CN103930956A - 用于弹性体材料的移动式涂覆系统 - Google Patents

Abstract

用于涂覆电绝缘体的移动式涂覆系统。所述系统包括可运输到工地的长形装运容器和位于所述装运容器中的多个工作站。所述工作站包括用于装载待涂覆的绝缘体的装载站，包括用于将弹性体涂料施加至所述绝缘体的机器人控制的施加器的涂覆站，位于所述涂覆站之后的用于固化所述弹性体涂料的固化站，和用于卸载经涂覆的绝缘体的卸载站。所述系统还包括用于将所述绝缘体传送通过所述多个工作站的无端环路传送装置。所述无端环路传送装置具有长环形路径。

Description

用于弹性体材料的移动式涂覆系统

技术领域

本发明涉及向工业部件施加弹性体涂料，特别是涉及用于向高压线绝缘体施加硅树脂弹性体涂料的喷涂施加器和移动式涂覆系统。

背景技术

某些工业部件经常暴露在恶劣的环境中。其中的一些工业部件被涂覆以针对这些恶劣的环境提供保护并增加所述部件的寿命、可靠性或效率。

作为一个示例，在高压电力传输线中使用的电绝缘体被设计成在户外操作时保持最小的电流放电。然而，绝缘体的性能随着时间的推移由于如天气、潮湿、腐蚀、污染等因素而劣化。这些因素可能会污染绝缘体的表面，并且可能导致泄漏电流的形成，由此可能降低绝缘体的有效性。这些泄漏电流还可能导致电弧，所述电弧能够进一步使绝缘体的表面劣化。最终，导电路径可能横跨绝缘体的表面形成，并且有效地使绝缘体短路，从而废除了它的用途。

抑制电绝缘体的劣化的一种方法是使用弹性体材料，如一种单组分室温可硫化（RTV）硅橡胶来涂覆绝缘体。这样的弹性体涂料往往增强绝缘体的外表面并且还可以改善绝缘体性能。例如，一些涂料提供改进的绝缘性、耐电弧性、疏水性和耐受施加在电绝缘体上的其他应力的耐性。这种涂料的示例示于本申请人的在先美国专利中，特别是示于2004年12月21日授权的美国专利6,833,407；在2002年8月20日授权的美国专利6,437,039发布；和在1994年7月5日授权的美国专利5,326,804中。

一个问题是这些弹性体涂料可能相当难以施加。例如，传统的高压喷涂技术往往转移效率欠佳，具有不足50%或更低，这将导致大量的涂料产品浪费。

在涂覆绝缘体后，它于是准备好进行安装。然而，涂层设备的位置通常远离最终安装场所，可能在其他国家或其他大陆。因此，在制造和分布经涂覆的绝缘体时运输成本可能是庞大的费用。此外，施加到绝缘体的涂层可能在运输过程中遭受损坏。

另一个问题是，涂层本身可能随着时间的推移而在绝缘体的使用过程中劣化，并且在某些时候，可能希望重新涂覆涂料。然而，如上所述，绝缘体可能部署在远离涂覆设备的偏远地区，并且将绝缘体运输到涂覆设备可能是不切实际的。

再次施加所述涂层的一种方法是在位置更加靠近绝缘体的场所手动重新涂覆所述绝缘体。遗憾的是，手工涂覆趋向于提供质量不一致的涂层并且还往往没有效率。此外，在不同的场所位置环境和气候往往是可变的。因此，可能难以在位于不同气候的各种工地施加具有一致质量的涂层。此外，在某些情况下，特定的场所位置的气候可能不适合或不利于重新涂覆绝缘体。例如，特定的场所位置的温度或湿度可能超出用于施加特定涂层的最佳范围。

鉴于上述情况，需要用于将弹性体涂料施加于工业部件例如电绝缘体的新的改进的装置、系统和方法。

发明内容

本申请涉及用于涂覆电绝缘体的移动式涂覆系统。所述系统包括可运输到工地的长形装运容器。所述装运容器具有第一端部和与所述第一端部纵向相对的第二端部。所述系统还包括位于所述装运容器中的多个工作站。所述多个工作站包括用于装载待涂覆的绝缘体的装载站、包括用于将弹性体涂料施加至所述绝缘体的机器人控制的施加器的至少一个涂覆站、位于所述至少一个涂覆站之后的用于固化所述弹性体涂料的固化站；和用于卸载经涂覆的绝缘体的卸载站；所述系统还包括用于将所述绝缘体传送通过在所述装运容器中的所述多个工作站的无端环路传送装置。所述无端环路传送装置具有长环形路径。

所述装载站和所述卸载站可以彼此邻近定位。在一些实施方式中，所述装载站和所述卸载站可以是相接的。在一些实施方式中，所述装载站和所述卸载站可以定位于所述装运容器的所述第一端部处。

所述系统可以进一步包括用于沿选定的气流路径提供气流的供气装置。所述固化站的第一固化区域可以位于所选定的气流路径内，从而加强所述弹性体涂料的固化。在一些实施方式中，所述涂覆站可以位于所选定的气流路径内，使得所述气流横跨所述第一固化区域然后横跨所述涂覆站通过，从而控制所述弹性体涂料的喷溅。

在一些实施方式中，所述传送装置可以被构造成沿着朝向所述第二端部的前进路径然后沿着朝向所述第一端部的返回路径传送所述绝缘体。此外，所述涂覆站可以沿着所述前进路径定位并且所述第一固化区域可以沿着所述返回路径与所述涂覆站邻近地定位。还有，所选定的气流路径可以横跨所述第一固化区域和所述涂覆站横向地指向。

在一些实施方式中，所述固化站可以包括沿着所述返回路径位于所述第一固化区域下游的第二固化区域。所述第二固化区域可以至少部分地受到保护而免受所述涂覆站的影响。

所述至少一个涂覆站可以包括多个涂覆站。此外，每个涂覆站可以包括用于将至少一层所述弹性体涂料施加到所述绝缘体的机器人控制的施加器。在一些实施方式中，所述涂覆站中的至少一个涂覆站的所述机器人控制的施加器可以被构造成将多层所述弹性体涂料施加至所述绝缘体。

所述无端环路传送装置可以被构造成以指定的时间间隔将所述绝缘体移动通过所述多个工作站中的每一个工作站。在一些实施方式中，所述无端环路传送装置可以被构造成以指定的时间间隔将一组电绝缘体移动通过所述多个工作站中的每一个工作站。此外，在一些实施方式中，所述指定的时间间隔可以为小于约10分钟。在一些实施方式中，每个涂覆站的所述机器人控制的施加器可以被构造成在所述指定的时间间隔期间将多层所述弹性体涂料施加至所述一组电绝缘体中的每一个电绝缘体。

所述无端环路传送装置可以包括多个可旋转的连接器。此外，每个可旋转的连接器可以被构造成支撑相应的电绝缘体并使所述相应的电绝缘体以特定的旋转速度围绕旋转轴线旋转。

在一些实施方式中，所述系统进一步包括控制器，所述控制器操作地联接至所述可旋转的连接器，以调节每个可旋转的连接器的旋转速度。

在一些实施方式中，所述机器人控制的施加器可以包括喷涂施加器，并且所述控制器可以被构造成保持向所述绝缘体的正在被喷射的目标区域施加的特定的涂覆速度。此外，所述控制器可以通过根据正在被喷射的目标区域的切向速度调节如下至少一个来保持所述特定的涂覆速度：所述连接器的旋转速度、所述弹性体涂料从所述喷涂施加器中流出的流速，和用于对所述目标区域进行喷射的滞留时间。

在一些实施方式中，所述机器人控制的施加器可以包括具有可调节喷涂模式的喷涂施加器，并且所述控制器可以被构造成控制所述可调节喷涂模式。在一些实施方式中，所述控制器可以根据如下至少一个来调节所述喷涂模式：正在被喷射的目标区域的切向速度，和正在被喷射的所述目标区域的特定几何形状。

所述多个工作站可以包括用于预热所述绝缘体的预热站。此外，所述预热站可以定位在所述涂覆站之前。在一些实施方式中，所述预热站可以被构造成将所述绝缘体预热到至少约25℃。在一些实施方式中，所述预热站包括红外加热器。

所述多个工作站还可以包括位于所述预热站和所述涂覆站之间的均衡站。此外，所述均衡站可以被构造成允许所述绝缘体的表面温度均衡。

本申请还涉及涂覆电绝缘体的方法，所述方法包括：提供移动式涂覆系统。所述移动式涂覆系统包括具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部的装运容器和位于所述装运容器中的多个工作站。所述多个工作站包括用于将弹性体涂料施加至绝缘体的至少一个涂覆站和位于所述至少一个涂覆站之后的用于固化所述弹性体涂料的固化站。所述方法进一步包括将所述绝缘体装载到所述移动式涂覆系统中、沿着所述移动式涂覆系统内的环形路径将所述绝缘体传送通过所述多个工作站、在所述涂覆站处将至少一层弹性体涂料施加至所述绝缘体、在所述固化站处固化经涂覆的绝缘体上的所述弹性体涂料、和将经涂覆的绝缘体从所述移动式涂覆系统卸载。

