CN114887808A - 一种喷涂用展收臂及其风电塔筒内壁旋喷支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂用展收臂及其风电塔筒内壁旋喷支架，属于风电塔筒加工技术领域，展收臂包括传液管、连接拉杆、连接横杆以及与连接横杆平行的喷头安装件，传液管与连接拉杆相互平行，传液管与连接拉杆均与喷头安装件和连接横杆铰接，传液管内设有与喷头连通的传液通道；旋喷支架包括传液杆和转动机构，传液杆上周向设有若干展收臂，连接横杆固定在传液杆的外壁上，传液杆外设有控制机构，传液杆内设有与传液通道连通的进液通道。在传液杆的转动下能够带动展收臂一同转动，从而使喷头360°旋转喷涂，在控制机构作用下可改变传液管与连接横杆的夹角，改变喷头与风电塔筒内壁的距离，从而改变旋喷半径以适应风电塔筒内壁直径变化。

Description

一种喷涂用展收臂及其风电塔筒内壁旋喷支架

技术领域

本发明涉及风电塔筒加工技术领域，特别是涉及一种喷涂用展收臂及其风电塔筒内壁旋喷支架。

背景技术

由于风电塔筒整体呈锥形形状，因此使得风电塔筒的外壁和内壁的直径由下到上呈逐渐缩小的形态，而现有的喷涂设备很难适应风电塔筒的外壁和内壁直径变化，因此很长一段时间内风电塔筒的内外壁均由人工操作高压无气喷涂机进行喷涂施工，但人工喷涂施工效率低下，且漆膜厚度不易掌握，容易出现局部厚度不均匀现象。而且风电塔筒内部空气流通相对较差，也不利于作业人员的健康，因此急需能够适应风电塔筒直径变化的自动化喷涂设备。但目前市场上关于自动化喷涂设备的主要研发方向均只针对风电塔筒的外壁，对于风电塔筒内壁喷涂仍处于一片空白，如专利号为“201920692087.1”，专利名称为“一种自适应塔筒半径的塔筒作业设备”公开了一种仅针对风电塔筒外壁进行喷涂的自动化喷涂设备，包括弧形机架Ⅰ、气泵、行驶机构、2个锁紧机构、水箱、弧形机架Ⅱ、电池组、以及喷涂机构、滚轮清洗机构、蒸汽清洗机构，本设备可根据塔筒半径的变化自动调节锁紧机构，使主动轮和从动轮对塔筒的正压力始终为一个恒定值，实现自适应塔筒半径的目的。但是上述设备虽然能够适应风电塔筒的外壁直径变化，但无法应用到风电塔筒的内壁中进行喷涂。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种喷涂用展收臂及其风电塔筒内壁旋喷支架，该展收臂为一平行四边形机构，转动传液管改变其与连接横杆的夹角，即可使展收臂立起或放倒，实现展收臂的展收，改变喷头与风电塔筒内壁的距离，以适应风电塔筒的内壁直径变化，且因为展收臂为一平行四边形机构，因此无论展收臂如何变化，喷头安装件始终与连接横板保持平行，继而可保证喷头始终保持一个角度不变，继而保证喷涂厚度和喷涂效果，在将该展收臂安装到旋喷支架上后，通过转动传液杆，即可实现喷头360°的旋转喷涂，通过改变展收臂展收情况，便可改变喷头旋喷半径。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种喷涂用展收臂，包括传液管、连接拉杆、连接横杆以及与所述连接横杆平行的喷头安装件，所述传液管与所述连接拉杆相互平行，且所述传液管与所述连接拉杆均与所述喷头安装件和所述连接横杆铰接，所述传液管内设有与喷头连通的传液通道。

优选地，所述传液通道的出液口位于所述传液管靠近所述喷头安装件一端的外壁上，所述传液通道的出液口与所述喷头通过橡胶软管连通。

还公开了一种风电塔筒内壁旋喷支架，包括传液杆和驱动所述传液杆自转的转动机构，所述传液杆上周向布置有若干上述所述的一种喷涂用展收臂，所述连接横杆固定连接在所述传液杆的外壁上，所述传液杆上设有控制机构，通过所述控制机构能够改变所述传液管与所述连接横杆之间的夹角，所述传液杆内部设有用于与所述传液通道连通的进液通道。

