CN101038048B - 聚乙烯涂装钢管及在线生产和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚乙烯涂装钢管及其在线生产方法和设备。聚乙烯涂装钢管以钢质管子为基材，在钢质管子的外表面涂装无接口的环状聚乙烯胶带。其生产设备包括由旋转筒体支架、旋转筒体、送进轮、支承轮、送进蜗轮减速器、送进直流电机、高频感应加热圈、驱动蜗轮减速器、驱动交流电机、电气控制柜组成的钢管抛丸除锈机；由感应加热变压器、行走机架、摆动机架、旋转机架、缠带器、支承机架、低压电气盒、控制器组成钢管外防腐涂装机。在管道安装现场，钢管经钢管抛丸除锈机去锈斑焊接成管道后，将钢管外防腐涂装机套装在管道上并作螺旋运动，经高频感应加热钢管，喷头将环氧粉末喷涂到钢管的外表面，再经高频感应加热缠带筒体，缠带器上拉出的粘胶带、聚乙烯胶带变为热带，随着钢管外防腐涂装机沿管道中心线作螺旋运动，粘胶带、聚乙烯胶带被涂装到钢管的外表面。

Description

聚乙烯涂装钢管及在线生产和设备

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯涂装钢管及其在线生产方法和设备。在水利电力、石油化工等企业中，架设在空间的钢管道，由于接触空气，外表面氧化而锈蚀。隐埋在地下的钢管道，由于接触地下的活性物质，发生电化学反应而腐蚀。这种锈蚀或腐蚀，都会缩短钢管道的使用周期。因此，在钢管安装前，一般都需对钢管外表面涂装防锈蚀、防腐蚀的材料。

背景技术

水利电力、石油化工等企业的管道系统，钢管的防锈蚀、防腐蚀材料的防腐涂装，已从最初在钢管外表面刷油漆、沥青，发展到在钢管外表面涂装聚乙烯防腐材料。聚乙烯涂装钢管以其优良的防腐性能、抗冲击机械性能和较低的生产成本，成为管道系统中一个其它品种不可替代的产品，因此，在水利电力、石油化工等企业管道系统中，有着广泛的使用价值。聚乙烯涂装钢管包括聚乙烯涂装直管和聚乙烯涂装弯管。

目前，水利电力、石油化工等企业的管道系统，由于受防腐涂装技术和涂装设备的限制，一般都是在固定的管道防腐厂内，以机械化方式预先生产聚乙烯涂装直管，以人工涂装方式预先生产聚乙烯涂装弯管。再根据管道系统建设的需要，将聚乙烯涂装直管、聚乙烯涂装弯管运输到管道安装现场。再将聚乙烯涂装直管与聚乙烯涂装直管焊接，或聚乙烯涂装直管与聚乙烯涂装弯管焊接，经过焊口补口防腐涂装，组装成聚乙烯涂装管道系统。采用这种方式生产的聚乙烯涂装管道系统，存在着很大的防腐质量隐患：

在直管外表面涂装聚乙烯防腐材料，由于直管有一根同心的轴线。所以，采用机械传动方法使直管既绕轴线旋转，又沿轴线移动。此时，将涂装聚乙烯防腐材料的辅助设备，中频感应加热器、环氧粉末喷涂机、粘胶带挤塑机、聚乙烯胶带挤塑机安装在直管的一旁。当直管轴向移动到中频感应加热器时，以感应加热方式将直管外表面加热到180度以上，随即，环氧粉末喷涂机将环氧粉末喷涂到直管外表面，直管继续轴向移动，在环氧粉末焦化时间内，将粘胶带挤塑机挤出的粘胶带的一端附着在直管外表面上，聚乙烯胶带挤塑机挤出的聚乙烯热胶带的一端附着在粘胶带表面上。随着直管的旋转和轴向移动，环氧粉末、粘胶带、聚乙烯热胶带自动涂装到直管外表面形成防腐涂层。上述挤压聚乙烯热胶带涂装方法，由于使用的中频感应加热器电功率一般在1000千瓦以上，挤压粘胶带挤塑机电功率在100千瓦以上，挤压聚乙烯胶带挤塑机电功率在200千瓦以上。安装上述设备所占面积很大，因此，挤压聚乙烯热胶带涂装方法只能在固定的防腐厂内采用。多年来，只能将钢管从钢管生产厂运输到管道防腐厂进行聚乙烯涂装处理，再将涂装处理完毕的聚乙烯涂装钢管运输到管道安装现场。经多次吊装上车、下车，运输中的颠簸、碰撞，都会损坏聚乙烯涂装防腐涂层，降低聚乙烯涂装钢管的防腐质量。

在钢管外表面预先涂装聚乙烯防腐材料后，为防止聚乙烯防腐层损坏，其它提高焊口焊接质量的设备，如管道切割、焊接对口、自动焊接设备的使用受到了限制。安装、使用这类焊接辅助设备，一旦损坏聚乙烯防腐涂层，即使通过人工补伤，也要降低聚乙烯涂装钢管的防腐质量。

在弯管外表面涂装聚乙烯防腐材料，由于弯管的弯曲半径，弯管的各管段没有一根同心的轴线。以普通的方法夹持弯管，通过机械传动使弯管旋转，弯管各管段的旋转形式各不相同，各管段的运动轨迹也不相同。因此，没有一种可利用的涂装运动方式，不能采用机械化涂装方法，把聚乙烯防腐材料涂装到弯管的外表面。因此，聚乙烯涂装弯管的生产，只能用人工涂装方法把聚乙烯冷胶带涂装到弯管的外表面。聚乙烯冷胶带涂装时，采用喷灯对聚乙烯冷胶带加热。由于人工喷灯加热不均匀，聚乙烯冷胶带与弯管的粘接不牢固，降低了聚乙烯冷胶带的防腐质量。

在管道系统安装现场，聚乙烯涂装钢管与聚乙烯涂装钢管焊接，或聚乙烯涂装钢管与聚乙烯涂装弯管焊接。为了保证焊接质量，焊口两侧要预留200-500毫米长度不涂装聚乙烯防腐材料。焊口焊接完成后，再进行焊口补口聚乙烯涂装。此时，由于聚乙烯涂装钢管已焊接不能绕轴线旋转，采用普通的机械化涂装方法，是不能在焊口两侧涂装聚乙烯材料。因此，对焊口补口涂装聚乙烯材料，也只能用人工涂装方法把聚乙烯冷胶带涂装到钢管的外表面。聚乙烯冷胶带涂装时，采用喷灯对聚乙烯冷胶带加热。由于人工喷灯加热不均匀，聚乙烯冷胶带与钢管的粘接不牢固，降低了聚乙烯冷胶带的防腐质量。

上述原因，限制了采用现有技术的挤压聚乙烯热胶带涂装方法，在野外管道安装现场在线生产聚乙烯涂装钢管。采用挤压聚乙烯热涂装钢管生产方法，需要购置中型的中频感应加热电源、粘胶带挤塑机、聚乙烯胶带挤塑机，既增加防腐设备购置费，又消耗大量的电力，增加防腐涂装辅助费用，增高钢管防腐涂装成本。由于弯管不能采用机械化涂装，只能在管道防腐厂内由人工涂装聚乙烯冷胶带；管道系统产生的焊口，也只能在管道焊接现场由人工涂装聚乙烯冷胶带补口。聚乙烯涂装钢管从管道防腐厂经多次转运，运输中因碰撞损坏聚乙烯涂装防腐层，也只能在管道安装现场，采用人工方法涂装聚乙烯材料补伤。采用人工方法生产聚乙烯涂装弯管、焊口补口、补伤，不仅涂装速度慢，涂装的防腐材料不均匀，各层之间粘接不牢固，同等材料的防锈蚀、防腐蚀能力差，和采用机械化涂装的聚乙烯涂装直管一起使用，将在整个管道系统中形成多处质量隐患；而且人工涂装，防锈蚀、防腐蚀处理作业环境差，生产工人劳动强度大，不利于安全生产，增加了辅助施工时间和管道安装工期。

