CN1054654C - 一种可同时喷涂管状件内外表面的喷釉系统 - Google Patents

Abstract

一种喷釉系统包括：一内釉料喷枪的釉料供给装置(1)，该装置包括至少三台釉料定量供给器和至少三台釉料供给泵；一外釉料喷枪的釉料供给装置(2)，该装置包括至少三台釉料定量供给器和至少三台釉料供给泵；一内釉料喷枪(3)；一外釉料喷枪(4)；一水冷喷釉料室(5)，它具有一加热喷射室(57)，在所说的加热喷射室(57)内安装一圆环形中频感应加热器(54)，所说的内釉料喷枪(3)和外釉料喷枪(4)伸入所说的加热喷射室(57)内；一内釉料喷枪体(31)的支承装置(6)；一管状件的支承装置(7)；一管状件的旋转和移动装置(8)。与已有的喷涂装置相比，本发明的喷釉系统能够自动而连续地同时给管状件内外表面喷射涂层，因而具有喷涂效率高和喷涂成本低的优点。

Description

一种可同时喷涂管状件内外表面的喷釉系统

本发明一般涉及给管状件涂层的装置，具体地说，涉及一种可同时将无机釉料喷涂到管状件内外表面的喷釉系统。

现有的给管状件表面喷射涂层的装置，或给管状件的外表面涂层，或给管状件的内表面涂层。遇到既需要给管状件的外表面涂层，又需要给管状件的内表面涂层的场合，只能对内外表面分别进行涂层。这显然既浪费时间，又使涂层的成本大大提高。

本发明的目的是提供一种可同时喷涂管状件内外表面的喷釉系统。

本发明的喷釉系统包括：

一内釉料喷枪的釉料供给装置，该装置包括至少三台釉料定量供给器和至少三台釉料供给泵；

一外釉料喷枪的釉料供给装置，该装置包括至少三台釉料定量供给器和至少三台釉料供给泵；

一内釉料喷枪；

一外釉料喷枪；

一水冷喷釉料室；

一内釉料喷枪体的支承装置；

一管状件的支承装置；

一管状件的旋转和移动装置。

与已有的喷涂装置相比，本发明的喷釉系统能够自动而连续地同时给管状件内外表面喷射无机釉料涂层，因而具有喷涂效率高和喷涂质量好成本低的优点。

图1为本发明的喷釉系统的整体示意图；

图2为图1所示的内、外釉料喷枪的釉料供给装置的示意图；

图3为图2所示的釉料供给泵的剖视图；

图4为本发明内釉料喷枪头的示意图；

图5为本发明外釉料喷枪的示意图；

图6为本发明水冷喷釉料室的示意图；

图7为本发明内釉料喷枪的活动支承的示意图；

图8为本发明管状件的固定支承的示意图；

图9为本发明管状件的活动支承的示意图；

图10为本发明的管状件的旋转和移动装置的主视示意图。

图11为本发明的管状件的旋转和移动装置的侧视示意图。

下面参照附图对本发明的喷釉系统进行详细描述。

如图1所示，本发明的喷釉系统包括一内釉料喷枪的釉料供给装置1，一外釉料喷枪的釉料供给装置2，一内釉料喷枪3，一外釉料喷枪4，一水冷喷釉料室5，一内釉料喷枪体的支承装置6，一管状件的支承装置7及一管状件的旋转和移动装置8。

如图1所示，内釉料喷枪的釉料供给装置1和外釉料喷枪的釉料供给装置2分别包括至少三台相同的定量釉料供给器11和至少三台相同的釉料供给泵12。

如图2所示，定量釉料供给器11具有盛有釉料的普通立式容器111，在它的内部安装普通的搅料器112，在它的下面安装一台普通的星形加料器113，星形加料器113的出口与一下料管114相连通。利用一台无级调速电机115作为星形加料器113的驱动装置，从而使定量釉料供给器11可定量地可调地向釉料供给泵12供给釉料。为了观察供料情况，可选用透明材料如玻璃或有机玻璃作为制作下料管114的材料。

釉料供给泵12为普通的文丘里式泵，该泵的构造如图3所示。图中：标号121为泵体；122为釉料进口，它与图2所示的下料管114的出口相连通；123为主气体入口，这里所用的主气体是氮气；124为气体喷嘴；125为气体和釉料粉末的混合室；126为泵的出口，气体和釉料的混合物从这里排出；为增加混合物的排出压力，可设置副气体入口127，副气体是与主气体相同的气体。因为文丘里式喷射泵的构造是公知的，这里不再对其详细描述。

