CN113843079B - 塔筒内壁油漆自动喷涂装置 - Google Patents

塔筒内壁油漆自动喷涂装置 Download PDF

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Abstract

塔筒内壁油漆自动喷涂装置，包括轴向行走装置、油漆高压加注装置、旋转驱动装置、旋转喷头和控制器，控制器用于统一控制轴向行走装置、油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头的启停；轴向行走装置的上表面通过旋转机构安置有旋转板，旋转板上安置有用于安装旋转驱动装置的支撑架，旋转驱动装置与旋转喷头之间采用横向管连接，旋转喷头位于轴向行走装置和旋转板的外侧。该装置在控制器的调控下，根据手动输入的必要参数，在初次走向移动喷涂完成后，将旋转喷头转向，通过反向轴向移动，实现对初次轴向移动未喷涂的地方实现喷涂，自动实现对塔筒内壁各处的彻底喷涂，该装置具有整体结构小巧、空间占用少，能自动实现塔筒内壁均匀喷涂的优点。

Description

塔筒内壁油漆自动喷涂装置
技术领域
本发明涉及一种塔筒内壁油漆自动喷涂装置，属于大型圆筒内壁喷涂设备技术领域。
背景技术
风电塔通常由直径长达4-7米、直径长达20-30米的锥管式钢塔筒组成，具有直径大，长度长的特点。塔筒表面的喷漆是制造塔筒过程的重要工序。现有的风电塔筒内壁喷漆绝大部分都是采用手工高压喷漆的方式来实现的，其个别自动喷涂装置，其设计也不够合理，存在不足。
比如，中国实用新型专利“名称：一种风电塔通内壁全自动油漆喷涂装置；公告号：CN208230189U；公告日：2018年12月14日”提供了一种用于对电塔筒内壁自动喷漆的装置，该装置主要包括安置在塔筒端部法兰上的两连接部及安置在两连接部之间的螺杆，螺杆上设置旋转喷头，通过螺杆驱动旋转喷头发生轴向移动，进而实现对塔筒内壁的喷涂。该装置可在相对封闭的环境下实现塔筒内壁的喷涂，但该装置整体结构较大，占用空间较大，且其螺杆上的喷头的运动幅度有限，难以实现对塔筒内壁各部分的均匀喷涂。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种新的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，该油气喷涂装置包括轴向行走装置、油漆高压加注装置、旋转驱动装置、旋转喷头和控制器，通过控制器的控制，只需工人手动输入必要参数，该喷涂装置即可自动完成对塔筒内壁各处的彻底喷涂，该装置整体结构新颖小巧，可解决现有技术中对塔筒内壁进行喷涂需工人随时待在设备旁边以及现有喷涂设备整体结构大、占用空间较大的缺陷，总体来讲，有效降低了设备的生产制造成本，提高了其自动化能力，有效改善了工人的作业环境。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
塔筒内壁油漆自动喷涂装置，包括轴向行走装置、油漆高压加注装置、旋转驱动装置、旋转喷头和控制器，控制器用于统一控制轴向行走装置、油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头的启停；轴向行走装置的上表面通过旋转机构安置有旋转板，旋转板上安置有用于安装旋转驱动装置的支撑架，旋转驱动装置与旋转喷头之间采用横向管连接，旋转喷头位于轴向行走装置和旋转板的外侧；控制器通过预先输入的塔筒内径、塔筒轴向长度、漆层厚度及油漆单位时间内流量等信息计算出旋转喷头的转速、轴向行走装置轴向移动速度及初次轴向移动的距离；初次轴向移动时，喷涂装置以旋转喷头后退的形式进行轴向移动；当轴向行走装置行走到塔筒端部时，控制器停止轴向行走装置、油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头，启动旋转机构使旋转板水平旋转180度，控制器控制轴向行走装置反向轴向移动，启动油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头，对初次轴向移动时未喷涂的塔筒内壁进行喷涂。
