CN111250327A - 一种涂塑钢管制造设备及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂塑钢管制造技术领域，公开了一种涂塑钢管制造设备及制造工艺，包括进料装置、轨道和出料装置，其中所述轨道包括相互垂直连接的y向轨道和x向轨道；所述y向轨道上依次安装有内喷装置、钢管固定组件和钢管预热装置；所述钢管固定组件与进料装置相适配，且钢管固定组件包括对称设置的第一固定装置和第二固定装置，还包括固定于y向轨道上的支撑座，且支撑座位于第一固定装置与第二固定装置之间；所述制造设备还包括沿x向轨道依次设置的外喷装置和固化箱；综上，本发明全自动化的实现钢管进料、固定、喷涂、固化及出料，同时在喷涂过程中一次性完成钢管的内喷及外喷，从而大大提高了涂塑钢管的生产的效率。

Description

一种涂塑钢管制造设备及制造工艺
技术领域
本发明涉及涂塑钢管制造技术领域，具体涉及一种涂塑钢管制造设备及制造工艺。
背景技术
涂塑钢管，又名涂塑管、钢塑复合管、涂塑复合钢管，是以钢管为基体，通过喷、滚、浸、吸工艺在钢管(底管)内表面熔接一层塑料防腐层或在内外表面熔接塑料防腐层的钢塑复合钢管。
在现有技术中，关于涂塑钢管的制造步骤主要包括：制备毛坯钢管、对毛坯钢管进行预热、执行毛坯钢管的内外喷涂、固化、补喷、再次固化；
其中，关于在执行毛坯钢管的内外喷涂操作时，大多基于人工方式完成，从而存在生产效率差、成本高的问题；
另外，在内外喷涂中，为保证毛坯钢管的稳定性，需要毛坯钢管进行限位固定，由此会对毛坯钢管的内壁或外壁形成一定遮挡，进而无法形成全面喷涂，即后续需要进行补喷操作，使得整体涂塑钢管的生产步骤较多，且在补喷操作下还易出现喷涂质量不均的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种涂塑钢管制造设备及制造工艺，用以解决上述背景技术中提出的现有涂塑钢管生产质量不均、效率较低且成本较高的问题。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种涂塑钢管制造设备，包括进料装置、轨道和出料装置，其中所述轨道包括相互垂直并相互连接的y向轨道和x向轨道；
所述y向轨道上依次安装有内喷装置、钢管固定组件和钢管预热装置；其中所述钢管固定组件与进料装置相适配，且钢管固定组件包括对称设置的第一固定装置和第二固定装置；所述第一固定装置、第二固定装置、内喷装置和钢管预热装置的底部均设有行走小车，且行走小车与轨道适配，以实现对应装置的移动；
所述第一固定装置和第二固定装置均包括支撑柱、以及固定于支撑柱顶部的安装架，所述安装架为十字型结构，共有四个端部，且其顶部沿y方向形成有延伸部，所述延伸部顶部和安装架剩余的三个端部均安装有定位气缸，且每个定位气缸的活动端均固定有可转动的托轮，其中一个所述托轮为主动轮，且与主动轮相对应的定位气缸上固定有驱动电机，以驱动主动轮转动，所述延伸部顶部的定位气缸为滑动安装，且延伸部上还安装有限位气缸，以驱动定位气缸沿y轴方向往复滑动；
所述钢管固定组件还包括固定于y向轨道上的支撑座，且支撑座位于第一固定装置与第二固定装置之间，用以放置待涂塑的毛坯钢管，并配合实现钢管固定组件的固定方式的切换；
所述制造设备还包括沿x向轨道依次设置的外喷装置和固化箱，且出料装置与x向轨道相适配，并位于固化箱的出料端。
进一步的，所述进料装置和出料装置均采用皮带传送结构或链条传送结构中的一种。
进一步的，所述进料装置包括依次连接的低位水平部、斜升部和高位水平部，且高位水平部的出料端与钢管固定组件相配合。
进一步的，所述延伸部顶部开设有滑槽，对应的所述定位气缸底部焊接有滑块，且滑块与滑槽均为凸型结构，并相互配合。
进一步的，所述支撑座为可升降结构，包括升降气缸和卡座，且卡座固定于升降气缸的顶部。
进一步的，所述卡座的顶部开设有V型槽，且V型槽与待涂塑的毛坯钢管相配合。
进一步的，所述内喷装置包括内喷枪、负吸箱和储料箱，其中所述内喷枪的一端贯穿第一固定装置，另一端固定于负吸箱上，所述负吸箱固定于储料箱顶部；所述内喷枪包括固定外管、以及贯穿固定外管的喷出管，且喷出管的一端安装有喷头，另一端与储料箱连接，所述固定外管内开设有负吸通道，且负吸通道与负吸箱导通。
进一步的，所述钢管预热装置上至少安装有两个加热管束，且两个加热管束外均贯穿第二固定装置；至少有一个所述加热管束位于与内喷枪相对应的位置处，以伸入钢管内部，至少有一个所述加热管束低于最低处的托轮，以位于钢管外部。
