CN113578616A - 复合钢管内衬喷涂装置及复合钢管 - Google Patents

Abstract

本申请公开了复合钢管内衬喷涂装置，包括固定安装在地面用于支撑和固定的机架，所述机架上安装有支撑机构和喷涂机构；所述支撑机构包括沿长度方向同一水平高度分别设置在机架上用于支撑钢管的第一滚轮组和第二滚轮组；所述喷涂机构包括一端通过软管连接涂料供应装置，另一端连通喷头的中空丝杠，所述中空丝杠通过驱动单元驱动使得所述喷头在所述钢管内往复移动喷涂。本发明结构简单，采用纯机械结构设置，功能可靠，性能稳定，喷涂效率高，获得的钢管内衬厚度低，覆盖全面，喷涂涂料消耗小。以及复合钢管，用于替代现有的钢塑复合管。

Description

复合钢管内衬喷涂装置及复合钢管

技术领域

本发明涉及管材技术领域，尤其涉及复合钢管及其加工装置技术领域，具体涉及复合钢管内衬喷涂装置及复合钢管。

背景技术

复合钢管又称钢塑复合管，通常以无缝钢管、焊接钢管为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂料或环氧树脂涂料。采用前处理、预热、内涂装、流平、后处理工艺制成的给水镀锌内涂塑复合钢管，是传统镀锌管的升级型产品，钢塑复合管一般用螺纹连接、沟槽连接、法兰连接。

现有的钢塑复合管内衬工艺大致可分为两类，分别是喷涂和热熔衬套，本申请提供一种全新的内衬喷涂装置。

发明内容

为了解决现有钢塑复合管内衬的快速、均匀喷涂的问题，本申请提供合钢管内衬喷涂装置，用于实现对现有钢管进行快速喷涂获得内衬均匀，涂层厚度薄的钢塑复合管。本申请还提供一种复合钢管，用于替代现有的钢塑复合管，主要用于高压供水管。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

复合钢管内衬喷涂装置，包括固定安装在地面用于支撑和固定的机架，所述机架上安装有支撑机构和喷涂机构；所述支撑机构包括沿长度方向同一水平高度分别设置在机架上用于支撑钢管的第一滚轮组和第二滚轮组；所述喷涂机构包括一端通过软管连接涂料供应装置，另一端连通喷头的中空丝杠，所述中空丝杠通过驱动单元驱动使得所述喷头在所述钢管内往复移动喷涂。

工作原理：

支撑机构用于实现对待喷涂的钢管进行支撑，使得钢管能够水平的防止在机架上，等待喷涂完成。由于用于支撑钢管的为两组滚轮组，因此在喷涂过程中，除了对钢管具有支撑作用，还可以通过驱动任一一组滚轮组使得在整个喷涂过程中能够驱动钢管实现旋转。当然，这只是上述结构为了拓展和提高喷涂的效果而可以实施的优化设计，钢管是否在喷涂过程中旋转并非喷涂之必须具备的。任一一组滚轮组均具有一对并列设置的滚轮，钢管置于两个滚轮之间，这种设置能够满足不同口径的钢管的支撑，具有较宽泛的兼容性。

喷涂机构是主要对钢管内壁进行喷涂的机构，在实际喷涂时，来自于涂料供应装置的内衬涂料通过软管进入到中空丝杠中，最后通过喷头喷出并附着在钢管内，待附着的涂料固化后形成内衬。由于钢管的单根长度较大，短则数米，长则十数米，甚至数十米；因此，要想均匀、完整、高效的对钢管内壁喷涂内衬是存在较大难度的。然而，本申请利用刚性较好的中空丝杠来作为深入钢管内部的喷头的支撑管路，既承担支撑喷头的作用，又充当输送物料的管路作用。在进行喷涂时，首先将钢管安装在支撑机构上，然后通过驱动单元驱动中空丝杠从钢管的端头进入，此时喷头不间断的进行喷涂，当中空丝杠达到最大行径长度或者达到预设的长度后，驱动单元反向转动，使得中空丝杠退回到初始位置，从而使得钢管内壁经过两次喷涂，进一步提升喷涂内衬的均匀性和覆盖的全面性，避免内衬覆盖盲区的问题。待喷涂完成后，将钢管反向安装，将未喷涂的一端进行喷涂，如此以来，譬如中空丝杠的有效喷涂长度为八米，那么理论上能够完成单根长度不超过十六米的钢管的喷涂。当然，在实际喷涂时，为了避免出现两端喷涂中间存在盲区或者不能重复覆盖的界限导致钢管内壁裸露，应当在计算时留有余量，使得两端喷涂的最远处之间存在重叠部分，避免喷涂遗漏的问题。在实际喷涂中，重叠喷涂的长度应控制在5-10厘米，过短容易因钢管在放置安装时的位置偏差造成喷涂遗漏；过长又容易造成喷涂浪费。

