环形毛刷连接在本体上的结构，能够减少焊缝余高的阻力，保证喷砂的连续性和稳定性，提高除锈效率；通过采用喇叭口状的毛刷结构并使毛刷刷头具有与工件曲面匹配的弧度，保证了磨料的密封性，减少了磨料的浪费，提高了表面的清洁度，保证了除锈的表面质量。

优点和积极效果是前的磨料98％回收，而粉尘以及锈污是100％回收，单次除锈宽度在200mm以上，无粉尘污染，高效、环保。附加力矩小，可提高机器人本体的负载能力，增加机器人的除锈作业高度。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，其特征在于，包括进砂管接头（1）、旋转马达（2）、减速器（3）、喷砂腔室、喷枪、本体连接轴承（7）以及毛刷；

其中，所述喷枪设置在所述喷砂腔室中；所述旋转马达（2）用于通过所述减速器（3）驱动喷枪旋转；

所述喷砂腔室的下端设置有毛刷；进砂管接头（1）的一端用于与除锈机器人***的磨料输送***的进砂管连接；另一端连通减速器（3）的空心轴；

所述喷砂腔室包括上部喷砂腔室（4）、下部喷砂腔室（5）；

所述上部喷砂腔室（4）的下端连接所述下部喷砂腔室（5）的上端；所述下部喷砂腔室（5）的下端设置有毛刷；

所述喷枪设置在所述上部喷砂腔室（4）中；

所述上部喷砂腔室（4）的侧面设置有回砂管接头（6）；

所述的回砂管接头（6）设置为喇叭口形状；

所述下部喷砂腔室（5）的外侧面上设置有本体连接轴承（7），且与所述本体连接轴承（7）的内圈连接；

所述本体连接轴承（7）用于与爬壁机器人本体连接；

所述进砂管接头（1）包括堵头（12）、快换螺纹接口（10）以及砂料导向管（11）；

其中，所述快换螺纹接口（10）用于与除锈机器人***的磨料输送***的进砂管连接；

所述砂料导向管（11）连通所述快换螺纹接口（10）；所述堵头（12）连接所述快换螺纹接口（10）、砂料导向管（11）以形成L形转角；

所述砂料导向管（11）的下端伸入所述减速器（3）的空心轴中；

所述毛刷包括弹性连接套（8）、骨架、固定在骨架上的刷毛（9）；

所述弹性连接套（8）与所述下部喷砂腔室（5）的外侧面连接；所述骨架嵌套在所述弹性连接套（8）上；

所述弹性连接套（8）上设有折叠部，所述折叠部位于所述下部喷砂腔室（5）和所述毛刷之间；所述的弹性连接套（8）与所述毛刷连接的端部呈喇叭口状；

所述用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，在喷砂过程中，通过进砂管接头（1）推送高速运动的磨料到喷砂腔室中，整个喷砂过程中都是在喷砂腔室中进行，经过喷枪加速后的磨料冲击工件表面反弹后，基于真空负压将磨料，铁屑和油污通过回砂管回收，而回收的磨料再通过分离，循环，可再利用，而粉尘和锈污通过分离后单独回收；

所述用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，采用带有折叠部的弹性连接套将环形毛刷连接在本体上的结构，以减少焊缝余高的阻力，保证喷砂的连续性和稳定性，提高除锈效率；采用喇叭口状的毛刷结构并使毛刷刷头具有与工件曲面匹配的弧度，以保证磨料的密封性，减少磨料的浪费，提高表面的清洁度，保证除锈的表面质量；

所述用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，单次除锈宽度在100-300mm之间，用于输送磨料的压缩空气的流量在8m³以上，除锈效率在20m²/h。

2.根据权利要求1所述的用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，其特征在于，所述空心轴的下端设置有连接法兰（14）；

所述连接法兰（14）用于喷枪的安装。

3.根据权利要求1所述的用于自动喷砂的可旋转喷砂密封罩，其特征在于，所述空心轴（13）内径呈凸台式；所述空心轴（13）的上端内径略大于砂料导向管（11）的内径；

所述空心轴（13）的下端内径等于或者略小于砂料导向管（11）的内径。

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