所述方法可以进一步包括将所述移动式喷涂系统运输至远程工地。

本申请还涉及用于喷涂弹性体材料的施加器。所述施加器包括具有前端部、后端部、内孔和用于收纳弹性体材料供料的流体入口的施加器主体。所述施加器还包括联接到所述施加器主体的前端部的喷嘴。所述喷嘴具有排出端部，所述排出端部带有经由流体通道与所述流体入口流体连通的喷射出口。所述喷射出口被成型为沿着沿喷射轴线喷涂所述弹性体材料。所述施加器还包括针形阀，所述针形阀可滑动地安装在所述内孔中，以沿着用于封闭所述流体通道的闭合位置和用于打开所述流体通道以喷涂所述弹性体材料的打开位置之间的纵向轴线移动。所述施加器还包括气帽，所述气帽邻近所述喷嘴联接到所述施加器主体的所述前端部。所述气帽被构造成收纳来自至少一个气流入口的供应气体并且具有用于提供雾化气流以雾化被喷射的弹性体材料和用于提供风扇控制气流以提供用于被喷涂的弹性体材料的所选定的喷涂模式的多个气流出口。所述针形阀具有尖端部，所述尖端部被成形为延伸通过所述喷嘴，从而当所述针形阀处于闭合位置时与所述喷嘴的排出端部大致齐平。

所述针形阀的尖端部可以具有被构造成当所述针形阀处于闭合位置时与所述喷嘴的排出端部大致齐平的截锥形端部。

所述施加器还可以包括用于使所述针形阀在所述内孔中保持对准的至少一个支撑部件。在一些实施方式中，所述至少一个支撑部件可以包括用于使所述针形阀在所述内孔中保持对准的多个支撑部件。

在一些实施方式中，所述针形阀可以具有比所述尖端部大的直径的中间部分，并且所述内孔可以具有中间部，所述中间部的直径尺寸使得其可滑动地与可支撑地收纳所述针形阀的中间部分。在一些实施方式中，所述至少一个支撑部件可以包括定位在所述内孔的所述中间部的后方的喉部密封部件。此外，所述喉部密封部件可以被构造成可滑动地收纳和支撑所述针形阀从中穿过。

在一些实施方式中，所述至少一个支撑部件可以包括定位在所述内孔的所述中间部之前的插件。所述插件可以被构造成可滑动地收纳和支撑所述针形阀从中穿过。

在一些实施方式中，所述流体通道可以具有围绕杆密封件之前的所述针形阀通过所述内孔延伸的环形部。此外，所述针形阀可以具有与所述环形部对准的前端部分。所述针形阀的前端部分可以具有与针形阀的所述前端部分和所述中间部分相比为中度的直径。在一些实施方式中，所述喷嘴可以具有用于收纳所述针形阀的所述前端部分的喷嘴孔。所述喷嘴孔可以形成所述流体通道的所述环形部的一部分，并且可以具有比所述内孔的所述中间部小的直径。

所述气帽上的多个气流出口可以包括邻近所述喷嘴的喷射出口定位的用于提供雾化气流的雾化气流出口。在一些实施方式中，所述气帽可以具有基础部分，前面与所述喷嘴的所述排出端部大致齐平，并且雾化气流出口可以位于所述基础部分上。

在一些实施方式中，所述雾化气流出口可以由所述喷嘴和所述基础部分之间的环状间隙所限定。在一些实施方式中，所述环形间隙可以具有约1毫米至约3毫米的环形厚度。

所述气帽上的多个气流出口可以包括第一组风扇控制气流出口和第二组的风扇控制气流出口，所述第一组风扇控制气流出口用于沿第一方向导引所述风扇控制气流的第一部分，以在沿着喷射轴上的第一焦点处相遇，所述第二组风扇控制气流出口用于沿第二方向导引所述风扇控制气流的第二部分，以在沿着喷射轴上的第二焦点处相遇。在一些实施方式中，所述第一焦点和所述第二焦点均可以定位在所述气帽之前。在一些实施方式中，所述第一焦点和所述第二焦点可以是相接的。

在一些实施方式中，所述气帽可以包括联接到所述施加器主体的前端部的基础部分和从所述基础部分向前突出的一组操纵部(horn)。此外，所述第一风扇控制气流出口和所述第二组风扇控制气流出口可以定位在所述一组操纵部上。在一些实施方式中，所述第二组风扇控制气流出口可以相对于所述第一组风扇控制气流出口向前定位在所述一组操纵部上。

所述至少一个气流入口可以包括用于提供雾化气流的雾化气流入口和用于提供所述风扇控制气流的风扇控制气流入口。

所述施加器可以进一步包括安装板，所述安装板用于可拆卸地将所述施加器主体紧固至机器人。所述安装板可以具有被构造成与所述施加器主体邻接的内部安装表面和用于收纳多个供应管线的多个端口。所述供应管线可以包括流体供应管线和至少一个供气管线，所述流体供应管线用于供应待喷涂的所述弹性体材料，所述至少一个供气管线用于给雾化气流和风扇控制气流供应气体。每个端口可以包括邻近所述内部安装表面的凸起，用于收纳相应供给管的倒钩件（barb）。

在一些实施方式中，所述施加器主体、所述喷嘴、所述流体通道、所述针形阀和所述气帽中的至少一个可以被构造成在低压下喷涂所述弹性体材料。例如，所述低压可以小于约250psi（磅/平方英寸），或更具体地说，所述低压可以小于约60psi。

本申请还涉及施加硅树脂弹性体涂料的方法。所述方法包括使用施加器喷涂弹性体材料，所述施加器包括：具有前端部、后端部、内孔以及用于收纳所述弹性体材料供料的流体入口的施加器主体；联接到所述施加器主体的所述前端部的喷嘴，所述喷嘴具有排出端部，所述排出端部带有经由流体通道与流体入口流体连通的喷射出口，所述喷射出口被成形为沿喷射轴线喷涂弹性体材料；可滑动地安装在所述内孔中以沿着用于关闭流体通道的闭合位置和用于打开流体通道以喷射所述弹性体材料的打开位置之间的纵向轴线移动的针形阀；和气帽，所述气帽联接到所述施加器主体的邻近所述喷嘴的所述前端部。所述气帽具有用于收纳供应气体的至少一个气流入口和多个气流出口，所述气流出口用于提供：雾化气流以将正在被喷射的弹性体材料进行雾化；和风扇控制气流以提供针对正在被喷射的所述弹性体材料所选择的喷涂模式。

所述方法可以进一步包括以低于约250psi的低压供应所述弹性体材料。

本申请还涉及施加硅树脂弹性体涂料的方法。所述方法包括以低于约250psi的低压将弹性体材料供应至喷涂施加器，并且使用所述施加器在低压喷射所述弹性体材料。

在阅读如下一些示例性实施方式的说明之后，本领域的普通技术人员将明了本发明的其他方面和特征。

附图说明

本发明现仅通过举例方式参考以下附图进行说明，其中：

图1是根据本发明的实施方式制造的移动式涂覆系统的示意性平面俯视图；

图2是图1的移动式涂覆系统的侧面正视图；

图3是图1的移动式涂覆系统的平面俯视图。

图4是图3的移动式涂覆系统沿着线4-4的剖视图，该图显示出涂覆站；

图5是传送装置和供图1的移动式涂覆系统使用的一组可旋转的连接器的立体图。

图5a是绝缘体的局部剖面正视图，所述绝缘体可以由如图5中所示的可旋转的连接器保持。

图6是示出根据本发明的另一个实施方式涂覆电绝缘体的方法的流程图；

图7是用于根据本发明的另一个实施方式喷射弹性体材料的施加器的立体图；

图8是图7的施加器的分解立体图；

图9是图7中的施加器沿9-9线的剖视图；

图10是图9中的施加器的放大剖视图，该图显示了喷嘴和气帽；和

图11是图7中的施加器的后视立体图。

具体实施方式

参照图1，其中示出了用于使用弹性体涂料涂覆工业部件的移动式涂覆系统10。更具体地说，所述移动式涂覆系统10可以用来使用单组份室温可硫化（RTV）硅橡胶来涂覆电绝缘体。

移动式涂覆系统10包括长形装运容器12，位于所述装运容器12中的多个工作站20、22、24、26、28和30，和用于将一个或者多个绝缘体传送通过装运容器12中的工作站的无端环路传送装置16。更具体地说，如图1所示，所述传送装置16被构造成从装载站20传送绝缘体，然后通过预热站22、均衡站24、两个涂覆站26、固化站28，并且最终到达卸载站30。

