CN105127906A - 一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统及抛丸处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统及抛丸处理方法，抛丸室采用立式结构，占地面积小；抛丸室的腔体内设有内抛丸装置，对钢管内壁抛丸处理；抛丸室的外周还可设有外抛丸装置，可同时实现对钢管内外壁的处理；抛丸装置包括抛丸头主体，抛丸头主体可绕供砂管旋转，供砂管的顶部设有分砂孔，处理砂丸由供砂管的底部竖直向上到达供砂管顶部时，通过分砂孔进入到抛丸头主体的抛丸头叶片部位，通过旋转的抛丸头叶片加速后抛出，处理效率高；处理砂丸在砂丸泵送装置的作用下泵出，沿供砂管由下往上进行供砂，处理完成后砂丸依靠自身重力即可落入砂丸回收装置，总体消耗能量低；且结构简单。

Description

一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统及抛丸处理方法

技术领域

本发明涉及一种抛丸处理机及处理方法，适用于对钢管管壁进行抛丸处理，尤其适用于对钢管内外壁同时进行抛丸处理，具体的说，涉及一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统及抛丸处理方法，属于钢管处理技术领域。

背景技术

钢管非常广泛地应用于供水领域，为了延长钢管的使用寿命，防腐处理非常重要。

目前，比较先进的一种防腐措施就是在钢管内外壁进行涂塑处理，在涂塑之前需要对钢管的内外壁进行除锈，由于酸洗、磷化等除锈方式对环境污染严重，而且酸洗后的钢管壁比较光滑，降低了涂塑层在钢管壁的附着力，所以当前在对钢管内外壁进行涂塑之前，需要对钢管内外壁进行除锈处理时优选的除锈方式是抛丸除锈，一方面是因为抛丸除锈过程不会对环境造成污染，而是因为在对钢管内外壁抛丸除锈的过程中，可以增加钢管壁表面的粗糙度，从而增强涂塑层对钢管壁的附着力。

根据当前的抛丸除锈工艺，要对钢管的内外壁除锈，通常需要分别采用对钢管内、外壁单独除锈的抛丸机设备，分别对钢管的内、外壁进行抛丸除锈操作，除锈时间长，效率低。

另外，虽然目前市场上对钢管的外壁进行抛丸除锈的技术比较成熟，但用于对钢管内壁抛丸除锈的技术尚不完善。

现有的钢管内壁抛丸设备，通常采用电机驱动液压站，液压站带动液压马达驱动抛丸头的动力传动模式，而且由于在抛丸过程中，钢管水平放置，为了将抛出的砂丸从钢管内部用强大的气流带出，就需要大功率的抽风除尘设备，所以现有的钢管内壁抛丸设备大都体积庞大需要占用较大的厂房空间，而且能耗高除锈效率低，尤其对于大口径的钢管。现有的卧式钢管内壁抛丸机在进行内壁抛丸除锈的过程中，当管径较大时管内的砂丸不易在抛丸过程中及时清理，影响砂丸的循环使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，能够对钢管的内外壁同时进行抛丸处理，尤其是对钢管内壁进行抛丸处理效果好，具有处理效率高、能耗低、厂房占地面积小、结构简单的优点。

本发明还提供一种用于管壁表面处理的抛丸处理方法，具有砂丸可直接循环利用、工艺简单且处理效果好的优点，采用本发明的处理工艺进行处理之后，钢管内外壁均无可见的油脂或污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，显示均匀的金属光泽。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，包括立式设置的抛丸室，其特征在于：所述抛丸室内设有至少一组用于对管内壁表面处理的内抛丸装置；

所述内抛丸装置包括抛丸头主体和供砂管，抛丸头主体设置于所述立式设置的抛丸室的上部，用于接纳由供砂管从所述内抛丸装置下底部送入的用于对管内壁表面处理的砂丸，并将砂丸在水平方向抛出。