发明内容

针对采用现有技术的挤压聚乙烯热胶带涂装方法，不能在管道系统安装现场在线生产聚乙烯涂装钢管的现状，本发明的主要目的是：提供一种聚乙烯涂装钢管及在线生产方法，在管道系统安装现场在线生产聚乙烯涂装钢管；本发明的另一个目的是：提供生产聚乙烯涂装钢管的设备——钢管抛丸除锈机、钢管外防腐涂装机，生产聚乙烯涂装钢管。

本发明所述的聚乙烯涂装钢管以钢质管子为基材，在钢质管子的外表面依次涂装环氧粉末，缠绕粘胶带和聚乙烯胶带防腐材料，其特征在于聚乙烯涂装是在裸直管、裸弯管焊接成管道后进行，从管道的一端连续涂装到管道的另一端，没有焊口补口，所述的聚乙烯材料是无接口的环状胶带。

本发明的上述目的是这样实现的：以机械化除锈方式除掉钢管外表面的锈斑，通过高频感应加热方式间接加热聚乙烯冷胶带，使其变成聚乙烯热胶带，用机械化缠绕方法，将聚乙烯热胶带涂装到钢直管、钢弯管的外表面上。

由钢管抛丸除锈机对钢管进行机械化抛丸除锈。钢管抛丸除锈机由底座、旋转筒体支架、支承滚轮、旋转筒体、驱动齿轮圈、送进轮、支承轮、行星齿轮、送进蜗轮减速器、送进直流电机、驱动蜗轮减速器、驱动齿轮、高频感应加热圈、抛丸机、交流电机、电气控制柜组成。将待除锈处理的钢管固定、支承在旋转筒体内安装的三个送进轮、支承轮上，使钢管的中心线与旋转筒体的中心线相重合。驱动交流电机经驱动蜗轮减速器输出轴上安装的驱动齿轮，驱动旋转筒体上安装的驱动齿轮圈，使旋转筒体旋转。钢管由送进轮固定，支承轮支承随着旋转筒体旋转；安装在旋转筒体外侧的行星齿轮或送进直流电机驱动送进蜗轮减速器旋转，使送进轮上固定的钢管作轴向移动。采用这种驱动方式，钢管既绕旋转筒体轴线旋转，又沿旋转筒体轴线移动，实现了抛丸除锈需要的螺旋运动。在钢管螺旋运动过程中，抛丸机的抛丸头将钢砂和钢丸高速喷向钢管外表面，冲击掉钢管外表面的锈斑，并在钢管外表面冲击出锚纹，达到机械化除锈的目的。

由钢管外防腐涂装机对钢管进行机械化防腐涂装。钢管外防腐涂装机由感应加热变压器、行走机架、摆动机架、旋转机架、环氧粉末喷枪、缠带器、支承机架组成。感应加热变压器、行走机架、摆动机架、旋转机架、支承机架为圆筒型结构，单独为一体，用螺栓依次连接组成钢管外防腐涂装机。行走机架由行走筒体支架、支承滚齿轮、行走筒体、驱动齿轮圈、送进轮、送进蜗轮减速器、送进直流电机、电刷组、驱动减速器、驱动齿轮、行走驱动电机组成。摆动机架由摆动筒体支架、支承滚齿轮、摆动筒体、感应加热圈、环氧粉末喷枪、驱动齿轮圈、驱动减速器、驱动齿轮、摆动电机组成。旋转机架由旋转筒体支架、支承滚齿轮、旋转筒体、驱动齿轮圈、驱动减速器、驱动齿轮、旋转电机组成。支承机架由支承筒体支架、滚压轮、支承滚轮、支承筒体组成。缠带器由缠带筒体、感应加热圈、胶带缠绕筒、步进电机组成。

在管道安装现场简易安装钢管抛丸除锈机，钢管运输到管道安装现场后，使用钢管抛丸除锈机对其除锈。除锈完毕的裸直管、裸弯管按管道系统的需要焊接组装成管道。由于钢管外防腐涂装机结构紧凑、体积小、重量轻，在管道系统经探伤检查合格后，将钢管外防腐涂装机套装在管道系统的一端，支承在行走筒体内的三个送进轮和支承筒体内的三个支承滚轮上。粘胶带和聚乙烯冷胶带分别预卷绕在胶带缠绕筒上，环氧粉末喷枪连接到环氧粉术喷涂机上，高频感应加热圈用电缆连接到高频感应加热变压器上，高频感应加热变压器用电缆连接到高频感应加热电源。启动行走电机，带动钢管外防腐涂装机沿钢管外表面移动，此时，依次启动高频感应加热电源，高频感应加热圈将钢管外表面在短时间内加热到180度以上；启动摆动电机驱动环氧粉术喷枪摆动，将环氧粉末喷涂在钢管外表面上；启动旋转电机驱动旋转筒体旋转，带动缠带器围绕钢管旋转；缠带筒体上的高频感应加热圈加热缠带筒体，保持缠带筒体内的焦化温度；在环氧粉末焦化时间内，将粘胶带和聚乙烯冷胶带缠绕到钢管的外表面上；缠带筒体上的高频感应加热圈继续加热缠带筒体，使缠带筒体内保持温度在240度以上，粘胶带和聚乙烯冷胶带被加热变为热带，利于粘接；喷涂了环氧粉末，缠绕了热粘胶带和聚乙烯热胶带的钢管，在支承机架内由硅橡胶滚压轮滚压，形成平整的防腐涂层。随着钢管外防腐涂装机围绕管道旋转，沿管道中心线连续移动，从管道系统的一端连续移动到管道系统的另一端，在管道系统安装现场在线生产出聚乙烯涂装钢管。

采用上述技术方案，按本发明所述的在线生产方法生产的聚乙烯涂装钢管，聚乙烯材料是无接口的环状聚乙烯胶带。克服了其它防腐材料涂装钢管防腐质量差、抗冲击机械能力差的缺点。以高频感应加热方法，实现了在管道安装现场在线生产聚乙烯涂装钢管，不需要购置中频感应加热电源、粘胶带挤塑机、聚乙烯胶带挤塑机，只消耗少量的感应加热电功率和缠绕电功率，避免了钢管的多次转运，降低了防腐涂装辅助费用和钢管防腐涂装成本；避免了聚乙烯涂装钢管在运输途中因碰撞损坏聚乙烯涂层，保证了聚乙烯涂装钢管的防腐质量。由于聚乙烯涂装是在裸直管、裸弯管焊接成管道后进行，从管道的一端连续涂装到管道的另一端，没有焊口补口，提高了整个管道系统的防腐质量。既减轻了生产工人劳动强度，增强了防腐涂装安全性，又缩短了管道防腐涂装施工时间，降低了管道防腐涂装费用。

附图说明

以下结合附图对采用发明的实施例进行具体描述，其中：

图1是采用本发明的钢管抛丸除锈机的视图；

图2是采用本发明的钢管抛丸除锈机除锈的视图；

图3是采用本发明的钢管外防腐涂装机的视图；

图4是采用本发明的钢管外防腐涂装机涂单根直管的视图；

图5是采用本发明的钢管外防腐涂装机涂装单个弯管的视图；

图6是采用本发明的钢管外防腐涂装机连续涂装管道的视图。

图1中标号1是手轮、2是钢管、3是送进直流电机、4是电刷组、5是旋转筒体支架、6是支承滚轮、7是驱动齿轮、8是旋转筒体、9是送进轮、10是高频感应加热圈、11是弹簧支座、12是密封罩、13是驱动蜗轮减速器、14是支承轮、15是过桥齿轮、16是驱动齿轮、17是底座。