装运容器12被构造成可运输至工地。例如，装运容器12可以是中型装运容器，其可以使用很多形式的运输例如卡车、火车和轮船等等进行运输，在一些实施方式中，装运容器12可以是标准的40英尺长的高立方体装运容器，其宽度为约8英尺，并且高度为约9.5英尺。在一些实施方式中，装运容器12可以具有其它尺寸，如45英尺长的容器或具有约8英尺的高度的容器等等。

在运输装运容器12之后，移动式涂覆系统10可以在位于待涂覆的绝缘体附近的工地装配，然后用于涂覆一个或多个电绝缘体。当待涂覆的绝缘体位于偏远地区（或者可能远离传统的自动涂覆设备）时，这是特别有益的。作为一个示例，移动式涂覆系统10可用于翻新已经在工作的现有绝缘体（例如，在架空高压电力传输线上），在这种情况下，绝缘体可以被卸载，涂覆，然后再重新安装。作为另一个示例，移动式涂覆系统10可以用来涂覆工厂中的新绝缘体，例如，当工厂或者可能远离现有的涂布设备的情况下。在这两种情形中，移动式涂覆系统10都减少了产品运输，从而可以降低与运输绝缘体相关的成本和损耗。

如图1所示，装运容器12在前端部40和与所述前端部40纵向相对的后端部42之间延伸。装运容器12的每个端部40和42都具有一组门44和46，这允许使用者进入到装运容器12的内部，以例如将绝缘体装载到传送装置16上和从传送装置16上将绝缘体卸载。

无端环路传送装置16具有长环形路径。例如，在图1中，传送装置16被构造成从所述装载站20沿着朝向前端部40（如箭头F所示）的前进路径传送绝缘体，然后沿朝向后端部42（如箭头R所示）的返回路径返回到卸载站30。如图所示，绝缘体沿着前进路径F移动通过预热站22、均衡站24和涂覆站26。然后，绝缘体沿着返回路径R移动通过固化站28。

传送装置16的长环形路径也被构造成使得装载站20和卸载站30彼此相邻定位，并且更具体地说，彼此相接定位。这使得绝缘体在基本相同的位置被装载和卸载。如图1所示，装卸站20和卸载站30位于装运容器12的后端部42处，这提供了由后门46通入装载站20和卸载站30的入口。在其它一些实施方式中，装载站20和卸载站30可以是分开的和不同的，并且可以位于其它位置，例如在前端部40处或者沿着装运容器12的长侧的位置处。

提供带有长环形路径的传送装置16使得所有工作站20、22、24、26、28和30适配在标准的40英尺长的高立方体容器中。如果采用直的路径，则可能需要更长的装运容器或多个装运容器，这可能对移动式涂覆系统10的移动性造成不利的影响。例如，较长的装运容器可能使得其难以或无法前往一些绝缘体所处在的偏远位置。而且，提供带有相接的装载站和卸载站的环形路径使得单个操作者可以装载和卸载部件。相反，如果采用直的路径，可能需要额外的操作者在装运容器的每个端部处装载和卸载绝缘体。

现在将参照图2-5对移动式涂覆系统10的工作站进行更详细的说明。

在使用中，一个或多个绝缘体18在装载站20处被装载到传送装置16上。例如，参照图2和5，传送装置16包括多个连接器50，用于在传送绝缘体18通过工作站的同时保持和支撑绝缘体18。如图5和5A所示，每一个连接器50具有用于可滑动地收纳绝缘体18的帽部18a（也称为杆部）的插座52。该插座52可以用垫料内衬，以帮助保持绝缘体18就位。例如，所述垫料可以包括毛毡垫和泡沫等等。

如图5a中所示，绝缘体18包括帽部18a、附装至帽部18a的壳体18b和附装至壳体18b与帽部18a相对的销部8c。壳体18b通常由玻璃、上釉的瓷料或其他电介质材料制成，以使销部18c和帽部18a电绝缘。帽部18a被大致成形为收纳另一个绝缘体的销部18c，使得绝缘体可以悬挂在一起。

虽然如图5a所示的绝缘体18的壳体18c具有脊部和谷部，但是在其它一些实施方式中，壳体18c可以具有其它形状，例如没有脊部和谷部的平面或凹面圆盘。

在一些实施方式中，适配器（未示出）可以在被插入到插座52之前被放置在绝缘体18的帽部18a上，例如，以适应具有不同帽尺寸的绝缘体。更具体地说，所述适配器可以具有标准化的外径尺寸和形状，以适配在连接器50的插座52内。此外，每个适配器可以具有内部插座，所述内部插座具有收纳待涂覆的特定绝缘体的帽部18a的尺寸和形状。因此，内部插座的尺寸和形状可以因绝缘体的不同而不同。在一些实施方式中，所述适配器可以真空形成，或者可以使用诸如注射成型等其他制造技术来形成。

在一些实施方式中，连接器50可以使用夹具、托架等保持并支持绝缘体18。此外，虽然图5中所示的绝缘体18正在以帽部朝下的方式保持，但是在其它一些实施方式中，绝缘物18可以以其它方位保持，例如以帽部朝上，朝侧方等方式保持。

在一些实施方式中，每个连接器50可经被构造成支撑相应的电绝缘体18并使相应的电绝缘体18围绕旋转轴线A以特定的旋转速度旋转。例如，在所示的实施方式中，每个连接器50具有链轮53，所述链轮53可以由马达（未示出）驱动，以使连接器50围绕垂直延伸的旋转轴A旋转。使绝缘体18旋转在施加弹性体涂料的过程中是有用的，如将在下文所描述的那样。

一旦装载，无端环路传送装置16移动绝缘体18通过每个工作站。一旦处在某一工作站，绝缘体18停留在该工作站特定的时间间隔，然后行进到下一个工作站。各个工作站之间的持续时间被称为“指定的时间间隔”。

指定的时间间隔的持续时间可能依赖于施加涂料需要的时间有多长。例如，所述涂覆过程对于较大的绝缘体或者几何结构复杂的绝缘体可能会较长。在一些实施方式中，所述指定的时间间隔可以根据绝缘体的特定几何结构自动设置。例如，在一些实施方式中，所述指定的时间间隔可以小于约10分钟，并且更具体地说，所述指定的时间间隔可以小于约5分钟。

在一些实施方式中，传送装置16可以将绝缘体18成套或者成组地移动通过所述多个工作站。例如，如图3所示，传送装置16被构造成移动成组的一套三个绝缘体18通过每个工作站。因此，每套绝缘体18以指定的时间间隔行进到随后的工作站。

传送装置16根据特定的所述指定的时间间隔和每个组中的绝缘体的数量按一定的速度工作。例如，在一些实施方式中，传送装置16可以以每分钟约20英尺的速度工作。在这些实施方式中，可能需要约20秒来使绝缘体从一个工作站行进到下一工作站。

如图3所示3，被装载到传送装置16上以后，绝缘体18移动到预热站22。预热站22可以被构造成将绝缘体18预热到特定的温度，例如约25℃或更高的温度。预热绝缘体18可以有助于所述弹性体涂料施加、粘附、和固化至绝缘体的表面上。例如，预热可以帮助绝缘体的表面上水分的蒸发，否则这可能会对涂覆过程造成干扰。

预热站22可以使用一个或多个热源加热所述绝缘体。例如，如图所示，预热站22可以包括加热器，如红外加热器54。此外，预热站22可以收纳来自独立来源如通风系统的热气。在这些实施方式中，热气鼓风机可以供给温度为约25℃至约150℃的气体。

在一些实施方式中，预热站22可以被包含在外壳56内，以便限定预热室。外壳56可以具有盒状形状，并且可以由难熔材料如片状金属、陶瓷等制成。如图1所示，红外线加热器54可以被固定到外壳56的上部，以便向下朝绝缘体18辐射热量。

在预热站22之后，经预热的绝缘体18移动到均衡站24允许绝缘体18的表面温度均衡。使表面温度均衡可能是有用的，特别是在所述预热站22加热绝缘体18不均匀的情况下。例如，高处的红外线加热器54可能加热绝缘体18的上表面多于上表面。让绝缘体18停留均衡站24可以允许下表面变热而上表面变冷。

如图所示，均衡站24可以封闭在外壳58内以限定均衡室。外壳58可以类似于预热站22的外壳56。

在一些实施方式中，系统10可以在绝缘体18上方提供气流，而在均衡站24处提供气流，这可以加快均衡过程。通过均衡站24的气流可以是环境温度，或者可以被加热到例如约30℃至约50℃的温度。

