发明内容
本发明的目的在于提供一种喷涂压力稳定,石墨烯供应稳定,喷涂质量好,且石墨烯无团聚的石墨烯喷涂设备。
一种石墨烯喷涂设备,包括石墨烯回路和空气回路,所述石墨烯回路包括通过导管依次连通的石墨烯存储装置、泵体、过滤器、比例阀、蠕动泵和喷枪;所述比例阀具有进液口、出液口和用于控制所述比例阀的进液口以及所述比例阀的出液口开启大小的压力控制端口;所述喷枪具有进液口、控制接口、与所述控制接口连通的用于控制所述进液口开启或关闭的气动控制元件、用于喷射石墨烯的喷射口、用于控制所述喷射口喷射压力的压力接口和用于控制所述控制接口和所述压力接口开启或关闭的电磁阀;
所述过滤器的出液口与所述比例阀的进液口连通,所述比例阀的出液口与所述蠕动泵的进液端连通,所述蠕动泵的出液口与所述喷枪的进液口通过所述导管连通;
所述石墨烯回路还包括回流管,所述回流管的一端连接在所述比例阀与所述蠕动泵之间的所述导管上,所述回流管的另一端伸入所述石墨烯存储装置内;
所述空气回路包括通过通气管依次连通的空压机、第一初级调压阀、第一精密调压阀和所述喷枪,所述第一精密调压阀的出气口与所述喷枪的压力接口通过所述通气管连通;
所述空气回路还包括第一支管、第二支管路和依次连接在所述第二支管路上的第二初级调压阀和第二精密调压阀;所述第一支管的一端连接在所述第一精密调压阀与所述第一初级调压阀之间的所述通气管上,所述第一支管的另一端连接在所述喷枪的所述控制接口上;所述第二支管路的一端连接在所述第一精密调压阀与所述第一初级调压阀之间的所述通气管上,所述第二支管路的另一端连接在所述比例阀的所述压力控制端口上。
所述泵体为隔膜泵。
所述隔膜泵为气动隔膜泵,所述气动隔膜泵具有为自身提供动力的压力输入端,所述空气回路还包括第三支管路和设置在所述第三支管路上的第三精密调压阀,所述第三支管路的一端连接在所述第二初级调压阀与所述第二精密调压阀之间的所述第二支管路上,所述第三支管路的另一端连接在所述压力输入端上。
所述气动隔膜泵上设置有用于检测流出所述气动隔膜泵的石墨烯的压力的第一压力表。
所述过滤器与所述比例阀之间的导管上设置有第二压力表。
所述回流管上还连接有用于测定所述回流管的压力的第三压力表。
采用本发明的技术方案后,第一初级调压阀、第一精密调压阀、第二初级调压阀和第二精密调压阀的输出压力根据喷涂要求设定;喷射时,打开喷枪的电磁阀,使得压力接口和控制接口打开,空压机输出的压缩空气,先通过第一初级调压阀,再分别经过第二初级调压阀、第一支管和第一精密调压阀;从第一精密调压阀中输出的压缩空气通过压力接口进入喷枪中,喷枪将从压力接口输入的压缩空气过滤并雾化为雾化压缩空气,从第一支管输出的压缩空气通过控制接口进入喷枪并推动气动控制元件,使得喷枪的进液口打开;第二支管路中的气压依次经过第二初级调压阀和第二精密调压阀调整,使得第二支管路向比例阀的压力控制端口输入稳定的气压,比例阀的进液口和出液口的开启大小保持稳定;泵体将存储在石墨烯存储装置中的石墨烯抽取出来,泵体抽取出来的石墨烯依次通过过滤器、比例阀、蠕动泵后进入喷枪中,调节泵体的输出流量,使得从比例阀的出液口中流出的石墨烯流量大于蠕动泵设置的石墨烯流量,从比例阀的出液口中流出的多余的石墨烯通过回流管回流至石墨烯存储装置中;喷枪中的石墨烯在喷枪内的雾化压缩空气的作用下从喷枪的喷射口喷涂出来;由于输入喷枪压力接口的压缩空气经过了第一初级调压阀和第一精密调压阀的调压,因此从喷枪的压力接口中输入的压缩空气的压力稳定,从压力接口输入喷枪的压缩空气在喷枪的作用下形成的雾化压缩空气的压力也稳定;又由于比例阀的出液口中流出的石墨烯流量大于蠕动泵设置的石墨烯流量,保证了蠕动泵的进液口获得充足的石墨烯,因此,基于蠕动泵稳定性好、精度高、剪切力低、对石墨烯影响小的特点,蠕动泵的出液口流出的石墨烯流量稳定,即流入喷枪中的石墨烯流量稳定;综上,由于喷枪中的雾化压缩空气的压力稳定,且流入喷枪中的石墨烯流量稳定,因此从喷枪的喷射口喷出石墨烯的压力和流量稳定,喷枪喷涂均匀,喷涂质量好。