图2中20是行星齿轮、21是内齿圈、22是密封壳体、23是抛丸头、24是密封罩。

图3中30是弯管、31是直管、32是高频加热变压器、33是行走轮、34是摆动机架、35是旋转机架、36是缠绕筒体、37是支承机架。

图4中40是托管轮、41是直管、42是钢管外防腐涂装机。

图5中40是托管轮、44是弯管、42是钢管外防腐涂装机。

图6中45是一段直管、46是弯管、42是钢管外防腐涂装机、47是另一段直管。

具体实施方式

下面以实施例来说明本发明的聚乙烯涂装钢管及在线生产方法和生产设备。

本发明所述的聚乙烯涂装钢管在线生产方法包括：

a、经外观检查合格的钢管，装入钢管抛丸除锈机内；

b、启动高频感应加热电源，高频感应加热圈将钢管外表面在极短的时间内被加热；

c、启动钢管抛丸除锈机，使钢管作往复的螺旋运动；

d、启动抛丸机，抛丸头将钢丸和钢砂高速喷向钢管，冲击掉钢管外表面的锈斑，并在钢管外表面冲击出锚纹；

e、抛丸机的抛丸回收机构收集喷出的钢丸和钢砂，除尘后重复使用。

f、抛丸除锈合格的钢管，装入钢管防腐涂装机内；

g、启动行走电机，带动钢管外防腐涂装机沿钢管外表面移动；

h、启动高频感应加热电源，高频感应加热圈将钢管外表面在极短的时间内加热；

i、启动摆动电机驱动环氧粉末喷枪摆动，喷头将环氧粉末喷涂在钢管外表面上，环氧粉末接触钢管外表面受热而溶化；

j、启动旋转电机驱动旋转筒体旋转，带动缠带器围绕钢管旋转，缠带筒体上的感应加热圈加热缠带筒体，保持缠带筒体内的焦化温度；

k、在环氧粉末焦化时间内，缠带器将粘胶带和聚乙烯冷胶带缠绕到钢管的外表面上；随着旋转筒体的螺旋运动，粘胶带、聚乙烯冷胶带被自动缠绕到钢管的外表面；

l、缠带筒体上的感应加热圈继续加热缠带筒体，使缠带筒体内保持温度在180度以上，粘胶带和聚乙烯热胶带被加热变为热带，利于粘接；

m、喷涂了环氧粉末，缠绕了热粘胶带和聚乙烯热胶带的钢管，在支承机架内由硅橡胶滚压轮滚压，形成平整的防腐涂层；

n、启动水冷系统，用喷头将冷却水喷向聚乙烯涂装钢管使其冷却。

本发明所述的聚乙烯涂装钢管在线生产方法，机械化除锈是在钢管抛丸除锈机内进行，钢管旋转速度为4-7转/分，螺旋导程为100-300毫米；钢管外表面采用高频感应加热至40-80度；钢丸和钢砂的喷射速度为5-15米/分。

所述的机械化除锈方法，当钢管旋转速度低于4-7转/分时，管钢除锈效率低，钢管外表面的锚纹深度加深。

所述的钢管机械化除锈方法，当螺旋导程低于100毫米，钢管除锈效率低，钢管外表面的锚纹深度加深。

所述的钢管机械化除锈方法，当钢管外表面加热温度低于40度，钢管外表面干燥不足，钢管除锈效果差，影响钢丸和钢砂除尘后的回收重复使用。

所述的钢管机械化除锈方法，当钢丸和钢砂的喷射速度低于5米/秒，钢管除锈效果差，钢管外表面的锚纹深度不足。

本发明所述的聚乙烯涂装钢管在线生产方法，机械化涂装是在钢管外防腐涂装机内进行，钢管旋转速度为4-7转/分，螺旋导程为20-50毫米；钢管外表面采用高频感应加热至150-220度；环氧粉末喷射速度为0.5-0.8米/分，环氧粉末的焦化时间为6-9秒；粘胶带厚度为0.2-0.4毫米；聚乙烯冷胶带厚度为0.3-0.6毫米。

所述的钢管机械化涂装方法，当钢管旋转速度低于4-7转/分时，钢管防腐涂装效率低，环氧粉末、聚乙烯粉末涂层厚度增加。

所述的钢管机械化涂装方法，当螺旋导程大于50毫米，聚乙烯冷胶带与钢管外表面贴合差。

所述的钢管机械化涂装方法，当钢管外表面加热温度低于150度，环氧粉末溶化效果差。

所述的钢管机械化涂装方法，当环氧粉末喷射速度低于5米/秒，环氧粉末在钢管外表面附着差。

所述的钢管机械化涂装方法，当环氧粉末的焦化时间小于6秒时，环氧粉末与粘胶带之间的粘接力降低。

所述的钢管机械化涂装方法，当粘胶带厚度小于0.2毫米时，缠绕中容易拉断；厚度大于0.4毫米时，与环氧粉末的粘接边缘贴合差。

所述的钢管机械化涂装方法，当聚乙烯冷胶带厚度小于0.3毫米时，缠绕中容易拉断；厚度大于0.6毫米时，与粘胶带粘接贴合差。

本发明所述的生产聚乙烯涂装钢管的设备，包括钢管抛丸除锈机和钢管外防腐涂装机。

钢管抛丸除锈机如图1所示，由旋转筒体支架、支承滚齿轮、旋转筒体、安装筒体、驱动齿轮圈、送进蜗轮减速器、送进轮、送进直流电机、电刷组、高频感应加热圈、密封罩组成除锈驱动机架；由旋转筒体支架、支承滚齿轮、支承轮架、旋转筒体、安装筒体、驱动齿轮圈、密封罩组成除绣支承机架。再由除锈驱动机架、除锈支承机架、驱动蜗轮减速器、驱动齿轮圈、过桥驱动齿轮、驱动交流电机、机架移动器、电气控制柜组成钢管抛丸除锈机。钢管的一端放置在除锈驱动机架内的送进轮上，由送进轮固定；钢管的另一端放置在除锈支承机架内的支承轮上，由支承轮支承。驱动交流电机经驱动蜗轮减速器输出轴上的驱动齿轮，驱动旋转筒体外壁上安装的驱动齿轮圈，使旋转筒体旋转，钢管由送进轮、支承轮支承随着旋转筒体旋转；送进直流电机分别驱动送进蜗轮减速器上安装的送进轮旋转，使钢管沿旋转筒体轴线移动。当旋转筒体、送进轮、支承轮匀速旋转时，钢管既绕旋转筒体轴线旋转，又沿旋转筒体轴线移动，由这两种运动合成了钢管外防腐机械化除锈需要的螺旋运动。其中：

底座由槽钢型钢、加强筋板组成。槽钢型钢、加强筋板焊接成槽钢矩形框架，矩形框架长边的一个上平面上加工安装螺纹孔，下平面上加工固定的圆孔；矩形框架短边的两个侧平面上分别加工四个安装螺纹孔。

旋转筒体支架用钢材加工为空心平板圆环形，平板圆环板上对称的四个部位加工安装支承筒体滚轮轴的孔，一个空心平板圆环的平面上加工同轴安装电刷组的螺纹孔，下部加工固定的安装孔；一个空心平板圆环的半面上加工密封罩的螺纹孔，下部加工固定的安装孔。

支承滚齿轮由轮子、滚动轴承、滚轮轴、齿轮圈组成。轮子用钢材加工为平面圆柱形，轮内加工有安装滚动轴承的安装孔和压盖安装的螺纹孔，滚轮轴上加工有安装滚动轴承的轴承位，齿轮圈套装在轮子上。

旋转筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装驱动齿轮圈的螺纹孔。

安装筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装送进蜗轮减速器、轴承支架安装板的螺纹孔，安装筒体用螺钉固定在旋转筒体内。

送进轮采用铸铁加工为圆锥形，圆锥面上加工小齿形，中心孔加工键槽。对不同直径的钢管，加工不同直径的送进轮。

支承轮采用钢材加工为圆锥形，圆锥面上热压硅橡胶，中心孔加工键槽。对不同直径的钢管，加工不同直径的支承轮。

驱动齿轮圈用钢材加工为圆柱形，用圆柱销定位，螺钉安装在旋转筒体上。

驱动齿轮、过桥驱动齿轮用钢材加工为圆柱形，中心孔加工键槽。

电刷组由电刷、电刷支架、刷座组成，电刷采用石，电刷支架采用胶木板支作，刷座采用铜板制作为分段圆环形，采用胶木板制作为分段圆环形。电刷用螺钉安装在电刷支架上，用铜板制作的分段圆环形与用胶木板制作的分段圆环形重叠在一起，用螺钉安装在旋转筒体支架上。

