CN110052350A - 一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,设置于储罐内,包括固定底座和立柱,固定底座上设置有用于使立柱转动的驱动组件;所述立柱上设置有升降外框架,升降外框架连接驱动机构,驱动机构用于驱动升降外框架沿立柱上下运动;还包括对称设置在升降外框架上的两个悬臂,各悬臂端部设置有喷***块。本发明在悬臂能够沿立柱升降运动,且立柱能够转动的基础上,通过悬臂上的喷***块,实现对储罐内壁全方位的自动化喷漆或喷砂,工作现场无需其他施工人员,大降低了施工成本,减少了粉尘对施工人员的伤害,并且减少了安全事故的发生因素。
Description
技术领域
本发明涉及储罐技术领域,具体是一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置。
背景技术
储罐属于大型静设备,直径和高度一般比较大,其中15万立方的储罐直径可达100米,储罐在完成整体拼装、焊接加工之后仍需要进一步对罐体内部和外部进行除锈、防腐等处理,但是人孔进出口较狭窄,人孔直径仅为600mm,常规的施工平台或升降装置无法进入。储罐内部施工较传统的方式是搭设脚手架和升降装置,但是由于罐体较高,且罐体内部空间受限,脚手架搭设费时费力,严重影响了施工效率。
目前国内外的传统储罐除锈和刷漆设备主要应用于储罐的外壁,由于储罐内壁无支撑结构,使得传统升降施工设备无法应用。张文宇等人在“储罐内壁除锈防腐升降旋转装置”(ZL201420407845.8)实用新型专利、我公司前期申请的“一种用于储罐内部施工的可旋转式升降装置”(ZL201720961494.9)实用新型专利中都公开了一种储罐内壁施工升降旋转平台,这些装备自动化程度低,质量较大,悬臂长度无法调节,储罐顶部小尺寸施工困难,一次施工需要多次拆卸,效率低,需要至少3名施工人员,施工质量参差不齐,工人劳动强度大,危险系数高。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,设置于储罐内,包括固定底座和立柱,固定底座上设置有用于使立柱转动的驱动组件;所述立柱上设置有升降外框架,升降外框架连接驱动机构,驱动机构用于驱动升降外框架沿立柱上下运动;还包括对称设置在升降外框架上的两个悬臂,各悬臂的端部设置有喷***块。
其中,所述喷***块与悬臂之间设置有伸缩机构,伸缩机构用于驱动喷***块沿悬臂轴向运动;所述伸缩机构包括设于悬臂端部的固定外框架,固定外框架内设置有活动的内框架,所述固定外框架上设置有驱动电机,驱动电机的转轴上设置齿轮,齿轮与设置于内框架上的齿条相啮合。
其中,所述内框架与固定外框架之间还设置有伸缩支架。伸缩支架可采用液压型的折叠伸缩支架,在喷***块运动时能起到缓冲作用。
其中,所述喷***块包括与内框架铰接的喷枪组件,所述喷枪组件包括喷漆喷枪和喷砂喷枪,喷漆喷枪通过管路连接油漆罐,喷砂喷枪通过管路连接砂罐,各管路均连接压缩空气源。
其中,所述喷漆喷枪和喷砂喷枪分别连接旋转驱动部件,旋转驱动部件用于使喷漆喷枪或喷砂喷枪在竖向转动。
其中,所述驱动机构包括设置于地面的电机和底部定滑轮,在立柱上端设置有顶部定滑轮,电机的转轴连接主钢丝绳的一端,主钢丝绳另一端连接动滑轮,动滑轮上设置有副钢丝绳,副钢丝绳的两个端部分别绕过顶部定滑轮后与升降外框架相连接。
其中,所述升降外框架与悬臂铰接,悬臂连接用于驱动其绕铰接点向上转动的驱动机构。
其中,所述驱动机构包括设置于升降外框架顶部的定滑轮,各悬臂分别连接钢丝绳的一端,钢丝绳绕过定滑轮和定滑轮;在立柱上设置有定滑轮,钢丝绳位于定滑轮和定滑轮之间的部分位于该定滑轮的正下方。
其中,所述升降外框架内侧设置有多个滚轮,立柱外侧设置有和各滚轮相配合的导轨。
其中,所述驱动组件包括设于固定底座和立柱之间的转盘轴承,转盘轴承的内圈与固定底座固定连接,外圈与立柱连接,其外圈均布有齿,通过齿轮与驱动电机连接。
有益效果:本发明具有以下有益效果:
本发明在悬臂能够沿立柱升降运动,且立柱能够转动的基础上,通过悬臂上的喷***块,实现对储罐内壁全方位的自动化喷漆或喷砂,工作现场无需其他施工人员,大降低了施工成本,减少了粉尘对施工人员的伤害,并且减少了安全事故的发生因素。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图;
图2为本发明的立体图;
图3为喷***块的正视结构示意图;
图4为喷枪结构的立体图;