当需要停止喷涂时,将电磁阀关闭,使得控制接口和压力接口关闭,控制接口的关闭使得气动控制元件无压缩空气作用,喷枪的进液口关闭,喷枪中无石墨烯输入,同时令蠕动泵停止工作,存储在石墨烯存储装置中的石墨烯依次通过泵体、过滤器、比例阀和回流管后回流至石墨烯存储装置中;由于停止喷涂时,石墨烯仍然保持了流动状态,因此有效的降低了因静置而产生的团聚现象,避免了石墨烯因团聚而导致喷涂质量的下降,也避免了石墨烯长久静置后团聚严重而需要废弃所造成的浪费问题。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案,下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
需要说明的是本发明中,使用的石墨烯为石墨烯喷涂中公知现有的水性石墨烯。
如图1所示,一种石墨烯喷涂设备,包括石墨烯回路和空气回路,所述石墨烯回路包括通过导管依次连通的石墨烯存储装置1、泵体2、过滤器3、比例阀4、蠕动泵5和喷枪6。
本实施例中,蠕动泵5采用步进电机脉冲发生器控制流量,蠕动泵5公知设备,蠕动泵5带有阻尼式流量稳定器,蠕动泵5可通过市场购买现有产品获得,此为公知常识;石墨烯存储装置1为公知常用的容置桶,泵体2采用隔膜泵,隔膜泵的剪切力低,对材料的物理影响小,避免了石墨烯在传输时团聚。比例阀4为公知设备元件,比例阀4具有进液口、出液口和用于控制比例阀4的进液口以及比例阀4的出液口开启大小的压力控制端口。喷枪6为公知设备,可通过市场购买活得,喷枪6具有进液口、控制接口、喷射口、用于控制喷射口压力的压力接口、用于控制所述进液口开启或关闭的气动控制元件和用于控制压力接口和控制接口开启或关闭的电磁阀,控制接口与气动控制元件连通;当电磁阀打开时,由于气动控制元件与控制接口连通,此时向控制接口通入压缩空气,则压缩空气将通过控制接口后将推动气动控制元件,使得气动控制元件动作,喷枪6的进液口打开,石墨烯便可通过进液口进入喷枪6内;另外,电磁阀打开时,压力接口即可通过压缩空气,喷枪6将从压力接口输入的压缩空气过滤并雾化形成雾化压缩空气,雾化压缩空气将喷枪6中的石墨烯从喷射口喷涂出来,此为公知常识,此处不再赘述。当电磁阀关闭或喷枪6的控制接口无压缩空气通入时,气动控制元件即复位,使得喷枪6的进液口关闭,石墨烯将无法流入喷枪6内;控制接口、压力接口、电磁阀和气动控制元件的连接为公知常识,并非本发明的重点,此处不再赘述。
石墨烯从泵体2(隔膜泵)中输出后,过滤器3将石墨烯中的团聚的部分分离出来,避免团聚的石墨烯影响喷涂质量或堵塞设备,过滤器3的出液口与比例阀4的进液口通过导管连通,比例阀4的出液口与蠕动泵5的进液口通过导管连通。
石墨烯回路还包括回流管7,回流管7的一端通过三通管接头(图中未示出)连接在比例阀4的出液口与蠕动泵5的进液口之间的导管上,回流管7的另一端伸入石墨烯存储装置1内。
空气回路包括通过通气管91依次连通的空压机8、第一初级调压阀9、第一精密调压阀911和喷枪6,第一精密调压阀911的出气口与喷枪6的压力接口通过通气管91连通。