在衡站24之后，绝缘体18移动到涂覆站26。在所图示的实施方式中，有两个彼此顺次定位的涂覆站26。每个涂覆站26都包括机器人控制的施加器，用于将弹性体涂料施加至绝缘体18。

所述弹性体涂料可以是如在2004年12月21日授权的美国专利6,833,407；在2002年8月20日授权的6,437,039的美国专利；在1994年7月5日授权的美国专利5,326,804所教导的硅树脂弹性体涂料；特别在1994年7月5日授权的美国专利5,326,804中教导的单组份RTV硅橡胶组合物。

所述涂料可以使用多种涂覆技术如机器人喷涂来施加。更具体地说，如图4所示，每个涂覆站26包括喷涂施加器60和用于控制所述喷涂施加器60的机器人62。所述机器人62可以是多轴机器人，例如六轴机器人。施加器60可以是标准的喷涂施加器或特别适于喷射弹性体材料的专用喷涂施加器，如下文将进一步描述的施加器200。

每个涂覆站26的机器人控制的施加器被构造成将至少一层涂料施加至绝缘体18。在一些实施方式中，机器人控制的施加器中的一个或多个施加器可以被构造成将多层所述涂料施加至每个绝缘体18。层的数量可以被选择为提供具有特定标称厚度的涂层，所述厚度可以为至少约150微米厚，或更具体地说，至少约300微米厚。

在一些实施方式中，可以将每层涂料施加到绝缘体的特定区域。例如，机器人控制的施加器可被构造成将多层所述涂料特地施加至难以到达的区域。作为一个示例，第一涂覆站26的机器人控制的施加器可以将第一层涂料施加至特定组中的每个绝缘体的整体，然后将额外两层涂料施加至每个绝缘体18的通常难以到达的脊部和谷部，反之亦然。随后，第二涂覆台26的机器人控制的施加器可以将两层涂料施加至特定组中的每个绝缘体18的整体。在一些实施方式中，所述层可以由机器人62按其他顺序施加。

尽管所图示的实施方式包括两个涂覆站26，但是在一些实施方式中，移动式涂覆系统10可以包括一个或多个涂覆站。

如上所述，绝缘体18可以在被涂覆的同时旋转。因此，移动式涂覆系统10可以包括用于在绝缘体位于涂覆站26的同时使可旋转的连接器50旋转的驱动机构70。如图4所示，驱动机构70包括马达72，该马达72使驱动链轮74转动，以操作驱动链76。驱动链76又使在涂覆站26处的各相应可旋转的连接器50的链轮53旋转，以使各绝缘体18围绕相应的竖直旋转轴A旋转。在其它一些实施方式中，驱动机构70可以具有其它构造，如滑轮系统，每个连接器50上的单个马达，等等。在这些实施方式中，在连接器上的链轮53可以被省略或由另外的装置例如滑轮代替。

尽管所图示的实施方式包括用于使都定位于两个涂覆站26上的所有连接器旋转的一个驱动机构70，但是在其它一些实施方式中，所述系统可以包括多个驱动机构。例如，可以有用于使所述第一涂覆台26处的连接器旋转的第一驱动机构和用以使第二涂覆站26处的连接器旋转的第二驱动机构。作为另一个示例，可以有用于使每个单独的连接器旋转的单独的驱动机构。

在所图示的实施方式中，驱动机构70被构造成使可旋转的连接件50在每个涂覆站26的机器人喷涂施加器施加涂料的同时旋转。这允许机器人喷涂施加器将涂料施加至绝缘体18的整体而无需到达绝缘体18的后面。这可以帮助减少复杂的机器人移动，同时提供具有均匀厚度的涂层。

如图2和3所示，移动式涂覆系统10可以包括适于控制连接器50在绝缘体18被涂覆的时候的旋转速度的控制器80。例如，控制器80可以操作地通过驱动机构70连接到可旋转的连接器50。更具体地说，控制器80可以调节马达72的速度，从而以约10RPM(转/分钟)至120RPM的速度使连接器50旋转。在一些实施方式中，控制器80可以被构造成以约30RPM至60RPM的速度使连接器50旋转。

在一些实施方式中，控制器80可以被构造成保持施加到正在被喷涂的绝缘体的目标区域的特定的涂覆速率。例如，控制器80可以被构造成调节每个连接器50的转动速度，以提供正在被喷涂的目标区域的特定的切向速度。调节连接器50的旋转速度可能有助于通过保持喷涂施加器60和被喷涂的目标区域之间的恒定相对速度来提供具有均匀厚度的涂层。例如，如果连接器50以恒定速度旋转时，绝缘体18的径向外表面将以比更靠近旋转轴线A的表面高的速度运动。如果施加器以相同的速度喷涂弹性体材料，与移动较慢的内表面相比，将有较少的涂料被施加到移动较快的径向外表面，这可能导致厚度不均匀的涂层。为了弥补这种速度差，控制器80可以在喷涂施加器60正在喷涂更靠近旋转轴线A的目标区域时提高连接器50的旋转速度。提高旋转速度会增大目标区域（如绝缘体的径向内表面）的切向速度，并由此将较少的涂料施加到所述目标区域。类似地，控制器80可以在喷涂施加器60正在喷涂从旋转轴线A径向向外的目标区域时减小连接器50的旋转速度，从而减小目标区域（例如径向外表面）的切向速度，并由此将更多的涂料施加至所述目标区域。

在一些实施方式中，控制器80可以操作地连接到机器人控制的喷涂施加器（如喷涂施加器60和机器人62）。在这些实施方式中，控制器80可以被构造成调节机器人控制的喷涂施加器的参数，如机器人62的运动、弹性体材料从喷涂施加器60喷出的流速、或与喷涂施加器60相关的喷涂模式。控制器80可以根据正在被喷涂的目标区域的切向速度来调节这些参数中的一种或多种参数，以例如帮助保持施加到正在被喷涂的目标区域的特定涂覆速度。例如，控制机器人的运动可以调节正在被喷涂的目标区域的滞留时间。更具体地说，喷涂目标区域较长的滞留时间可能会增加所施加的涂料的量。作为另一个示例，增加所述流速可能会增加所施加的涂料的量。

在又一个示例中，控制器80可以被构造成根据绝缘体的正在被喷涂的区域来调节喷涂模式。特别是，可能希望在例如绝缘体18的径向外表面等较大的区域上采用具有高流速的宽喷涂模式。相反，可能会希望在绝缘体18的如脊部和谷部等难以到达的较小区域采用具有低流速的窄喷涂模式。

调节喷涂施加器60的喷涂模式也能够有助于抵消绝缘体的不同的表面速度（例如，较快移动的径向外表面和较慢移动的径向内表面）。例如，可能希望在喷涂较快移动的外表面时采用具有较高流速的喷涂模式，并且可能希望在喷涂较慢移动的内表面时采用具有较低流速的喷涂模式。

在一些实施方式中，控制器80可以被构造成存储大量的喷涂模式，例如，至少一百种不同的喷涂模式甚至可能更多。控制器80也可以被构造成存储用于对喷涂施加器60进行定位和定向的多个机器人位置。这些喷涂模式和位置可以存储在存储器存储装置如硬盘驱动器、可编程存储器和闪存等等上。

不同的喷涂模式和机器人的位置可以根据具体的被涂覆的绝缘体来选择。例如，操作者可以选择具有用于被涂覆的绝缘体的特定型号的各种机器人位置和喷涂模式的预配置程序。此外，操作者可以能够选择还没有预先配置的程序的用于个体绝缘体的定制程序。定制程序可以根据被涂覆的绝缘体的尺寸、形状以及复杂性来选择。

虽然在所图示的实施方式的涂覆站26包括机器人控制的喷涂施加器，但是在其它一些实施方式中，涂覆站26可以采用例如旋转涂布或浸渍涂布等涂覆技术。例如，涂覆站26可以利用浸渍涂布，其中所述绝缘体被浸渍到弹性体材料浴中，所述弹性体材料覆盖并粘附至绝缘体的表面。此外，绝缘体也可以在被浸渍的过程中或者浸渍之后以特定速度旋转，以提供具有特定厚度的均匀涂层。当采用浸渍涂布时，涂覆站26可以保持在富氮气氛下，以避免在将涂料施加并分布在绝缘体的表面上的过程中弹性体组合物的表面的脱皮。

在涂覆站26之后，将经涂覆的绝缘体18移动至固化站28以固化弹性体涂料。固化站28可以保持在增强固化过程的特定的温度和湿度。例如，可以将温度保持在约25℃至约60℃，或更具体地说，保持在约30℃至约45℃，湿度可保持在约5%至约80%的相对湿度，或更具体地说，保持在约50%和约75%的相对湿度。

