CN203725329U - 用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置，属于涂装机械设备产品结构的技术领域。包括涂装箱，安装在涂装箱内的喷涂圆筒及喷枪组，设置在喷涂圆筒两端的旋转锥筒部件和安装在涂装箱底的回收箱及延伸连接的分离风道。采用这样的结构由于隔离了污染区域，因此可以减少整个涂装箱的污染程度，达到减轻清理工作量，杜绝滴漆缺陷，提高回收量的效果。

Description

用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置，属于机械设备产品结构的技术领域，具体说属于涂装机械设备产品结构的技术领域。 

背景技术

目前的钢管涂漆装置(如图5，图6和图7所示)主要由：涂装箱100、喷涂圆筒200、自动喷枪组300、回收漏斗400、排风风道500组成。 

涂装箱100为一座长方体金属薄板结构。其前后面开有圆孔，用于钢管进出。其中部安装有小车，中部侧面设有门及导轨，供小车进出维修。喷涂圆筒200吊装于小车下部。小车上设有升降机构可以调整喷涂圆筒200的轴线与进出钢管的轴线保持基本一致。设计确定的喷涂圆筒200位于长方形涂装箱100的长度与宽度方向的中间，及高度方向偏上的位置，并保持喷涂圆筒200和涂装箱100之间有充足的空间容纳喷涂过程中飞散的漆雾。喷涂圆筒200为一圆柱体薄板金属结构，轴向尺寸较短，径向尺寸较大，由两个圆形端面和一个圆柱面组成。其两个端面上开有圆孔，供钢管进出。其圆柱面上加工有均布的安装孔，通过这些孔把自动喷枪安装在圆柱面上；安装后的每只喷枪轴线处于均匀向心的位置，用以保证喷涂时由喷枪喷嘴喷出的扇形漆雾流分布均匀。自动喷枪组300根据钢管直径规格的大小配备6至12支喷枪。每只喷枪由喷嘴、喷枪架和喷枪体组成。 

涂装箱100的下部安装有回收漏斗400，用于收集滴落下的涂料进入回收箱，最后由涂料泵送回涂料存储箱。 

排风风道500设计在涂装箱100的上部，用于将喷涂过程中飞散的含漆 雾的废气排入废气治理设备。 

一般钢管涂漆的过程是：首先钢管必须保持一定的速度，匀速沿轴线方向前进。当钢管端部到达涂装箱100前部时被位置检测装置检测到工件到位信号。同时电器控制***将这一信号延时。当钢管端部通过涂装箱进口进入喷涂圆筒时，电器控制***停止延时，打开控制喷枪开启的电磁阀，电磁阀接通气路，打开喷枪组300，喷嘴喷出扇形漆雾流。此时钢管处于多只喷枪喷出的漆雾流的包围之中。随着钢管的不断进入，钢管被喷上涂料。随后钢管被移出喷涂筒。喷枪被电器控制***关闭，一根钢管的涂漆过程结束。 

这里值得特别注意的是，不是喷出的涂料都到达了钢管表面，与此同时多余的漆雾充满喷涂圆筒200后从钢管与喷涂圆筒200开孔之间的空间冒了出来到处飞散，接着这些漆雾飞散到喷涂圆筒200到涂装箱100之间的空间里，产生气流漩涡，污染了涂装内的环境。如果不采取措施，再多的漆雾有可能冒出涂装箱100污染环境。于是排风风道500起了作用，在风机的吸引下，从涂装箱100进出进来的空气形成一定的气流旋转着将漆雾从涂装箱100的上部卷走。因涂料和空气的混合，涂料开始是比较稀的，但是随着混合的加剧，溶剂挥发，涂料逐渐变粘，涂料最终还是会粘在了涂装箱100内部四壁。 

从上面的描述中会看到由于多余的漆雾污染了涂装箱100内部四壁，造成一系列问题： 

第一是清理困难；由于漆雾不断污染涂装箱100内壁，日积月累，不断加厚，不断固化，最终人工难以清理； 

第二是浪费油漆；由于多余的涂料粘在涂装箱100内壁，不能被回收，因而浪费了涂料； 

第三涂层不干；由于多余漆雾聚集在涂装箱100上部壁板上，经过不断积累，并受排风的影响溶剂挥发，沾到壁板上，汇集为较大的液滴，最终受重力作用滴落下来，滴在钢管上表面形成滴漆缺陷。滴漆缺陷造成局部涂层过厚不易干燥，易产生管与管粘连，影响下道工序包装进度； 

第四字迹难辨；更严重的是由于过厚的涂料层的流动，使上道工序喷的字迹发生变形，严重影响产品的外观及性能标识的辨认。 

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足提供了一种用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置，以实现减少整个涂装箱的污染程度，利于清理，加强回收效果，隔离污染区域，减轻清理工作量，杜绝滴漆缺陷，提高回收量，从根本上克服现有技术不足的目的。 