通过采用上述技术方案，提供了一种塔筒内壁油漆自动喷涂装置，该装置在控制器的调控下，先根据手动输入的必要参数，完成初次走向移动喷涂，然后将旋转喷头转向，通过反向轴向移动，实现对初次轴向移动未喷涂的地方实现喷涂，最终自动实现对塔筒内壁各处的彻底喷涂。
本发明的进一步设置为：轴向行走装置与旋转板之间设置有抓持机构，抓持机构由设置在旋转板侧壁的凹坑/缺口及设置在轴向行走装置上的由伸缩气缸驱动的并交接在轴向行走装置侧壁的卡爪组成。
通过采用上述技术方案，为轴向行走装置与旋转板之间提供了一种抓持机构，该抓持机构松开时，可极大程度方便旋转板的旋转操作；该抓持机构抓紧时，则可极大程度加强旋转板与轴向行走装置之间连接的牢靠性。
本发明的进一步设置为：卡爪安置在轴向行走装置的左侧或右侧，在初次轴向移动结束后，旋转板顺时针或逆时针旋转180度的过程中，将相应侧卡爪自由端的光滑部调整到与旋转板下表面接触的位置，对旋转状态中的旋转板进行支撑。
通过采用上述技术方案，将抓持机构设置在旋转板旋转时会经过的那一侧，当旋转板转动时，通过合理控制卡爪光滑自由端的高度，卡爪可对旋转时悬空的那部分板体进行支撑，该设计可有效改善旋转板转动时的受力情况，可有效提高旋转板及旋转机构的使用寿命。
本发明的进一步设置为：支撑架上安置着油漆暂存箱和旋转驱动装置，旋转驱动装置包括电机和变速箱，横向管通过轴承横向安置在支撑架上，变速箱通过电机的作用驱动横向管进行旋转，横向管的进口位于油漆暂存箱内。
通过采用上述技术方案，提供了一种横向管与高压油漆连接的结构。
本发明的进一步设置为：横向管与油漆暂存箱的横向管通孔之间的密封结构包括密封罩以及套装在油漆暂存箱横向管通孔内侧的内密封环片和安置在密封罩横向管通孔外侧的外密封环片，密封罩的内部装有大于2/3小于4/5的水，密封罩的顶部设置有单向进水阀和单向抽气阀，装配完成后，通过从单向抽气阀抽气，使密封罩的内部处于低压状态。
通过采用上述技术方案，提供了一种密封性好、密封环片磨损小、使用寿命长的密封结构，该密封结构可有效避免油漆与空气接触而引起的硬化的情况。
本发明的进一步设置为：油漆暂存箱横向管通孔的外侧还设置有与内密封环片相对应的第一环形密封圈，第一环形密封圈滑动套装在横向管上，第一环形密封圈靠近横向管通孔的一侧设置有橡胶圈，第一环形密封圈与内密封环片之间采用弹性套筒卡扣连接；密封罩横向管通孔的内侧设置有与外密封环片相对应的第二环形密封圈，第二环形密封圈滑动套装在横向管上，第二环形密封圈靠近横向管通孔的一侧设置有橡胶圈，第二环形密封圈与外密封环片之间采用弹性套筒卡扣连接；弹性套筒的内径大于横向管的外径。
通过采用上述技术方案，在密封罩内均配设有与密封环片配套使用的环形密封圈，该环形密封圈的配设可有效避免密封罩内水往外流出的情况，进一步提高了密封结构密封效果。
本发明的进一步设置为：油漆暂存箱、驱动电机和变速箱的外侧套设有防尘罩。
通过采用上述技术方案，在油漆暂存箱、驱动电机和变速箱外侧增加了一个防护罩，可有效减少灰尘对上述各部件的影响，有效保证各设备的正常运行，降低故障率。
本发明的进一步设置为：旋转喷头包括等分设置在等分设置在横向管端部的若干根与横向管相互垂直的喷漆管，喷漆管上设置喷嘴。
通过采用上述技术方案，等分设备若干根喷漆管，可有效保证喷涂的均匀性和旋转喷头旋转的稳定性。
本发明的进一步设置为：支撑架的高度由控制器控制伸缩气缸的伸缩控制。
通过采用上述技术方案，将支撑架设置成了采用气缸来实现高度调节的形式，方便了旋转喷头的高度调节。
