CN113731655A - 高压无气喷枪头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压无气喷枪头，包括与喷枪枪体连接的转接管、与转接管连接的导流管和与导流管连接的喷嘴，导流管内部具有用于将来自转接管的涂料引导至喷嘴的导流孔，导流管呈十字螺旋状结构。本发明的高压无气喷枪头，可以提高涂料喷出时的分散程度，涂料微粒分布均匀，雾化效果好，涂层厚度均匀，节约了材料，提高工件喷涂质量。

Description

高压无气喷枪头

技术领域

本发明属于喷涂工作站喷涂技术领域，具体地说，本发明涉及一种高压无气喷枪头。

背景技术

在对车辆壳体表面进行涂装时，传统都是由人工完成，这就导致了费时费力，效率低下，产品质量不一致，同时喷漆的雾化会使工人的呼吸产生问题，从而对人体安全造成威胁，从而便有了对于喷涂工作站的需求，这种工业机器人的应用基本上杜绝了上述的问题，并且还提高了生产效率，扩大了工厂规模，为企业发展提供了稳定而又巨大的生产根基。但最初所设计出的压缩空气喷枪在喷涂时有多种问题，比如效率低下，并且涂料损失较为严重，同时涂膜成膜厚度不均、遮盖率低、光洁度低等问题，为了解决以上的涂装方法的不足，近些年发明出了高压无气喷涂的新工艺，其特点有，附着力高，涂料损失极微，漆雾少，成形涂层均匀，高压无气喷涂的工作原理为，利用高压柱塞泵，直接将油漆进行加压，形成高压力的油漆，再经过特质的喷枪口，被制成雾化气流作用于物体表面，被加压的高压涂料气流不混合空气，所以被称为高压无气喷涂。

公告号为CN201244528Y的专利文献公开了一种高压无气喷涂机喷枪，这种喷枪的管道采用单弯管道，在输送过程中面对黏度高的流体会有堵塞情况，并且其喷嘴的孔与喷枪的出口采取圆或者椭圆形的单孔进行直接连通方式，所喷出的涂料雾化情况不够理想，在足够的压强下模拟流动趋势发现，喷出的雾形状散开角度不够大，内部空腔空间较小，会导致喷出的涂料颗粒大且不均匀，最终喷涂结果显示，有效率低和喷涂效果不良好等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种高压无气喷枪头，目的是提高喷涂质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：高压无气喷枪头，包括与喷枪枪体连接的转接管、与转接管连接的导流管和与导流管连接的喷嘴，导流管内部具有用于将来自转接管的涂料引导至喷嘴的导流孔，导流管呈十字螺旋状结构。

所述导流管的外径为从第一端向第二端逐渐变小，导流管的第一端与所述转接管连接，导流管的第二端与所述喷嘴连接。

所述导流孔呈十字螺旋型。

所述喷嘴的内部具有喷出孔，喷出孔与所述导流孔连通，喷出孔包括疏通孔和侧喷孔，侧喷孔呈螺旋状，侧喷孔设置多个且所有侧喷孔分布在疏通孔四周。

所述侧喷孔的外径为从第一端向第二端逐渐变小，侧喷孔的第一端位于所述喷嘴的第一端端面上，侧喷孔的第二端位于所述喷嘴的第二端端面上，喷嘴的第一端与所述导流管连接。

所述喷出孔还包括与所述侧喷孔连通的分流孔，侧喷孔位于分流孔和所述疏通孔之间。

所述分流孔为圆弧形孔。

所述侧喷孔共设置四个。

本发明的高压无气喷枪头，可以提高涂料喷出时的分散程度，涂料微粒分布均匀，雾化效果好，涂层厚度均匀，节约了材料，提高工件喷涂质量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明高压无气喷枪头的结构示意图；

