CN109453929B - 土木工程管道纳米涂层喷涂结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

土木工程管道纳米涂层喷涂结构，包括电动推杆和纳米涂料输送管，所述纳米涂料输送管与供料箱连接，其特征在于：所述电动推杆连接有铰接连杆一，所述铰接连杆一连接有喷头结构，喷头结构分为通过铰接架顺次连接的前定位圈、中定位圈和后定位圈，所述喷头结构的中段安装有双头电机，其中：双头电机的一侧连接有固定在中定位圈上的轴承套筒一，轴承套筒一连接有万向节一，双头电机的另一侧通过万向节二连接有固定在后定位圈上面的轴承套筒二；本发明的有益效果，本发明可以已经预埋完成的管道进行重新喷涂，维护保养，增加管道的看腐蚀性能，增加管道的使用寿命，适合推广使用。

Description

土木工程管道纳米涂层喷涂结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种土木工程管道纳米涂层喷涂结构及其施工方法。

背景技术

纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使涂料获得新的功能。例如：粒度进入纳米尺度，材料表面活性中心的增多可提高其化学催化和光催化的反应能力，在紫外线和氧气的作用下给予涂层自清洁能力；表面活性中心与成膜物质的官能团可发生次化学键结合，大大增加涂层的刚性和强度，从而改进涂层的耐划伤性；高表面能的纳米材料表面经过改性可以获得同时憎水和憎油的特性，用于内外墙涂料可以显著提高涂层的抗污性并可提高耐候性；某些粒径小于100nm的纳米材料，对、Y射线具有吸收和散射作用，可提高涂层防辐射的能力，在内外墙涂料中可起到防氡气的作用；将纳米材料用在底漆中，可以增加底漆与基材的附着力，提高机械强度，且纳米级的颜料与底漆的强作用力及填充效果，有助于改进底漆一涂层的界面结合。

在土木工程施工过程中，地下管道的埋设施工环境复杂，同时要管道的耐腐蚀性要求较很高，因此，都会在管道内部喷射涂层来增加管道的使用寿命，同时有的管道使用一段时间后，也需要再次进行喷涂保养增加使用寿命，而目前对已经埋设好的管道进行喷涂保养的设备较少。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种土木工程管道纳米涂层喷涂结构及其施工方法，本发明可以已经预埋完成的管道进行重新喷涂，维护保养，增加管道的看腐蚀性能，增加管道的使用寿命。

本发明所采用的技术方案如下：

土木工程管道纳米涂层喷涂结构，包括电动推杆和纳米涂料输送管，所述纳米涂料输送管与供料箱连接，其特征在于：

所述电动推杆连接有铰接连杆一，所述铰接连杆一连接有喷头结构，喷头结构分为通过铰接架顺次连接的前定位圈、中定位圈和后定位圈，所述喷头结构的中段安装有双头电机，其中：双头电机的一侧连接有固定在中定位圈上的轴承套筒一，轴承套筒一连接有万向节一，双头电机的另一侧通过万向节二连接有固定在后定位圈上面的轴承套筒二；

所述前定位圈内安装有轴承，喷料箱安装在轴承内，所述喷料箱上均布安装有喷头，所述喷料箱的尾部固定有后盖，所述后盖上连接有进料管，万向节一穿入喷料箱内带动起旋转；所述万向节一的末端上安装有弹簧柱二，弹簧柱二上连接有两个半圆形成的轮架，轮架上倾斜安装有滚轮；

小轴承套筒穿过轴承套筒二与万向节二连接，所述小轴承套筒内设有储料罐，小轴承套筒外围安装有固定板，所述固定板上安装有橡皮刷，所述储料罐和小轴承套筒上设有出料孔，小轴承套筒外侧还设有密封盖圈将储料罐和小轴承套筒密封，进料管连接在密封盖圈的侧边；所述固定板上还连接有固定架圈，纳米涂料输送管穿在铰接连杆一内与储料罐连接。