本发明的进一步设置为：旋转板靠近支撑架的位置设置有加强支杆，旋转板远离支撑架的一侧设置有扶手，扶手的支撑杆和加强支杆上均设置有便于绕制收集管件的挂杆。
通过采用上述技术方案，设置加强支杆提高了支撑架与旋转板之间连接的结构强度，在加强支杆和扶手支撑杆上挂杆的设计则为装置中各种管线的绕制收纳提供了方便。
本发明主要的有益效果是：
1、本发明喷涂装置，包括轴向行走装置、油漆高压加注装置、旋转驱动装置、旋转喷头和控制器，该装置在控制器的调控下，根据手动输入的必要参数，在初次走向移动喷涂完成后，将旋转喷头转向，通过反向轴向移动，实现对初次轴向移动未喷涂的地方实现喷涂，自动实现对塔筒内壁各处的彻底喷涂，该装置具有整体结构小巧、空间占用少，能自动实现塔筒内壁均匀喷涂的优点；
2、本发明喷涂装置在旋转板与轴向行走装置之间设置了抓持机构，抓持机构不仅能保证旋转板与轴向行走装置之间连接的牢靠性和旋转板旋转的方便性，还可在旋转板旋转时对其进行支撑，改善旋转板旋转时的受力情况，保证旋转操作的稳定性和旋转机构自身的使用寿命；
3、本发明喷涂装置在油漆暂存罐的横向管通孔处设置的新型密封结构由内部填充水并处于低压状态的密封罩以及安置在横向管通孔处的密封环片组成，该密封结构在使用过程中采用密封罩内的低压将密封环片紧紧吸附在横向管的通孔处，使用过程中，其密封环片与相接触部件之间只需经过轻微的摩擦即可实现良好的密封效果，该密封结构设计新颖可靠，具有密封效果好，使用寿命长的优点。
4、本发明喷涂装置在密封罩横向管通孔的内侧均配设了与密封环片相匹配的密封圈，密封圈与密封环片之间采用弹性套筒卡扣连接，并且弹性套筒的内径大于横向管的外径，该设可解决仅设计密封罩内气压升高导致内部的水从横向管通孔流出的问题，更进一步提高了其密封性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明油漆喷涂装置轴向移动状态下的结构示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是本发明油漆喷涂装置旋转板转向过程中的结构示意图；
图4是图3中B处的放大图；
图5是油漆暂存箱的横向管通孔处密封结构的结构示意图；
图6是图5中C处的放大图。
图中，1、轴向行走装置；2、旋转板；3、支撑架；4、横向管；5、凹坑；6、卡爪；7、油漆暂存箱；8、密封罩；9、内密封环片；10、外密封环片；11、单向进水阀；12、单向抽气阀；13、第一环形密封圈；14、橡胶圈；15第二环形密封圈；16、防尘罩；17、喷漆管；18、喷嘴；19、加强支杆；20、扶手；21、挂杆。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1至图6所示，一种塔筒内壁油漆自动喷涂装置，包括轴向行走装置1、油漆高压加注装置、旋转驱动装置、旋转喷头和控制器，控制器用于统一控制轴向行走装置1、油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头的启停。
轴向行走装置1的上表面通过旋转机构安置有旋转板2，旋转机构由横向布置的伸缩气缸以及齿条和齿轮组成，伸缩气缸往复伸缩带动齿条往复运动，齿条带动齿轮往复旋转，进而带动旋转板2做旋转运动。旋转板2上安置有用于安装旋转驱动装置的支撑架3，旋转驱动装置与旋转喷头之间采用横向管4连接，旋转喷头位于轴向行走装置1和旋转板2的外侧。旋转板2靠近支撑架3的位置设置有加强支杆19，旋转板2远离支撑架3的一侧设置有扶手20，扶手20的支撑杆和加强支杆19上均设置有便于绕制收集管件的挂杆21。