密封罩采用3毫米工程塑料焊接为空心带安装边、带盖圆环形，安装边上加工安装的圆孔，盖上开一圆孔，盖上圆孔的圆周用螺钉安装橡胶皮密封。高频感应加热圈采用8毫米铜板弯制为圆环形，圆环开口间隙为1毫米，两开口处分别连接高频感应加热电源输出端。高频感应加热圈用胶木板固定，用螺钉安装在密封罩的边上为一体。

机架移动器由手轮、丝杠、螺母、固定座、推力轴承、轴承座、轴承压盖组成。

手轮采用钢材加工为圆盘形，中心孔加工键槽。

丝杠采用钢材加工，一段加工为左旋螺纹，一段加工为右旋螺纹，两端加工键槽。

螺母采用黄铜加工，一个加工为左旋螺纹，一个加工为右旋螺纹。

固定座采用钢材加工，固定座中部加工安装螺母的内孔，下部加工安装固定座的孔。螺母压入固定座后，加工骑马螺纹固定。

轴承座采用钢材加工为圆盘形，圆盘形中部加工安装推力轴承的内孔，圆盘形外边加工四个安装孔。

轴承盖采用钢材加工为圆盘形，圆盘形中部加工通过丝杠的内孔，圆盘形外边加工四个安装孔。

推力轴承、滚动轴承、轴承支架、驱动蜗轮减速器、送进蜗轮减速器、送进直流电机、驱动交流电机采用符合机电标准的部件。对不同直径的钢管，选用不同中心距、不同功率的送进蜗轮减速器、送进直流电机。

电气控制柜观察面板上设置电压表、电流表、电源指示灯，操作面板上设置电源开关、驱动交流电机正、反转控制按钮，驱动交流电机正、反转指示灯、送进直流电机正、反转控制按钮，送进直流电机正、反转指示灯。柜内控制盘上安装保险器、热敏继电器、交流接触器、柜内放置变频器、大功率直流电源。电压表、电流表、电源指示灯、电源开关、交流电机正、反转控制按钮，交流电机正、反转指示灯。保险器、驱动热敏继电器、驱动交流接触器、送进热敏继电器、送进接触器变频器、大功率直流电源均选用符合电气标准的部件。

除锈驱动机架的装配如图1所示：旋转筒体支承在旋转筒体支架上的四个支承滚轮之间；驱动齿轮圈用螺钉安装在旋转筒体的外壁上，与过桥驱动齿轮啮合，过桥驱动齿轮轴用轴承支架支承用螺钉安装在旋转筒体支架上。两个送进蜗轮减速器的输入轴上安装送进直流电机，输出轴上安装送进轮和轴承支架。送进蜗轮减速器、轴承支架用螺钉安装在蜗轮减速器安装底板上，蜗轮减速器安装底板用螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上。一个送进轮的两端用轴承支架支承用螺钉安装在送进轮安装底板上，送进轮安装底板用弹簧支承用，螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上。装配完的安装筒体作为一个组件装入旋转筒体内用螺钉固定，对不同直径的钢管，通过换装安装筒体来旋转。旋转筒体支架的一个侧面用螺钉安装两组电刷组，密封罩用螺钉安装在旋转筒体支架的另一个侧面。

除锈支承机架的装配如图1所示：旋转筒体支承在旋转筒体支架上的四个支承滚轮之间，驱动齿轮圈用螺钉安装在旋转筒体的外壁上，与过桥驱动齿轮啮合，过桥驱动齿轮轴用轴承支架支承用螺钉安装在旋转筒体支架上。两个支承轮安装在支承轮架上，支承轮架用螺钉安装在安装底板上，支承轮架安装底板用螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上。一个支承轮的两端用轴承支架支承用螺钉安装在支承轮安装底板上，支承轮安装底板用弹簧支承，用螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上。装配完的安装筒体作为一个组件装入旋转筒体内用螺钉固定，对不同直径的钢管，通过换装安装筒体来旋转，密封罩用螺钉安装在旋转筒体支架的另一个侧面。

钢管抛丸除锈机的装配如图1所示：在底座上用螺钉同轴安装除绣驱动机架和除绣支承机架，机架调整机构的左旋螺母、右旋螺母旋入丝杠，左旋螺母、右旋螺母的固定座，用螺钉分别固定在除锈驱动机架和除锈支承机架的底部。推力轴承装入轴承座内，用轴承压盖压住。轴承座、轴承压盖用螺钉安装在底座侧面上，手轮用键安装在丝杠的两端。驱动蜗轮减速器安装在底座的中部，驱动蜗轮减速器输入轴经联轴器与交流电机连接，驱动蜗轮减速器输出轴安装的驱动齿轮与过桥驱动齿轮啮合，驱动蜗轮减速器同步驱动防腐驱动机架和防腐支承机架。电气控制柜安装在底座上，电压表、电流表、电源指示灯安装在电气控制柜的观察面板上，电源开关、驱动交流电机正、反转控制按钮，驱动交流电机正、反转指示灯安装在电气控制柜的操作面板上。柜内控制板上安装保险器、热敏继电器、交流接触器、变频器、大功率直流电源。电源进线后，经电源开关、保险器连接热敏继电器后与交流接触器主触头输入端连接，交流接触器主触头的输出端与变频器输入端连接，变频器输出端与驱动交流电机连接。驱动交流电机正、反转控制按钮串入交流接触器控制线圈的控制回路内，驱动交流电机正、反转指示灯连接在交流接触器主触头的输出端。大功率直流电源经电源开关、保险器连接送进热敏继电器后与送进接触器主触头输入端连接，送进接触器主触头的输出端与送进直流电机连接。送进直流电机正、反转控制按钮串入送进直流接触器控制线圈的控制回路内，送进直流电机正、反转指示灯连接在送进接触器主触头的输出端。

按本发明原理制造的钢管抛丸除锈机是机电一体化结构，结构紧凑、体积小、重量轻，占地面积小，便于在管道安装现场使用，除锈操作如图2所示。

钢管外防腐涂装机如图3所示，由感应加热变压器、行走机架、摆动机架、旋转机架、缠带器、支承机架、涂装控制器组成。

如图3所示，行走机架由行走筒体支架、支承滚齿轮、行走筒体、行走驱动齿轮圈、行走驱动齿轮、送进轮、送进蜗轮减速器、送进直流电机、电刷组、行走减速器、行走直流电机组成，其中：

行走筒体支架用钢材加工为平板圆环形，平板圆环板上对称的四个部位加工安装支承行走筒体滚齿轮轴的孔，平板圆环形圆板的平面上加工有同轴安装电刷组的螺纹孔

行走筒体支承滚齿轮由轮子、齿轮圈、滚动轴承、滚轮轴、轴承组成。轮子用钢材加工为平面阶梯形，轮内加工有安装滚动轴承的安装孔和压盖安装的螺纹孔，滚轮轴上加工安装滚动轴承的轴承位。齿轮圈压装在阶梯处，用骑马螺钉固定，轴承盖压住。

行走筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装驱动齿轮圈的螺纹孔。

行走安装筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装送进蜗轮减速器、轴承支架安装板的螺纹孔，安装筒体固定在行走筒体内的螺纹孔。