为达到上述目的本实用新型的技术方案是： 

一种用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置，包括涂装箱，喷涂圆筒及喷枪组，涂料泵，回收箱及分离风道； 

所述的涂装箱为由金属薄板或型钢构成的直立中空长方体结构，共有五个设备安装面，分别为前安装面、后安装面、左安装面、右安装面及上安装面； 

所述的左安装面中部设置一可以调整喷枪的维修门；该上安装面固定连接有导轨，该上安装面的中部安装有梯形小车，该小车架在该上安装面的导轨上； 

所述的导轨向右延伸出涂装箱一段距离由支架固定于地面； 

所述的右安装面中部设有可将小车拉出脱离涂装箱到比较空旷的地方、方便对小车及喷枪组进行维修和调整的侧门； 

所述的喷涂圆筒及喷枪组设置在该涂装箱内，该喷涂圆筒及喷枪组由喷涂圆筒和复数个自动喷枪组成的喷枪组组成；该喷涂圆筒吊装于小车下部，该小车上设置有可以调整喷涂圆筒轴线的上下位置与进出钢管的轴线保持基本一致的升降机构； 

所述的前安装面和后安装面分别开有成同轴设置用于钢管进出的圆孔，该圆孔内侧设置型钢支架，该支架上安装有旋转锥筒部件； 

所述的喷涂圆筒位于该涂装箱的前后安装面与左右安装面的中间，及高 度方向偏上的位置；该喷涂圆筒为一圆柱体薄板金属结构，轴向尺寸较短，径向尺寸较大，由两个圆形端面和一个圆柱面组成；该喷涂圆筒的两个圆形端面上分别开有供钢管进出的同轴圆孔；该喷涂圆筒的圆柱面上加工有均匀分布的安装孔，复数个自动喷枪通过该安装孔安装在该圆柱面上，所述的各自动喷枪轴线处于均匀向心的位置；每只自动喷枪由喷嘴、喷枪架和喷枪体组成； 

所述的回收箱为设置在该涂装箱下部的一长方体金属薄板结构，该回收箱沿该涂装箱的右侧一体连接一延伸段，所述的涂料泵固定连接安装在该延伸段上；该延伸段的端头连接法兰盘组件； 

所述的分离风道为垂直状态设置的中空柱形刚性结构，该分离风道通过该法兰盘组件与该回收箱密封连接；该分离风道的内部采用焊接工艺安装有复数个挡板；该挡板之间互成一定的角度设置。 

该旋转锥筒部件由锥筒、轴承内环、轴承外环、滚动体、大链轮、小链轮、链条、减速电机组成； 

所述的锥筒为刚性板结构，该锥筒的大端直径接近喷涂圆筒的直径；该喷涂圆筒轴向的两端分别设置有一个锥筒；该锥筒的大端直径朝向该喷涂圆筒两个圆形端面设置； 

所述的轴承内环固定位于该型钢支架上，以螺栓固定；所述的轴承外环环套在该轴承内环的外边，该轴承外环和该轴承内环之间设置有复数个滚动体，该轴承外环通过该滚动体与该轴承内环成相对滚动连接；该轴承外环上设置前端法兰盘，该锥筒与该轴承外环的前端法兰盘固定连接；所述的大链轮安装于轴承外环的中部；所述的减速电机位于该涂装箱的上安装面；该减速电机的轴端连接安装小链轮；该小链轮通过链条连接该大链轮。 

该挡板之间的间隔为风道截面宽度的二分之一；该挡板的宽度是风道宽度的二分之一加25毫米；该挡板的长度为风道截面的长度，该挡板和水平方向的夹角为12-15度，向下倾斜。 

该挡板设置数目为4个。 

该喷涂圆筒及喷枪组中的喷涂圆筒的轴向尺寸在300-600毫米之间，径向尺寸在700-1300毫米之间；该喷枪组中任意喷枪的喷嘴到该喷涂圆筒轴中心距离为250-300毫米之间。 

该喷涂圆筒径向尺寸或直径为700毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装3只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为800毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装4或6只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为900毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装6只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1000毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装8只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1200毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装10只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1300毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装12只喷枪。 

该涂装箱底部是一个角钢围成的长方形边框；该长方形边框与下部的回收箱上设置的角铁边框以螺钉固定相连。 

采用本实用新型的技术方案由于在喷涂圆筒到涂装箱出口之间和喷涂圆筒到涂装箱进口之间各加装一个旋转锥筒。旋转锥筒为圆锥形的金属薄板结构。其大小直径均大于钢管直径，钢管可以从中通过。在安装了旋转锥筒后，旋转锥筒就把前后污染区隔离起来，使由喷涂圆筒中冒出的漆雾不会进入前后污染区，只会污染旋转锥筒内表面，这就是隔离作用。 