优先地，所述轴承套筒一与中定位圈之间、轴承套筒二与后定位圈之间均安装有横向的缓冲弹簧柱。

优先地，所述后盖与万向节一以及喷料箱的交接处均安装有密封圈。

优先地，所述万向节一还连接有柔性杆，所述柔性杆上安装有固定板，所述固定板上安装有探照灯和摄像头。

基于上述装置，本发明还提出一种土木工程管道纳米涂层喷涂施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）先将纳米涂料输送管与穿在铰接连杆一内与储料罐连接，取下橡皮刷，之后将喷头结构放置在管道内，轮架上面的滚轮按压在管壁上，并开启探照灯和摄像头查看管道内情况，通过将铰接连杆一与电动推杆连接；

2）启动双头电机，通过双头电机的带动轴承套筒一和万向节二旋转，轴承套筒一带动万向节一旋转，之后便带动喷料箱及其附属喷头和轮架同时旋转，在此过程中，后盖静止不动；

3）万向节二带动轴承套筒二和小轴承套筒旋转，在此过程中，储料罐及铰接连杆一不旋转；

4）通过供料箱开始对纳米涂料输送管进行供料，之后纳米涂料进入储料罐内，由于储料罐和小轴承套筒上设有出料孔，小轴承套筒上的出料孔在旋转过程中与储料罐出料孔进行交叉或重合，在此过程中，纳米涂料进入进料管；

5）纳米涂料顺着进料管进入喷料箱内，之后通过喷头将纳米涂料喷出到管道的内管壁上，电动推杆推动铰接连杆一缓慢前进进行喷涂，直到整个管道喷涂完成为止。

本发明的有益效果，本发明可以已经预埋完成的管道进行重新喷涂，维护保养，增加管道的看腐蚀性能，增加管道的使用寿命，适合推广使用。

附图说明

图1是本发明土木工程管道纳米涂层喷涂结构的整体结构示意图；

图2是本发明图1的剖切结构示意图；

图3是本发明图1另一个视图方向的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图所示，土木工程管道纳米涂层喷涂结构，包括电动推杆11和纳米涂料输送管30，所述纳米涂料输送管30与供料箱12连接，供料箱12用于向纳米涂料输送管30供应纳米涂料，电动推杆11连接有铰接连杆一7，铰接连杆一7是有多个的，可根据管道的长度来确定不同的数量，所述铰接连杆一7连接有喷头结构31，喷头结构31用于布设在管道中，喷头结构31分为通过铰接架34顺次连接的前定位圈26、中定位圈17和后定位圈323，个定位圈将整体结构撑起。所述喷头结构32的中段安装有双头电机18，其中：双头电机18的一侧连接有固定在中定位圈17上的轴承套筒一35，轴承套筒一35连接有万向节一61，双头电机18的另一侧通过万向节二62连接有固定在后定位圈323上面的轴承套筒二16；双头电机18可以使结构的双方同时联动。

所述前定位圈26内安装有轴承14，喷料箱37安装在轴承14内，所述喷料箱37上均布安装有喷头5，所述喷料箱37的尾部固定有后盖38，所述后盖38上连接有进料管8，万向节一61穿入喷料箱37内带动起旋转；所述万向节一61的末端上安装有弹簧柱二13，弹簧柱二13上连接有两个半圆形成的轮架27，轮架27上倾斜安装有滚轮4。采用弹簧柱二13可以使滚轮4具有柔性缓冲的压在管道的内壁上，同时滚轮4的倾斜安装也可以在轮架27被带动旋转过程中顺着管壁爬着前进。万向节一61还连接有柔性杆3，所述柔性杆3上安装有固定板2，所述固定板2上安装有探照灯和摄像头。当进入管道之后，探照灯打开，通过摄像头可以观察管内的工况。

小轴承套筒39穿过轴承套筒二16与万向节二62连接，所述小轴承套筒39内设有储料罐9，小轴承套筒39外围安装有固定板19，所述固定板19上安装有橡皮刷10，所述储料罐9和小轴承套筒39上设有出料孔，小轴承套筒39外侧还设有密封盖圈40将储料罐9和小轴承套筒39密封，进料管8连接在密封盖圈40的侧边；所述固定板19上还连接有固定架圈25，纳米涂料输送管30穿在铰接连杆一7内与储料罐9连接。