图2是本发明高压无气喷枪头的剖视图；

图3是导流管的结构示意图；

图4是导流管的截面示意图；

图5是喷嘴第一端端面结构示意图；

图6是喷嘴第二端端面结构示意图；

图7是第一连接管的端面结构示意图；

图8是第二连接管的端面结构示意图；

图9是本发明高压无气喷枪头在工作时的形态图；

图中标记为：1、支座；2、喷枪枪体；3、转接管；31、第一连接管；32、第二连接管；33、第一椭圆轮廓线；34、第二椭圆轮廓线；35、第三椭圆轮廓线；36、第四椭圆轮廓线；4、导流管；41、导流孔；42、第一椭圆截面；43、第二椭圆截面；5、喷嘴；51、疏通孔；52、侧喷孔；53、分流孔；54、第五椭圆轮廓线；55、第六椭圆轮廓线；6、工件；7、机器人。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图9所示，本发明提供了一种高压无气喷枪头，包括与喷枪枪体2连接的转接管3、与转接管3连接的导流管4和与导流管4连接的喷嘴5，导流管4内部具有用于将来自转接管3的涂料引导至喷嘴5的导流孔41，导流管4呈十字螺旋状结构。

具体地说，如图1至图6所示，转接管3的一端与喷枪枪体2的出料口连接，转接管3的另一端与导流管4的第一端固定连接，导流管4的第二端与喷嘴5固定连接，导流管4的第一端为进料端，导流管4的第二端为出料端，导流孔41为从导流管4的第一端端面中心处沿导流管4的轨迹线延伸至导流管4的第二端端面中心。

如图1至图3所示，导流管4的外径为从第一端向第二端逐渐变小，导流管4的第一端的外径最大，第二端的外径最小，螺距保持不变。如图4所示，导流管4的截面呈十字形，导流管4的截面包括第一椭圆截面42和第二椭圆截面43，第一椭圆截面42和第二椭圆截面43均为椭圆，第一椭圆截面42和第二椭圆截面43的长轴大小相同且第一椭圆截面42的长轴和第二椭圆截面43的长轴相垂直，第一椭圆截面42和第二椭圆截面43的短轴大小相同且第一椭圆截面42的短轴和第二椭圆截面43的短轴相垂直，第一椭圆截面42和第二椭圆截面43的长轴尺寸为短轴尺寸的四倍。导流管4的截面为四瓣梅花形，形状上采用了椭圆加圆的结合设计，椭圆选用长轴为短轴四倍的比例，控制表面弧度符合流动趋势和螺旋角度变化率，圆的设计让角过渡处有一定缓冲度，二者结合即防止了突变的力，也保证了流体在流通时的舒畅。椭圆的设计在最尖锐的部分有一定的流动空间，截面顶角的空间较小，却一样可以流动。

如图1至图3所示，导流管4在前进轨迹上设计为螺旋线，导流管4的轨迹线是外径逐渐减小的变径螺旋线，导流管4的螺旋线旋向与转接管3的旋向一致，螺旋线从原点处沿矢量方向开始，采用线性规律类型，划动圆半径起始值采用60mm，终止值归于0，螺距恒等选用80mm，横向距离设定100mm，导流管4的螺旋线旋向为右旋，保证了涂料高压流在运行过程的顺畅度。

如图4所示，导流孔41呈十字螺旋型。导流孔41的截面呈十字形，导流孔41的截面包括第一椭圆截面和第二椭圆截面，第一椭圆截面和第二椭圆截面均为椭圆，第一椭圆截面和第二椭圆截面的长轴大小相同且第一椭圆截面的长轴和第二椭圆截面的长轴相垂直，第一椭圆截面和第二椭圆截面的短轴大小相同且第一椭圆截面的短轴和第二椭圆截面的短轴相垂直，第一椭圆截面和第二椭圆截面的长轴尺寸为短轴尺寸的四倍。导流孔41的第一椭圆截面的长轴与导流管4的第一椭圆截面42的长轴共线，导流孔41的第二椭圆截面的长轴与导流管4的第二椭圆截面43的长轴共线。