空气回路还包括第一支管912、第二支管路92、第二初级调压阀921和第二精密调压阀922。第一支管912的一端连接在第一精密调压阀911与第一初级调压阀9之间的通气管91上,第一支管912的另一端连接在喷枪6的控制接口上;当电磁阀打开,第一支管912通入压缩空气时,第一支管912内的压缩空气通过控制接口即可推动气动控制元件,使得喷枪6的进液口打开。第二支管路92的一端连接在第一精密调压阀911与第一初级调压阀9之间的通气管91上,第二支管路92的另一端连接在比例阀4的压力控制端口上,第二初级调压阀921和第二精密调压阀922依次设置在第二支管路92上,即空压机8、第一初级调压阀9、第二初级调压阀921、第二精密调压阀922和比例阀4的压力控制端口依次连通,第二初级调压阀921和第二精密调压阀922与第二支管路92的连接方式为公知常识,第二支管路92与通气管91以及比例阀4的压力控制端的连接亦为公知常识,此处不再赘述。
第二支管路92中的压缩空气经过第二初级调压阀921和第二精密调压阀922调节后,输入比例阀4的压力控制端口的压力稳定,比例阀4的进液口和出液口的开启大小保持稳定,使得通过比例阀4的石墨烯流量保持稳定,避免输入压力控制端口的压力波动大造成比例阀4的出液口和进液口的开启大小变化,引起石墨烯流量波动。由于隔膜泵输出流体时具有峰值和谷值,本实施例中,通过第二精密调压阀922设定比例阀4的出液口和进液口的开启大小,使得比例阀4的输出流量小于泵体2的输出流量的谷值,保证比例阀4输出的石墨烯流量稳定。
喷涂时,由于喷枪6的压力接口的输入压力(即喷涂压力)远大于比例阀4的压力控制端口的输入压力,第二支管路92只需分配较低的压力,进入第二支管路92的压缩空气先通过第二初级调压阀921降压,从而达到分配到较低压力的作用,然后压缩空气再通入第二精密调压阀922中调压,因此,第二初级调压阀921的设置对第二精密调压阀922形成了保护。
根据喷涂的需求设定第一初级调压阀9、第一精密调压阀911、第二初级调压阀921和第二精密调压阀922的输出压力;进行喷涂工作时,打开电磁阀,压力接口和控制接口开启,空压机8输出的压缩空气先经过第一初级调压阀9后,再分别经过第二支管路92、第一支管912和第一精密调压阀911分流;从第一精密调压阀911中输出的压缩空气通过喷枪6的压力接口进入喷枪6中,喷枪6将从压力接口输入的压缩空气过滤并雾化为雾化压缩空气,起到喷涂石墨烯的作用;从第一支管912输出的压缩空气通过控制接口进入喷枪6并推动气动控制元件,使得喷枪6的进液口打开;第二支管路92中压缩空气的气压依次经过第二初级调压阀921和第二精密调压阀922调整,使得比例阀4的压力控制端口获得稳定的气压,比例阀4开启大小保持稳定,且开启后,比例阀4输出石墨烯的流量小于泵体2的输出流量的谷值;泵体2将存储在石墨烯存储装置1中的石墨烯抽取出来,泵体2抽取出来的石墨烯依次通过过滤器3、比例阀4、蠕动泵5和喷枪6,泵体2设置的输出流量经过滤器3和比例阀4后,从比例阀4的出液口中流出的石墨烯流量大于蠕动泵5设置的石墨烯抽取流量,从比例阀4的出液口中流出的多余的石墨烯通过回流管7回流至石墨烯存储装置1中;喷枪6中的石墨烯在喷枪6内的雾化压缩空气的作用下从喷枪6的喷射口喷涂出来。当需要停止喷涂时,将电磁阀关闭,使得喷枪6的控制接口和压力接口关闭,使得喷枪6无法通过压力接口输入压缩空气,控制接口关闭使得气动控制元件无压缩空气作用,喷枪6的进液口关闭,喷枪6中无石墨烯输入,同时令蠕动泵5停止工作,存储在石墨烯存储装置1中的石墨烯依次通过泵体2、过滤器3、比例阀4和回流管7后回流至石墨烯存储装置1中。