安装旋转锥筒的另一好处是回收和防滴作用。工作时钢管穿过旋转锥筒进入喷涂圆筒，喷枪组喷出涂料，钢管完成涂装，与此同时漆雾也从钢管和喷涂圆筒开孔之间空隙涌出来充满锥筒。冒出来的漆雾受到风机吸引气流的卷吸作用一部份从锥筒与喷涂圆筒间的缝隙抽走，另一部份沾到了锥筒内表面，并不断汇集，可贵的是锥筒是旋转的，受离心力的作用涂料被压迫在锥面上不会滴落。由于锥筒不同截面的直径是不同的，在同样转速下，直径大处的线速度快，直径小处的线速度慢，因此离心力大端比小端大，存在锥筒内表面的涂料液流向大端运动，并被大端甩出到涂装箱的中部污染区。然后甩出的涂料液流流入涂装箱下部回收箱，由涂料泵送回涂料存储箱。由此我 们可以发现涂料液流不会在锥筒内部积累。这就从本上解决了滴漆问题。 

由于漆雾的沉积方向主体或最终是应该向下的。将涂装箱排风风道的引风口的位置设为下方，让它们的运动方向相同，就能减少涡旋产生，从而减少对涂装箱上部内表面的污染。 

由于引风口改到了下方，风道垂直段加长了，同时排风风道的垂直段增加气液分离挡板；这就形成了一个气液分离器，使废气中的漆雾得到分离，汇集为涂料液流，由风道下面的回收箱和涂料泵回收送回涂料存储箱。 

从锥筒与喷涂圆桶间的缝隙抽走的那部分漆雾与空气的混合物-废气经过涂状箱下部排风口进入垂直段风道，分离回收废气中的涂料。 

总之通过改变排风口的方向，减少了整个涂装箱的污染程度，有利于清理；增加了风道分离器，加强了回收效果；增加旋转锥筒，隔离了一半的污染区域，减轻了清理工作量。杜绝了滴漆缺陷，提高了回收量。 

附图说明

图1为本实用新型产品整体结构主视示意图； 

图2为本实用新型产品整体结构俯视示意图； 

图3为本实用新型产品涂装箱截面结构示意图； 

图4为图3中A-A部分局部放大示意图； 

图5为现有技术产品整体结构主视示意图； 

图6为现有技术产品整体结构俯视示意图； 

图7为现有技术产品涂装箱截面结构示意图。 

图中标号说明 

1、涂装箱 

2、旋转锥筒部件 

3、轴承内环 

4、轴承外环 

5、小链轮 

6、减速电机 

7、链条 

8、大链轮 

9、滚动体 

10、锥筒 

11、喷涂圆筒及喷枪组 

12、回收箱 

13、法兰盘组件 

14、涂料泵 

15、分离风道 

16、挡板 

17、涂料储存箱 

18、导轨。 

100、涂装箱 

200、喷涂圆筒 

300、自动喷枪组 

400、回收漏斗 

500、排风风道。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案详细说明如下。 

如图1，图2和图3所示；一种用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置，包括涂装箱1，喷涂圆筒及喷枪组11，涂料泵14，回收箱12及分离风道15； 

如图1，所述的涂装箱1为由金属薄板或型钢构成的直立中空长方体结构 ，共有五个设备安装面，分别为前安装面、后安装面、左安装面、右安装面及上安装面；该涂装箱1底部是一个角钢围成的长方形边框；该长方形边框与下部的回收箱12上设置的角铁边框以螺钉固定相连。 

所述的涂装箱1的左安装面中部设置一可以调整喷枪的维修门；该上安装面固定连接有导轨18，该上安装面的中部安装有梯形小车，小车为四轮小车；该小车架在该上安装面的导轨18上；即上安装面安装有两根导轨18，该两根导轨之间的宽度与梯形小车的轮距或轴距相同； 

所述的导轨18向右延伸出涂装箱1一段距离由支架固定于地面； 

所述的右安装面中部设有可将小车拉出脱离涂装箱1到比较空旷的地方、方便对小车及喷枪组进行维修和调整的侧门； 

所述的喷涂圆筒及喷枪组11设置在该涂装箱1内，该喷涂圆筒及喷枪组11由喷涂圆筒和复数个自动喷枪组成的喷枪组组成；该喷涂圆筒吊装于小车下部，该小车上设置有可以调整喷涂圆筒轴线的上下位置与进出钢管的轴线保持基本一致的升降机构； 