在所示的实施方式中，固化站28包括位于从涂覆站26横跨的返回路径R上的第一固化区域28a和位于从预热站22和均衡站24横跨的返回路径R上的第二固化区域28b。

参照图3和4，移动式涂覆系统10包括供气装置，用于沿所选定的气流路径（气流路径在图4中由虚线和实线90示出）提供气流。如图3所示，气流可以通过通风系统供应，所述通风系统可以包括入口导管92和位于所述入口导管92内的供气风扇94。如图4所示，供气风扇94可以通过所述入口导管92并由此沿所选择的气流路径90向外推动气体。

仍参照图4，第一固化区域28a位于所选择的路径90内，从而增强了弹性体涂料的固化。在一些实施方式中，气流可以以特定温度或特定的湿度提供，例如以增强如上文所描述的固化过程。入口导管92还可以包括入口气体过滤器95，用于移除可能会进入供应气体并污染正在被固化的涂层颗粒如灰尘。

所述移动式涂覆系统10还包括用于排出气流的排气装置。所述排气装置可以经由排气管道96将气流抽到装运容器12的外部。如图3所示，在一些实施方式中，排气装置可以包括排气风扇98或其它抽吸装置，用于沿选定的气流路径92抽送气流到排气管道96的外部。在一些实施方式中，排气装置还可以包括用于在将气流排出到外部环境之前除去微粒、挥发性化学物质、易燃蒸气、喷溅的小滴等等的排出气体过滤器99。

在一些实施方式中，排气装置可以包括用于在排出气流之前移除烟雾的洗涤器。例如，排气装置可以包括VOC洗涤器以符合VOC法规。

在所图示的实施方式中，涂覆站26位于第一固化区域28a下游的所选择的气流路径90内。更具体地说，在所图示的实施方式中，涂覆站26沿传送装置16的前进路径F定位，并且第一固化区域28a沿着返回路径R邻近涂覆站26定位，使得所选择的气流路径90横跨所述第一固化区域28a，然后横跨涂覆站26横向定位。这种构造可以帮助遏制机器人控制的喷涂施加器的喷溅。例如，如果机器人控制的喷涂施加器产生喷溅，气流可以降低喷溅到达第一固化区域28a内的绝缘体的可能性，因为气流趋向于将喷溅朝着排气装置推送。没有气流，喷溅可能例如通过粘附到正在所述第一固化区域28a中固化的绝缘体而干扰固化过程，这可能导致不均匀的涂覆或厚度不均匀的涂层。

排风扇98也可以通过提供负气压来帮助控制喷溅，这可能有助于将任何喷溅抽到排气管96的外部。此外，排气过滤器99可以在将气体排出排放到外部环境之前帮助捕获喷溅和其他化学物质。

在所图示的实施方式中，所述第二固化区域28b沿着返回路径R位于第一固化区域28a的下游。此外，所述第二固化区28b至少部分地受到保护而免受涂覆站26的影响，例如将所述第二固化区域28b包含在壳体内。所述壳体可以类似于前文针对所述预热站22和均衡站24所描述的壳体56和58。所述第二涂覆区域28b受到保护而免受涂覆站26的影响可以减小喷溅附着至正在所述第二固化区域28b处固化的绝缘体的可能性。

在一些实施方式中，所述通风系统可以将热供气提供至所述第二固化区域28b。这种供气可以增强固化过程。此外，将供气至所述第二固化区域28b可以提供正气压，该正气压减少喷溅向装运容器12的后端部42行进的可能性。

参照图3，所述移动式涂覆系统10包括沿装运容器12纵向延伸的进口走廊100。进口走廊100提供了传送装置16和每个工作站的入口，例如以允许操作员能够监视绝缘体通过每个工作站或进行维护。入口走廊100可以在涂覆站的任何边侧上包括门以限制喷溅。

装运容器12的前端部40还包括机械部104。所述机械部104可以包括电气设备、通风系统、加热器和加湿器等等。

如上所示，装运容器12的尺寸限制移动式涂覆系统10的各方面如传送装置16和各种工作站的空间的量。为了将装运容器12内的所有一切封闭，沿着具有长环形路径的传送装置设置工作站。由于这种构造，在前进路径F上的一些工作站邻近沿着返回路径R的其他工作站定位。例如，涂覆站26邻近固化站28的第一固化区域28a横向定位。这可能会产生问题，因为涂覆站26的机器人62在纵向和横向上均需要一定量的操纵空间。如图2和4所示，操纵问题可以通过降低传送装置16经过第一固化区域28a的高度来克服。具体地说，传送装置16具有经过第一固化区域28a的减小的高度“′H1”，其与所述传送装置的具有高度H2的其它部分相比处在较低的高度。

在其它一些实施方式中，机器人的可操纵性可以通过提供更高的装运容器或使用低轮廓的机器人来安置。然而，较高的装运容器可能移动性较差，并且低轮廓的机器人可能更昂贵。

使用移动式系统10能够提供涂覆位置远离传统的涂覆设备的绝缘体的能力。这包括作为整修方案的一部分来重新涂覆现有的绝缘体以及涂覆新的绝缘体。

此外，所述移动式通信系统10可以以一致、均匀和可靠的方式施加涂料。例如，所述移动式系统10提供封闭在装运容器12中的一个或多个受控的环境，这可以帮助提供适合涂覆绝缘体的条件。更具体地说，在装运容器12中的一个或多个区域的温度和湿度可以受到控制，从而加强对绝缘体的预处理、涂覆或固化。这可能是特别有益的，因为要被涂覆的绝缘体可以位于具有不同气候条件的各种位置，其中一些本来可能不适合或不利于涂覆新的或者翻新的绝缘体。

另一个优点是，使用机器人控制的施加器可以帮助提供一致的且可重复的过程，这可能有助于提供具有均匀厚度的涂层。

尽管所示的实施方式包括了许多具体的工作站，但是在一些实施方式中，可以省略所述工作站中的一个或多个工作站，并且可以增加其它的工作站。例如，在一些实施方式中，预加热站和均衡站可以省略。此外，在一些实施方式中，可以增加清洁站以在绝缘体被涂覆之前对其进行清洁。

现在参照图6，其中示出了涂覆电绝缘体的方法120，所述方法120包括步骤130、140、150、160、170和180。

步骤130包括提供移动式涂覆系统，如移动式涂覆系统10。移动式涂覆系统可以包括具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部的装运容器，以及位于所述装运容器中的多个工作站。所述装运容器可以与装运容器12相同或者类似。多个工作站可以包括用于将弹性体涂料施加至绝缘体的涂覆站和位于所述涂覆站之后的用于固化所述弹性体涂料的固化站。

步骤140包括例如在装运容器的所述第一端部处将绝缘体装载到移动式涂覆系统。更具体地说，所述绝缘体可以在装运容器12的后端部42处被装载到可旋转的连接器50中。

步骤150包括沿装运容器内的长环形路径将所述绝缘体传送通过多个工作站。例如，所述绝缘体可以使用无端环路传送装置16传送。

步骤160包括在涂覆站处将至少一层弹性体涂料施加至所述绝缘体，所述涂覆站可以与涂覆站26相同或者相似。作为一个示例，可以通过使用机器人控制的施加器如喷涂施加器60和机械人62来施加涂料。

步骤170包括在固化站处固化经涂覆的绝缘体上的弹性体涂料，所述固化站可以与固化站28相同或类似。

步骤180包括例如在装运容器的所述第一端部处从移动式涂覆系统卸载经涂覆的绝缘体。

在一些实施方式中，所述方法120还可以包括附加的步骤，如将移动式涂覆系统运输至远程工地的步骤190，该步骤可以在步骤130之后且步骤140之前进行。

现在参照图7-11，其中示出了根据本发明的实施方式的用于喷涂弹性体材料的施加器200。所述施加器200包括施加器主体210，用于喷涂弹性体材料的喷嘴212、用于选择性地允许所述弹性体材料从所述喷嘴212喷射出来的针形阀214和用于提供气流以便雾化所述弹性体材料并提供所选择的喷涂模式的气帽216。如上所示，施加器200可以与移动式涂覆系统10组合使用。

参照图7-9，所述施加器主体210大致为块状形状，具有前端部220和后端部222。如图9所示，内孔226从前端部220到后端部222延伸通过施加器主体210。内孔226被构造成收纳喷嘴212和针形阀214。

喷嘴212和气帽216两者均联接到施加器主体210的所述前端部222。例如，如图8和9所示，喷嘴212具有带阳螺纹212a的的后端部，该后端部拧入圆筒形流体分配插件218上的相应的阴螺纹218a。流体分配插件218具有带另外的阳螺纹218b的中间部，该中间部拧入施加器主体210的内孔226上的相应的阴螺纹（未示出）。