在双头电机18的旋转过程中，双头电机18的带动轴承套筒一35和万向节二62旋转，轴承套筒一35带动万向节一61旋转，之后便带动喷料箱37及其附属喷头5和轮架27同时旋转，在此过程中，后盖38静止不动，万向节二62带动轴承套筒二16和小轴承套筒39旋转，小轴承套筒39再传动固定板19旋转带动橡皮刷10旋转，在此过程中，储料罐9及铰接连杆一7不旋转。通过上述的传动过程中，多个喷头5和橡皮刷10是进行不断旋转对管道内部进行作业的。在此过程中，纳米涂料输送管30连着的储料罐9是不动的，之后通过储料罐9和小轴承套筒39两者得交叉进料进入进料管8内，之后再通过静止不动的进入后盖38排入喷料箱37内喷出，通过上述的设置方式和工作原理，既可以正常的进行进料喷头，又可以进行旋转机动。

此外，轴承套筒一35与中定位圈17之间、轴承套筒二16与后定位圈323之间均安装有横向的缓冲弹簧柱22。缓冲弹簧柱22作用是使各段之间采用弹性连接，后盖38与万向节一61以及喷料箱37的交接处均安装有密封圈15，密封圈15的作用是防止纳米涂料泄露。

基于上述装置，本发明还提出一种土木工程管道纳米涂层喷涂施工方法，包括以下步骤：

1）先将纳米涂料输送管30与穿在铰接连杆一7内与储料罐9连接，取下橡皮刷10，之后将喷头结构31放置在管道内，轮架27上面的滚轮4按压在管壁上，并开启探照灯和摄像头查看管道内情况，通过将铰接连杆一7与电动推杆11连接；

2）启动双头电机18，通过双头电机18的带动轴承套筒一35和万向节二62旋转，轴承套筒一35带动万向节一61旋转，之后便带动喷料箱37及其附属喷头5和轮架27同时旋转，在此过程中，后盖38静止不动；

3）万向节二62带动轴承套筒二16和小轴承套筒39旋转，在此过程中，储料罐9及铰接连杆一7不旋转；

4）通过供料箱12开始对纳米涂料输送管30进行供料，之后纳米涂料进入储料罐9内，由于储料罐9和小轴承套筒39上设有出料孔，小轴承套筒39上的出料孔在旋转过程中与储料罐9出料孔进行交叉或重合，在此过程中，纳米涂料进入进料管8；

5）纳米涂料顺着进料管8进入喷料箱37内，之后通过喷头5将纳米涂料喷出到管道的内管壁上，电动推杆11推动铰接连杆一7缓慢前进进行喷涂，直到整个管道喷涂完成为止。

实施例2

本实施例的结构与实施例1相同，本实施例主要应用于对已经使用过的预埋管道进行再次喷涂作业，延长其使用寿命。

一种土木工程管道纳米涂层喷涂施工方法，包括以下步骤：

1）先将纳米涂料输送管30与穿在铰接连杆一7内与储料罐9连接，安装上橡皮刷10，之后将喷头结构31放置在管道内，轮架27上面的滚轮4按压在管壁上，并开启探照灯和摄像头查看管道内情况，通过将铰接连杆一7与电动推杆11连接；

2）通过电动推杆11进行推动使喷头结构31进入到管道的最底部；

2）启动双头电机18，通过双头电机18的带动轴承套筒一35和万向节二62旋转，轴承套筒一35带动万向节一61旋转，之后便带动喷料箱37及其附属喷头5和轮架27同时旋转，在此过程中，后盖38静止不动；

3）万向节二62带动轴承套筒二16和小轴承套筒39旋转，小轴承套筒39再传动固定板19旋转带动橡皮刷10旋转，在此过程中，储料罐9及铰接连杆一7不旋转；

4）通过供料箱12开始对纳米涂料输送管30进行供料，之后纳米涂料进入储料罐9内，由于储料罐9和小轴承套筒39上设有出料孔，小轴承套筒39上的出料孔在旋转过程中与储料罐9出料孔进行交叉或重合，在此过程中，纳米涂料进入进料管8；

5）纳米涂料顺着进料管8进入喷料箱37内，之后通过喷头5将纳米涂料喷出到管道的内管壁上，电动推杆11拉动铰接连杆一7缓慢后退回来进行喷涂，由于喷头结构31一直做后退动作，橡皮刷10旋转不断对管壁进行洗刷，洗刷之后才会进行喷涂，洗刷之后的脏污会在喷头结构31的前进方向聚集，通过电动推杆11拉动，喷头结构31推动聚集的脏污前进，当整个管道喷涂完成时，喷头结构31回到起始的出发位置，脏污被推出管道外部。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (5)