为了实现中空丝杠的稳定、精准移动，优选地，所述驱动单元包括同轴心安装在所述机架上的驱动轴套和从动轴套，所述驱动轴套驱动连接有第二驱动器，所述驱动轴套与中空丝杠驱动连接。驱动轴套的作用在于通过螺纹连接可通过精准控制第二驱动器的转速和旋转方向来控制中空丝杠移动的快慢和移动方向。从动轴套的作用是与驱动轴套配合，实现对中空丝杠的稳定支撑，避免因主动轴套单点支撑形成杠杆效应使得中空丝杠出现较大的扰度而影响喷涂的均匀性。通过驱动轴套和从动轴套的共同支撑限制，能够使中空丝杠始终保持水平移动，将喷头始终保持在钢管的中心轴的位置。

为了避免中空丝杠随驱动轴套同步转动，优选地，所述喷涂机构还包括防滚单元，所述防滚单元包括固定连接在所述中空丝杠靠近所述软管一端的限位杆，所述机架上设置有用于容纳所述限位杆的滑槽，所述滑槽的长度大于所述中空丝杠往复移动的最大行程。

为了消除中空丝杠与驱动轴套之间存在的轴向间隙，避免中空丝杠移动过程中的移动轨迹不能保持良好的线性移动，导致喷涂不均匀的问题，优选地，所述中空丝杠连接软管的一端侧壁上还设置有套环，所述机架上固定连接有支架，所述支架与套环之间连接有弹性件。所述弹性件只要能够始终提供弹性拉力即可，避免非受控状态下中空丝杠发生微小的轴向位移而使得喷涂的内衬不均匀的问题。所述弹性件可以采用常规的弹簧，橡皮筋或者橡胶筋等。

为了确保钢管在喷涂过程中始终稳定的放置在机架上，不会发生明显的轴向移动，以避免有效喷涂长度的误差，造成实际喷涂长度大于或者小于预设喷涂长度而造成内衬的明显叠加或者遗漏的问题。优选地，所述机架上位于第一滚轮组和驱动轴套之间还固定设置有挡板，所述机架靠近所述第二滚轮组的一端还设置有用于阻挡所述钢管脱出的防脱机构。采用这种设置能够保证钢管始终被限制在所述挡板和防脱机构之间。

进一步优选，所述防脱机构包括可拆卸固定连接在所述机架上的L型支架，铰接在L型支架上的螺纹套管，以及螺纹连接在所述螺纹套管内的丝杆，所述丝杆的一端转动连接有用于限制所述钢管滑动的锥形体，丝杆另一端连接有锁紧器。

为了再进一步的提高喷涂的均匀性，优选地，所述机架上还设置有用于驱动所述钢管转动的第一驱动器，所述第一驱动器通过皮带与钢管的外圆周侧壁驱动连接。第一驱动器通过皮带带动钢管不停旋转，使得喷涂过程中钢管的内壁能够与喷头发生相对旋转运动，使得喷涂的涂料在中空丝杠的轴向移动和钢管的旋转运动同时复合的运动条件下形成，使得形成的内层相对于静止喷涂而言更加均匀。再者，由于钢管的旋转能够对刚附着在内壁上的涂料形成离心作用，从而使得未固化的涂料能够更加牢固和均匀的附着在钢管的内壁上，将不均匀的涂料在离心力作用下变得更加均匀，对喷涂的盲区实现自适应填补。