一种优化方案，所述抛丸头主体连接有动力装置，动力装置用于驱动抛丸头主体以供砂管为轴旋转。

另一种优化方案，所述抛丸头主体由抛丸头下底盘、抛丸头上底盘以及夹在两个底盘之间的抛丸头叶片组成；

所述供砂管顶部管壁上设置有分砂孔，供砂管从下向上穿过所述抛丸头下底盘，将砂丸经分砂孔输送至由抛丸头下底盘和抛丸头上底盘组成的空腔内。

再一种优化方案，所述立式设置的抛丸室为上下竖直设置的柱体型空腔结构，所述供砂管在所述抛丸室中央位置上下竖直方向设置。

进一步的优化方案，所述动力装置为抛丸头驱动电机；

抛丸头驱动电机转子的轴为一中空的管状轴；

供砂管从下向上依次穿过抛丸头驱动电机转子的管状轴和抛丸头下底盘；

抛丸头驱动电机转子的管状轴及抛丸头主体可绕供砂管旋转。

再进一步的优化方案，所述抛丸室的外周设有一组或多组外抛丸装置，所述外抛丸装置用于实现对管外壁表面的的抛丸处理。

更进一步的优化方案，所述抛丸室的下方设有砂丸回收装置，砂丸回收装置设置有回砂管，通过回砂管将回收的砂丸送至砂丸泵送装置；

所述砂丸泵送装置设置有送砂管，送砂管的一端与供砂管连通，用于将砂丸泵送至供砂管。

再进一步的优化方案，所述抛丸室连通有除尘装置，除尘装置用于在抛丸室内形成负压以及过滤抛丸室内产生的锈尘。

本发明还提供一种用于管壁表面处理的抛丸处理方法，所述处理方法包括如下步骤：

送丸步骤：沿竖直方向设置的供砂管由下往上泵送砂丸；

抛丸步骤：砂丸由供砂管顶部分送至与供砂管顶部转动连接的抛丸头主体内的抛丸头叶片部位，通过旋转的抛丸头叶片加速后水平方向抛出。

一种具体的优化方案，所述抛丸步骤中：砂丸由供砂管顶部设置的分砂孔分送至与供砂管顶部转动连接的抛丸头主体内的抛丸头叶片部位。

一种优化方案，所述处理方法还包括：

回收步骤：水平方向抛出的砂丸击打管壁后依靠自身重力回落至砂丸回收装置，并通过回砂管进入砂丸泵送装置。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：抛丸室采用立式结构，占地面积小；

抛丸室的腔体内设有内抛丸装置，可实现对钢管内壁的抛丸处理；

抛丸室的外周还可设有外抛丸装置，内外抛丸装置共同作用，可同时实现对钢管内外壁的处理；

抛丸装置包括抛丸头主体，抛丸头主体可绕供砂管旋转，供砂管的顶部设有分砂孔，处理砂丸由供砂管的底部竖直向上到达供砂管顶部时，通过分砂孔进入到抛丸头主体的抛丸头叶片部位，通过旋转的抛丸头叶片加速后抛出，处理效率高；

处理砂丸在砂丸泵送装置的作用下泵出，沿供砂管由下往上进行供砂，处理完成后砂丸依靠自身重力即可落入砂丸回收装置，总体消耗能量低；

且本发明的抛丸处理机系统结构简单。

以抛丸处理12米长、直径900毫米的螺旋钢管为例，现有的钢管抛丸处理机分为外壁抛丸处理机和内壁抛丸处理机，需要分步对钢管进行处理，在对钢管外壁处理时，总功率100kW的外壁处理机需要30分钟的处理时间，在对钢管内壁处理时，总功率160kW的内壁处理机需要20分钟，也就是说整个钢管在抛丸阶段的处理时间需要50分钟。采用本发明的抛丸处理机系统，在内外壁同时抛丸时总功率为130kW，抛丸处理同样的钢管只需要15分钟，时间只有原来的30%，而耗能也只有原来的31%。

本发明的处理工艺通过竖直方向送丸、处理、重力回收砂丸、除尘、循环各步骤依次进行，处理砂丸在砂丸泵送装置的作用下泵出，沿供砂管由下往上进行供砂，处理完成后砂丸依靠自身重力落入砂丸回收装置，实现砂丸的回收，可直接循环利用，有效减少了耗能、且提高了效率，工艺简单且处理效果好，采用本发明的处理工艺进行处理之后，待处理钢管内外壁均无可见的油脂或污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，显示均匀的金属光泽。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图1是本发明实施例中立式抛丸处理机系统结构示意图；

附图2是本发明实施例中抛丸装置的结构示意图。

图中，

1-抛丸室，2-抛丸装置，21-外抛丸装置，22-内抛丸装置，23-抛丸头主体，231-抛丸头叶片，232-抛丸头下底盘，233-抛丸头上底盘，234-上底盘轴承，235-抛丸头驱动电机，24-供砂管，241-分砂孔，3-除尘装置，31-除尘管道，4-砂丸回收装置，41-回砂管道，5-砂丸泵送装置，51-送砂管，52-进砂料斗。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，包括抛丸室1，抛丸室1为立式放置的柱体型空间结构，具体可以是在地上或地下用管型材料或建筑材料围合而成的中空的柱体型结构。