所述的前安装面和后安装面分别开有成同轴设置用于钢管进出的圆孔，该圆孔内侧设置型钢支架，该支架上安装有旋转锥筒部件2(如图2，图3所示； 

所述的喷涂圆筒位于该涂装箱1的前后安装面与左右安装面的中间，及高度方向偏上的位置；该喷涂圆筒为一圆柱体薄板金属结构，轴向尺寸较短，径向尺寸(即该喷涂圆筒的直径)较大，由两个圆形端面和一个圆柱面组成；该喷涂圆筒的两个圆形端面上分别开有供钢管进出的同轴圆孔；该喷涂圆筒的圆柱面上加工有均匀分布的安装孔，复数个自动喷枪通过该安装孔安装在该圆柱面上，所述的各自动喷枪轴线处于均匀向心的位置；每只自动喷枪由喷嘴、喷枪架和喷枪体组成； 

如图3所示，该旋转锥筒部件2由锥筒10、轴承内环3、轴承外环4、滚动体9、大链轮8、小链轮5、链条7、减速电机6组成； 

所述的锥筒10为刚性板结构，圆锥或圆锥台形状，锥角为20度-45度， 较佳为30度；该锥筒10的大端直径接近(或等于)喷涂圆筒的直径；该喷涂圆筒轴向的两端分别设置有一个锥筒10；该锥筒10的大端直径朝向该喷涂圆筒两个圆形端面设置；即该喷涂圆筒两端分别设置一个大开口向自身设置的锥筒10； 

所述的轴承内环3固定位于该型钢支架上，以螺栓固定；所述的轴承外环4环套在该轴承内环3的外边，该轴承外环4和该轴承内环3之间设置有复数个滚动体9(可考虑设置双排滚动体)，该轴承外环4通过该滚动体9与该轴承内环3成相对滚动连接；该轴承外环4上设置前端法兰盘，该锥筒10与该轴承外环4的前端法兰盘固定连接，即该锥筒10小端与该轴承外环4的前端法兰盘固定连接；所述的大链轮8安装于轴承外环4的中部；所述的减速电机6位于(或固定设置于)该涂装箱1的上安装面；该减速电机6的轴端连接安装小链轮5；该小链轮5通过链条7连接该大链轮8。 

所述的回收箱12为设置在该涂装箱1下部的一长方体金属薄板结构，该回收箱12沿该涂装箱1的右侧一体连接一延伸段，所述的涂料泵14固定连接安装在该延伸段上；该延伸段的端头连接法兰盘组件13；回收箱12用于收集存储涂装箱1内滴落的涂料。涂料泵14用于将回收的涂料通过管道送回涂料储存箱17。 

所述的分离风道15为垂直状态设置的中空柱形刚性结构，该分离风道15通过该法兰盘组件13与该回收箱12密封连接；该分离风道15的内部采用焊接工艺安装有复数个挡板16；该挡板16之间互成一定的角度设置。 

该挡板16之间的间隔为风道截面宽度的二分之一；该挡板16的宽度是风道宽度的二分之一加25毫米；该挡板16的长度为风道截面的长度，该挡板16和水平方向的夹角为12-15度，向下倾斜。 

该挡板16设置数目为4个。 

该喷涂圆筒及喷枪组11中的喷涂圆筒的轴向尺寸在300-600毫米之间，径向尺寸在700-1300毫米之间；该喷枪组中任意喷枪的喷嘴到该喷涂圆筒轴中心距离为250-300毫米之间。 

该喷涂圆筒径向尺寸或直径为700毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装3只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为800毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装4或6只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为900毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装6只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1000毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装8只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1200毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装10只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1300毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装12只喷枪。 

即一旦定下喷涂圆筒径向尺寸后，设置的自动喷枪各喷嘴至喷涂圆筒轴向的尺寸相同。 

综上所述，本实用新型的钢管涂装装置主要由以下几部分组成：涂装箱、喷涂圆筒及喷枪组、涂料泵及回收箱、分离风道等。下面分别介绍各部分的结构。 

(1)涂装箱 

本设计的涂装箱与原设计的外形类似，同为一座长方体结构，由金属薄板和型钢构成，共有五个设备安装面。它们分别是前面、后面、左面、右面及上面。其底部不是安装面，是一个角钢围成的长方形边框与下部的回收箱的角铁边框以螺钉相连。左安装面中部，安装维修门。打开门可以调整喷枪。其上安装面的中部安装有梯形小车。小车架在上安装面的导轨上。导轨向右延伸出涂装箱一段距离由支架固定于地面。右安装面中部设有门。打开门，小车可以拉出，脱离涂装箱到比较空旷的地方，方便对小车及喷枪组进行维修和调整。喷涂圆筒吊装于小车下部。小车上设有升降机构可以调整喷涂圆筒的轴线的上下位置与进出钢管的轴线保持基本一致。其前后安装面开有圆孔，用于钢管进出。在圆孔内侧设置型钢支架。支架上安装旋转锥筒部件。旋转锥筒部件由：锥筒、轴承内环、轴承外环、滚动体、大链轮、小链轮、链条、减速电机等组成。其中轴承内环就位于前安装面内侧的型钢支架上，以螺栓固定。轴承内环是不转动的。轴承外环套在轴承内环外边，通过滚动体与内环连接，并可以圆周转动。以轴承外环为载体，锥筒安装于轴承外环 的前端法兰盘上，大链轮安装于轴承外环的中部。减速电机就位于涂装箱上安装面。减速电机轴端安装小链轮。电机动力通过小链轮、链条传递给大链轮。锥筒与大链轮同轴，随大链轮而旋转。为保证正常运转，大小链轮、链条应保持相应的正确位置。 