一种涂塑钢管制造工艺，应用上述公开的制造设备生产涂塑钢管，具体包括如下步骤：
S1.通过进料装置执行毛坯钢管的进料；
S2.通过钢管固定组件接收上述进料的毛坯钢管，并形成毛坯钢管的外切固定；
S3.沿y向轨道移动内喷装置，并通过内喷装置执行毛坯钢管的内壁喷涂；
S4.复位内喷装置，通过沿y向轨道移动钢管预热装置，执行毛坯钢管的外壁预热及内壁固化；
S5.基于钢管固定组件切换毛坯钢管的固定方式，以形成内切固定；
S6.沿x向轨道移动钢管固定组件中的固定装置，将毛坯钢管送入外喷装置中，执行外喷装置的外壁喷涂；
S7.沿x向轨道移动，将喷涂后的钢管送入固化箱中，执行钢管的外壁固化，获得成品涂塑钢管；
S8.沿x向轨道移动，将成品涂塑钢管送入出料装置中，以执行成品涂塑钢管的出料。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
1)、全自动化的实现钢管进料、固定、喷涂、固化及出料，同时在喷涂过程中还能一次性完成钢管的内喷及外喷，从而大大提高了涂塑钢管的生产的效率；并且，在内喷及外喷过程中，基于钢管固定组件的配合能有效避免喷涂死角的出现，进而无需进行补喷操作，进一步降低了涂喷钢管的制造步骤及制造成本，并有效避免补喷产生的喷涂不均的问题。
2)、上述钢管固定组件主要包括四个可移动的托轮，能有效形成钢管的外切固定或内切固定，由此，既能满足钢管喷涂时固定的需要，又能通过固定方式的切换避免出现喷涂死角，进而满足全面喷涂的需要；并且整体结构简单、稳定且成本低。
3)、基于进料装置实现钢管进料，且进料装置包括低位水平部、斜升部和高位水平部，由此既保证了进料装置与钢管固定组件的适配，又无需对钢管进行人工抬起。
4)、基于内喷装置实现钢管内壁喷涂，且内喷装置中还设有回收组件，以实现多余涂料的回收，从而有效降低涂料的浪费，并保证内涂的均匀性。
5)、基于钢管预热装置实现钢管的预热，且钢管预热装置包括伸入钢管内部的加热管束、以及位于钢管外部的加热管束，由此在预热过程中还有效实现内涂后的初步固化，从而进一步保证在后续外喷时钢管固定组件不会造成内涂的磨损。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明中进料装置的结构示意图；
图3为本发明中y向轨道的结构示意图；
图4为本发明中内喷装置的结构示意图；
图5为本发明中第一固定装置的结构示意图；
图6为本发明中定位气缸、延伸部与限位气缸的装配示意图；
图7为本发明中托轮与钢管的一种配合示意图；
图8为本发明中托轮与钢管的另一种配合示意图；
图9为本发明中支撑座的结构示意图。
1-进料装置；11-低位水平部；12-斜升部；13-高位水平部；2-轨道；21-y向轨道；22-x向轨道；3-内喷装置；31-内喷枪；311-喷头；312-固定外管；313-负吸通道；314-喷出管；32-负吸箱；33-储料箱；4-钢管固定组件；41-第一固定装置；411-支撑柱；412-安装架；143-延伸部；414-定位气缸；415-托轮；416-限位气缸；417-滑槽；418-滑块；42-第二固定装置；43-支撑座；431-升降气缸；432-卡座；5-钢管预热装置；51-加热管束；6-外喷装置；7-固化箱；8-出料装置
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，以下结合附图及实施例，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。
如图1所示的一种涂塑钢管制造设备，具体包括进料装置1、轨道2和出料装置8，其中轨道2包括相互垂直并相互连接的y向轨道21和x向轨道22；y向轨道21上依次安装有内喷装置3、钢管固定组件4和钢管预热装置5；且整体制造设备还包括沿x向轨道22依次设置的外喷装置6和固化箱7，且出料装置8与x向轨道22相适配，并位于固化箱7的出料端。
基于上述制造设备，本发明还提供了一种涂塑钢管制造工艺，以应用上述制造设备生产涂塑钢管，具体包括如下步骤：
S1.通过进料装置1执行毛坯钢管的进料；
S2.通过钢管固定组件4接收上述进料的毛坯钢管，并形成毛坯钢管的外切固定；
S3.沿y向轨道21移动内喷装置3，并通过内喷装置3执行毛坯钢管的内壁喷涂；