如图1和图2所示，转接管3包括第一连接管31和第二连接管32，第一连接管31的第一端与喷枪枪体2固定连接，第一连接管31的第二端与第二连接管32的第一端固定连接，第二连接管32的第二端与导流管4的第一端固定连接。第一连接管31的第一端和第二端为第一连接管31的长度方向上的相对两端，第一连接管31的中心处设置将来自喷枪枪体2的涂料引导至第二连接管32的第一中心孔，第一中心孔在第一连接管31的第一端端面的中心处形成第一进料口，第一中心孔在第一连接管31的第二端端面上形成第一出料口。如图7所示，第一出料口呈十字形，第一出料口包括第一椭圆轮廓线33和第二椭圆轮廓线34，第一椭圆轮廓线33和第二椭圆轮廓线34均为椭圆，第一椭圆轮廓线33和第二椭圆轮廓线34的长轴大小相同且第一椭圆轮廓线33的长轴和第二椭圆轮廓线34的长轴相垂直，第一椭圆轮廓线33和第二椭圆轮廓线34的短轴大小相同且第一椭圆轮廓线33的短轴和第二椭圆轮廓线34的短轴相垂直，第一椭圆轮廓线33和第二椭圆轮廓线34的长轴尺寸为短轴尺寸的四倍。第一进料口为圆形，第一进料口的直径大于第一椭圆轮廓线33的长轴的长度。

如图1和图2所示，第二连接管32的第一端和第二端为第二连接管32的长度方向上的相对两端，第二连接管32的中心处设置将来自第一连接管31的涂料引导至导流管4的第二中心孔，第二中心孔在第二连接管32的第一端端面的中心处形成第二进料口，第二中心孔在第二连接管32的第二端端面上形成第二出料口。如图8所示，第二进料口和第二出料口的形状相同，均呈十字形，第二进料口(或第二出料口)包括第三椭圆轮廓线35和第四椭圆轮廓线36，第三椭圆轮廓线35和第四椭圆轮廓线36均为椭圆，第三椭圆轮廓线35和第四椭圆轮廓线36的长轴大小相同且第三椭圆轮廓线35的长轴和第四椭圆轮廓线36的长轴相垂直，第三椭圆轮廓线35和第四椭圆轮廓线36的短轴大小相同且第三椭圆轮廓线35的短轴和第四椭圆轮廓线36的短轴相垂直，第三椭圆轮廓线35和第四椭圆轮廓线36的长轴尺寸为短轴尺寸的四倍。第一中心孔与第二中心孔连通，第一出料口与第二进料口对齐，第一椭圆轮廓线33与第三椭圆轮廓线35共线，第二椭圆轮廓线34与第四椭圆轮廓线36共线，第一椭圆轮廓线33的长轴和短轴与第三椭圆轮廓线35的长轴和短轴均分别相同。第二连接管32为等截面管体，第一连接管31和第二连接管32为同轴设置，第二连接管32的截面呈十字形，第三椭圆轮廓线35的长轴与第一椭圆截面的长轴大小相同，第三椭圆轮廓线35的短轴与第一椭圆截面的短轴大小相同。第二连接管32的截面形状与导流管4的截面形状相同，第二出料口的第三椭圆轮廓线35的长轴与导流孔41在导流管4的进料端端面处的第一椭圆截面的长轴共线且两者长度相同，第二出料口的第四椭圆轮廓线36的长轴与导流孔41在导流管4的进料端端面处的第二椭圆截面的长轴共线，也即第二中心孔与导流孔41在导流管4的第一端端面形成的进料口处于对齐状态，确保涂料流动顺畅。

如图5和图6所示，喷嘴5的内部具有喷出孔，喷出孔与导流孔41连通，喷出孔包括疏通孔51和侧喷孔52，侧喷孔52呈螺旋状，侧喷孔52设置多个且所有侧喷孔52分布在疏通孔51四周。侧喷孔52的外径为从第一端向第二端逐渐变小，侧喷孔52的轨迹线是外径逐渐减小的变径螺旋线，侧喷孔52的第一端位于喷嘴5的第一端端面上，侧喷孔52的第二端位于喷嘴5的第二端端面上，喷嘴5的第一端与导流管4的第二端连接，喷嘴5的第一端端面与导流管4的第二端端面贴合。侧喷孔52共设置四个，喷嘴5的截面呈十字形，喷嘴5的长度小于导流管4的长度，喷出孔呈十字螺旋型。喷出孔在喷嘴5的第一端端面的中心处形成第三进料口，喷出孔在喷嘴5的第二端端面上形成第三出料口。