气帽216部分地覆盖喷嘴212并且由保持环228固定就位。保持环228具有拧在施加器主体210的前端部220上的相应的外部阳螺纹210a上的内部阴螺纹228a。如图10所示，保持环228具有内周缘部228b，所述内周缘部228b与气帽216上的相应的外周凸缘216b接合，从而将气帽216固定至施加器主体210。

流体分配插件218、保持环228和喷嘴212上的螺纹连接允许容易地组装和拆卸喷嘴212和气帽216，为了清洁施加器200，这可能是希望的。

在其它一些实施方式中，喷嘴212和气帽216可以直接联接到施加器主体210而无需使用流体分配插件218或保持环228。在这些实施方式中，流体分配插件218可以例如使用如三D印刷等制造技术而与施加器主体210一体形成。

如上所示，施加器200被构造成喷射弹性体材料，具体地说，硅树脂弹性体材料，如单组分RTV硅橡胶。因此，施加器主体210具有用于接收例如来自存储容器或另外的弹性体材料来源的弹性体材料供应的流体入口230。如图9和11所示，流体入口230位于施加器主体210的后端部222，并且可以经由管件接头例如倒钩件232而连接到供应管线。倒钩件232由安装板234保持就位，所述安装板利用紧固件例如螺栓固定至施加器主体的后端部222。在一些实施方式中，流体入口230可以具有其他位置，如在施加器主体210的顶部、底部或两侧。

所述喷嘴212被构造成喷涂弹性体材料。具体地说，所述喷嘴212具有排出端部242，所述排出端部242具有成形为沿喷射轴线S喷射弹性体材料的喷射出口244。

如图9所示，流体入口230经由流体通道（例如，由流体流动路径236线路所示）与喷嘴212流体连通，这允许弹性体材料流动到喷嘴212。例如，在所图示的实施方式中，流体通道236从流体入口230穿过施加器主体210，到达内孔226，然后沿针形阀214和喷嘴212向喷射出口244延伸。流体通道236的沿着针形阀214和喷嘴212延伸的部分被形成为环形部。例如，喷嘴212具有喷嘴孔246，该喷嘴孔246与针形阀212配合限定流体通道236的环形部的一部分。

针形阀214可滑动地安装在所述施加器主体210的内孔226内，以沿纵向轴线L移动，所述纵向轴线L可以与如所图示的实施方式所示的喷射轴线S共线(co-linear)。在其它一些实施方式中，纵向轴线L和喷射轴线S可以是倾斜的和/或彼此偏离，例如，通过将喷嘴212从纵向轴线L倾斜来实现。

针形阀214被构造成沿着用于封闭流体通道236的闭合位置和用于打开所述流体通道236以从喷射出口244喷出弹性体材料的打开位置之间的纵向轴线L移动。

如图8和9所示，针形阀214具有长筒形形状，带有后面部分250、中间部分252、前面部分254和尖端部分256。这些各种部分的尺寸和形状允许针形阀214平稳运行，具体地说，允许针形阀214沿纵向轴线L保持对准。针形阀214的各个部分的尺寸和形状还被设计为防止弹性体材料在流体通道236内造成堵塞。

中间部分252一般具有比尖端部分256和前面部分254大的直径。中间部分252的尺寸被设置成装配到施加器主体210的内孔226中。具体地说，内孔226具有中间部226a，其直径尺寸被设计成可滑动地并可支撑地收纳针形阀214的中间部分252，这可以帮助针形阀214保持沿纵向轴线L保持对准。

相对于中间部分252和尖端部分256，前面部分254具有中度的直径。此外，中间部分252具有小于施加器主体210的内孔226的直径，并且尺寸被设计成被通过流体分配插件218的相应内孔所收纳。更具体地说，前面部分254具有比穿过流体分布插件218的内孔小的直径，以便限定流体通道236的第一环形部236a，这允许弹性体材料在针形阀214周围流动并流到喷嘴212。在一些实施方式中，中间部分252可以具有约4.0毫米的外径，并且穿过流体分布插件218的内孔可以具有约5.5毫米的内径。因此，第一环形部236a可以具有约11.2平方毫米的横截面面积。在其它一些实施方式中，第一环形部236a的横截面面积可以具有其它形状和尺寸，其可以是约5平方毫米至约20平方毫米。

所述尖端部分256的直径比前面部分254小。尖端部分256的尺寸被设置成被收纳在喷嘴孔246内。更具体地说，尖端部分256具有比喷嘴孔246小的直径，从而限定流体通道236的第二环形部236b，这允许弹性体材料从所述第一环形部236a通过喷射出口244流出。在一些实施方式中，尖端部分256可以具有约2.5毫米的外径，并且所述喷嘴孔246可以具有约3.6毫米的内径。因此，所述第一环形部236a可以具有约5.1平方毫米的横截面面积。在其它一些实施方式中，所述第一环形部236a的横截面面积可以具有其它形状和尺寸，其可以是约2平方毫米至约10平方毫米。

如图所示，尖端部分256和喷嘴孔246可以朝喷射出口244径向向内逐渐变尖。例如，喷嘴孔246可以减小至约2.0毫米的内径。因此，流体通道236在喷射出口244处的横截面面积可以约为3.1平方毫米。在其它一些实施方式中，流体通道236在喷射出口244处的横截面面积可以具有其它形状和尺寸，其可以是至少约1.8平方毫米（例如至少1.5毫米的喷嘴直径）。低于这个尺寸，施加器200可能会堵塞，或者弹性体材料的流动可能会太低。

所述尖端部分256通常被成形为通过喷嘴212延伸，以在针形阀214处于关闭位置时与排出端部242大致齐平。更具体地说，参照图10，尖端部分256具有被构造成在针形阀214处于关闭位置时与排出端部242大致齐平的截头圆锥形端部258。采用这种方式，截头圆锥形端部258在针形阀214关闭时也往往将多余的弹性体材料推动到所述喷嘴的外面，这可以降低喷嘴212的堵塞。

为了更加清楚，截头圆锥形端部258可能会从排出端部242稍微凹入，或者稍微突出，同时仍然是“大致齐平”的。例如，截头圆锥形端部258可以从排出端部242凹入不超过约1毫米，或者可以突出不超过约3毫米。

如图10所示，截头圆锥形端部258被成形为当针形阀214处于关闭位置时抵靠喷嘴212的环形内脊259。截头圆锥形端部258和内脊259之间的抵靠往往关闭并密封所述流体通道236，这抑制弹性体材料从喷射出口244释放。

在一些实施方式中，所述流体通道236中的密封可以在其它位置采用施加器200的其他部件形成。例如，可以在针形阀214的前面部分254和穿过流体分布插件218的内孔之间形成。在喷射出口244的上游进一步提供密封可以提供雾化气体的提供和弹性体材料的释放之间的物理触发延迟。物理触发延迟可以帮助确保在释放弹性体材料之前存在雾化气体，这对于具有手动喷射触发的施加器可能是特别有利的。

再次参照图8和9，针形阀214在打开和关闭位置之间的运动由触发器例如气体触发器260控制。如图所示，气体触发器260包括活塞262，所述活塞262可滑动地收纳于在施加器主体210的后端部222处形成的活塞腔室264（例如作为圆柱孔）内。所述活塞262被构造成在活塞腔室264内前后往复运动。密封部件265如O形环提供了活塞262和活塞腔室264之间的密封。

所述活塞262被联接到针形阀214的后部250，使得活塞262在活塞腔室264内的往复运动使针形阀214在打开和关闭位置之间移动。活塞262可以利用紧固件例如拧到针形阀214的后部250的相应的螺纹部上的螺母266而联接到针形阀214。

气体触发器260由触发气流致动。例如，如图11所示，施加器200包括触发气流入口268，用于经由触发气流通道269（其中的一部分示出图9中）将触发气流供应至活塞腔室264。触发气流入口270可以位于施加器主体210的后端部222，并且可以与流体入口230类似。

气体触发器260还包括用于将所述针形阀214朝向关闭位置偏置的偏置元件。如图9所示，偏置元件包括在活塞262的后侧和端帽272之间安置的弹簧270。端帽272拧入施加器主体210的后端部222。端帽272具有圆柱形空腔，其尺寸和形状被设置成沿纵向轴线L收纳和支撑弹簧270，这易于使弹簧270与针形阀214保持对准。

在使用中，触发气流进入活塞262的前侧上的活塞腔室264。因此，触发气流向后推动活塞262，这将针形阀214向后拉向打开位置，以从喷射出口244喷射弹性体材料。当触发气流停止时，弹簧270将针形阀214朝闭合位置向回偏置，这将停止弹性体材料的喷射。