轴向行走装置1与旋转板2之间设置有抓持机构，抓持机构由设置在旋转板2侧壁的凹坑5及设置在轴向行走装置1上的由伸缩气缸驱动、并交接在轴向行走装置1侧壁的卡爪6组成。伸缩气缸横向安置在轴向行走装置1内，卡爪6的铰接端铰接在伸缩气缸伸缩杆的端部，卡爪6中部条状滑孔套装在轴向行走装置1侧壁的支撑杆端部的滑杆上，通过控制伸缩气缸的伸缩量，卡爪6上端(自由端)的光滑部既可卡进凹坑5内对旋转板2进行限位，也可对旋转过程中的旋转板2进行支撑。
支撑架3上安置着油漆暂存箱7和旋转驱动装置，旋转驱动装置包括电机和变速箱，横向管4通过轴承横向安置在支撑架3上，油漆暂存箱7、驱动电机和变速箱的外侧套设有防尘罩16。变速箱通过电机的作用驱动横向管4进行旋转，横向管4的进口位于油漆暂存箱7内。支撑架3的高度由控制器控制伸缩气缸的伸缩控制。旋转喷头包括等分设置在等分设置在横向管4端部的若干根与横向管4相互垂直的喷漆管17，喷漆管17上设置喷嘴18。
横向管4与油漆暂存箱7的横向管通孔之间的密封结构包括密封罩8以及套装在油漆暂存箱7横向管通孔内侧的内密封环片9和安置在密封罩8横向管通孔外侧的外密封环片10，密封罩8的内部装有大于2/3小于4/5的水，密封罩8的顶部设置有单向进水阀11和单向抽气阀12，装配完成后，通过从单向抽气阀12抽气，使密封罩8的内部处于低压状态。油漆暂存箱7横向管通孔的外侧还设置有与内密封环片9相对应的第一环形密封圈13，第一环形密封圈13滑动套装在横向管4上，第一环形密封圈13靠近横向管通孔的一侧设置有橡胶圈14，第一环形密封圈13与内密封环片9之间采用弹性套筒卡扣连接；密封罩8横向管通孔的内侧设置有与外密封环片10相对应的第二环形密封圈15，第二环形密封圈15滑动套装在横向管4上，第二环形密封圈15靠近横向管通孔的一侧设置有橡胶圈14，第二环形密封圈15与外密封环片10之间采用弹性套筒卡扣连接；弹性套筒的内径大于横向管4的外径。
使用原理：控制器通过预先输入的塔筒内径、塔筒轴向长度、漆层厚度及油漆单位时间内流量等信息计算出旋转喷头的转速、轴向行走装置1轴向移动速度及初次轴向移动的距离；初次轴向移动时，喷涂装置以旋转喷头后退的形式进行轴向移动；当轴向行走装置1行走到塔筒端部时，控制器停止轴向行走装置1、油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头，启动旋转机构使旋转板2水平旋转180度，控制器控制轴向行走装置1反向轴向移动，启动油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头，对初次轴向移动时未喷涂的塔筒内壁进行喷涂。
卡爪6安置在轴向行走装置1的左侧和右侧，在初次轴向移动结束后，旋转板2顺时针或逆时针旋转180度的过程中，将相应侧卡爪6自由端的光滑部调整到与旋转板2下表面接触的位置，对旋转状态中的旋转板2进行支撑。

Claims (8)

1.塔筒内壁油漆自动喷涂装置，包括轴向行走装置（1）、油漆高压加注装置、旋转驱动装置、旋转喷头和控制器，所述的控制器用于统一控制轴向行走装置（1）、油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头的启停；其特征在于：所述轴向行走装置（1）的上表面通过旋转机构安置有旋转板（2），所述旋转板（2）上安置有用于安装旋转驱动装置的支撑架（3），所述旋转驱动装置与旋转喷头之间采用横向管（4）连接，所述旋转喷头位于轴向行走装置（1）和旋转板（2）的外侧；所述轴向行走装置（1）与旋转板（2）之间设置有抓持机构，所述的抓持机构由设置在旋转板（2）侧壁的凹坑（5）或缺口及设置在轴向行走装置（1）上的由伸缩气缸驱动、并铰接在轴向行走装置（1）侧壁的卡爪（6）组成；所述的卡爪（6）安置在轴向行走装置（1）的左侧或右侧，在初次轴向移动结束后，旋转板（2）顺时针或逆时针旋转180度的过程中，将相应侧卡爪（6）自由端的光滑部调整到与旋转板（2）下表面接触的位置，对旋转状态中的旋转板（2）进行支撑；