再进一步优选，还包括加热机构，所述加热机构包括相互铰接扣合套设在所述钢管外圆周上的加热槽和保温槽，所述加热槽与安装在机架底部的配电控制箱电连接，所述保温槽固定设置在所述机架上用于支撑所述加热槽。

为了使得喷涂的受热均匀，优选地，所述加热机构的长度大于所述中空丝杠伸入钢管内的最大长度。

本发明还提供一种复合钢管，由钢管经上述的复合钢管内衬喷涂装置喷涂后制得。

有益效果：

本发明结构简单，采用纯机械结构设置，功能可靠，性能稳定，喷涂效率高，获得的钢管内衬厚度低，覆盖全面，喷涂涂料消耗小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构俯视图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的左视图。

图4是图3中A区结构放大图。

图5是图1的轴测图。

图6是图5的另一视觉轴测图。

图7是本发明喷涂前的钢管安装示意图。

图8是图7中B区结构放大图。

图9是图7中C区结构放大图。

图10是图7中D区结构放大图。

图中：1-机架；2-配电控制箱；3-加热槽；4-保温槽；5-第一滚轮组；6-第二滚轮组；7-皮带；8-第一驱动器；9-驱动轴套；10-从动轴套；11-中空丝杠；12-软管；13-弹性件；14-支架；15-套环；16-防脱机构；161-L型支架；162-螺纹套管；163-丝杆；164-锁紧器；165-锥形体；17-钢管；18-第二驱动器；19-喷头；20-挡板；21-滑槽；22-限位杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

结合图5-图10所示的复合钢管内衬喷涂装置，包括固定安装在地面用于支撑和固定的机架1，所述机架1上安装有支撑机构和喷涂机构；所述支撑机构包括沿长度方向同一水平高度分别设置在机架1上用于支撑钢管17的第一滚轮组5和第二滚轮组6；所述喷涂机构包括一端通过软管12连接涂料供应装置，另一端连通喷头19的中空丝杠11，所述中空丝杠11通过驱动单元驱动使得所述喷头19在所述钢管17内往复移动喷涂。

工作原理：

支撑机构用于实现对待喷涂的钢管17进行支撑，使得钢管17能够水平的防止在机架1上，等待喷涂完成。由于用于支撑钢管17的为两组滚轮组，因此在喷涂过程中，除了对钢管17具有支撑作用，还可以通过驱动任一一组滚轮组使得在整个喷涂过程中能够驱动钢管17实现旋转。当然，这只是上述结构为了拓展和提高喷涂的效果而可以实施的优化设计，钢管17是否在喷涂过程中旋转并非喷涂之必须具备的。任一一组滚轮组均具有一对并列设置的滚轮，钢管17置于两个滚轮之间，这种设置能够满足不同口径的钢管17的支撑，具有较宽泛的兼容性。

喷涂机构是主要对钢管17内壁进行喷涂的机构，在实际喷涂时，来自于涂料供应装置的内衬涂料通过软管12进入到中空丝杠11中，最后通过喷头19喷出并附着在钢管17内，待附着的涂料固化后形成内衬。由于钢管17的单根长度较大，短则数米，长则十数米，甚至数十米；因此，要想均匀、完整、高效的对钢管17内壁喷涂内衬是存在较大难度的。然而，本申请利用刚性较好的中空丝杠11来作为深入钢管17内部的喷头19的支撑管路，既承担支撑喷头19的作用，又充当输送物料的管路作用。在进行喷涂时，首先将钢管17安装在支撑机构上，然后通过驱动单元驱动中空丝杠11从钢管17的端头进入，此时喷头19不间断的进行喷涂，当中空丝杠11达到最大行径长度或者达到预设的长度后，驱动单元反向转动，使得中空丝杠11退回到初始位置，从而使得钢管17内壁经过两次喷涂，进一步提升喷涂内衬的均匀性和覆盖的全面性，避免内衬覆盖盲区的问题。待喷涂完成后，将钢管17反向安装，将未喷涂的一端进行喷涂，如此以来，譬如中空丝杠11的有效喷涂长度为八米，那么理论上能够完成单根长度不超过十六米的钢管17的喷涂。当然，在实际喷涂时，为了避免出现两端喷涂中间存在盲区或者不能重复覆盖的界限导致钢管17内壁裸露，应当在计算时留有余量，使得两端喷涂的最远处之间存在重叠部分，避免喷涂遗漏的问题。在实际喷涂中，重叠喷涂的长度应控制在5-10厘米，过短容易因钢管17在放置安装时的位置偏差造成喷涂遗漏；过长又容易造成喷涂浪费。值得说明的是，本实施例中的涂料供应装置是用于提供符合喷涂条件的钢管内衬涂料，这是根据需要制作的复合钢管而定，属于现有技术，亦并非本实施例要求保护和改进的内容，本实施例中提及只是为了更加方便本领域技术人员理解本实施例所述方案，并不做其他用途。