图5为立柱和升降外框架的截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1、图2和图5所示,本发明的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,设置于储罐内,其包括固定底座22和立柱8,固定底座22上设置有用于使立柱8转动的驱动组件,所述驱动组件包括设于固定底座22和立柱8之间的转盘轴承23,转盘轴承23的内圈与固定底座22固定连接,外圈与立柱8连接,其外圈均布有齿,通过齿轮与驱动电机24连接。所述立柱8上设置有升降外框架10,升降外框架10连接驱动机构,驱动机构用于驱动升降外框架10沿立柱8上下运动,具体地,所述驱动机构包括设置于地面的电机27和底部定滑轮26,在立柱8上端设置有顶部定滑轮5、6,电机27的转轴连接主钢丝绳25的一端,主钢丝绳25另一端连接动滑轮16,动滑轮16上设置有副钢丝绳12,副钢丝绳12的两个端部分别绕过顶部定滑轮5、6后与升降外框架10相连接。
还包括对称设置在升降外框架10上的两个悬臂,各悬臂13端部设置有喷***块14,所述喷***块14与悬臂13之间设置有伸缩机构,伸缩机构用于驱动喷***块14沿悬臂13轴向运动,所述伸缩机构包括设于悬臂端部的固定外框架142,固定外框架142内设置有活动的内框架143,所述固定外框架142上设置有驱动电机1421,驱动电机1421的转轴上设置齿轮1422,齿轮1422与设置于内框架143上的齿条1431相啮合,所述内框架143与固定外框架142之间还设置有伸缩支架141。
所述升降外框架10与悬臂13铰接,悬臂13连接用于驱动其绕铰接点向上转动的驱动机构,该驱动机构包括设置于升降外框架10顶部的定滑轮3、9,各悬臂13上分别连接钢丝绳1的一端,钢丝绳1绕过定滑轮3和定滑轮9,在立柱8上设置有定滑轮4,钢丝绳1位于定滑轮3和定滑轮9之间的部分位于该定滑轮4的正下方。所述升降外框架10内侧设置有多个滚轮28,立柱8外侧设置有和各滚轮28相配合的导轨81。
如图3和图4所示,所述喷***块14包括与内框架143铰接的喷枪组件146,所述喷枪组件146包括喷漆喷枪1461和喷砂喷枪1462,喷漆喷枪1461通过管路连接油漆罐31,喷砂喷枪1462通过管路连接砂罐30,各管路均连接压缩空气源。所述喷漆喷枪1461和喷砂喷枪1462分别连接旋转驱动部件,旋转驱动部件用于使喷漆喷枪1461或喷砂喷枪1462在竖向转动,旋转驱动部件可以为液压或者气压的升缩杆,伸缩杆的安装座与内框架铰接,活塞杆端部与喷漆喷枪1461或喷砂喷枪1462的中部铰接。喷漆喷枪1461与油漆罐31连接的管路上、喷砂喷枪1462与砂罐30连接的管路上均设置电磁阀作为开关,各管路可通过同一管路与压缩空气源连接,并在该管路上设置压缩空气控制阀28,各管路为软管,喷漆喷枪1461和喷砂喷枪1462上还可设置外壳141,用于防护。油漆罐31和压缩空气控制阀28之间的管路上可设置截止阀29,砂罐30和压缩空气控制阀29之间的管路上也可设置截止阀32。
固定底座22周围还设置有多组支撑机构,各支撑机构包括斜向设置外脚撑20,以及设置在斜向支撑内侧的内脚撑21。
工作过程:
本发明在储罐内壁除锈施工时,将足量的石英砂放装入砂罐30,施工人员启动提升电机27,电机27通过主钢丝绳25和副钢丝绳12,经动滑轮16和顶部定滑轮5、6,驱动升降外框架10运动,进而将悬臂13提升至指定高度,调整好喷砂喷枪1462的角度和位置,开启压缩空气控制阀28,一定压力压缩空气经管路将砂罐30内的石英砂输送至喷砂喷枪1462,并将石英砂喷射至储罐内壁面,实现对内壁面的除锈。当完成指定位置的除锈施工之后,转动转盘轴承23,将喷砂喷枪1462的喷射方向位置调整至罐内同一高度的其它位置。当同一高度的所有位置均完成喷砂施工之后,启动电机27,更换施工高度,并重复上述操作,直至完成整个储罐内壁面的施工。通过伸缩支架141的伸缩,控制喷砂喷枪1462与储罐内壁的距离,进而控制喷砂范围。
储罐侧壁除锈施工完成后,启动提升电机27,升降外框架10被驱动沿立柱8向上运动过程中,钢丝绳1位于定滑轮3和定滑轮9之间的部分与定滑轮4接触,随着升降外框架10不断上升,悬臂13在钢丝绳1的拉力作用下被提升旋转到一定角度,方便储罐顶部施工,罐顶同一角度的所有位置均完成喷砂施工之后,启动提升电机27,更换悬臂13的抬升角度,完成罐顶的除锈施工。各悬臂13还可分别通过钢丝绳2和钢丝绳11与升降外框架10连接,增加稳定性。
本发明在储罐内壁防腐喷漆施工时,将足量的油漆装入油漆罐31,施工人员启动提升电机27,电机27通过主钢丝绳25和副钢丝绳12,经动滑轮16和顶部定滑轮5、6,驱动升降外框架10运动,进而将悬臂13提升至指定高度,调整好喷漆喷枪1461的角度和位置,开启压缩空气控制阀28,一定压力压缩空气经管路将油漆罐31内的油漆输送至喷漆喷枪1461,并将油漆喷射至储罐内壁面,实现对内壁面喷漆。当完成指定位置的喷漆施工之后,转动转盘轴承23,将喷漆喷枪1461的喷射方向位置调整至罐内同一高度的其它位置。通过伸缩支架141的伸缩,控制喷漆喷枪1461与储罐内壁的距离,进而控制喷砂范围。
储罐侧壁喷漆施工完成后,启动提升电机27,升降外框架10被驱动沿立柱8向上运动过程中,钢丝绳1位于定滑轮3和定滑轮9之间的部分与定滑轮4接触,随着升降外框架10不断上升,悬臂13在钢丝绳1的拉力作用下被提升旋转到一定角度,方便储罐顶部施工,罐顶同一角度的所有位置均完成喷砂施工之后,启动提升电机27,更换悬臂13的抬升角度,完成罐顶的施工。