采用本实施例的技术方案后,开始喷涂工作时,由于输入喷枪6压力接口的压缩空气先经过了第一初级调压阀9调压和过滤,而后又经过了第一精密调压阀911的调压,因此从喷枪6的压力接口中输入的压缩空气压力稳定,从压力接口输入喷枪6的压缩空气在喷枪6的作用下形成的雾化压缩空气的压力也稳定;又由于比例阀4的出液口中流出的石墨烯流量小于泵体2(隔膜泵)的谷值设置,且比例阀4中流出的石墨烯流量大于蠕动泵5设置的抽取石墨烯流量,保证了蠕动泵5的进液口获得充足稳定的石墨烯,因此,基于蠕动泵5精度高、稳定性好、剪切力小、对石墨烯的影响小的特点,蠕动泵5的出液口流出的石墨烯流量稳定,即流入喷枪6中的石墨烯流量稳定。
综上,由于喷枪6中的雾化压缩空气的压力稳定,且流入喷枪6中的石墨烯流量稳定,因此从喷枪6的喷射口喷出石墨烯的压力和流量稳定,喷枪6喷涂均匀,喷涂质量好。
停止喷涂工作时,由于石墨烯通过回流管7保持了流动状态,因此有效的降低了因静置而产生的团聚现象,避免了石墨烯因团聚而导致喷涂质量的下降,也避免了石墨烯长久静置后团聚严重而需要废弃所造成的浪费问题。
优选的,泵体2为气动隔膜泵,气动隔膜泵具有为自身提供动力的压力输入端,空气回路还包括第三支管路93和设置在第三支管路93上的第三精密调压阀931,第三精密调压阀931与第三支管路93的连接方式为公知常识;第三支管路93的一端连接在第二初级调压阀921与第二精密调压阀922之间的第二支管路92上,第三支管路93的另一端连接在泵体2(气动隔膜泵)的压力输入端上。采用上述的设置方式后,工作时,第三支管路93内的压缩空气通过第三精密调压阀931调节,使得气动隔膜泵的压力输入端的输入压力稳定,气动隔膜泵抽出的石墨烯的流量稳定;本实施例中的气动隔膜泵利用了设备中已有的空压机8,无需添加其余控制设备,控制方式简单。
本发明中,还需要说明的是第一初级调压阀9、第二初级调压阀921、第一精密调压阀911、第二精密调压阀922、第三精密调压阀931均为公知的调压装置,第一初级调压阀9和第二初级调压阀921的压力调整范围大,用于初步调压,可采用压力调整范围大的普通调压阀,如空气过滤减压阀;第一精密调压阀911、第二精密调压阀922和第三精密调压阀931调整压力的精度高,可在市场购买现有的高精度调压阀;第二初级调压阀921对第一初级调压阀输出的压力进行分压,并对第二精密调压阀931和第三精密调压阀931形成保护。
优选的,气动隔膜泵上设置有用于测定气动隔膜泵输出的石墨烯流量的第一压力表21。气动隔膜泵工作时有峰值和谷值,第一压力表21的设置便于监测气动隔膜泵输出石墨烯流量的谷值(此处第一压力表21并非气动隔膜泵自带的压力表,气动隔膜泵自带的压力表误差大,无法准确检测出气动隔膜泵的谷值),从而对气动隔膜泵的抽取流量进行调整,避免谷值过低,造成气动隔膜泵的瞬时输出流量不足。
过滤器3与比例阀4之间的导管上设置有第二压力表31,第二压力表31的设置便于监测过滤器3与比例阀4之间的导管上的压力,当过滤器3中的团聚过多引起堵塞时,便可通过第一压力表31及时发现,从而排除故障。
回流管7上还连接有用于测定回流管7的压力的第三压力表71。回流管7上的第三压力表71便于监测回流管7上的压力,当回流管7上的流量波动过大时,表明流出比例阀的石墨烯的流量波动也大,而这将影响蠕动泵输出流量的稳定性,第三压力表71的设置便于操作人员及时发现回流管的流量波动问题,从而对该问题进行及时处理。
所述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本发明的专利范畴。