锥桶的直径设计以下面的喷涂圆筒的直径为基础，轴线尺寸受涂装箱尺寸的制约。一般情况，锥筒的大端直径接近喷涂圆筒的直径。 

(2)喷涂圆筒及喷枪组 

喷涂圆筒位于长方形涂装箱的前后安装面与左右安装面的中间，及高度方向偏上的位置。本设计喷涂圆筒与原设计基本相同为一圆柱体薄板金属结构，轴向尺寸较短，径向尺寸较大，由两个圆形端面和一个圆柱面组成。喷涂圆筒的两个端面上开有圆孔，供钢管进出。喷涂圆筒的轴向尺寸在300-600毫米之间，径向尺寸在700-1300毫米之间。喷涂圆筒直径的设计，要考虑到喷嘴到钢管表面的距离最佳保持在250-300毫米之间。 

虽然理论上圆桶直径为所喷最大钢管直径加上两个喷嘴到钢管距离。但应用中，不可能每种规格配一种直径的喷涂圆筒。锥桶外形的实际设计受实际钢管生产品种规格分组的制约，要满足一种直径的喷涂圆筒适应一个尺寸分组。钢管厂的分组一般是这样的：A组：25-89、B组：60-189毫米、C组：114-273毫米、D组：156-340毫米、E组：240-610毫米、F组：340-720毫米。因此A组配直径700毫米的喷涂圆筒。B组配直径800毫米的喷涂圆筒。C组配直径900毫米的喷涂圆筒。D组配直径1000毫米的喷涂圆筒。E组配直径1200毫米的喷涂圆筒。F组配直径1300毫米的喷涂圆筒。 

为了实现对钢管的喷涂，喷涂圆筒的圆柱面上加工有均匀分布的安装孔。利用这些孔把自动喷枪安装在圆柱面上。每只喷枪由喷嘴、喷枪架和喷枪体组成。安装后的喷枪，喷嘴在喷涂圆筒里边，喷枪架和喷枪在喷涂圆筒外边，并且每只喷枪轴线处于均匀向心的位置，用以保证喷涂时由喷枪喷嘴喷出的扇形漆雾流分布均匀。自动喷枪组的喷枪数量要根据钢管直径规格的分组决定，为此需配备3、4、6、8、10、12支喷枪组合。一般A组配3只喷枪。B 组配4或6只喷枪。C组配6只喷枪。D组配8只喷枪。E组配10只喷枪。F组配12只喷枪。总的要求是根据钢管的规格需要确定喷涂圆筒的直径尺寸和喷枪的数量。另外还要考虑喷嘴喷出的扇形幅面的宽度。喷嘴幅面的宽度总和要大于所喷钢管圆周，而不是小于钢管圆周。即每个喷涂幅面都是相互重叠的。这样设计保证喷涂均匀，且全部覆盖，不会出现漏喷。 

(3)涂料泵及回收箱 

回收箱是一长方体金属薄板结构。其安装在涂装箱下部，并延伸出出一段，用以安装涂料泵。回收箱用于收集存储涂装箱内滴落的涂料。涂料泵用于将回收的涂料通过管道送回涂料储存箱。 

(4)分离风道 

通过回收箱的侧面的法兰盘，分离风道与回收箱相连。分离风道为垂直状态，其内部采用焊接工艺安装四个挡板。挡板的间隔一般是风道截面宽度的二分之一。如需精确的计算两个挡板之间的间隙，按空气流速5-6.5米/秒确定。挡板的宽度是风道宽度的二分之一加25毫米，即挡板彼此之间的搭接宽度保持50毫米。挡板的长度为风道截面的长度。挡板和水平方向的夹角为12-15度，向下倾斜。 

在如此结构中，含漆雾废气不能直接从风道中通过。废气在经过这些挡板之间要不断改变方向，漆雾和流动的空气在挡板之间碰撞时，产生漩涡，致使气流与挡板不断接触，最终漆雾凝聚成较大的液滴从挡板上流下来。，从而将漆雾分离出来。 