S4.复位内喷装置3，通过沿y向轨道21移动钢管预热装置5，执行毛坯钢管的外壁预热及内壁固化；
S5.基于钢管固定组件4切换毛坯钢管的固定方式，以形成内切固定；
S6.沿x向轨道22移动钢管固定组件4中的固定装置，将毛坯钢管送入外喷装置6中，执行外喷装置6的外壁喷涂；
S7.沿x向轨道22移动，将喷涂后的钢管送入固化箱7中，执行钢管的外壁固化，获得成品涂塑钢管；
S8.沿x向轨道22移动，将成品涂塑钢管送入出料装置8中，以执行成品涂塑钢管的出料。
针对上述制造设备：
作为一可实施方式，钢管固定组件4的结构形式如图3所示：包括对称设置的第一固定装置41和第二固定装置42，还包括固定于y向轨道21上的支撑座43，且支撑座43位于第一固定装置41与第二固定装置42之间；
具体，支撑座43用以放置待涂塑的毛坯钢管，并配合第一固定装置41和第二固定装置42实现钢管固定组件4的固定方式的切换；
另外，第一固定装置41、第二固定装置42、内喷装置3和钢管预热装置5的底部均设有行走小车，且行走小车与轨道2适配，以实现对应装置的移动。
在本实施方式中，进一步的，关于第一固定装置41和第二固定装置42的结构形式如图5所示：均包括支撑柱411、以及固定于支撑柱411顶部的安装架412，安装架412为十字型结构，共有四个端部，且其顶部沿y方向形成有延伸部413，延伸部413顶部和安装架412剩余的三个端部均安装有定位气缸414，且每个定位气缸414的活动端均固定有可转动的托轮415，其中一个托轮415为主动轮，且与主动轮相对应的定位气缸414上固定有驱动电机，以驱动主动轮转动，延伸部413顶部的定位气缸414为滑动安装，且延伸部413上还安装有限位气缸416，以驱动定位气缸414沿y轴方向往复滑动。
在本实施方式中，更进一步的，关于支撑座43的结构形式如图9所示：支撑座43为可升降结构，包括升降气缸431和卡座432，且卡座432固定于升降气缸431的顶部。
综上，关于整体钢管固定组件4的工作原理为：
(1)基于进料装置1进料时，毛坯钢管与第一固定装置41和第二固定装置42均形成图8所示的外切固定：启动限位气缸416，沿y轴方向产生回缩，从而拉动对应的定位气缸414产生移动，以此使得最高处的托轮415与其他托轮415形成错位，基于此使得毛坯钢管能有效落入两个固定装置内；然后复位限位气缸416，由此使得最高处的托轮415限定于毛坯钢管最顶处，此时则形成毛坯钢管的四个方向的限定，保证了外切固定的稳定。具体，在此状态下则可配合内喷装置3及钢管预热装置5形成内喷及预热操作。
(2)完成毛坯钢管的内喷及预热后，配合支撑座43切换为图7所示的内切固定：启动升降气缸431，以抬起卡座432，从而使卡座432与毛坯钢管的底部相配合，实现毛坯钢管的放置；然后第一固定装置41和第二固定装置42沿y轴方向相互远离，使得托轮415脱离毛坯钢管；接着回缩定位气缸414，所得四个托轮415相互靠近，以保证四个托轮415均能插入毛坯钢管的内部；复位第一固定装置41和第二固定装置42，使得四个托轮415进入毛坯钢管内，并形成对毛坯钢管内壁的支撑，由此完成内切固定。具体，在此状态下则可配合外喷装置6和固化箱7形成外喷及固化操作。
具体，在完成内切固定后，便可回缩升降气缸431，以实现卡座432的复位。
另外，在四个托轮415中，设有一个主动轮，并对应连接有驱动电机，由此在上述内喷、预热、外喷及固化操作时均可实现毛坯钢管的自转，进而保证喷涂及成型的均匀性，大大提高了涂塑钢管的成型质量。
作为一优选实施方式，关于卡座432，可在其顶部开设有V型槽，且V型槽与待涂塑的毛坯钢管相配合；具体，在本实施方式中能有效提高毛坯钢管放置的稳定性，从而避免出现钢管掉落的问题，以保证固定切换的有效完成。
作为一优选实施方式，关于延伸部413与定位气缸414的配合形式如图6所示：在延伸部413顶部开设有滑槽417，对应的定位气缸414底部焊接有滑块418，且滑块418与滑槽417均为凸型结构，并相互配合。具体，在本实施方式中能有效提高对应托轮415移动的稳定性，进而保证整体钢管固定组件4及钢管固定的稳定性。
作为一可实施方式，进料装置1和出料装置8均采用皮带传送结构或链条传送结构中的一种。具体，出料装置8的高度应与最低处的托轮415相对应，从而有效承接成品涂塑钢管。