优选地，所述传液杆的端部安装有与所述进液通道的出液口连通的立体多通接头，所述立体多通接头的接头上连接有单自由度旋转关节；所述单自由度旋转关节包括相互铰接的旋转支架和旋转接头，所述旋转支架连接在所述立体多通接头上，所述连接横杆固定在所述旋转支架上，所述传液管固定在所述旋转接头上；所述旋转支架内设有与所述立体多通接头相通的进液空腔，所述旋转接头内设有与所述传液通道连通的出液空腔，所述进液空腔与所述出液空腔通过橡胶软管连通。

优选地，所述控制机构包括管式线性电机，所述管式线性电机固定连接在所述立体多通接头背向所述传液杆的一面上，且所述管式线性电机的导向磁杆与所述传液杆同轴设置，所述管式线性电机的转子滑块上铰接有拉伸连杆，所述拉伸连杆远离所述转子滑块的一端与所述旋转接头靠近所述传液管的一端铰接。

优选地，喷涂直径R与转子滑块到旋转支架的距离a关系如下：

其中，R为喷涂半径，H为传液管和旋转接头的总长度，d为旋转支架远离传液杆的一端到传液杆的总距离，b为拉伸连杆的长度。

优选地，所述转动机构包括安装架和旋转组件，所述传液杆远离所述展收臂的一端转动连接在所述安装架上，通过所述旋转组件驱动所述传液杆自转。

优选地，所述旋转组件包括固定在所述安装架上的旋转电机，所述旋转电机的驱动轴与所述传液杆远离所述展收臂的一端同轴连接。

优选地，所述旋转电机的输出轴与所述传液杆之间设有联轴汽液滑环，所述联轴液压滑环包括联轴接头和液汽滑环，所述旋转电机的输出轴与所述传液杆通过所述联轴接头连接，所述联轴接头与所述传液杆连接的一端上设有与所述进液通道连通的进液通孔；所述液汽滑环套接在所述联轴接头与所述传液杆连接的一端上，且所述液汽滑环和所述联轴接头之间设有轴向限位构件，所述液汽滑环与所述联轴接头套接处设有与所述进液通孔连通的汽液空腔，所述液汽滑环上设有用于与外部涂料供料设备连接的连接头，所述连接头与所述汽液空腔连通。

优选地，所述轴向限位构件包括设置在所述联轴接头上的环形凹槽和设置在所述液汽滑环上两端的第一限位夹块、第二限位夹块，所述第一限位夹块贴合在所述环形凹槽靠近所述液汽滑环一侧的侧壁上，所述第二限位夹块贴合在所述联轴接头与所述传动杆连接一端的端面上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明中公开的喷涂用展收臂是一种由传液管、连接拉杆、连接横杆以及喷头安装件构成的平行四边形机构，通过转动传液管，改变传液管与连接横杆之间的夹角，即可改变喷头安装件上的喷头距离风电塔筒的内壁距离，从而适应风电塔筒的内壁直径变化，保证喷头始终保持与风电塔筒设定的距离，从而保证喷涂始终保持一定的厚度；同时因为展收臂是平行四边形机构，因此喷头的角度不会发生改变，能够始终保持一个角度对风电塔筒进行喷涂，从而能够保证喷涂的效果。

2.本发明中公开的旋喷支架主要包括转动机构、传液杆和控制机构，当将喷涂用展收臂安装到传液杆上之后，通过传液杆可向传液管和喷头提供涂料，然后在转动机构和传液杆的转动下，喷头能够进行圆周运动，从而对风电塔筒的内壁进行360°的喷涂，随着对风电塔筒喷涂的深入，通过控制机构便可实现展收臂的展收，从而改变喷头距离风电塔筒的内壁距离，实现喷涂半径的改变，以适应风电塔筒内壁直径变化，保证喷涂厚度和喷涂效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为旋喷支架的立体结构图；