为了不影响釉料从容器111经星形加料器113进入下料管114和从下料管114的上部通畅地进入釉料供给泵12，如图2所示，可在容器111的上部和下料管114的上部分别设置一气体入口117和116，将具有适当压力的惰性气体如氮气从入口117和116引入容器111和下料管114。

本发明的内釉料喷枪3如图1所示。喷枪3包括喷枪体31和喷枪头32。喷枪体31由直径不同的三段管311，312和313构成一个整体。

参见图4，本发明的喷枪头32具有一壳体321。在壳体321的右端密封地连接一法兰板322，喷枪头32通过法兰板322与喷枪体31密封地连接。在壳体321的左端密封地连接一堵头323。在堵头323上开一个孔3231，孔3231的一端与一压缩空气喷管3232连接，另一端与一压缩空气供给管3233连接，在法兰板322上开有若干个通孔，釉料和氮气的混合物管324，325，326及进水管327，出水管328和压缩空气供给管3233从法兰板323的通孔穿过，进入壳体321内。釉料和氮气的混合物管324，325，326的前端分别密封地连接一个喷嘴3241，3251，3261，喷嘴3241，3251，3261密封地穿过壳体321的壁伸到壳体321的外面。

釉料和氮气的混合物管324，325，326分别与图1～3所示的内釉料喷枪的釉料供给装置1的釉料供给泵12的出口126相连通。混合物管326，325和324分别提供底层釉料，中间层釉料和面层釉料。

本发明的外釉料喷枪4如图1所示，至少有三个。每个外釉料喷枪4如图5所示都包括一个喷嘴座41，一中心喷管42，一喷嘴43和一冷却套44。喷嘴座41具有第一圆柱部分411，第二圆柱部分412和阳螺纹部分413。喷嘴座41还具有一中心螺纹孔414和圆柱孔415。第一圆柱部分411的内部具有环形槽416，第一圆柱部分411的外部有一螺纹孔417，螺纹孔417与环形槽416连通。第二圆柱部分412的内部有若干个纵向孔418，纵向孔418使环形槽416与圆柱孔415连通，第二圆柱部分412的外部有散热片419。中心喷管42具有一中心孔421和与中心孔421相通的中心锥孔422。中心喷管42的外表面具有阳螺纹423。通过螺纹配合，可将中心喷管42安装在喷嘴座41上。喷嘴43具有第一圆柱部分431，第二圆柱部分432，第三圆柱部分433和圆锥部分434。喷嘴43还具有中心孔435，在中心孔435的周围有若干个纵向孔436。冷却套44具有一环形槽441，一螺纹孔442和向内的环形凸肩443，通过螺纹配合，可将冷却套44安装在喷嘴座41上，并通过冷却套44将喷嘴43固定在喷嘴座41上。

本发明的外釉料喷枪4至少有三个，每个喷枪4的中心喷管42通过管线分别与图1～3所示的外釉料喷枪的釉料供给装置2的釉料供给泵12的出口126相连通，从而从外釉料喷枪的釉料供给装置2向三个外釉料喷枪4的中心喷管42输送氮气和釉料的混合物。氮气和釉料的混合物经中心喷管42的中心孔421进入喷嘴43的中心孔435，并从该孔喷出。从三个外喷枪4的中心孔435喷出的釉料分别为底层釉料，中间层釉料和面层釉料。

与此同时，通过管线将按比例配置的氧气与乙炔的混合气或氧气与天然气的混合气引入每个外喷枪4的喷嘴座41的环形槽417内，然后，混合气体经喷嘴座41的纵向孔418进入喷嘴43的纵向孔436，并从该孔喷出。喷出的混合气体燃烧产生高温，加热管状件100并熔化颗粒状的釉料。混合气体燃烧使喷嘴43的温度升高，在冷却套44的环形槽441内流动的循环水使高温的喷嘴43得到冷却。