本实用新型针对现有技术问题存在的机理，采用了以下几项技术措施； 

第一，经过观察我们发现，漆雾的沉积方向主体或最终是应该向下的。原设计的涂漆装置中的风向是向上的，漆雾向下，与气流相反。这就容易产生涡流，让它们的运动方向相同，就能减少涡旋产生，从而减少对涂装箱上部内表面的污染。新设计将涂装箱排风风道的引风口的位置从原来的上方变为下方。 

第二，由于引风口改到了下方，风道垂直段加长了，利用这个优势，同 时为了进一步回收涂料，新设计的排风风道的垂直段增加气液分离挡板。这就形成了一个气液分离器，使废气中的漆雾得到分离，汇集为涂料液流，由风道下面的回收箱和涂料泵回收送回涂料存储箱。 

第三，经过认真观察，我们发现滴漆缺陷主要发生在原设计的涂装箱进口到喷涂圆筒和喷涂圆筒到涂装箱出口之间。我们把此区域叫滴漆污染区，涂装箱进口到喷涂圆筒的一段叫前污染区，喷涂圆筒到涂装箱出口的一段叫后污染区。喷涂圆筒外面与涂装箱的空间叫中段污染区。喷涂圆筒内部虽然漆雾非常浓重，但是因为采用的是无气喷涂，涂料雾化没有空气，不受气流影响。所以涂料虽然汇集在喷涂圆筒内但不断受到较大液流的冲刷，不会形成液滴缺陷。多年来针对污染区，尽管采取了很多措施滴漆问题都不能得到彻底的解决，而新的设计最终彻底解决了滴漆问题。 

新的设计是在喷涂圆筒到涂装箱出口之间和喷涂圆筒到涂装箱进口之间各加装一个旋转锥筒。旋转锥筒为圆锥形的金属薄板结构。其大小直径均大于钢管直径，钢管可以从中通过。锥筒的锥角为30-40度之间，其小径比钢管直径大150至200毫米左右，大直径接近喷涂圆筒的直径。圆筒直径的确定应能保证钢管外径到锥筒内经间有足够的空间容纳喷涂圆筒涌出的漆雾。旋转锥筒配有动力装置可以以一定速度旋转。两个旋转锥筒尺寸、结构、动力配备等相同，只是安装位置不同。两个旋转锥筒的大径端向里，与喷涂相靠近，小端向外成为涂装箱的钢管进出口。 

在安装了旋转锥筒后，通过比较附图新旧设计我们会直观发现：旋转锥筒就把前后污染区隔离起来，使由喷涂圆筒中冒出的漆雾不会进入前后污染区，只会污染旋转锥筒内表面，这就是隔离作用。 

安装旋转锥筒的另一好处是回收和防滴作用。工作时钢管穿过旋转锥筒进入喷涂圆筒，喷枪组喷出涂料，钢管完成涂装，与此同时漆雾也从钢管和喷涂圆筒开孔之间空隙涌出来充满锥筒。冒出来的漆雾受到风机吸引气流的卷吸作用一部份从锥筒与喷涂圆筒间的缝隙抽走，另一部份沾到了锥筒内表面，并不断汇集，将会发生滴落的现象，可贵的是锥筒是旋转的，受离心力 的作用涂料被压迫在锥面上不会滴落。由于锥筒不同截面的直径是不同的，在同样转速下，直径大处的线速度快，直径小处的线速度慢，因此离心力大端比小端大，存在锥筒内表面的涂料液流向大端运动，并被大端甩出到涂装箱的中部污染区。然后甩出的涂料液流流入涂装箱下部回收箱，由涂料泵送回涂料存储箱。由此我们可以发现涂料液流不会在锥筒内部积累。这就从本上解决了滴漆问题。 

从锥筒与喷涂圆筒间的缝隙抽走的那部分漆雾与空气的混合物-废气经过涂状箱下部排风口进入垂直段风道，分离回收废气中的涂料。 

总之通过改变排风口的方向，减少了整个涂装箱的污染程度，有利于清理；增加了风道分离器，加强了回收效果；增加旋转锥筒，隔离了一半的污染区域，减轻了清理工作量。杜绝了滴漆缺陷，提高了回收量。 

本实用新型的装置是用于钢管自动生产线中的涂装工艺的，其目的的实现依赖于以下过程： 

(1)工艺流程 

钢管存储→钢管拨入→加速→纵向输送→自动涂装(穿过本实用新型的装置)→纵向输送→减速→停止→钢管转移→横向步进式输送→烘干(或晾干)→存储→吊离 

(2)工艺详述 

在钢管完成上道工序后存储到料架。钢管横向单排并列等待进入自动涂漆生产线。料架的承重导轨是稍微倾斜的，靠钢管自重，钢管自动滚到上料位置。这时位置传感器检测到工件到位信号和钢管姿态正确的信号，于是电器控制***发出指令，钢管被拨入纵向输送机；接着输送机启动，加速，钢管被带动沿轴线前进。在到达钢管涂装装置前，钢管已实现匀速运动。这一点非常重要，如果还没有实现匀速，那么在定量喷涂涂料情况下，钢管的图层是不均匀的。速度快时，涂层薄，速度慢时，涂层厚。 