如图8和9所示，施加器200可以包括可调节的触发器，以允许调节针形阀214的打开和关闭位置。例如，在所图示的实施方式中，气体触发器260包括针停止装置274，所述针停止装置通过纵向孔276收纳在端帽272中。针停止装置274与针形阀214纵向对齐，从而设定针形阀214在打开和关闭位置之间的行程长度。针停止装置274和孔276都有对应的螺纹，这允许调节所述行程长度。针停止装置274的位置可以通过紧固件如拧在端帽272后方的针停止装置274上的锁紧螺母278进行固定。后盖280拧到端帽272的后端部上，从而覆盖所述针停止装置274和锁紧螺母278。

尽管所图示的实施方式包括可调节的触发器，但是在其它一些实施方式中，触发器可以具有其它构造，具体地说，所述触发器可以是不可调的。例如，端帽272可以包括具有固定位置的一体化逆止装置，而不是可调节的针停止装置274。使用具有固定位置的逆止装置可以帮助预防针形阀214的行程长度的改变或篡改。

现在参照图7和10，更加详细地描述气帽216。气帽216包括基础部分300和从基础部分300向前突出的两个径向相对的操纵部302。基础部分300例如使用如上所述的保持环228而联接到施加器主体210的前端部220。基础部分300具有与喷嘴212的排出端部242基本齐平的前表面301。

如前所述，气帽216被构造成提供雾化气流AT和风扇控制气流FC。雾化气流AT使正喷射出喷嘴212的弹性体材料雾化，而风扇控制气流FC提供了选择用于正在被喷射的弹性体材料的喷涂模式。

如图10所示，气帽216具有多个气流出口，用于提供雾化气流AT和风扇控制气流FC。具体地说，气帽216具有在基础部分300上用于提供雾化气流AT的雾化气流出口310和位于操纵部302上用于提供风扇控制气流FC的两套风扇控制气流出口320，322。

所述雾化气流出口310位于基础部分300上邻近喷嘴212的喷射出口244的位置。更具体地说，所述雾化气流出口310由基础部分300中形成喷嘴212和气帽216的基础部分300之间的环形间隙的孔限定。在一些实施方式中，所述环形间隙可以具有约1毫米至约3毫米的环形厚度。提供这种尺寸的环形间隙会降低弹性体材料堵塞环形出口310的可能性。

在一些实施方式中，所述雾化气流出口310可以具有其它构造。例如，气帽216可以具有环绕喷射出口244周围分布的一组开孔，以限定所述雾化气流出口310。此外，在一些实施方式中，气帽216可以同时包括喷射出口244周围的一组开孔和环形间隙。

如上文所述，气帽216包括位于操纵部302上的两组风扇控制气流出口320，322。具体地说，第一组气流出口320位于操纵部上更靠近基础部分300的位置，而第二组气流出口在操纵部302上相对于所述第一组风扇控制气流出口320向前定位。

所述第一组风扇控制气流出口320沿第一方向F1引导风扇控制气流FC的第一部分。类似地，所述第二组风扇控制气流出口322沿第二方向F2引导风扇控制气流FC的第二部分。在所图示的实施方式中，所述第一方向F1与喷射轴线S呈约53度，而所述第二方向F2与喷射轴线S呈约72度。

在一些实施方式中，所述出口320和322可以沿其他方向指向。例如，第一方向F1可以与喷射轴线S呈约40度至65度，并且第二方向F2可以与喷射轴线呈约60度至85度。

来自风扇控制出口320和322的气流可以被引导成沿喷射轴线S相遇。具体地说，来自第一组风扇控制气流出口320的气流在沿着喷射轴线S的第一焦点处相交，并且来自第二组风扇控制气流出口322的气流在沿着喷射轴线S的第二焦点处相交。如图所示，所述第一焦点和第二焦点均位于气帽216的前方。更具体地说，所述第一焦点和第二焦点是相接的，在这个意义上，它们位于沿喷射轴线S大致相同的位置。在其它一些实施方式中，所述第一焦点和第二焦点可以是分开的并且彼此不同。

在气帽216之前具体地说在操纵部302的前尖端之前设置第一和第二焦点可以减少弹性体材料喷射到气帽216上的可能性，否则弹性体材料可能会堵塞气帽216。在一些实施方式中，所述焦点可以处在操纵部302前面至少约2毫米处。已发现这种构造有助于使堵塞最小化，同时还提供所选定的喷涂模式例如以提高转移效率。

如图所示，所述第一焦点和第二焦点还位于雾化气流AT的聚焦点的前面。以这种方式构造风扇控制出口320和322还可以帮助减少气帽216的堵塞，并且可以有助于提供高的转移效率。转移效率的增加可以基于本发明所理解的以下理论。

本发明人了解，有些弹性体材料如单组分室温硫化（RTV）硅橡胶，包括缠结在一起的长链聚合物。本发明人进一步了解，所述长链聚合物可能需要脱缠结以在被成形为所选定的喷涂模式之前形成细致的小滴。据信将雾化气流在风扇控制气流FC的聚焦点之后聚焦有助于在被成形为所选定的喷涂模式之前使所述长链聚合物脱缠结，尤其是在以低压喷涂弹性体材料的时候，如在下文所进行一步描述的那样。

虽然已经描述了风扇控制气流出口的一种构造，但是在其它一些实施方式中，风扇控制气流出口可以具有其它构造。例如，气帽216可以包括环绕喷嘴212周围分布的四个操纵部，并且每个操纵部可以具有一个气流出口。此外，在相对的操纵部上的气流出口可以沿不同的方向如所述第一方向F1和第二方向F2对准。

为了提供雾化气流AT和风扇控制气流FC，施加器200具有一个或多个气流入口。例如，如在图11中所示，施加器200包括位于施加器主体210的后端部222处的雾化气流入口330，该雾化气流入口330用于经由雾化气流通道332（如图10所示）提供雾化气流AT。雾化气流通道332延伸通过施加器主体210，通过流体分配插件218中的许多分配口，并到达气帽216。

类似地，施加器200还具有位于施加器主体210的后端部222、用于经由控制风扇气流通道336（如图10所示）提供风扇控制气流FC的风扇控制入口334。风扇控制气流通道336通过施加器主体210延伸并到达气帽216。

雾化气流入口330和风扇控制气流入口334均可以类似于流体入口230。例如，气流入口330和334均可以经由延伸通过安装板234的倒钩件232而连接至供应线路。

为雾化气流AT和风扇控制气流FC提供单独的入口允许独立地控制每个气流的气压。例如，雾化气流AT可以以约10psi至约90psi的气压提供，并且风扇控制气流FC可以以约5psid至约85psi的气压来提供。

在其它一些实施方式中，施加器200可以具有用于以相同的气压提供雾化气流AT和风扇控制气流FC两者的单个气流入口。此外，在其它一些实施方式中，气流入口（一个或者多个）可以具有其他位置，例如直接定位于气帽216上。

在一些实施方式中，气帽216可以包括定位装置，例如防错销338，用于将气帽216定位在施加器主体210上。更具体地说，施加器主体210可以具有用于收纳所述防错销338的孔（未示出），以将气帽216定位在特定的方位上。在一些实施方式中，施加器主体210可以包括用于收纳所述防错销338的多个孔，使得气帽216可以被定位在多个方位上，例如，定位在第一位置和与所述第一位置正交的第二位置上。

如上文所述，流体分配插件218将雾化气流AT分配至气帽216，并且还限定用于将弹性体材料分配至喷射出口244的流体通道的一部分。除了分配气流和弹性体材料之外，流体分配插件218还将流体通道236与触发气流通道272和雾化气流通道332两者分开。具体地说，如图8和9所示，流体分配插件218包括三个密封部件，即，两个O形环340和342和杆密封件344。前O形环340提供了流体通道236和雾化气流通道332之间的密封，而后O型环342和杆密封件344提供流体通道236和触发气流通道272之间的密封。

对于杆密封件344，施加器主体210具有位于内孔226的中间部226a之前、成形为接合杆密封件344的前内部凸缘353。将流体分配插件218拧入内孔226，使杆密封344压靠在前内部凸缘353上，以提供施加器主体210和针形阀214之间的密封。

施加器200还包括在内孔226的中间部226a之后、用于提供流体通道236和触发气流通道272之间的附加密封的喉部密封部件350。喉部密封部件350是具有可滑动地收纳从中穿过的针形阀214的孔的圆柱形部件。另外，喉部密封部件350具有外部螺纹，所述外部螺纹拧入内孔226的背侧，从而挤压密封件，如针形阀214和施加器主体210之间的O形环352。更具体地说，施加器主体210具有后内部凸缘354，所述后内部凸缘354在内孔226的中间部226a之后，用于收纳O形环352。抵靠所述凸缘354挤压O形环352提供了针形阀214和施加器主体210之间的密封。

在一些实施方式中，O型环340、342、344和352可以由具有化学耐性的材料如等制成。诸如等材料也倾向于使密封件的膨胀最小化，这可以减少磨损并增加使用寿命。

除了提供密封之外，流体分配插件218和喉部密封部件350两者都起到支撑和对准内孔226中的针形阀214的支撑部件的作用。保持针形阀214对准可以有助于提供施加器200的平稳操作，特别是在喷涂弹性体材料的时候。