在本实施方中，进一步的，关于进料装置1的结构形式如图2所示：包括依次连接的低位水平部11、斜升部12和高位水平部13，且高位水平部13的出料端与钢管固定组件4相配合。由此保证在钢管上料过程中无需进行人工抬起钢管的操作，从而大大降低了钢管上料的工作量及难度。
作为一可实施方式，关于内喷装置3的结构形式如图3和图4所示：包括内喷枪31、负吸箱32和储料箱33，其中内喷枪31的一端贯穿第一固定装置41，另一端固定于负吸箱32上，负吸箱32固定于储料箱33顶部；内喷枪31包括固定外管312、以及贯穿固定外管312的喷出管314，且喷出管314的一端安装有喷头311，另一端与储料箱33连接，固定外管312内开设有负吸通道313，且负吸通道313与负吸箱32导通。
综上，关于整体内喷装置3的使用原理为：
在钢管固定组件4实现外切固定后，启动内喷装置3，使得内喷枪31穿过第一固定装置41，并逐渐伸入毛坯钢管的内部，此时基于喷出管314的导通，将储料箱33内储存的喷料导送至喷头311处，然后由喷头311喷出而附着于毛坯钢管的内壁上。具体，喷头311为负吸喷头，或者在喷出管314上安装负吸喷出机构，用以保证涂料的有效喷出；并且，整体内喷装置3采用静电喷涂原理，使得涂料能均匀且稳定的附着于钢管内壁上。
另外，在上述内喷过程中，负吸箱32还与负吸通道313配合，已抽出钢管内部悬浮的涂料，从而实现涂料的回收。具体，在负吸箱32中可设置负吸风机作为负吸驱动结构，从而保证负吸回收的有效实现。
作为一可实施方式，关于钢管预热装置5的结构形式如图3所示：钢管预热装置5上至少安装有两个加热管束51，且两个加热管束51外均贯穿第二固定装置42；至少有一个加热管束51位于与内喷枪31相对应的位置处，以伸入钢管内部，至少有一个加热管束51低于最低处的托轮415，以位于钢管外部。
综上，关于整体钢管预热装置5的使用原理为：
在完成内喷装置3的内喷后，执行内喷装置3的复位，与此同时启动钢管预热装置5，以沿y向轨道21产生移动，在此过程中将其中一个加热管束51贯穿第二固定装置42，并伸入至毛坯钢管的内部，以形成对毛坯钢管内壁的加热，由此能有效实现上述内喷涂料的初步固化；另外，还有一个加热管束51位于毛坯钢管的下方，以在毛坯钢管转动时形成对其外壁的均匀预热。具体，关于加热管束51，有多个电极加热管组合形成。
作为一可实施方式，关于外喷装置6，在其内部设有外喷头，以实现对钢管的外喷操作，并且还设有外喷回收装置，具体外喷头位于钢管上方，外喷回收装置位于钢管下方，且外喷装置6进行幕帘式涂覆。
作为一可实施方式，关于外喷装置6和固化箱7，在其进入口均可设置电动卷帘门，以实现外喷装置6及固化箱7的封闭，其中可减少外喷时的灰尘污染，还可减少固化箱7的热量流失。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：包括进料装置(1)、轨道(2)和出料装置(8)，其中所述轨道(2)包括相互垂直并相互连接的y向轨道(21)和x向轨道(22)；
所述y向轨道(21)上依次安装有内喷装置(3)、钢管固定组件(4)和钢管预热装置(5)；其中所述钢管固定组件(4)与进料装置(1)相适配，且钢管固定组件(4)包括对称设置的第一固定装置(41)和第二固定装置(42)；所述第一固定装置(41)、第二固定装置(42)、内喷装置(3)和钢管预热装置(5)的底部均设有行走小车，且行走小车与轨道(2)适配，以实现对应装置的移动；
所述第一固定装置(41)和第二固定装置(42)均包括支撑柱(411)、以及固定于支撑柱(411)顶部的安装架(412)，所述安装架(412)为十字型结构，共有四个端部，且其顶部沿y方向形成有延伸部(413)，所述延伸部(413)顶部和安装架(412)剩余的三个端部均安装有定位气缸(414)，且每个定位气缸(414)的活动端均固定有可转动的托轮(415)，其中一个所述托轮(415)为主动轮，且与主动轮相对应的定位气缸(414)上固定有驱动电机，以驱动主动轮转动，所述延伸部(413)顶部的定位气缸(414)为滑动安装，且延伸部(413)上还安装有限位气缸(416)，以驱动定位气缸(414)沿y轴方向往复滑动；
所述钢管固定组件(4)还包括固定于y向轨道(21)上的支撑座(43)，且支撑座(43)位于第一固定装置(41)与第二固定装置(42)之间，用以放置待涂塑的毛坯钢管，并配合实现钢管固定组件(4)的固定方式的切换；所述制造设备还包括沿x向轨道(22)依次设置的外喷装置(6)和固化箱(7)，且出料装置(8)与x向轨道(22)相适配，并位于固化箱(7)的出料端。