所述抛丸室1可以采用圆柱状，也可采用棱柱型，本实施例中以圆柱状抛丸室为例进行说明。

所述抛丸室1的轴向沿竖直方向设置，且抛丸室1的轴向高度大于抛丸室1底面的直径。

抛丸室1的下方设有砂丸回收装置4，由孔径不同的至少两层筛网组成，用于过滤砂丸中的杂物。

砂丸回收装置4连通有除尘装置3，除尘装置3与砂丸回收装置4之间通过除尘管道31连通，除尘装置3用于在抛丸室1内形成负压以及过滤抛丸室1内产生的锈尘。

砂丸回收装置4还连通有砂丸泵送装置5，砂丸泵送装置5与砂丸回收装置4之间通过回砂管道41连通，砂丸回收装置4中回收的砂丸经回砂管道41送至砂丸泵送装置5的进砂料斗52内。

需要说明的是，进砂料斗52也可以与砂丸回收装置设计为一体的结构，此时回砂管道41就可以省略，类似的，也可以将砂丸泵送装置5与供砂管24设计为一体的结构，此时送砂管道41就可以省略。

所述处理机系统还包括抛丸装置2，抛丸装置2包括内抛丸装置22，内抛丸装置22设置在抛丸室1的腔体内，用于实现钢管内壁的抛丸处理，抛丸装置2还可包括外抛丸装置21，外抛丸装置21可设有一个或多个外抛丸装置21，多个外抛丸装置21均布在抛丸室1的外周，用于实现钢管外壁的抛丸处理。

抛丸装置2包括供砂管24，供砂管24可设有多根，供砂管24的轴线与抛丸室1侧面母线平行设置。

供砂管24的底端与砂丸泵送装置5的泵出口通过送砂管51连通。其中的砂丸泵送装置5可以采用液压活塞推动供砂的结构，也可以采用蜗杆旋转供砂的结构。

如图2所示，所述抛丸装置2包括抛丸头主体23，抛丸头主体23设置在供砂管24的顶端，并能在动力设备（如电机）的带动下以供砂管24为轴绕供砂管24旋转。

抛丸头主体23由抛丸头下底盘232、抛丸头上底盘233以及夹在两个底盘间的抛丸头叶片231组成，抛丸头上底盘233与抛丸头下底盘232之间围合成抛丸腔体，相邻两个抛丸头叶片231与抛丸头上下底盘将抛丸腔体分割为喇叭状空腔，喇叭状空腔的小头端靠近抛丸头主体23中心的一侧。

抛丸头主体23连接有抛丸头驱动电机235，抛丸头驱动电机235转子的轴为一中空的管状轴，供砂管24依次穿过抛丸头驱动电机235转子的管状轴、抛丸头下底盘232，供砂管24与抛丸头上底盘233的连接处设有上底盘轴承234，为便于图示供砂管24顶端结构，图中将抛丸头上底盘233画成透明状，供砂管24分别通过轴承与抛丸头驱动电机235转子的管状轴、抛丸头下底盘232、抛丸头上底盘233连接，抛丸头驱动电机235转子的管状轴及抛丸头主体23可绕供砂管24旋转。

抛丸头驱动电机235定子通过电机壳体和紧固组件与供砂管24固定连接。

抛丸头驱动电机235转子通过紧固组件与抛丸头主体23的上下底盘固定连接，以便电机转子带动抛丸头主体23绕供砂管24旋转。

供砂管24顶部开有分砂孔241，分砂孔241位于抛丸头主体23的抛丸腔体内，分砂孔241与抛丸头主体23的抛丸腔体连通，砂丸由砂丸泵送装置5泵出后沿供砂管24的底部往上到达供砂管24顶部时，通过分砂孔241进入到抛丸头主体23的抛丸头叶片231部位，通过旋转的抛丸头叶片231加速后抛出。

供砂管24也可以采用顶端分丸的方式，即：供砂管24的顶端与抛丸头上底盘233之间具有间隙，该间隙用于将砂丸分送至抛丸头主体23的抛丸头叶片231部位，通过旋转的抛丸头叶片231加速后抛出。

本实施例中，内抛丸装置22采用底部供丸方式，外抛丸装置21可采用底部供丸方式，也可以采用现有技术中公知的其他供丸方式，如从抛丸头上方供砂的方式，在此就不再一一阐述。