所述的控制器通过预先输入的塔筒内径、塔筒轴向长度、漆层厚度及油漆单位时间内流量信息计算出旋转喷头的转速、轴向行走装置（1）轴向移动速度及初次轴向移动的距离；初次轴向移动时，所述喷涂装置以旋转喷头后退的形式进行轴向移动；当轴向行走装置（1）行走到塔筒端部时，控制器停止轴向行走装置（1）、油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头，启动旋转机构使旋转板（2）水平旋转180度，控制器控制轴向行走装置（1）反向轴向移动，启动油漆高压加注装置、旋转驱动装置和旋转喷头，对初次轴向移动时未喷涂的塔筒内壁进行喷涂。
2.根据权利要求1所述的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，其特征在于：所述支撑架（3）上安置着油漆暂存箱（7）和旋转驱动装置，所述的旋转驱动装置包括电机和变速箱，所述横向管（4）通过轴承横向安置在支撑架（3）上，所述变速箱通过电机的作用驱动横向管（4）进行旋转，所述横向管（4）的进口位于油漆暂存箱（7）内。
3.根据权利要求2所述的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，其特征在于：所述横向管（4）与油漆暂存箱（7）的横向管通孔之间的密封结构包括密封罩（8）以及套装在油漆暂存箱（7）横向管通孔内侧的内密封环片（9）和安置在密封罩（8）横向管通孔外侧的外密封环片（10），所述密封罩（8）的内部装有大于2/3小于4/5的水，所述密封罩（8）的顶部设置有单向进水阀（11）和单向抽气阀（12），装配完成后，通过从单向抽气阀（12）抽气，使密封罩（8）的内部处于低压状态。
4.根据权利要求3所述的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，其特征在于：所述油漆暂存箱（7）横向管通孔的外侧还设置有与内密封环片（9）相对应的第一环形密封圈（13），所述第一环形密封圈（13）滑动套装在横向管（4）上，所述第一环形密封圈（13）靠近横向管通孔的一侧设置有橡胶圈（14），所述第一环形密封圈（13）与内密封环片（9）之间采用弹性套筒卡扣连接；所述密封罩（8）横向管通孔的内侧设置有与外密封环片（10）相对应的第二环形密封圈（15），所述第二环形密封圈（15）滑动套装在横向管（4）上，所述第二环形密封圈（15）靠近横向管通孔的一侧设置有橡胶圈（14），所述第二环形密封圈（15）与外密封环片（10）之间采用弹性套筒卡扣连接；所述弹性套筒的内径大于横向管（4）的外径。
5.根据权利要求4所述的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，其特征在于：所述的油漆暂存箱（7）、驱动电机和变速箱的外侧套设有防尘罩（16）。
6.根据权利要求1所述的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，其特征在于：所述旋转喷头包括等分设置在横向管（4）端部的若干根与横向管（4）相互垂直的喷漆管（17），所述喷漆管（17）上设置喷嘴（18）。
7.根据权利要求1所述的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，其特征在于：所述的支撑架（3）的高度由控制器控制伸缩气缸的伸缩控制。
8.根据权利要求1所述的塔筒内壁油漆自动喷涂装置，其特征在于：所述旋转板（2）靠近支撑架（3）的位置设置有加强支杆（19），所述旋转板（2）远离支撑架（3）的一侧设置有扶手（20），所述扶手（20）的支撑杆和加强支杆（19）上均设置有便于绕制收集管件的挂杆（21）。
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