如图5所示，第三进料口呈十字形，第三进料口包括第五椭圆轮廓线54和第六椭圆轮廓线55，第五椭圆轮廓线54和第六椭圆轮廓线55均为椭圆，第五椭圆轮廓线54和第六椭圆轮廓线55的长轴大小相同且第五椭圆轮廓线54的长轴和第六椭圆轮廓线55的长轴相垂直，第五椭圆轮廓线54和第六椭圆轮廓线55的短轴大小相同且第五椭圆轮廓线54的短轴和第六椭圆轮廓线55的短轴相垂直，第五椭圆轮廓线54和第六椭圆轮廓线55的长轴尺寸为短轴尺寸的四倍。喷嘴5的截面形状与导流管4的截面形状相同，第三进料口的第五椭圆轮廓线54的长轴与导流孔41在导流管4的出料端端面处的第一椭圆截面的长轴共线且两者长度相同，第三进料口的第六椭圆轮廓线55的长轴与导流孔41在导流管4的出料端端面处的第二椭圆截面的长轴共线，也即第三进料口与导流孔41在导流管4的第二端端面形成的出料口处于对齐状态，确保涂料流动顺畅。

如图5和图6所示，喷出孔还包括与侧喷孔52连通的分流孔53，侧喷孔52位于分流孔53和疏通孔51之间，疏通孔51位于喷嘴5的中心处，疏通孔51为从喷嘴5的第一端端面中心处延伸至第二端端面的中心处，侧喷孔52为从喷嘴5的第一端端面延伸至第二端端面，分流孔53为从喷嘴5的第二端端面延伸至喷嘴5内部，分流孔53的长度小于侧喷孔52的长度，分流孔53数量与侧喷孔52数量相同，分流孔53、侧喷孔52和疏通孔51处于连通状态。分流孔53为圆弧形孔，分流孔53的端部与侧喷孔52的外侧轮廓线连接，侧喷孔52的内侧轮廓线相连接，包围形成位于中心的疏通孔51。

如图6所示，喷出孔被设计成十字水滴形，提高了外形的弯曲角度，从一定程度上类似四个相同的喷口喷出雾化涂料，中间余留空间形成疏通孔51，疏通孔51用于疏通剩余喷嘴5内涂料时让疏通工具插入，并补偿直线路径上缺失的涂料微粒密度。

如图1和图9所示，喷枪枪体2与支座1固定连接，支座1通过螺栓与位于喷涂工作站的机器人的末端执行器连接，支座1具有让螺栓穿过的四个通孔。

在本发明中，通过形状渐变的转接管3让不同规格的工作站涂料输送管输出同样要求的涂料流，以保证进入导流管4的流体质量，涂料经过转接管3进入导流管4后开始螺旋线形前进，梅花瓣形状的导流管4会有导流作用，形成顺时针方向流动，同时产生了水压作用使液体产生离心力，从而获得更大的压力，当到达喷嘴5部分时，由于嘴部的逐渐变小的空间，涂料流喷出速率大，雾状程度细微均匀，一定弧度的状斜度可以充当挡板，当涂料撞击时可以被打散，并分布的更均匀，既保证了较高黏度的涂料不会被滞留堵塞，又有效提高了喷涂的雾化均匀度，喷嘴5内部十字梅花瓣的形状提供了四个螺旋形的侧喷孔52，液体也会由于离心力而拥有四种方向相反，速率相同的液体走向，也从另一角度分化了液体，使分散性更强，