图2为旋喷支架的侧视图；

图3为展收臂的侧视图；

图4为展收臂设有喷头一端的立体结构图；

图5为管式线性电机、立体多通接头和单自由度旋转关节的立体结构图；

图6为管式线性电机、立体多通接头和单自由度旋转关节的侧视图；

图7为喷涂直径R与转子滑块到旋转支架的距离a关系图；

图8为旋转电机和联轴汽液滑环的立体结构图；

图9为联轴汽液滑环的侧视图；

图10为联轴汽液滑环的纵剖视图；

图11为联轴汽液滑环的横剖视图；

图12为传液管的立体结构图。

附图标记说明：1、展收臂；2、传液杆；3、安装架；4、旋转电机；5、联轴汽液滑环；6、管式线性电机；7、喷头；8、立体多通接头；9、单自由度旋转关节；10、软管；111、传液管；112、连接拉杆；113、连接横杆；114、喷头安装件；115、传液通道出液口；116、传液通道进液口；511、联轴接头；512、液汽滑环；513、进液通孔；514、汽液空腔；515、连接头；516、环形凹槽；517、第一限位夹块；518、第二限位夹块；611、导向磁杆；612、转子滑块；613、拉伸连杆；911、旋转支架；912、旋转接头；913、进液空腔出液口；914、出液空腔进液口；915、出液空腔出液口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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1

本实施例公开了一种喷涂用展收臂1，如图1至图12所示，包括传液管111、连接拉杆112、连接横杆113以及用于安装喷头7的喷头安装件114，其中传液管111的两端分别与连接横杆113和喷头安装件114铰接，连接拉杆112的两端分别与连接横杆113和喷头安装件114铰接，且喷头安装件114与连接横杆113平行，传液管111和连接拉杆112相互平行，从而传液管111、连接拉杆112、连接横杆113以及喷头安装件114形成了一个平行四边形机构，使得传液管111和连接拉杆112无论如何转动，喷头安装件114始终与连接横杆113平行，继而使喷头7的始终保持一个角度，以保证喷涂角度始终保持一致，作为优选地喷头7在安装到喷头安装件114上之后，喷头安装件114与连接横杆113垂直，这样无论展收臂1如何展收，喷头安装件114始终与连接横杆113垂直。传液管111内设有与喷头7连通的传液通道，在喷涂时，油漆在高压气体的驱动下注入传液管111的传液通道内，然后再从传液通道传至喷头7内，便可对需要被喷涂油漆的地方进行喷涂。该展收臂1通过传液管111与连接横杆113之间的夹角大小，即可实现改变展收臂1展收情况，从而可适应不同内径的物体，对其内部进行喷涂，也可用于变径的物体，如变径管路或者风电塔筒等。

进一步，本实施例中，如图1至图12所示，传液通道出液口115位于传液管111靠近喷头安装件114一端的外壁上，传液通道出液口115与喷头7通过软管10连通。作为优选地，喷头安装件114上设有安装喷头7的安装孔，安装孔位于喷头安装件114靠近传液管111的这一端。

实施例2

本实施例公开了一种风电塔筒内壁旋喷支架，如图1至图12所示，包括传液杆2和驱动传液杆2自转的转动机构，传液杆2上周向布置有若干如实施例1中的展收臂1，连接横杆113固定连接在传液杆2的外壁上，传液杆2上设有控制机构，通过控制机构能够改变传液管111与连接横杆113之间的夹角，以控制展收臂1的展收情况，从而改变喷头7的旋转半径，继而改变喷头7的喷涂直径R，以适应风电塔筒不同内径大小塔段的内壁。传液杆2内部设有进液通道，进液通道与传液通道连通，当将本传液杆2安装到喷涂装置上时，将提供油漆的装置连通后，在高压气体的压力下油漆通过传液杆2内的进液通道可进入到传液管111的传液通道内，然后再从传液通道流入喷头7中，通过喷头7的喷嘴即可喷出油漆或涂料，然后在转动机构的驱动下，传液杆2自转，即可使喷头7做圆周运动，从而喷头7的喷嘴对风电塔筒的内壁进行360°的喷涂。