实施例2：

在实施例1的基础上，为了进一步提升本发明喷涂的便捷性、可靠性和实用性，进一步结合附图1-图10所示，在本实施例中对各部结构进行进一步优化并阐述结构原理如下：

为了实现中空丝杠11的稳定、精准移动，所述驱动单元包括同轴心安装在所述机架1上的驱动轴套9和从动轴套10，所述驱动轴套9驱动连接有第二驱动器18，所述驱动轴套9与中空丝杠11驱动连接。驱动轴套9的作用在于通过螺纹连接可通过精准控制第二驱动器18的转速和旋转方向来控制中空丝杠11移动的快慢和移动方向。从动轴套10的作用是与驱动轴套9配合，实现对中空丝杠11的稳定支撑，避免因主动轴套9单点支撑形成杠杆效应使得中空丝杠11出现较大的扰度而影响喷涂的均匀性。通过驱动轴套9和从动轴套10的共同支撑限制，能够使中空丝杠11始终保持水平移动，将喷头19始终保持在钢管17的中心轴的位置。

为了避免中空丝杠11随驱动轴套9同步转动，所述喷涂机构还包括防滚单元，所述防滚单元包括固定连接在所述中空丝杠11靠近所述软管12一端的限位杆22，所述机架1上设置有用于容纳所述限位杆22的滑槽21，所述滑槽21的长度大于所述中空丝杠11往复移动的最大行程。

为了消除中空丝杠11与驱动轴套9之间存在的轴向间隙，避免中空丝杠11移动过程中的移动轨迹不能保持良好的线性移动，导致喷涂不均匀的问题，优选地，所述中空丝杠11连接软管12的一端侧壁上还设置有套环15，所述机架1上固定连接有支架14，所述支架14与套环15之间连接有弹性件13。所述弹性件13只要能够始终提供弹性拉力即可，避免非受控状态下中空丝杠11发生微小的轴向位移而使得喷涂的内衬不均匀的问题。所述弹性件13可以采用常规的弹簧，橡皮筋或者橡胶筋等。

为了确保钢管17在喷涂过程中始终稳定的放置在机架1上，不会发生明显的轴向移动，以避免有效喷涂长度的误差，造成实际喷涂长度大于或者小于预设喷涂长度而造成内衬的明显叠加或者遗漏的问题。本实施例中，所述机架1上位于第一滚轮组5和驱动轴套9之间还固定设置有挡板20，所述机架1靠近所述第二滚轮组6的一端还设置有用于阻挡所述钢管17脱出的防脱机构16。采用这种设置能够保证钢管17始终被限制在所述挡板20和防脱机构16之间。

进一步优选，所述防脱机构16包括可拆卸固定连接在所述机架1上的L型支架161，铰接在L型支架161上的螺纹套管162，以及螺纹连接在所述螺纹套管162内的丝杆163，所述丝杆163的一端转动连接有用于限制所述钢管17滑动的锥形体165，丝杆163另一端连接有锁紧器164。

为了再进一步的提高喷涂的均匀性，所述机架1上还设置有用于驱动所述钢管17转动的第一驱动器8，所述第一驱动器8通过皮带7与钢管17的外圆周侧壁驱动连接。第一驱动器8通过皮带7带动钢管17不停旋转，使得喷涂过程中钢管17的内壁能够与喷头19发生相对旋转运动，使得喷涂的涂料在中空丝杠11的轴向移动和钢管17的旋转运动同时复合的运动条件下形成，使得形成的内层相对于静止喷涂而言更加均匀。再者，由于钢管17的旋转能够对刚附着在内壁上的涂料形成离心作用，从而使得未固化的涂料能够更加牢固和均匀的附着在钢管17的内壁上，将不均匀的涂料在离心力作用下变得更加均匀，对喷涂的盲区实现自适应填补。