图6表示本发明的水冷喷釉料室5。它包括一个具有水冷套51的长方形壳体52，在水冷套51和长方形壳体52之间的空间内引入循环水，以冷却长方形壳体52。在长方形壳体52的左右两侧壁各有一开口531和532，管状件100可从其中穿过。在长方形壳体52内靠近左侧有一加热喷射室57，其内安装一圆环形中频感应加热器54，管状件100可从圆环形中频感应加热器54的孔中穿过，因此可被中频感应加热器54加热。外釉料喷枪4伸入加热喷射室57内，可对管状件100边加热边向其外壁喷射釉料。内釉料喷枪3的喷枪头32伸入管状件100内，并到达与外釉料喷枪4相对应的位置，可向管状件100的内壁喷射釉料。内釉料喷枪头32和外釉料喷枪4位于管状件100的轴线的水平平面内。在加热喷射室57的上侧壁上设有排气口(未示出)，该排气口与管道连接，以便将喷釉过程中在加热喷射室57内产生的废气排出。在加热喷射室57的下侧壁上设有锥形排料斗(未示出)，以便将喷釉过程中在加热喷射室57内产生的多余釉料回收到储料桶(未示出)内。

为了使喷射到管状件100内外壁上的釉料层致密，无气孔，与管状件100的内外壁牢固结合，可在外釉料喷枪4的右侧附近设置一喷射氧气和乙炔或氧气和天然气的混合气体的再加热喷枪55，通过再加热釉料表面重熔封孔。

为了提高喷射到管状件100的外壁上的釉料层的强度和韧性，可在长方形壳体52内靠近右侧壁设置一金属蒸气室56，一带有可使管状件100通过的通孔的隔板58将加热喷射室57与金属蒸气室56隔开。一可喷射锡的有机化合物如烷基三氯化锡的喷枪59伸入金属喷射室56内，将锡的有机化合物喷射到管状件100的外壁釉料层上，釉料层的表面温度为500℃～850℃，在此温度下，锡的有机化合物与釉料层牢固结合，防止微裂纹产生。

在加热喷射室57和金属蒸气室56的前侧壁上各有一个观察窗(未示出)。

为了改善喷射到管状件100的外壁上的釉料层的表面性能，降低表面摩擦系数，可在水冷喷釉料室5的外面靠近其右侧壁设置一喷射高分子液体材料，如丙烯酸脂与聚乙烯或聚丙烯的液体混合物的喷枪头9。含有高分子材料的液体混合物从喷枪9喷射到管状件100的外壁的釉料层上，釉料层的表面温度约为150℃，在此温度下，液体混合物中的易挥发成分受热挥发，液体混合物中的高分子材料与釉料层结合，从而在釉料层的表面形成一层均匀的保护润滑层。

本发明的内釉料喷枪体31的支承装置6包括图1所示的固定支架61和活动支架62。如图1所示，固定支架61为一L形支架，它包括一垂直板611和一水平板612。垂直板611有一通孔，内釉料喷枪体31的管段311位于其中，并与垂直板611固定连接。水平板612与系统拖架10固定连接。如图7所示，活动支架62包括一气缸621和一支承体622，气缸621的下部与铰链座623铰接，支承体622的下部与铰链座624铰接。如图1所示，铰链座623和624与系统拖架10固定连接。如图7所示，在支承体622的中部有一铰链耳625，气缸621的活塞杆626与铰链耳625铰接。在支承体622的顶端安装一个可转动的支承滚627，用于支承管状件100。

本发明的管状件的支承装置7包括图1所示的固定支架71和活动支架72。如图8所示，固定支架71具有一支座711，一支承杆712从支座711的孔713中伸出。在支承杆712的顶端有一支承头714。在支承头714的上面有一球形窝，一个支承球715可自由滚动地位于球形窝内。在支承杆712的表面有一纵向槽716。在支座711的上端有一定位螺钉717，当根据管状件100的外经的不同，支承杆712伸出适当长度后，可拧紧定位螺钉717，使其顶端伸入支承杆722的纵向槽716内并紧压在纵向槽716的顶表面上，从而将支承杆712固定在所伸出的长度位置上。如图9所示，活动支架72的构造类似于固定支架71，它具有支座721，支承杆712，孔723，支承头724，纵向槽726，定位螺钉727。不同的是，在支承头724上安装一个可自由转动的支承滚725。此外，支座721具有一侧臂728，侧臂728与气缸730的活塞杆731铰接。气缸730的下部与一支座731固定连接。支座721的下部与一铰链座729铰接。如图1所示，支座732和铰链座729都与系统拖架10固定连接。