因为展收臂1有多个，为了更好的将传液杆2的进液通道与每个展收臂1连接以及安装展收臂1，如图1至图12所示，本实施例中，在传液杆2的端部安装有立体多通接头8，立体多通接头8与进液通道的出液口连通。立体多通接头8的接头数量根据展收臂1的数量设置，参考图1和图5所示，提供了一种具有四个展收臂1的旋喷支架，因此立体多通接头8为立体五通接头，当然展收臂1如果为五个，则立体多通接头8为立体六通接头，以此类推。立体多通接头8中部的接头与传液杆2的端部连接，可采用插接或螺纹连接方式，立体多通接头8其余的接头连接有单自由度旋转关节9，单自由度旋转关节9包括相互铰接的旋转支架911和旋转接头912，旋转支架911连接在立体多通接头8的接头上，可插接或螺纹连接。连接横杆113固定在旋转支架911上，作为优选地，连接横杆113和旋转支架911一体成型，传液管111固定在旋转接头912上。旋转支架911内设有进液空腔，旋转支架911与立体多通接头8连接的一端设有进液空腔进液口，通过进液空腔进液口与立体多通接头8相通，旋转支架911与旋转接头上912铰接的一端设有进液空腔出液口913。旋转接头上912内设有出液空腔，旋转接头上912与旋转支架911铰接的一端设有出液空腔进液口914，出液空腔进液口914与进液空腔出液口913通过橡胶软管(图中未画出)连通，橡胶软管既能够保证旋转支架911内的进液空腔和旋转接头912内的出液空腔连通，又不会影响旋转支架911和旋转接头912之间的旋转。旋转接头上912与传液管111连接端设有出液空腔出液口915，出液空腔出液口915与传液通道进液口116连通，作为优选地，传液通道进液口116位于传液管111的端头的端面上，旋转接头上912上设有插接头，出液空腔出液口915位于插接头上，将插接头插接到传液通道进液口116内，即将出液空腔出液口915与传液通道进液口116连通。

本实施例中，如图1至图12所示，控制机构包括管式线性电机6，管式线性电机6固定连接在立体多通接头8背向传液杆2的一面上，管式线性电机6的导向磁杆611与传液杆2同轴设置，管式线性电机6的转子滑块612上铰接有拉伸连杆613，拉伸连杆613远离转子滑块612的一端与旋转接头912靠近传液管111的一端铰接。

进一步，如图1至图12所示，喷涂直径R与转子滑块612到旋转支架911的距离a关系如下：

其中，R为喷涂半径，H为传液管111和旋转接头912的总长度，c为旋转支架911远离传液杆2的一端到传液杆2的总距离，b为拉伸连杆613的长度。

上式具体推论过程如下：

参考图7所示，将图7左侧的管式线性电机6和展收臂1简化为右侧示意图。已知b、c、d，且a与d保持垂直，其中转子滑块612到旋转支架911的距离a为控制变量。

由勾股定理知：

用三角形函数可得：

使用余弦定理求β、γ：

三角基本性质知：η＝π-(α+β+γ)

喷涂半径R：R＝d+Hsinη

从而可得：

本实施例中，如图1至图12所示，转动机构包括安装架3和旋转组件，传液杆2远离展收臂1的一端转动连接在安装架3上，通过旋转组件驱动传液杆2自转。

进一步，本实施例中，如图1至图12所示，旋转组件包括旋转电机4，旋转电机4固定在安装架3上，旋转电机4的驱动轴与传液杆2远离展收臂1的一端同轴连接。

本实施例中，如图1至图12所示，旋转电机4的输出轴与传液杆2之间设有联轴汽液滑环5，联轴汽液滑环5包括联轴接头511和液汽滑环512，旋转电机4的输出轴与传液杆2通过联轴接头511连接，联轴接头511与传液杆2连接的一端上设有与进液通道连通的进液通孔513；液汽滑环512套接在联轴接头511与传液杆2连接的一端上，且液汽滑环512和联轴接头511之间设有轴向限位构件，液汽滑环512与联轴接头511套接处设有与进液通孔513连通的汽液空腔514，液汽滑环512上设有用于与外部涂料供料设备连接的连接头515，连接头515与汽液空腔514连通。作为优选地，进液通孔513为条形孔，且周向分布在联轴接头511上，相应的传液杆2上的进液通道进液口也为条形孔，周向分布在传液杆2的外壁上且与进液通孔513一一对应。