再进一步优选，还包括加热机构，所述加热机构包括相互铰接扣合套设在所述钢管17外圆周上的加热槽3和保温槽4，所述加热槽3与安装在机架1底部的配电控制箱2电连接，所述保温槽4固定设置在所述机架1上用于支撑所述加热槽3。加热槽3的作用是对钢管17进行加热，使得喷涂在钢管17上的涂料能够快速融化附着，使得冷却固化后的内衬能够与钢管17具有更好的整体性，避免脱层等问题出现。

为了使得喷涂的受热均匀，所述加热机构的长度大于所述中空丝杠11伸入钢管17内的最大长度。

实施例3：

本实施例提供一种复合钢管，由钢管17经上述任一实施例中的复合钢管内衬喷涂装置喷涂后制得。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.复合钢管内衬喷涂装置，包括固定安装在地面用于支撑和固定的机架（1），其特征在于：所述机架（1）上安装有支撑机构和喷涂机构；

所述支撑机构包括沿长度方向同一水平高度分别设置在机架（1）上用于支撑钢管（17）的第一滚轮组（5）和第二滚轮组（6）；

所述喷涂机构包括一端通过软管（12）连接涂料供应装置，另一端连通喷头（19）的中空丝杠（11），所述中空丝杠（11）通过驱动单元驱动使得所述喷头（19）在所述钢管（17）内往复移动喷涂。

2.根据权利要求1所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：所述驱动单元包括同轴心安装在所述机架（1）上的驱动轴套（9）和从动轴套（10），所述驱动轴套（9）驱动连接有第二驱动器（18），所述驱动轴套（9）与中空丝杠（11）驱动连接。

3.根据权利要求2所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：所述喷涂机构还包括防滚单元，所述防滚单元包括固定连接在所述中空丝杠（11）靠近所述软管（12）一端的限位杆（22），所述机架（1）上设置有用于容纳所述限位杆（22）的滑槽（21），所述滑槽（21）的长度大于所述中空丝杠（11）往复移动的最大行程。

4.根据权利要求3所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：所述中空丝杠（11）连接软管（12）的一端侧壁上还设置有套环（15），所述机架（1）上固定连接有支架（14），所述支架（14）与套环（15）之间连接有弹性件（13）。

5.根据权利要求2所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：所述机架（1）上位于第一滚轮组（5）和驱动轴套（9）之间还固定设置有挡板（20），所述机架（1）靠近所述第二滚轮组（6）的一端还设置有用于阻挡所述钢管（17）脱出的防脱机构（16）。

6.根据权利要求5所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：所述防脱机构（16）包括可拆卸固定连接在所述机架（1）上的L型支架（161），铰接在L型支架（161）上的螺纹套管（162），以及螺纹连接在所述螺纹套管（162）内的丝杆（163），所述丝杆（163）的一端转动连接有用于限制所述钢管（17）滑动的锥形体（165），丝杆（163）另一端连接有锁紧器（164）。

7.根据权利要求6所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：所述机架（1）上还设置有用于驱动所述钢管（17）转动的第一驱动器（8），所述第一驱动器（8）通过皮带（7）与钢管（17）的外圆周侧壁驱动连接。

8.根据权利要求7所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：还包括加热机构，所述加热机构包括相互铰接扣合套设在所述钢管（17）外圆周上的加热槽（3）和保温槽（4），所述加热槽（3）与安装在机架（1）底部的配电控制箱（2）电连接，所述保温槽（4）固定设置在所述机架（1）上用于支撑所述加热槽（3）。

9.根据权利要求8所述的复合钢管内衬喷涂装置，其特征在于：所述加热机构的长度大于所述中空丝杠（11）伸入钢管（17）内的最大长度。

10.复合钢管，其特征在于由钢管（17）经权利要求1-9任一项所述的复合钢管内衬喷涂装置喷涂后制得。

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