实施例2，一种用于管壁表面处理的抛丸处理方法，采用实施例1中所述的立式抛丸处理机系统，所述处理方法包括以下步骤：

1）送丸步骤：砂丸泵送装置5工作，将砂丸由供砂管24的底部输送至供砂管24顶部的抛丸头主体23。

2）抛丸步骤：砂丸沿供砂管24的底部竖直方向到达供砂管24顶部时，通过分砂孔241进入到抛丸头主体23的抛丸头叶片231部位，通过旋转的抛丸头叶片231加速后水平方向抛出。

3）回收步骤：砂丸依靠自身重力落入抛丸室1下方的砂丸回收装置4。

4）除尘步骤：除尘装置3在抛丸室1内形成负压并过滤抛丸室1内产生的锈尘。

5）循环步骤：砂丸回收装置4中回收的砂丸经回砂管道41送至砂丸泵送装置5的进砂料斗内。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，包括立式设置的抛丸室（1），其特征在于：所述抛丸室（1）内设有至少一组用于对管内壁表面处理的内抛丸装置（22）；

所述内抛丸装置（22）包括抛丸头主体（23）和供砂管（24），抛丸头主体（23）设置于所述立式设置的抛丸室（1）的上部，用于接纳由供砂管（24）从所述内抛丸装置（22）下底部送入的用于对管内壁表面处理的砂丸，并将砂丸在水平方向抛出。

2.如权利要求1所述的一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，其特征在于：所述抛丸头主体（23）连接有动力装置，动力装置用于驱动抛丸头主体（23）以供砂管（24）为轴旋转。

3.如权利要求2所述的一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，其特征在于：所述抛丸头主体（23）由抛丸头下底盘（232）、抛丸头上底盘（233）以及夹在两个底盘之间的抛丸头叶片（231）组成；

所述供砂管（24）顶部管壁上设置有分砂孔（241），供砂管（24）从下向上穿过所述抛丸头下底盘（232），将砂丸经分砂孔（241）输送至由抛丸头下底盘（232）和抛丸头上底盘（233）组成的空腔内。

4.如权利要求1所述的一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，其特征在于：所述立式设置的抛丸室（1）为上下竖直设置的柱体型空腔结构，所述供砂管（24）在所述抛丸室（1）中央位置上下竖直方向设置。

5.如权利要求2所述的一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，其特征在于：所述动力装置为抛丸头驱动电机（235）；

抛丸头驱动电机（235）转子的轴为一中空的管状轴；

供砂管（24）从下向上依次穿过抛丸头驱动电机（235）转子的管状轴和抛丸头下底盘（232）；

抛丸头驱动电机（235）转子的管状轴及抛丸头主体（23）可绕供砂管（24）旋转。

6.如权利要求1所述的一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，其特征在于：所述抛丸室（1）的外周设有一组或多组外抛丸装置（21），所述外抛丸装置（21）用于实现对管外壁表面的的抛丸处理。

7.如权利要求1所述的一种用于管壁表面处理的立式抛丸处理机系统，其特征在于：所述抛丸室（1）的下方设有砂丸回收装置（4），砂丸回收装置（4）设置有回砂管（41），通过回砂管（41）将回收的砂丸送至砂丸泵送装置（5）；

所述砂丸泵送装置（5）设置有送砂管（51），送砂管（51）的一端与供砂管（24）连通，用于将砂丸泵送至供砂管（24）；

所述抛丸室（1）连通有除尘装置（3），除尘装置（3）用于在抛丸室（1）内形成负压以及过滤抛丸室（1）内产生的锈尘。

8.一种用于管壁表面处理的抛丸处理方法，其特征在于：所述处理方法包括如下步骤：

送丸步骤：沿竖直方向设置的供砂管（24）由下往上泵送砂丸；

抛丸步骤：砂丸由供砂管（24）顶部分送至与供砂管（24）顶部转动连接的抛丸头主体（23）内的抛丸头叶片（231）部位，通过旋转的抛丸头叶片（231）加速后水平方向抛出。

9.如权利要求8所述的一种用于管壁表面处理的抛丸处理方法，其特征在于：所述抛丸步骤中：砂丸由供砂管（24）顶部设置的分砂孔（241）分送至与供砂管（24）顶部转动连接的抛丸头主体（23）内的抛丸头叶片（231）部位。

10.如权利要求8所述的一种用于管壁表面处理的抛丸处理方法，其特征在于：所述处理方法还包括：

回收步骤：水平方向抛出的砂丸击打管壁后依靠自身重力回落至砂丸回收装置（4），并通过回砂管（41）进入砂丸泵送装置（5）。