进一步，本实施例中，如图1至图12所示，轴向限位构件包括设置在联轴接头511上的环形凹槽516和设置在液汽滑环512两端的第一限位夹块517和第二限位夹块518，第一限位夹块517贴合在环形凹槽516靠近液汽滑环512一侧的内侧壁上，第二限位夹块518贴合在联轴接头511与传液杆2连接的一端的端面上，从而使第一限位夹块517和第二限位夹块518夹紧在环形凹槽516和联轴接头511端头之间，防止液汽滑环512轴向晃动。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种喷涂用展收臂，其特征在于，包括传液管、连接拉杆、连接横杆以及与所述连接横杆平行的喷头安装件，所述传液管与所述连接拉杆相互平行，且所述传液管与所述连接拉杆均与所述喷头安装件和所述连接横杆铰接，所述传液管内设有与喷头连通的传液通道。

2.根据权利要求1所述的一种喷涂用展收臂，其特征在于，所述传液通道的出液口位于所述传液管靠近所述喷头安装件一端的外壁上，所述传液通道的出液口与所述喷头通过橡胶软管连通。

3.一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，包括传液杆和驱动所述传液杆自转的转动机构，所述传液杆上周向布置有若干如权利要求1或2所述的一种喷涂用展收臂，所述连接横杆固定连接在所述传液杆的外壁上，所述传液杆上设有控制机构，通过所述控制机构能够改变所述传液管与所述连接横杆之间的夹角，所述传液杆内部设有用于与所述传液通道连通的进液通道。

4.根据权利要求3所述的一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，所述传液杆的端部安装有与所述进液通道的出液口连通的立体多通接头，所述立体多通接头的接头上连接有单自由度旋转关节；所述单自由度旋转关节包括相互铰接的旋转支架和旋转接头，所述旋转支架连接在所述立体多通接头上，所述连接横杆固定在所述旋转支架上，所述传液管固定在所述旋转接头上；所述旋转支架内设有与所述立体多通接头相通的进液空腔，所述旋转接头内设有与所述传液通道连通的出液空腔，所述进液空腔与所述出液空腔通过橡胶软管连通。

5.根据权利要求4所述的一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，所述控制机构包括管式线性电机，所述管式线性电机固定连接在所述立体多通接头背向所述传液杆的一面上，且所述管式线性电机的导向磁杆与所述传液杆同轴设置，所述管式线性电机的转子滑块上铰接有拉伸连杆，所述拉伸连杆远离所述转子滑块的一端与所述旋转接头靠近所述传液管的一端铰接。

6.根据权利要求5所述的一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，喷涂直径R与转子滑块到旋转支架的距离a关系如下：

其中，R为喷涂半径，H为传液管和旋转接头的总长度，d为旋转支架远离传液杆的一端到传液杆的总距离，b为拉伸连杆的长度。

7.根据权利要求3所述的一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，所述转动机构包括安装架和旋转组件，所述传液杆远离所述展收臂的一端转动连接在所述安装架上，通过所述旋转组件驱动所述传液杆自转。

8.根据权利要求7所述的一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，所述旋转组件包括固定在所述安装架上的旋转电机，所述旋转电机的驱动轴与所述传液杆远离所述展收臂的一端同轴连接。

9.根据权利要求8所述的一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，所述旋转电机的输出轴与所述传液杆之间设有联轴汽液滑环，所述联轴液压滑环包括联轴接头和液汽滑环，所述旋转电机的输出轴与所述传液杆通过所述联轴接头连接，所述联轴接头与所述传液杆连接的一端上设有与所述进液通道连通的进液通孔；所述液汽滑环套接在所述联轴接头与所述传液杆连接的一端上，且所述液汽滑环和所述联轴接头之间设有轴向限位构件，所述液汽滑环与所述联轴接头套接处设有与所述进液通孔连通的汽液空腔，所述液汽滑环上设有用于与外部涂料供料设备连接的连接头，所述连接头与所述汽液空腔连通。

10.根据权利要求9所述的一种风电塔筒内壁旋喷支架，其特征在于，所述轴向限位构件包括设置在所述联轴接头上的环形凹槽和设置在所述液汽滑环上两端的第一限位夹块、第二限位夹块，所述第一限位夹块贴合在所述环形凹槽靠近所述液汽滑环一侧的侧壁上，所述第二限位夹块贴合在所述联轴接头与所述传动杆连接一端的端面上。

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