喷嘴5被设计成十字水滴形，提高了外形的弯曲角度，从一定程度上类似四个相同的喷口喷出雾化涂料，也即涂料从四个以上的大方向流向喷头喷孔，使得涂料从多个方向喷出，同样大的喷出量时，喷洒到的范围大，单位面积上喷洒到的涂料微粒少，喷洒均匀度高。喷嘴5内部设置分流孔53和侧喷孔52，使得涂料从多个方向喷出，同样大的喷出量时，喷洒到的范围大，单位面积上喷洒到的涂料微粒少，喷洒均匀度高。每个水滴口在惯性作用下偏转角度大的外围涂料微粒多，偏转角度小的内围涂料微粒少，但由于是四个喷口，则内围重叠区域多，所以总体上喷洒区域内涂料微粒分布较为均匀。

转接管3采用头尾不同形状的过渡变形，转接管3与输送管内部线直线相通，涂料可以从输送管的内端部直线流至转接管3尽头，变形平缓且无突变，涂料平缓发生变形。此种设计考虑到不同规格的输送管和不同规格的螺旋管之间需要对涂料运行轨迹和截面形状进行变化，加装不同型号转接管3，实现最优的技术经济性能，平缓变形避免了突变应力的产生，最大程度上均分变化带来的负面影响，提高了零件的寿命和可靠性。

喷嘴5内壁采用从始至终90°的螺旋角度，接续导流管4的螺旋角度，继续使涂料按照螺旋线路流动，防止堵塞的危险，也可以提高喷出的冲撞力度和喷洒距离。使用时，涂料在高压推动下从工作站的管道输送至喷枪本体内，通过转接管3进入导流管4，在导流管4中由于惯性作用顺着导流孔前进，梅花瓣形状的导流孔会有导流作用，形成顺时针方向流动，同时产生了水压作用使液体产生离心力，从而获得更大的压力，当到达喷嘴5时，由于嘴部的逐渐变小的空间，涂料流喷出速率大。

上述结构的高压无气喷枪头，具有下述优点：

利用螺旋进行线的特性，配合四条轨道，在惯性作用下提高喷射力度，喷嘴5斜度设计至少产生了一次碰撞，从而提高喷出时的分散程度，涂料微粒分布均匀，雾化效果好，涂层厚度均匀，节约了材料，配合工业机器人喷涂工作站的GR680机器人，喷涂时针对汽车保险杠等外壁，可以做到灵活精准，无喷涂死角。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.高压无气喷枪头，其特征在于：包括与喷枪枪体连接的转接管、与转接管连接的导流管和与导流管连接的喷嘴，导流管内部具有用于将来自转接管的涂料引导至喷嘴的导流孔，导流管呈十字螺旋状结构。

2.根据权利要求1所述的高压无气喷枪头，其特征在于：所述导流管的外径为从第一端向第二端逐渐变小，导流管的第一端与所述转接管连接，导流管的第二端与所述喷嘴连接。

3.根据权利要求1或2所述的高压无气喷枪头，其特征在于：所述导流孔呈十字螺旋型。

4.根据权利要求1或2所述的高压无气喷枪头，其特征在于：所述喷嘴的内部具有喷出孔，喷出孔与所述导流孔连通，喷出孔包括疏通孔和侧喷孔，侧喷孔呈螺旋状，侧喷孔设置多个且所有侧喷孔分布在疏通孔四周。

5.根据权利要求4所述的高压无气喷枪头，其特征在于：所述侧喷孔的外径为从第一端向第二端逐渐变小，侧喷孔的第一端位于所述喷嘴的第一端端面上，侧喷孔的第二端位于所述喷嘴的第二端端面上，喷嘴的第一端与所述导流管连接。

6.根据权利要求5所述的高压无气喷枪头，其特征在于：所述喷出孔还包括与所述侧喷孔连通的分流孔，侧喷孔位于分流孔和所述疏通孔之间。

7.根据权利要求6所述的高压无气喷枪头，其特征在于：所述分流孔为圆弧形孔。

8.根据权利要求4至7任一所述的高压无气喷枪头，其特征在于：所述侧喷孔共设置四个。

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