送进轮采用铸铁加工为圆锥形，圆锥面上加工小齿形，中心孔加工键槽。

行走驱动齿轮圈用钢材加工为圆环形，用圆柱销定位，螺钉安装在行走筒体上。

行走驱动齿轮用钢材加工为圆柱形，中心孔加工键槽。

电刷组由电刷和刷座组成，电刷采用石电刷组，刷座用铜板制作分段的

轴承支架、行走减速器、送进蜗轮减速器、送进直流电机、行走电机采用符合机电标准的部件。

行走机架的装配如图3所示：行走筒体支承在行走筒体支架上的四个支承滚齿轮之间，行走筒体支架的一个侧面用螺钉安装两组电刷组。行走驱动齿轮圈用螺钉安装在行走筒体的外壁上，行走安装筒体装入行走筒体内用，用螺钉固定。两组送进蜗轮减速器的输入轴上安装送进直流电机，输出轴上安装送进轮，输出轴的另一端安装轴承支架。送进蜗轮减速器、轴承支架用螺钉安装在蜗轮减速器安装底板上，蜗轮减速器安装底板用螺钉安装在行走安装筒体壁上焊接安装的底板上。一个送进轮的两端用轴承支架支承用螺钉安装在送进轮安装底板上，送进轮安装底板用弹簧支承，用螺钉安装在行走安装筒体壁上焊接安装的底板上。行走电机用螺钉安装在行走筒体支架上，经行走减速器连接行走驱动齿轮，行走驱动齿轮与支承滚齿轮啮合，支承滚齿轮与行走驱动齿轮圈啮合。

如图3所示，摆动机架由摆动筒体支架、支承滚齿轮、摆动筒体、感应加热圈、环氧粉末喷枪、摆动驱动齿轮圈、摆动减速器、摆动驱动齿轮、摆动直流电机组成，其中：

摆动筒体支架用钢材加工为平板圆环形，平板圆环板上对称的四个部位加工安装支承摆动筒体滚齿轮轴的孔。

摆动筒体支承滚齿轮由轮子、齿轮圈、滚动轴承、滚轮轴、轴承组成。轮子用钢材加工为平面阶梯形，轮内加工有安装滚动轴承的安装孔和压盖安装的螺纹孔，滚轮轴上加工安装滚动轴承的轴承位。齿轮圈压装在阶梯处，用骑马螺钉固定，轴承盖压住。

摆动筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装驱动齿轮圈的螺纹孔。

摆动安装筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装感应加热圈的螺纹孔。

摆动驱动齿轮圈用钢材加工为圆环形，用圆柱销定位，螺钉安装在摆动筒体上。

摆动驱动齿轮用钢材加工为圆柱形，中心孔加工键槽。

摆动机架的装配如图3所示：摆动筒体支承在摆动筒体支架上的四个支承滚齿轮之间，摆动驱动齿轮圈用螺钉安装在摆动筒体的外壁上，摆动安装筒体装入摆动筒体内用螺钉固定。摆动筒体内用螺钉和绝缘材料将感应加热圈固定，感应加热圈上用螺钉和绝缘材料固定环氧粉末喷枪。摆动电机用螺钉安装在摆动筒体支架上，经摆动减速器连接摆动驱动齿轮，摆动驱动齿轮与支承滚齿轮啮合，支承滚齿轮与摆动驱动齿轮圈啮合。

如图3所示，旋转机架由旋转筒体支架、支承滚齿轮、旋转筒体、旋转驱动齿轮圈、旋转减速器、旋转驱动齿轮、旋转直流电机组成，其中：

旋转筒体支架用钢材加工为平板圆环形，平板圆环板上对称的四个部位加工安装支承旋转筒体滚齿轮轴的孔。

旋转筒体支承滚齿轮由轮子、齿轮圈、滚动轴承、滚轮轴、轴承组成。轮子用钢材加工为平面阶梯形，轮内加工有安装滚动轴承的安装孔和压盖安装的螺纹孔，滚轮轴上加工安装滚动轴承的轴承位。齿轮圈压装在阶梯处，用骑马螺钉固定，轴承盖压住。

旋转筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装驱动齿轮圈的螺纹孔。

旋转安装筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，筒体壁上加工安装感应加热圈的螺纹孔。

旋转驱动齿轮圈用钢材加工为圆环形，用圆柱销定位，螺钉安装在摆动筒体上。

旋转驱动齿轮用钢材加工为圆柱形，中心孔加工键槽。

旋转机架的装配如图3所示：旋转筒体支承在旋转筒体支架上的四个支承滚齿轮之间，旋转驱动齿轮圈用螺钉安装在旋转筒体的外壁上，旋转安装筒体装入旋转筒体内用螺钉固定。旋转电机用螺钉安装在旋转筒体支架上，经旋转减速器连接旋转驱动齿轮，旋转驱动齿轮与支承滚齿轮啮合，支承滚齿轮与旋转驱动齿轮圈啮合。

如图3所示，支承机架由支承筒体支架、滚压轮、支承滚轮、支承筒体组成，其中：

支承筒体支架用钢材加工为平板圆环形，平板圆环板上对称的四个部位加工安装支承筒体滚轮轴的孔。

支承筒体的支承滚轮由轮子、齿轮圈、滚动轴承、滚轮轴、轴承组成。轮子用钢材加工为平面圆柱形，轮内加工有安装滚动轴承的安装孔和压盖安装的螺纹孔，滚轮轴上加工安装滚动轴承的轴承位。

支承筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，带边筒体壁上加工安装的螺纹孔。

旋转安装筒体用钢材加工为带边空心圆柱形。

滚压轮由轮子、滚动轴承、滚轮轴、轴承组成。轮子用硅橡胶加工为圆柱形，轮内加工有安装滚动轴承的安装孔和压盖安装的螺纹孔，滚轮轴上加工安装滚动轴承的轴承位。

支承机架的装配如图5所示：支承筒体支承在支承筒体支架上的四个支承滚轮之间，支承安装筒体装入支承筒体内，用螺钉安装硅橡胶轮。

如图3所示，缠带器由缠带筒体、感应加热圈、保温材料、胶带缠绕筒组成，其中：

缠带筒体用钢材加工为带边空心圆柱形，带边筒体壁上加工安装的螺纹孔，筒体壁的中部切除一部分。

感应加热圈用铜板煨制成圆环形，铜板外圆面焊接矩形铜导线，在圆环的一边中分面处，用铜板引出连接感应加热变压器。

保温材料采用石棉布，包裹在缠带筒体的外表面，外用绝缘材料包裹石棉布。

胶带缠绕筒由缠绕筒支架、缠绕筒、步进电机、步进减速器组成，缠绕筒支架用绝缘板制作，中心加工安装孔；缠绕筒采用绝缘板制作为带边圆筒形，中心安装转动轴，转动轴的一端安装一个齿轮；步进电机安装在缠绕筒支架上，输出轴经步进减速器减速齿轮与缠绕筒转动轴端的齿轮啮合。

缠带器的装配如图3所示：用石棉布包裹在缠带筒体的外表面，外用绝缘材料包裹石棉布。两只感应加热圈分别套装在包裹了石棉布的缠带筒体的两端。胶带缠绕筒支架用隔热材料隔离，安装在缠带筒体中部切除一部分的地方。缠带筒体带边筒体壁用隔热材料隔离，用螺栓安装在旋转机架和支承机架之间。

涂装控制器由两部分组成，一部分是隔离变压器，隔离变压器为便携式结构，380伏交流电连接隔离变压器的初级，降压后的次级为安装在行走机构上的涂装控制器供电。电压表、电流表、八路电源指示灯安装在涂装控制器的观察面板上，电源开关、三路直流电机正、反转控制按钮、五路控制按钮指示灯安装在涂装控制器的操作面板上。盒内控制板上安装电源总开关、保险器、接触器。低压电源进线后，经电源总开关、保险器后分别连接八路控制按钮、八路接触器的控制线圈；八路接触器主触头输入端分别连接低压电源，八路接触器主触头的输出端分别与三路直流电机、粉末喷涂电磁阀、感应加热启动开关、冷却水电磁阀连接。控制盒内八路小型继电器的主触头分别与八路控制按钮并联连接，实现程序控制。