本发明的管状件100的旋转和移动装置8如图10和11所示。旋转和移动装置8包括移动驱动机构81和旋转驱动机构84。移动驱动装置81具有一双级摆线针轮减速机811。双级摆线针轮减速机811的输出轴通过一联轴器812与一轴813相连。在轴813上固定安装一链轮814。在轴813的上方有另一轴825，在轴825上固定安装一链轮826，轴813的轴线与轴825的轴线平行，并位于同一个铅垂平面内。远离轴813和轴825有另外两根轴815和816，在轴815和轴816上分别固定安装一个链轮817和一个链轮818，轴815的轴线与轴813的轴线平行，并位于同一个水平面内。轴816的轴线与轴825的轴线平行，并位于同一个水平面内。轴816的轴线与轴815的轴线位于同一铅垂平面内。在链轮814，826，817，和818上有一链条819。移动驱动机构81的双级摆线针轮减速机811固定安装在系统拖架10上，轴813，825，815和816可转动地安装在系统拖架10上。在链条819上固定安装一驱动臂820。驱动臂820与一装有车轮的小车821固定连接。小车821由固定安装在系统拖架10上面的轨道822支承。在小车821上固定安装着上述的旋转驱动机构84。旋转驱动机构84具有一单级摆线针轮减速机841。在单级摆线针轮减速机841的输出轴上固定安装一链轮842。在单级摆线针轮减速机841的上方有一轴843，在轴843上固定安装一链轮844，单级摆线针轮减速机841输出轴的轴线与轴843的轴线平行。在链轮842和844上有一链条845。单级摆线针轮减速机841固定安装在小车821上。轴843可转动地安装在小车821上。在轴843的一端安装一普通的多爪卡盘846，用于卡住管状件100的一端，当旋转驱动机构84工作时，便可使管状件100转动。在小车821上还固定安装两个支座823，在每个支座823上部可转动地安装一个拖滚824，用于支承管状件100的一端。当移动驱动机构81工作时，在固定在链条819上的驱动臂820的驱动下，小车821便可在轨道822上作往复移动，从而使管状件100作往复移动。因此，当移动驱动机构81和旋转驱动机构84工作时，管状件100便可边移动边转动。

本发明的可同时喷涂管状件内外表面的喷釉系统的工作过程如下。

将内外表面经过喷砂处理的管状件100放在图1所示的处于支承位置的活动支承72和管状件100的旋转和移动驱动装置8的移动驱动机构81的小车821的拖滚824上，用旋转驱动机构84的多爪卡盘846卡住管状件100的右端，启动移动驱动机构81，小车821开始在轨道822上向前(向左侧)移动，管状件100随小车821一起向前移动，当小车821将要与其一处于支承位置的活动支承72相撞时，该活动支承72的气缸730的活塞杆731缩回，使支座721从支承位置摆开，小车821和管状件100继续前进，直到管状件100的右端已在水冷喷釉料室5内处于合适位置，此时管状件100已由图1所示的固定支承71支承。

在管状件100由固定支承71支承前，图1所示的内釉料喷枪3的喷枪体31被固定支架61和活动支架62支承着。当小车821和管状件100一起向前移动，管状件100的左端将要与某一活动支架62相撞时，该活动支架62的气缸621的活塞杆626缩回，使支承体622从支承位置摆开，小车821和管状件100继续前进。

当管状件100的右端已在水冷喷釉料室5内处于合适位置时，内釉料喷枪3基本上位于管状件100的孔内，内釉料喷枪3的喷枪头32和外釉料喷枪4分别对着管状件100的内外壁，并处于合适位置。

喷釉开始，此时，位于水冷喷釉料室5的加热喷射室57内的中频感应加热器54很快将管状件100加热到约400℃～750℃；氧气与乙炔的混合气体或氧气与天然气的混合气体从每个外釉料喷枪4的喷嘴43的多个纵向孔436中喷出，喷向管状件100的外壁并燃烧，将管状件100加热到500℃～850℃，与此同时，氮气和釉料粉末的混合物从每个外釉料喷枪4的喷嘴43的中心孔435中喷出，喷向管状件100的外壁，熔融后粘接到外壁上；氮气和釉料粉末的混合物从内釉料喷枪3的喷枪头32的喷嘴3241，3251和3261中喷出，喷向管状件100的内壁，熔融后粘接到内壁上。

当管状件100向左移动，喷枪头32进入管状件100内部时，压缩空气从压缩空气喷管3232喷出，目的在于将管状件100的全部内表面上的粉尘清理干净。

喷釉开始时，管状件100的旋转和移动装置8的移动驱动机构81和旋转驱动机构84同时工作，使管状件100边向右侧移动边旋转，从而使釉料同时而连续均匀地喷向管状件100的内外壁，熔融后粘接到内外壁的全部表面上。