当钢管到达涂装装置前时，被设置在此的一只位置传感器检测到钢管端部到位信号。钢管继续前进，但此信号被控制***延时，待钢管端部到达喷 涂圆筒入口时，控制***延时到期，发出指令，电路接通电磁阀。电磁阀接通气路，压缩空气驱动喷涂圆筒圆周上均匀布置的多只喷枪的气缸，气缸中的活塞拉动枪针，于是喷嘴喷出涂料雾流。此时钢管表面出于多只喷枪喷出的扇形漆雾流的包围中，随着钢管的连续纵向运动，钢管被从头部到尾部被喷上涂料。 

当设置在涂装装置前的位置传感器检测到钢管端尾部到位信号后，控制***延时发出指令关闭喷枪。钢管继续前进。 

当钢管尾部运动到设置于涂装装置后的位置检测传感器时，被检测到钢管尾部离去信号，于是控制***发出指令，变频器按一定程序减速，纵向输送机平稳地停止运动。 

钢管停稳和另一个位置传感器检测到钢管端部到位信号后，控制***发出指令，钢管被转移设备移送到横向输送机，钢管由纵向运动改变为横向运动。然后钢管被横向输送机移送一步，随着后面完成涂漆的钢管的到来又被移送一步，就这样钢管排被一步一步送入烘干箱。经过烘干或晾干后，钢管落入料架，之后将进行包装或吊离。 

至此，单根钢管的涂漆工艺描述结束。实际生产中，钢管涂漆是连续的，不是等待每钢管走完全过程后才进行下一根的涂漆。在上一根钢管脱离纵向输送机到达横向输送机后，下一根钢管紧接着就被拨入，开始加速，进入纵向运动状态。然后进行涂漆、转移、横向输送、烘干......。如此反复自动进行。 

钢管自动涂装的设备构成一般需要配备两类设备。一类是主体设备，就是本实用新型的钢管涂装装置，负责对钢管涂漆。其主要包括：涂装箱、喷涂圆筒及喷枪组、涂料泵与回收箱、分离风道等。 

另一类是***设备。它们包括： 

(1)料架，用于存储钢管； 

(2)钢管转移设备，完成垂直于钢管轴线方向(横向)的工艺间转移。如上述的“钢管拨入”和“钢管转移”。一般采用冶金行业常用的步进 式移钢机或惠斯式顿移钢机。 

(3)纵向链条输送机，完成钢管纵向的连续输送。一般采用4-5台链条输送机纵向串联布置而成，分段同步运动。输送机分两组，布置在涂装箱的前后。输送机间隔中安装钢管转移设备。在整个链条上均匀设置“v”形齿板，用于承载钢管，并减少链条与钢管的接触。纵向链条输送机需采用变频调速方式驱动，已达到调速和和获得稳定地停止过程。 

(4)横向输送机，完成钢管的横向步进式输送。一般采用多台较长的链条输送机并联布置而成，采用统一的驱动装置。与纵向输送机类似，在整个链条上均匀设置“v”形齿板，用于承载钢管，并减少链条与钢管的接触。纵向链条输送机需采用变频调速方式驱动，已达到调速和和获得准确的步进间距。 

(5)烘干装置，用于钢管涂层的干燥，一般用于生产节奏快的车间。生产节奏慢的可以不用，采用晾干方式。烘干装置安装在横向输送机上，链条从下面通过。 

(6)涂料供应***，用于对钢管涂装装置的喷枪组供应涂料。一般由涂料输送泵、涂料存储箱、管道等组成。 

(7)废气治理设备，用于对涂装中产生的含漆雾的废气进行治理。一般由风道、风机、漆雾处理设备、有机废气吸附装置等构成。 

(8)自动控制***。用于对涂装过程、钢管输送过程、烘干装置的自动运行的控制和各个用电设备的供电。一般由位置传感器、可编程序控制器、电器阀组、低压电器、电缆、控制柜等组成。 

Claims (7)