2.根据权利要求1所述的一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：所述进料装置(1)和出料装置(8)均采用皮带传送结构或链条传送结构中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：所述进料装置(1)包括依次连接的低位水平部(11)、斜升部(12)和高位水平部(13)，且高位水平部(13)的出料端与钢管固定组件(4)相配合。
4.根据权利要求1所述的一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：所述延伸部(413)顶部开设有滑槽(417)，对应的所述定位气缸(414)底部焊接有滑块(418)，且滑块(418)与滑槽(417)均为凸型结构，并相互配合。
5.根据权利要求1所述的一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：所述支撑座(43)为可升降结构，包括升降气缸(431)和卡座(432)，且卡座(432)固定于升降气缸(431)的顶部。
6.根据权利要求5所述的一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：所述卡座(432)的顶部开设有V型槽，且V型槽与待涂塑的毛坯钢管相配合。
7.根据权利要求1所述的一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：所述内喷装置(3)包括内喷枪(31)、负吸箱(32)和储料箱(33)，其中所述内喷枪(31)的一端贯穿第一固定装置(41)，另一端固定于负吸箱(32)上，所述负吸箱(32)固定于储料箱(33)顶部；所述内喷枪(31)包括固定外管(312)、以及贯穿固定外管(312)的喷出管(314)，且喷出管(314)的一端安装有喷头(311)，另一端与储料箱(33)连接，所述固定外管(312)内开设有负吸通道(313)，且负吸通道(313)与负吸箱(32)导通。
8.根据权利要求7所述的一种涂塑钢管制造设备，其特征在于：所述钢管预热装置(5)上至少安装有两个加热管束(51)，且两个加热管束(51)外均贯穿第二固定装置(42)；至少有一个所述加热管束(51)位于与内喷枪(31)相对应的位置处，以伸入钢管内部，至少有一个所述加热管束(51)低于最低处的托轮(415)，以位于钢管外部。
9.一种涂塑钢管制造工艺，其特征在于，应用权利要求1-8中任意一项所述的制造设备生产涂塑钢管，包括如下步骤：
S1.通过进料装置(1)执行毛坯钢管的进料；
S2.通过钢管固定组件(4)接收上述进料的毛坯钢管，并形成毛坯钢管的外切固定；
S3.沿y向轨道(21)移动内喷装置(3)，并通过内喷装置(3)执行毛坯钢管的内壁喷涂；
S4.复位内喷装置(3)，通过沿y向轨道(21)移动钢管预热装置(5)，执行毛坯钢管的外壁预热及内壁固化；
S5.基于钢管固定组件(4)切换毛坯钢管的固定方式，以形成内切固定；
S6.沿x向轨道(22)移动钢管固定组件(4)中的固定装置，将毛坯钢管送入外喷装置(6)中，执行外喷装置(6)的外壁喷涂；
S7.沿x向轨道(22)移动，将喷涂后的钢管送入固化箱(7)中，执行钢管的外壁固化，获得成品涂塑钢管；
S8.沿x向轨道(22)移动，将成品涂塑钢管送入出料装置(8)中，以执行成品涂塑钢管的出料。
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Assignee: Hebei Ruisen Education Technology Co.,Ltd.

Assignor: XINGTAI POLYTECHNIC College

Contract record no.: X2023980034789

Denomination of invention: A Kind of Plastic Coated Steel Pipe Manufacturing Equipment and Manufacturing Process

Granted publication date: 20210112

License type: Common License

Record date: 20230417