因为喷射物中含有大量氮气，所以对管状件100内外壁的喷釉是在氮气保护下进行的。这样可防止管状件在高温下被氧化腐蚀。

在管状件100边向右移动边旋转的过程中，当管状件100已喷完釉的部分顺次通过位于水冷喷釉料室5的加热喷射室57右侧的再加热喷枪55的位置，位于水冷喷釉料室5的右侧的金属蒸气室51的位置，位于水冷喷釉室5外面的高分子材料液体喷枪9的位置时，管状件100外壁上的釉料依次经过相应的处理，并取得了前述的相应效果。

当管状件100向右移动，它的左端离开某一内釉料喷枪的支承装置6的活动支架62时，该活动支架62的活塞杆626伸出，使支承体622从非支承位置摆回到支承位置，以支承内釉料喷枪3的喷枪体31。

当管状件100的旋转和移动装置8的小车821向右移动，离开管状件的支承装置7的某一活动支承72时，该活动支承72的活塞杆731伸出，使支座721从非支承位置摆回到支承位置，以支承喷了釉的管状件100。

可以在高分子材料液体喷枪9的右侧设置一电磁吸管状件装置11。该电磁吸管状件装置11为普通的半圆形电磁铁，被安装在系统支架10上位于管状件100的上方，贴近管状件100的上半圆。设置电磁吸管装置11的目的是，在管状件100向右边移动边旋转的过程中，以电磁吸力的方式从管状件100的上方对管状件100提供一种支承，代替上述的活动支架72，以免活动支架72的滚轮725摩伤管状件100外壁上的釉面。

Claims (19)

1.一种喷釉系统包括：

一内釉料喷枪的釉料供给装置(1)，该装置包括至少三台釉料定量供给器和至少三台釉料供给泵；

一外釉料喷枪的釉料供给装置(2)，该装置包括至少三台釉料定量供给器和至少三台釉料供给泵；

一内釉料喷枪(3)；

一外釉料喷枪(4)；

一水冷喷釉料室(5)，它具有一加热喷射室(57)，在所说的加热喷射室(57)内安装一圆环形中频感应加热器(54)，所说的内釉料喷枪(3)和外釉料喷枪(4)伸入所说的加热喷射室(57)内；

一内釉料喷枪体(31)的支承装置(6)；

一管状件的支承装置(7)；

一管状件的旋转和移动装置(8)。

2.根据权利要求1所述的喷釉系统，其特征在于，在所说的加热喷射室(57)内安装一再加热喷枪(55)。

3.根据权利要求1或2所述的喷釉系统，其特征在于，所说的水冷喷釉料室(5)具有一金属蒸气室(56)，一可喷射锡的有机化合物的喷枪(59)伸入其内。

4.根据权利要求1或2所述的喷釉系统，其特征在于，在所说的水冷喷釉料室(5)的外面靠近其右侧壁安装一可喷射高分子液体材料的喷枪(9)。

5.根据权利要求3所述的喷釉系统，其特征在于，在所说的水冷喷釉料室(5)的外面靠近其右侧壁安装一可喷射高分子液体材料的喷枪(9)。

6.根据权利要求1或2所述的喷釉系统，其特征在于，所说的内釉料喷枪体(31)的支承装置(6)包括固定支架(61)和活动支承(62)。

7.根据权利要求3所述的喷釉系统，其特征在于，所说的内釉料喷枪体(31)的支承装置(6)包括固定支架(61)和活动支承(62)。

8.根据权利要求4所述的喷釉系统，其特征在于，所说的内釉料喷枪体(31)的支承装置(6)包括固定支架(61)和活动支承(62)。

9.根据权利要求5所述的喷釉系统，其特征在于，所说的内釉料喷枪体(31)的支承装置(6)包括固定支架(61)和活动支承(62)。

10.根据权利要求1或2所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

11.根据权利要求3所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

12.根据权利要求4所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

13.根据权利要求5所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

14.根据权利要求6所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

15.根据权利要求7所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

16.根据权利要求8所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

17.根据权利要求9所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的支承装置(7)包括固定支承(71)和活动支承(72)。

18.根据权利要求1或17所述的喷釉系统，其特征在于，所说的管状件的旋转和移动装置(8)包括移动驱动机构(81)和旋转驱动机构(84)。

19.根据权利要求5或9或13或17所述的喷釉系统，其特征在于，在所说的高分子液体材料喷枪(9)的右侧安装一电磁吸管状件装置(11)。

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