1.土木工程管道纳米涂层喷涂结构，包括电动推杆(11)和纳米涂料输送管（30），所述纳米涂料输送管（30）与供料箱（12）连接，其特征在于：所述电动推杆(11)连接有铰接连杆一（7），所述铰接连杆一（7）连接有喷头结构（31），喷头结构（31）分为通过铰接架（34）顺次连接的前定位圈（26）、中定位圈（17）和后定位圈（323），所述喷头结构（31 ）的中段安装有双头电机（18），其中：双头电机（18）的一侧连接有固定在中定位圈（17）上的轴承套筒一（35），轴承套筒一（35）连接有万向节一（61），双头电机（18）的另一侧通过万向节二（62）连接有固定在后定位圈（323）上面的轴承套筒二（16）；所述前定位圈（26）内安装有轴承（14），喷料箱（37）安装在轴承（14）内，所述喷料箱（37）上均布安装有喷头（5），所述喷料箱（37）的尾部固定有后盖（38），所述后盖（38）上连接有进料管（8），万向节一（61）穿入喷料箱（37）内带动其 旋转；所述万向节一（61）的末端上安装有弹簧柱二（13），弹簧柱二（13）上连接有两个半圆形成的轮架（27），轮架（27）上倾斜安装有滚轮（4）；小轴承套筒（39）穿过轴承套筒二（16）与万向节二（62）连接，所述小轴承套筒（39）内设有储料罐（9），小轴承套筒（39）外围安装有固定板（19），所述固定板（19）上安装有橡皮刷（10），所述储料罐（9）和小轴承套筒（39）上设有出料孔，小轴承套筒（39）外侧还设有密封盖圈（40）将储料罐（9）和小轴承套筒（39）密封，进料管（8）连接在密封盖圈（40）的侧边；所述固定板（19）上还连接有固定架圈（25），纳米涂料输送管（30）穿在铰接连杆一（7）内与储料罐（9）连接。

2.根据权利要求1所述的土木工程管道纳米涂层喷涂结构，其特征在于：所述轴承套筒一（35）与中定位圈（17）之间、轴承套筒二（16）与后定位圈（323）之间均安装有横向的缓冲弹簧柱（22）。

3.根据权利要求1所述的土木工程管道纳米涂层喷涂结构，其特征在于：所述后盖（38）与万向节一（61）以及喷料箱（37）的交接处均安装有密封圈（15）。

4.根据权利要求1所述的土木工程管道纳米涂层喷涂结构，其特征在于：所述万向节一（61）还连接有柔性杆（3），所述柔性杆（3）上安装有固定板（2），所述固定板（2）上安装有探照灯和摄像头。

5.一种如权利要求1所述的土木工程管道纳米涂层喷涂结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）先将纳米涂料输送管（30）与穿在铰接连杆一（7）内与储料罐（9）连接，取下橡皮刷，之后将喷头结构（31）放置在管道内，轮架（27）上面的滚轮（4）按压在管壁上，并开启探照灯和摄像头查看管道内情况，通过将铰接连杆一（7）与电动推杆(11)连接；

2）启动双头电机（18），通过双头电机（18）带动轴承套筒一（35）和万向节二（62）旋转，轴承套筒一（35）带动万向节一（61）旋转，之后便带动喷料箱（37）及其附属喷头（5）和轮架（27）同时旋转，在此过程中，后盖（38）静止不动；

3）万向节二（62）带动轴承套筒二（16）和小轴承套筒（39）旋转，在此过程中，储料罐（9）及铰接连杆一（7）不旋转；

4）通过供料箱（12）开始对纳米涂料输送管（30）进行供料，之后纳米涂料进入储料罐（9）内，由于储料罐（9）和小轴承套筒（39）上设有出料孔，小轴承套筒（39）上的出料孔在旋转过程中与储料罐（9）出料孔进行交叉或重合，在此过程中，纳米涂料进入进料管（8）；

5）纳米涂料顺着进料管（8）进入喷料箱（37）内，之后通过喷头（5）将纳米涂料喷出到管道的内管壁上，电动推杆(11)推动铰接连杆一（7）缓慢前进进行喷涂，直到整个管道喷涂完成为止。