当一个储罐内壁全部完成施工之后,将提整套装置进行拆卸,通过储罐的人孔运出,并将零部件运入下一个储罐进行安装和施工。
本发明的悬臂13与喷枪组件可由传感器信号以及电控装置控制上下高度,精确定位。通过喷漆喷枪1461和喷砂喷枪1462,既可对储罐进行除锈施工,又可进行喷漆防腐施工,适应不同施工要求。喷漆喷枪1461和喷砂喷枪1462可以实现不同角度,不同喷射距离的施工。
此外,通过悬臂13的旋转来满足顶部球面的施工。全程除后台操作人员,无需其他施工员工,大大降低了施工成本,减少了粉尘对施工人员的伤害,并且减少了安全事故的发生因素。且安装拆卸方便,相对于传统升降装置,可节约50%的工作时间,节省50%以上的人力成本,可完成储罐内部所有位置的施工,无施工死角。
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。
Claims (10)
1.一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,设置于储罐内,其特征在于:包括固定底座(22)和立柱(8),固定底座(22)上设置有用于使立柱(8)转动的驱动组件;所述立柱(8)上设置有升降外框架(10),升降外框架(10)连接驱动机构,驱动机构用于驱动升降外框架(10)沿立柱(8)上下运动;还包括对称设置在升降外框架(10)上的两个悬臂,各悬臂的端部设置有喷***块(14)。
2.根据权利要求1所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述喷***块(14)与悬臂之间设置有伸缩机构,伸缩机构用于驱动喷***块沿悬臂轴向运动。
3.根据权利要求2所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述伸缩机构包括设于悬臂端部的固定外框架(142),固定外框架(142)内设置有活动的内框架(143),所述固定外框架(142)上设置有驱动电机(1421),驱动电机(1421)的转轴上设置齿轮(1422),齿轮(1422)与设置于内框架(143)上的齿条(1431)相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述内框架(143)与固定外框架(142)之间还设置有伸缩支架(141)。
5.根据权利要求3所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述喷***块(14)包括与内框架(143)铰接的喷枪组件(146),所述喷枪组件(146)包括喷漆喷枪(1461)和喷砂喷枪(1462),喷漆喷枪(1461)通过管路连接油漆罐(31),喷砂喷枪(1462)通过管路连接砂罐(30),各管路均连接压缩空气源。
6.根据权利要求5所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述喷漆喷枪(1461)和喷砂喷枪(1462)分别连接旋转驱动部件,旋转驱动部件用于使喷漆喷枪(1461)或喷砂喷枪(1462)在竖向转动。
7.根据权利要求1所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述驱动机构包括设置于地面的电机(27)和底部定滑轮(26),在立柱(8)上端设置有顶部定滑轮(5,6),电机(27)的转轴连接主钢丝绳(25)的一端,主钢丝绳(25)另一端连接动滑轮(16),动滑轮(16)上设置有副钢丝绳(12),副钢丝绳(12)的两个端部分别绕过顶部定滑轮(5,6)后与升降外框架(10)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述升降外框架(10)与悬臂铰接,悬臂连接用于驱动其绕铰接点向上转动的驱动机构。
9.根据权利要求8所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述驱动机构包括设置于升降外框架(10)顶部的定滑轮(3,9),各悬臂分别连接钢丝绳(1)的一端,钢丝绳(1)绕过定滑轮(3)和定滑轮(9);在立柱(8)上设置有定滑轮(4),钢丝绳(1)位于定滑轮(3)和定滑轮(9)之间的部分位于该定滑轮(4)的正下方。
10.根据权利要求1所述的一种用于储罐内壁的无人自动除锈和喷涂装置,其特征在于:所述驱动组件包括设于固定底座(22)和立柱(8)之间的转盘轴承(23),转盘轴承(23)的内圈与固定底座(22)固定连接,外圈与立柱(8)连接,其外圈均布有齿,通过齿轮与驱动电机(24)连接。
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