涂装控制器的另一部分是单片机系统、输出开关驱动电路、输出功率驱动电路、控制电源。实施例中，单片机系统的单片机芯片选用AT80C51，可编程输入输出接口芯片选用8255，地址锁存器选用74LS373，地址译码器选用74LS138，程序存贮器选用2764。六路输出开关驱动电路、两路输出功率驱动单元电路，都分别制作单元输出驱动电路板。单片机系统制作在主电路板上，通过两组双列二十脚插座与六路输出开关驱动电路，两路输出功率驱动电路板连接。单片机系统、六路输出开关驱动电路板、两路输出功率驱动电路板，控制电源安装在低压控制盒内。设置启动、停止按钮控制各一个，设置两只指示灯，一只接入单片机系统显示工作状态，一只接入输出功率驱动系统显示工作状态。在选定单片机芯片、输入输出接口芯片、地址锁存器、地址译码器、程序存贮器后，地址总线、数据总线、控制总线、片选信号连接，本专业的技术人员可按规定连接，不再赘述。仅对可编程输入输出接口8255的地址分配、六路输出开关驱动单元电路、两路输出功率驱动单元电路作说明。8255的每一路输出端口均经光电藕合隔离与外围电路连接。8255的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7各接一路输出开关驱动单元电路。PA0口控制行走直流电机正转，PA1口控制摆动直流电机正转，PA2口控制摆动直流电机反转，PA3口控制旋转直流电机正转，PA4口控制感应加热电源，PA5口控制粉末喷涂电源，PA6口控制冷却水电源，PA7口预留。PB0、PB1口控制粘胶带步进电机，PB2、PB3口控制聚乙烯胶带步进电机。六路输出开关驱动单元电路板，具有相同的电路结构，以一路开关控制为例：8255的一个输出口输出的信号接光电藕合4N25，经隔离后的信号接集成驱动74LS06的一个单元，集成驱动74LS06单元输出信号推动开关放大管TIP126，小型继电器串联接入开关放大管TIP126的集电极回路，小型继电器的主触头，控制直流电机正转、反转，粉末喷涂开、断，感应加热开、断，冷却水开、断。两路输出功率驱动单元电路板，具有相同的电路结构，以一路步进电机控制为例：8255的PB0口输出的信号接光电藕合4N25，经隔离后的信号接集成驱动74LS06的一个单元和74LS07的一个单元，8255的PB1口输出的信号接另一只光电藕合4N25，经隔离后的信号接集成驱动74LS06的另一个单元和74LS07的另一个单元，这四个单元的输出信号分别推动四只达林顿功率放大管，放大后的电压直接连接步进电机，驱动步进电机转动。控制方案是基于单片机的全软件开环控制，由固化的软件控制，控制器作可编程控制器对钢管外防腐涂装机的操作作顺序控制，并对三路直流电机作开关控制，两路步进电机功率放大控制，一路粉末喷涂开关控制，一路感应加热开关控制，一路冷却水开关控制。控制电源采用两组蓄电池分别供电，一组电压为6V的蓄电池供单片机系统，一组电压为12V的蓄电池供输出功率驱动电路，将单片机系统和输出功率驱动电路从电路上分隔开。

如图3所示，感应加热变压器由外壳、半导体制冷器、循环风扇、循环风管、铜管接头、超音频变压器、电容器、电缆接线柱、低压电源接线柱组成。由于感应加热变压器初级线圈连接的是隔离的高压，因此，感应加热变压器可以安全使用。感应加热变压器次级线圈内流过数千安培的电流，必须冷却。为适应在野外管道安装现场使用，采用半导体制冷技术，半导体制冷器产生的冷量冷却感应加热变压器、电容器；经循环风扇、循环风管、铜管接头向感应加热变压器次级线圈供冷量冷却次级线圈，通过铜管接头向感应加热线圈矩形铜导线内供冷量冷却感应加热线圈。其中：

外壳采用铜板制作为两层，用铜螺栓连接为密闭的长方体，两层内加入聚胺脂泡沫。

半导体制冷器由半导体制冷芯片、散热片、冷却风扇、隔热材料组成。半导体制冷芯片、散热片、冷却风扇均采用符合电气标准的元件，隔热材料采用聚胺脂泡沫。

循环风扇采用符合电气标准的元件。

循环风管、铜管接头采用空心铜管制作，铜管接头用铜螺栓固定在铜外壳的面板上。

感应加热变压器采用E型多列铁氧体磁芯，初级线圈采用扁铜线绕制，次级线圈采用空心矩形铜导线绕制。

电缆接线柱加装绝缘套后安装在铜外壳的面板上，低压电源接线柱加装绝缘套后安装在铜外壳的面板上。

感应加热变压器的装配如图3所示：在外壳的后端侧面开孔安装冷却风扇，对侧面开通风口。在长方体外壳的中后端用两铜板分隔为两部分，两分隔铜板间加入聚胺脂泡沫隔热，铜板上安装半导体制冷芯片，半导体制冷芯片上安装散热片，散热片热端经冷却风扇鼓风从通风口排除热量，散热片冷端向长方体外壳的前端提供冷量；半导体制冷芯片、冷却风扇、循环风扇并接后的两接线端用电线分别连接到面板上安装的两个低压电源接线柱；感应加热变压器用铜螺栓、绝缘板安装在长方体外壳内的前端，用电缆连接感应加热变压器初级线圈到面板上安装的电缆接线柱上，次级线圈串联接入电容器后，通过两个铜管接头连接到感应加热变压器外壳前面板。感应加热变压器侧面前端安装循环风扇、循环风管，循环风管用铜螺栓安装，循环风管通过铜管接头连接到感应加热变压器外壳前面板，循环风管与循环风管之间通过管接头连接。感应加热变压器侧面后端安装电容器。铜管接头既作为电流接头，也作为循环冷量的接头。

钢管外防腐涂装机的装配：行走机架、摆动机架、旋转机架、支承机架用螺栓依次连接，感应加热变压器、涂装控制器安装在行走机架上，缠带器安装在旋转机架上。

按本发明原理制造的钢管外防腐涂装机是机电一体化结构，结构紧凑、体积小、重量轻，便于在管道安装现场使用。

聚乙烯涂装钢管在管道系统安装现场的在线生产：

在管道安装现场安装钢管抛丸除锈机，钢管运输到管道安装现场后，将第一根钢管装入钢管抛丸除锈机，用机械活接头连接第二根钢管，随着钢管的移动，再依次连接第三根、第四根......，使机械化除锈连续进行。弯管装入钢管抛丸除锈机除锈，是单个弯管进行。

经抛丸除锈后的钢管，有几种形式生产聚乙烯涂装钢管：

A、单根聚乙烯涂装钢直管生产如图4所示，裸直管支承在托管轮上，钢管外防腐涂装机套装在直管上，支承在行走筒体内的三个送进轮和支承筒体内的三个支承滚轮上。随着钢管外防腐涂装机围绕直管旋转，沿钢管中心线连续移动，生产出聚乙烯涂装钢管。

B、单个聚乙烯涂装弯管生产如图5所示，裸钢弯管支承在托管轮上，钢管外防腐涂装机套装在钢弯管上，支承在行走筒体内的三个送进轮和支承筒体内的三个支承滚轮上。随着钢管外防腐涂装机围绕钢弯管旋转，沿钢弯管弯曲中心线连续移动，以虾米腰形式生产出聚乙烯涂装弯管。

C、连续聚乙烯涂装钢管生产如图6所示，多根裸直管、多个裸弯管，按照管道系统的需要，焊接组装成管道系统，管道系统吊装或支承使其悬空。管道系统经探伤检查合格后，将钢管外防腐涂装机套装在管道上，支承在行走筒体内的三个送进轮和支承筒体内的三个支承滚轮上。随着钢管外防腐涂装机围绕管道旋转，沿管道中心线从管道的一端连续移动到管道的另一端，以在线生产方式生产出聚乙烯涂装钢管。

以上所述的仅是采用本发明原理，生产聚乙烯涂装钢管，以及在线生产方法和生产设备的优化实施例。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，以至开发出其它的产品，也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种聚乙烯涂装钢管，所述的聚乙烯涂装钢管以钢质管子为基材，在钢质管子的外表面依次涂装环氧粉末，缠绕粘胶带和聚乙烯胶带，其特征在于聚乙烯涂装是在裸直管、裸弯管焊接成管道后进行，从管道的一端连续涂装到管道的另一端，没有焊口补口，从而所述的聚乙烯胶带是无接口的环形聚乙烯胶带。