如上所述，施加器200还包括安装板234。所述安装板234可以用于将施加器主体210可拆卸地紧固至机器人，如上文所描述的机器人62中的一个。

所述安装板234还允许一个或多个供应线路连接至施加器200。具体地说，参照图9，安装板234具有被构造成围绕流体入口230、触发气流入口270、雾化气流入口330和风扇控制气流入口334抵靠施加器主体210的后端部222的内安装表面360。安装板234还具有四个端口362（如图8所示）。每个端口362收纳用于弹性体材料、触发气流、雾化气流AT和风扇控制气流FC的供应线路。如图9所示，每个端口362还具有邻近内安装面360的凸台364。凸台364形成用于收纳相应的供应线路中的一个线路的倒钩件232的阶梯形边缘。因此，倒钩件被保持在安装板234和施加器主体210之间。这有助于提供与供应线路的更安全的连接。

利用安装板234还可以使使用者能够通过从施加器主体210拧开安装板234而快速移除供应线路。如果施加器200被堵塞，这可能是有用的，这种情况下，可能希望安装备用替换施加器，以便在清洗或修理所述第一施加器的同时继续喷涂弹性体材料。

安装板234还有助于加固供应线路。具体地说，当供应线路例如塑料管附装至倒钩件232，供应线路的经过倒钩件的部分也被安装板234包围。因此，安装板往往加固这一部分供给线路，这增加了供应线路的爆裂强度。这可能是特别有用的，因为已知现有技术的供应线路在倒钩件周围爆裂。

在一些实施方式中，施加器主体210、喷嘴212、流体通路236、针形阀214和气帽216中的一个或多个可以被构造成喷射弹性体材料，特别是在低压力的情况下。例如，施加器主体210、喷嘴212、流体通路236、针形阀214和气帽216的如以上所述的具体结构已发现使施加器200能够在低压力下喷涂弹性体材料。具体地说，如上所述的施加器200已发现在以小于约250psi的低压力、或者更具体地说小于约60psi的低压力，或者进一步更具体说小于约30psi的低压力供应至流体入口230时有效地喷射弹性体材料。因此，在一些实施方式中，流体入口230可以适于在这些低压力下收纳弹性体材料的供应。

以上描述的施加器200已被发现在喷涂弹性体材料时工作特别好。具体地说，施加器200已被发现喷射硅树脂弹性体材料具有高达约95％的转移效率，特别是在上述低压力下供应硅树脂弹性体材料的时候，以及使用上述移动式涂覆系统10的时候。

本发明人相信增加的转移效率可能是在以低压力从喷射出口喷射弹性体材料时能够使长链聚合物脱缠结的结果。相反，常规喷涂技术例如基于弹性体材料的粘性曾经试图以更高的压力喷射弹性体材料。

本发明人认为，在较低的压力喷射可能会降低弹性体材料的颗粒速度，这可能会导致更好的粘附性和更好的成型喷涂模式的能力，从而实现更高的转移效率和较少的产品浪费。较低的压力也可以减少弹性体材料的剪切，以提供抗流挂性。相反，高压力可能剪切弹性体材料，并在被施加至绝缘体上后导致涂料流挂或滴落。

已经描述的仅仅是实施方式的原理的说明性的应用。其它安排和方法可由本领域技术人员在不脱离本文所描述的实施方式的精神和范围的情况下实现。

Claims (26)

1.一种用于涂覆电绝缘体的移动式涂覆系统，所述系统包括：

（a）可运输到工地的长形装运容器，所述装运容器具有第一端部和与所述第一端部纵向相对的第二端部；

（b）位于所述装运容器中的多个工作站，所述多个工作站包括：

（i）用于装载待涂覆的绝缘体的装载站；

（ii）至少一个涂覆站，所述至少一个涂覆站包括用于将弹性体涂料施加至所述绝缘体的机器人控制的施加器；

（iii）位于所述至少一个涂覆站之后的用于固化所述弹性体涂料的固化站；和

（iv）用于卸载经涂覆的绝缘体的卸载站；以及

（c）用于将所述绝缘体传送通过所述装运容器中的所述多个工作站的无端环路传送装置；其中，所述无端环路传送装置具有长环形路径。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装载站和所述卸载站彼此邻近定位。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述装载站和所述卸载站是相接的。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述装载站和所述卸载站都定位于所述装运容器的所述第一端部处。

5.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括用于沿选定的气流路径提供气流的供气装置，其中，所述固化站的第一固化区域位于所选定的气流路径内，从而加强所述弹性体涂料的固化。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述涂覆站位于所选定的气流路径内，使得所述气流横跨所述第一固化区域然后横跨所述涂覆站通过，从而控制所述弹性体涂料的喷溅。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述传送装置被构造成沿着朝向所述第二端部的前进路径然后沿着朝向所述第一端部的返回路径传送所述绝缘体，并且其中所述涂覆站沿着所述前进路径定位并且所述第一固化区域沿着所述返回路径与所述涂覆站邻近地定位，并且所选定的气流路径横跨所述第一固化区域和所述涂覆站横向地指向。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述固化站包括沿着所述返回路径位于所述第一固化区域下游的第二固化区域，所述第二固化区域至少部分地受到保护而免受所述涂覆站的影响。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个涂覆站包括多个涂覆站，并且其中每个涂覆站包括用于将至少一层弹性体涂料施加到所述绝缘体的机器人控制的施加器。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述涂覆站中的至少一个涂覆站的所述机器人控制的施加器被构造成将多层弹性体涂料施加至所述绝缘体。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述无端环路传送装置被构造成以指定的时间间隔将所述绝缘体移动通过所述多个工作站中的每一个工作站。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述无端环路传送装置被构造成以指定的时间间隔将一组电绝缘体移动通过所述多个工作站中的每一个工作站。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述指定的时间间隔小于约10分钟。

14.根据权利要求12所述的系统，其中每个涂覆站的所述机器人控制的施加器被构造成在所述指定的时间间隔期间将多层所述弹性体涂料施加至所述一组电绝缘体中的每一个电绝缘体。

15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述无端环路传送装置包括多个可旋转的连接器，每个可旋转的连接器被构造成支撑相应的电绝缘体并使所述相应的电绝缘体以特定的旋转速度围绕旋转轴线旋转。

16.根据权利要求15所述的系统，所述系统进一步包括控制器，所述控制器操作地联接至所述可旋转的连接器，以调节每个可旋转的连接器的旋转速度。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述机器人控制的施加器包括喷涂施加器，并且其中所述控制器被构造成保持向所述绝缘体的正在被喷射的目标区域施加的特定的涂覆速度。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器通过根据正在被喷射的目标区域的切向速度调节如下至少一个来保持所述特定的涂覆速度：

（a）所述连接器的旋转速度，

（b）所述弹性体涂料从所述喷涂施加器中流出的流速，和

（c）用于对所述目标区域进行喷射的滞留时间。

19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述机器人控制的施加器包括具有可调节喷涂模式的喷涂施加器，并且其中所述控制器被构造成控制所述可调节喷涂模式。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述控制器根据如下至少一个来调节所述喷涂模式：

（a）正在被喷射的目标区域的切向速度，和

（b）正在被喷射的所述目标区域的特定几何形状。

21.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个工作站包括用于预热所述绝缘体的预热站，所述预热站定位在所述涂覆站之前。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述预热站被构造成将所述绝缘体预热到至少约25℃。

23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述预热站包括红外加热器。

24.根据权利要求21所述的系统，其中所述多个工作站包括位于所述预热站和所述涂覆站之间的均衡站，所述均衡站被构造成允许所述绝缘体的表面温度均衡。

25.一种涂覆电绝缘体的方法，所述方法包括：

（a）提供移动式涂覆系统，所述移动式涂覆系统包括：具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部的装运容器和位于所述装运容器中的多个工作站，所述多个工作站包括用于将弹性体涂料施加至绝缘体的至少一个涂覆站和位于所述至少一个涂覆站之后的用于固化所述弹性体涂料的固化站；

（b）将所述绝缘体装载到所述移动式涂覆系统中；

（c）沿着所述移动式涂覆系统内的环形路径将所述绝缘体传送通过所述多个工作站；

（d）在所述涂覆站处将至少一层弹性体涂料施加至所述绝缘体；

（e）在所述固化站处固化经涂覆的绝缘体上的所述弹性体涂料；

（f）在所述装运容器的所述第一端部处将所述经涂覆的绝缘体从所述移动式涂覆系统卸载。

26.根据权利要求25所述的方法，所述方法进一步包括将所述移动式喷涂系统运输至远程工地。