1.一种用于钢管外表面自动涂漆生产线的钢管涂漆装置，其特征在于包括涂装箱(1)，喷涂圆筒及喷枪组(11)，涂料泵(14)，回收箱(12)及分离风道(15)； 

所述的涂装箱(1)为由金属薄板或型钢构成的直立中空长方体结构，共有五个设备安装面，分别为前安装面、后安装面、左安装面、右安装面及上安装面； 

所述的左安装面中部设置一可以调整喷枪的维修门；该上安装面固定连接有导轨(18)，该上安装面的中部安装有梯形小车，该小车架在该上安装面的导轨(18)上； 

所述的导轨(18)向右延伸出涂装箱(1)一段距离由支架固定于地面； 

所述的右安装面中部设有可将小车拉出脱离涂装箱(1)到比较空旷的地方、方便对小车及喷枪组进行维修和调整的侧门； 

所述的喷涂圆筒及喷枪组(11)设置在该涂装箱(1)内，该喷涂圆筒及喷枪组(11)由喷涂圆筒和复数个自动喷枪组成的喷枪组组成；该喷涂圆筒吊装于小车下部，该小车上设置有可以调整喷涂圆筒轴线的上下位置与进出钢管的轴线保持基本一致的升降机构； 

所述的前安装面和后安装面分别开有成同轴设置用于钢管进出的圆孔，该圆孔内侧设置型钢支架，该支架上安装有旋转锥筒部件(2)； 

所述的喷涂圆筒位于该涂装箱(1)的前后安装面与左右安装面的中间，及高度方向偏上的位置；该喷涂圆筒为一圆柱体薄板金属结构，轴向尺寸较短，径向尺寸较大，由两个圆形端面和一个圆柱面组成；该喷涂圆筒的两个圆形端面上分别开有供钢管进出的同轴圆孔；该喷涂圆筒的圆柱面上加工有均匀分布的安装孔，复数个自动喷枪通过该安装孔安装在该圆柱面上，所述的各自动喷枪轴线处于均匀向心的位置；每只自动喷枪由喷嘴、喷枪架和喷枪体组成； 

所述的回收箱(12)为设置在该涂装箱(1)下部的一长方体金属薄板结构，该回收箱(12)沿该涂装箱(1)的右侧一体连接一延伸段，所述的涂料泵(14)固定连接安装在该延伸段上；该延伸段的端头连接法兰盘组件(13)； 

所述的分离风道(15)为垂直状态设置的中空柱形刚性结构，该分离风道(15)通过该法兰盘组件(13)与该回收箱(12)密封连接；该分离风道(15)的内部采用焊接工艺安装有复数个挡板(16)；该挡板(16)之间互成一定的角度设置。 

2.如权利要求1所述的钢管涂漆装置，其特征在于该旋转锥筒部件(2)由锥筒(10)、轴承内环(3)、轴承外环(4)、滚动体(9)、大链轮(8)、小链轮(5)、链条(7)、减速电机(6)组成； 

所述的锥筒(10)为刚性板结构，该锥筒(10)的大端直径接近喷涂圆筒的直径；该喷涂圆筒轴向的两端分别设置有一个锥筒(10)；该锥筒(10)的大端直径朝向该喷涂圆筒两个圆形端面设置； 

所述的轴承内环(3)固定位于该型钢支架上，以螺栓固定；所述的轴承外环(4)环套在该轴承内环(3)的外边，该轴承外环(4)和该轴承内环(3)之间设置有复数个滚动体(9)，该轴承外环(4)通过该滚动体(9)与该轴承内环(3)成相对滚动连接；该轴承外环(4)上设置前端法兰盘，该锥筒(10)与该轴承外环(4)的前端法兰盘固定连接；所述的大链轮(8)安装于轴承外环(4)的中部；所述的减速电机(6)位于该涂装箱(1)的上安装面；该减速电机(6)的轴端连接安装小链轮(5)；该小链轮(5)通过链条(7)连接该大链轮(8)。 

3.如权利要求1所述的钢管涂漆装置，其特征在于该挡板(16)之间的间隔为风道截面宽度的二分之一；该挡板(16)的宽度是风道宽度的二分之一加25毫米；该挡板(16)的长度为风道截面的长度，该挡板(16)和水平方向的夹角为12-15度，向下倾斜。 

4.如权利要求1或3所述的钢管涂漆装置，其特征在于该挡板(16)设 置数目为4个。 

5.如权利要求1所述的钢管涂漆装置，其特征在于该喷涂圆筒及喷枪组(11)中的喷涂圆筒的轴向尺寸在300-600毫米之间，径向尺寸在700-1300毫米之间；该喷枪组中任意喷枪的喷嘴到该喷涂圆筒轴中心距离为250-300毫米之间。 

6.如权利要求5所述的钢管涂漆装置，其特征在于该喷涂圆筒径向尺寸或直径为700毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装3只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为800毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装4或6只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为900毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装6只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1000毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装8只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1200毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装10只喷枪；该喷涂圆筒径向尺寸或直径为1300毫米，该喷涂圆筒的圆柱面均匀安装12只喷枪。 

7.如权利要求1所述的钢管涂漆装置，其特征在于该涂装箱(1)底部是一个角钢围成的长方形边框；该长方形边框与下部的回收箱(12)上设置的角铁边框以螺钉固定相连。