2.一种生产如权利要求1所述的聚乙烯涂装钢管的在线生产方法，其特征在于该在线生产方法包括：

a、裸钢管运输到管道安装现场，经外观检查合格后，装入钢管抛丸除锈机内，其中裸钢管为裸直管和裸弯管；

b、启动高频感应加热电源，高频感应加热圈将钢管外表面在极短的时间内被加热；

c、启动钢管抛丸除锈机，使钢管作往复的螺旋运动；

d、启动抛丸机，抛丸头将钢丸和钢砂高速喷向钢管，冲击掉钢管外表面的锈斑，并在钢管外表面冲击出锚纹；

e、抛丸机的抛丸回收机构收集喷出的钢丸和钢砂，除尘后重复使用；

f、将抛丸除锈合格的钢管焊接组装成管道，将钢管外防腐涂装机套装在管道上；

g、启动行走电机，带动钢管外防腐涂装机沿管道外表面移动；

h、启动高频感应加热电源，高频感应加热圈将钢管外表面在极短的时间内加热；

i、启动摆动电机驱动环氧粉末喷枪摆动，喷头将环氧粉末喷涂在钢管外表面上，环氧粉末接触钢管外表面受热而溶化；

j、启动旋转电机驱动旋转筒体旋转，带动缠带器围绕钢管旋转，缠带筒体上的感应加热圈加热缠带筒体，保持缠带筒体内的焦化温度；

k、在环氧粉末焦化时间内，缠带器将粘胶带和聚乙烯冷胶带缠绕到钢管的外表面上；随着旋转筒体的螺旋运动，粘胶带、聚乙烯冷胶带被自动缠绕到钢管的外表面；

l、缠带筒体上的感应加热圈继续加热缠带筒体，使缠带筒体内保持温度在180度以上，粘胶带和聚乙烯冷胶带被加热变为热带，利于粘接；

m、喷涂了环氧粉末，缠绕了热粘胶带和聚乙烯热胶带的钢管，在支承机架内由硅橡胶滚压轮滚压，形成平整的防腐涂层；

n、启动水冷系统，用喷头将冷却水喷向聚乙烯涂装钢管使其冷却；

o、钢管外防腐涂装机沿钢管中心线，从管道的一端移动到管道的另一端连续涂装。

3.如权利要求2所述的聚乙烯涂装钢管的在线生产方法，其特征在于机械化除锈是在钢管抛丸除锈机内进行，钢管旋转速度为4-7转/分，螺旋导程为100-300毫米；钢管外表面采用高频感应加热至40-80度；钢丸和钢砂的喷射速度为5-15米/秒；机械化涂装使用钢管外防腐涂装机，钢管旋转速度为4-7转/分，螺旋导程为20-50毫米；钢管外表面采用高频感应加热至150-220度；环氧粉末喷射速度为0.5-0.8米/秒，环氧粉末的焦化时间为6-9秒；粘胶带厚度为0.2-0.4毫米；聚乙烯冷胶带厚度为0.3-0.6毫米。

4.一种生产如权利要求1所述的聚乙烯涂装钢管的钢管抛丸除锈机，其特征在于除锈驱动机架、除锈支承机架、驱动蜗轮减速器、驱动齿轮圈、过桥驱动齿轮、驱动交流电机、机架移动器、电气控制柜组成该钢管抛丸除锈机，其中由一旋转筒体支架、一支承滚齿轮、一旋转筒体、一安装筒体、一驱动齿轮圈、送进蜗轮减速器、送进轮、送进直流电机、电刷组、高频感应加热圈、一密封罩组成除锈驱动机架；由另一旋转筒体支架、另一支承滚齿轮、支承轮架、另一旋转筒体、另一安装筒体、另一驱动齿轮圈、另一密封罩组成除锈支承机架；钢管的一端放置在除锈驱动机架内的送进轮上，由送进轮固定；钢管的另一端放置在除锈支承机架内的支承轮上，由支承轮支承；驱动交流电机经驱动蜗轮减速器输出轴上的驱动齿轮，驱动上述一旋转筒体和另一旋转筒体外壁上各自安装的驱动齿轮圈，使这些旋转筒体旋转，钢管由送进轮、支承轮支承随着这些旋转筒体旋转；送进直流电机分别驱动送进蜗轮减速器上安装的送进轮旋转，使钢管沿上述一旋转筒体轴线移动。

5.如权利要求4所述的生产聚乙烯涂装钢管的钢管抛丸除锈机，其特征在于：除锈驱动机架的上述一旋转筒体支承在上述一旋转筒体支架上的四个支承滚轮之间，上述一驱动齿轮圈用螺钉安装在上述一旋转筒体的外壁上，与过桥驱动齿轮啮合，过桥驱动齿轮轴用轴承支架支承用螺钉安装在上述一旋转筒体支架上；两个送进蜗轮减速器的输入轴上安装送进直流电机，输出轴上安装送进轮和轴承支架，送进蜗轮减速器、轴承支架用螺钉安装在蜗轮减速器底板上，蜗轮减速器底板用螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上，一个送进轮的两端用轴承支架支承用螺钉安装在送进轮底板上，送进轮底板用弹簧支承，用螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上；装配完的安装筒体作为一个组件装入上述一旋转筒体内用螺钉固定，对不同直径的钢管，通过换装安装筒体来旋转，上述一旋转筒体支架的一个侧面用螺钉安装两组电刷组，上述一密封罩用螺钉安装在上述一旋转筒体支架的另一个侧面。

6.如权利要求4所述的生产聚乙烯涂装钢管的钢管抛丸除锈机，其特征在于：除锈支承机架的上述另一旋转筒体支承在上述另一旋转筒体支架上的四个支承滚轮之间，上述另一驱动齿轮圈用螺钉安装在上述另一旋转筒体的外壁上，与过桥驱动齿轮啮合，过桥驱动齿轮轴用轴承支架支承用螺钉安装在上述另一旋转筒体支架上；两个支承轮安装在支承轮架上，支承轮架用螺钉安装在支承轮架安装底板上，支承轮架安装底板用螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上；一个支承轮的两端用轴承支架支承用螺钉安装在支承轮安装底板上，支承轮安装底板用弹簧支承，用螺钉安装在安装筒体壁上焊接安装的底板上；装配完的安装筒体作为一个组件装入上述另一旋转筒体内用螺钉固定，对不同直径的钢管，通过换装安装筒体来旋转，上述另一密封罩用螺钉安装在上述另一旋转筒体支架的另一个侧面。

7.如权利要求4所述的生产聚乙烯涂装钢管的钢管抛丸除锈机，其特征是电气控制柜包括电压表、电流表、电源指示灯、电源开关、驱动交流电机正、反转控制按钮，驱动交流电机正、反转指示灯、送进直流电机正、反转控制按钮，送进直流电机正、反转指示灯，保险器、热敏继电器、交流接触器、变频器、大功率直流电源；电压表、电流表、电源指示灯安装在电气控制柜的观察面板上，电源开关、驱动交流电机正、反转控制按钮，驱动交流电机正、反转指示灯安装在电气控制柜的操作面板上，柜内控制板上安装保险器、热敏继电器、交流接触器、变频器、大功率直流电源；电源进线经电源开关、保险器连接热敏继电器与交流接触器主触头输入端连接，交流接触器主触头的输出端与变频器输入端连接，变频器输出端与驱动交流电机连接，驱动交流电机正、反转控制按钮串入交流接触器控制线圈的控制回路内，驱动交流电机正、反转指示灯连接在交流接触器主触头的输出端；大功率直流电源经电源开关、保险器连接热敏继电器与送进直流接触器主触头输入端连接，送进直流接触器主触头的输出端与送进直流电机连接，送进直流电机正、反转控制按钮串入送进直流接触器控制线圈的控制回路内，送进直流电机正、反转指示灯连接在送进直流接触器主触头的输出端。

8.一种生产如权利要求1所述的聚乙烯涂装钢管的钢管外防腐涂装机，其特征是由圆筒型结构的行走机架、摆动机架、旋转机架、支承机架，用螺栓依次连接组成，感应加热变压器、涂装控制器安装在行走机架上，缠带器安装在旋转机架和支承机架之间；行走机架由行走筒体支架、支承滚齿轮、行走筒体、行走驱动齿轮圈、行走驱动齿轮、送进轮、送进蜗轮减速器、送进直流电机、电刷组、行走减速器、行走直流电机组成，行走筒体支承在行走筒体支架上的四个支承滚齿轮之间，行走筒体支架的一个侧面用螺钉安装两组电刷组，行走驱动齿轮圈用螺钉安装在行走筒体的外壁上，行走安装筒体装入行走筒体内，用螺钉固定，两组送进蜗轮减速器的输入轴上安装送进直流电机，输出轴上安装送进轮，输出轴的另一端安装轴承支架，送进蜗轮减速器、轴承支架用螺钉安装在蜗轮减速器安装底板上，蜗轮减速器安装底板用螺钉安装在行走安装筒体壁上焊接安装的底板上，一个送进轮的两端用轴承支架支承用螺钉安装在送进轮安装底板上，送进轮安装底板用弹簧支承，用螺钉安装在行走安装筒体壁上焊接安装的底板上，行走直流电机用螺钉安装在行走筒体支架上，经行走减速器连接行走驱动齿轮，行走驱动齿轮与支承滚齿轮啮合，支承滚齿轮与行走驱动齿轮圈啮合；摆动机架由摆动筒体支架、支承滚齿轮、摆动筒体、感应加热圈、环氧粉末喷枪、摆动驱动齿轮圈、摆动减速器、摆动驱动齿轮、摆动直流电机组成，摆动筒体支承在摆动筒体支架上的四个支承滚齿轮之间，摆动驱动齿轮圈用螺钉安装在摆动筒体的外壁上，摆动安装筒体装入摆动筒体内用螺钉固定，摆动筒体内用螺钉和绝缘材料将感应加热圈固定，感应加热圈上用螺钉和绝缘材料固定环氧粉末喷枪，摆动电机用螺钉安装在摆动筒体支架上，经摆动减速器连接摆动驱动齿轮，摆动驱动齿轮与支承滚齿轮啮合，支承滚齿轮与摆动驱动齿轮圈啮合；旋转机架由旋转筒体支架、支承滚齿轮、旋转筒体、旋转驱动齿轮圈、旋转减速器、旋转驱动齿轮、旋转直流电机组成，旋转筒体支承在旋转筒体支架上的四个支承滚齿轮之间，旋转驱动齿轮圈用螺钉安装在旋转筒体的外壁上，旋转安装筒体装入旋转筒体内用螺钉固定，旋转电机用螺钉安装在旋转筒体支架上，经旋转减速器连接旋转驱动齿轮，旋转驱动齿轮与支承滚齿轮啮合，支承滚齿轮与旋转驱动齿轮圈啮合；支承机架由支承筒体支架、滚压轮、支承滚轮、支承筒体组成，支承筒体支承在支承筒体支架上的四个支承滚轮之间，支承安装筒体装入支承筒体内，支承筒体内用螺钉安装硅橡胶滚压轮；缠带器由缠带筒体、缠带感应加热圈、保温材料、胶带缠绕筒组成，胶带缠绕筒由缠绕筒支架、缠绕筒、步进电机、步进减速器组成；缠绕筒支架用绝缘板制作，中心加工安装孔，缠绕筒采用绝缘板制作为带边圆筒形，中心安装转动轴，转动轴的一端安装齿轮，步进电机安装在缠绕筒支架上，输出轴经步进减速器减速齿轮与缠绕筒转动轴端的齿轮啮合；石棉布包裹在缠带筒体的外表面，外用绝缘材料包裹石棉布，两只缠带感应加热圈分别套装在包裹了石棉布的缠带筒体的两端，胶带缠绕筒支架用隔热材料隔离，安装在缠带筒体中部；缠带筒体带边筒体壁用隔热材料隔离，缠带筒体用螺栓安装在旋转机架和支承机架之间。

9.如权利要求8所述的生产聚乙烯涂装钢管的钢管外防腐涂装机，其特征是涂装控制器的隔离变压器为便携式结构，380伏交流电连接隔离变压器的初级，降压后的次级连接安装在行走机构上的低压控制盒；电压表、电流表、八路电源指示灯安装在低压控制盒的观察面板上，电源开关、三路直流电机正、反转控制按钮、五路控制按钮指示灯安装在低压控制盒的操作面板上；盒内控制板上安装电源总开关、保险器、接触器，低压电源进线后，经电源总开关、保险器后分别连接八路控制按钮、八路接触器的控制线圈，八路接触器主触头输入端分别连接低压电源，八路接触器主触头的输出端分别与三路直流电机、粉末喷涂电磁阀、感应加热启动开关、冷却水电磁阀连接，控制盒内八路小型继电器的主触头分别与八路控制按钮并联连接。

10.如权利要求8所述的生产聚乙烯涂装钢管的钢管外防腐涂装机，其特征是涂装控制器由单片机系统、六路输出开关驱动电路、两路输出功率驱动电路、控制电源组成；单片机芯片选用AT80C51，可编程输入输出接口芯片选用8255，地址锁存器选用74LS373，地址译码器选用74LS138，程序存贮器选用2764；六路输出开关驱动电路，具有相同的电路结构，其中的一路开关控制为：8255的一个输出口输出的信号接光电藕合隔离4N25，经隔离后的信号接集成驱动74LS06的一个单元，集成驱动74LS06单元输出信号推动开关放大管TIP126，小型继电器串联接入开关放大管TIP126的集电极回路，小型继电器的主触头作开关控制；两路输出功率驱动单元电路，具有相同的电路结构，其中的一路步进电机控制为：8255的一个输出口输出的信号接光电藕合隔离4N25，经隔离后的信号接集成驱动74LS06的一个单元和74LS07的一个单元，8255的另一个输出口输出的信号接另一只光电藕合隔离4N25，经隔离后的信号接集成驱动74LS06的另一个单元和74LS07的另一个单元，这四个单元的输出信号分别推动四只达林顿功率放大管，放大后的电压直接连接步进电机；六路输出开关驱动电路，两路输出功率驱动电路分别制作单元电路板，单片机系统制作在主电路板上，通过两组双列二十脚插座与六路输出开关驱动电路板，两路输出功率驱动电路板连接；单片机系统、六路输出开关驱动电路板、两路输出功率驱动电路板、控制电源安装在低压控制盒内，设置启动、停止按钮控制各一个，设置两只指示灯。

11.如权利要求8所述的生产聚乙烯涂装钢管的钢管外防腐涂装机，其特征是涂装控制器的控制电源采用两组蓄电池分别供电，一组电压为6V的蓄电池供单片机系统，一组电压为12V的蓄电池供输出功率驱动电路，将单片机系统和输出功率驱动电路从电路上分隔开。

12.如权利要求8所述的生产聚乙烯涂装钢管的钢管外防腐涂装机，其特征是感应加热变压器由外壳、半导体制冷器、循环风扇、循环风管、铜管接头、超音频变压器、电容器、电缆接线柱、低压电源接线柱组成；在外壳的后端侧面开孔安装冷却风扇，对侧面开通风口；长方体外壳的中后端用两铜板分隔为两部分，两分隔铜板间加入聚胺脂泡沫隔热，铜板上安装半导体制冷芯片，半导体制冷芯片上安装散热片，散热片热端经冷却风扇从通风口排除热量，散热片冷端向长方体外壳的前端提供冷量；半导体制冷芯片、冷却风扇、循环风扇并接后的两接线端用电线分别连接到面板上安装的两个低压电源接线柱；感应加热变压器用铜螺栓、绝缘板安装在长方体外壳内的前端，感应加热变压器初级线圈串联接入电容器后用电缆连接到面板上安装的电缆接线柱上，次级线圈通过两个铜管接头连接到感应加热变压器外壳前面板；感应加热变压器侧面前端安装循环风扇、循环风管，循环风管用铜螺栓固定，循环风管通过铜管接头连接到感应加热变压器外壳前面板，循环风管与循环风管之间通过管接头连接，感应加热变压器侧面后端安装电容。

Images