CN115805160A - 一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及长距离管道加工技术领域，具体公开了一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置及其使用方法，所述旋喷装置包括旋杯、法兰片以及旋转片，所述旋杯整体设置为圆形锥台体，在喷筑过程中为水平安置，在旋杯的锥台体底部的一端敞口设置，并设置有法兰片，所述法兰片与旋转片相互固定，所述旋转片由气动马达驱动；所述旋转片上设置进料管，所述旋杯内部中空，在其锥台体顶部的一端密封设置；在旋杯的锥台体侧面设置有若干种喷射孔，喷射孔分为第一喷射孔、第二喷射孔、第三喷射孔，其中第一喷射孔贴着法兰片一端设置，第三喷射孔远离法兰片一端设置，第二喷射孔在锥台体侧面呈V字型排布；所述使用方法中采用上述旋喷装置进行喷筑工作。

Description

一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及长距离管道加工技术领域，具体为一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置及其使用方法。

背景技术

关于管道加工技术现有一些相近技术方案如下：用于管道修复的喷涂装置及其使用方法(CN201911297627)中公开了一种用于管道修复的喷涂装置及其使用方法、一种管内壁多层喷涂旋杯(CN 205761980 U)中公开了一种管内壁多层喷涂旋杯，对旋杯内的涂料进行多次的混合、分散后以雾状向外喷洒。

上述技术的缺点：

1、专利《用于管道修复的喷涂装置及其使用方法》中旋杯顶部无封盖，在涂料流量大的情况下会产生未完全雾化的涂料通过旋杯顶部喷洒至原管道或新喷筑而成管道内的现象，影响原管道内新喷筑而成的聚氨酯管道的管壁质量；并且其顶部水平高度低于尾部水平高度，加大了涂料的流淌速度，在涂料流量较大、旋杯孔一时不能完全喷射全部涂料的情况下，会促使未完全雾化的涂料通过旋杯顶部喷洒至原管道或新喷筑的管道内，也会影响原管道内新喷筑而成的聚氨酯管道的管壁质量。

2、在专利《用于管道修复的喷涂装置及其使用方法》中，由于该旋杯将涂料的主要喷射位置设置于其中段，在旋杯高速(20000转/分钟)旋转的情况下，旋杯由于制作、安装中不可避免的不完全对称所产生的旋转偏心就会导致其中部比尾部产生更大的振动，从而导致喷筑而成的新管道的管壁厚度不均。

3、专利《一种管内壁多层喷涂旋杯》由于其将每个旋杯的喷射孔都安置在每个旋杯的前端或后端，这种布置在涂料流量大粘度大的情况下会形成在无喷射孔的部位涂料粘壁、累积，最终蔓延至喷射孔处，使涂料无法喷射出去。

4、专利《一种管内壁多层喷涂旋杯》由于其旋杯为同轴2-5层的多层结构，每个旋杯在制作、安装中不可避免的不完全对称在高速(20000转/分钟) 旋转的情况下会使多层旋杯产生比单层旋杯更大的旋转偏心和整体振动，从而使得喷筑而成的新管道的管壁厚度不均。

管道聚氨酯喷筑更新法是一种解决长距离管道一次性整体更新的工艺技术，目前市场上的旋喷装置都不能满足其喷筑大流量、高粘度涂料的工艺要求，本发明所要解决的技术问题如下：

1、防止大流量、高粘度的涂料在旋杯内尚未雾化喷射出去前冲出旋杯顶部，对喷筑的新管道管壁质量产生影响；

2、保证大流量、高粘度的涂料在喷筑过程中都能被高速旋转的旋杯雾化后喷射出去，以防止由于旋杯内部积料而对喷筑的过程和质量产生影响；

3、在旋杯高速旋转的喷筑过程中，最大限度的避免由于旋杯在制作、安装过程中不可避免的不完全对称而产生的旋转偏心和旋杯振动现象，使得喷筑成的新管道壁厚均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，包括旋杯、法兰片以及旋转片，所述旋杯整体设置为圆形锥台体，在喷筑过程中为水平安置，在旋杯的锥台体底部的一端敞口设置，并设置有法兰片，所述法兰片与旋转片相互固定，所述旋转片由气动马达驱动；所述旋转片上设置进料管，所述旋杯内部中空，其锥台体顶部的一端密封设置；在旋杯的锥台体侧面设置有若干种喷射孔，喷射孔分为第一喷射孔、第二喷射孔、第三喷射孔，其中第一喷射孔贴着法兰片一端设置，第三喷射孔远离法兰片一端设置，第二喷射孔在锥台体侧面呈V字型排布。

优选的，所述旋杯整体厚度一致，设置为1.2～1.4mm，所述旋杯的锥台顶部直径18～22mm、尾部直径29～33mm、高30～34mm。

优选的，所述第一喷射孔绕着锥台体侧面均匀分布，共设置有两排；其中第一排的第一喷射孔直径为1.9～2.1mm，孔边紧贴法兰片边缘，共设置有 24孔；第二排的第一喷射孔与第一排的第一喷射孔的中心距离为3.7～3.9mm，直径为1.7～1.9mm，共设置有24孔。

优选的，所述第二喷射孔共设置有四组，每一组所形成的的V字型夹角为60°；所述第二喷射孔直径为1.7～1.9mm，相邻第二喷射孔中心距离 2.7～2.9mm；最边缘的第二喷射孔与距离最近的第一喷射孔之间的中心距离为 2.8～3.2mm。

优选的，所述第三喷射孔的直径为1.4～1.6mm，第三喷射孔绕着锥台体侧面均匀分布；其中三个垂直设置的第三喷射孔与单个的第三喷射孔间隔设置，共设置有四组，且垂直一组第三喷射孔相邻孔中心距离2.1～2.3mm。

优选的，所述进料管的中轴线与旋转片的中轴线相互重合，在法兰片、旋转片上均设置有固定孔，二者的固定孔相互对齐，并通过螺栓进行固定。

本发明还提供了一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、将法兰片与旋转片用螺栓相互固定，并一起水平安置于长距离老旧管道内的一端；

S2、通过进料管向旋杯中加入聚氨酯涂料，并打开气动马达带动旋杯旋转，聚氨酯涂料被高速旋转从喷射孔喷射出去，雾化后的聚氨酯涂料被喷射在老旧管道内壁形成新的聚氨酯管道壁；

S3、在旋杯喷筑的同时，沿着管道内纵轴线向旋转片方向拖动旋喷装置，边拖边喷，直至老旧管道内的另一端，使得在长距离老旧管道内被喷筑成型一根新的聚氨酯管道；

S4、完成喷筑后，将旋喷装置移出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用将旋杯封顶的方式，阻断了由于流量过大，未雾化涂料冲出旋杯顶端而影响新管道管壁质量的现象发生；

2、本发明将旋杯设置为单层并将大流量、高粘度的涂料喷射段设置在距离气动马达最近的旋杯尾端，可以最大限度的避免旋杯在制作、安装过程中不可避免的不完全对称在高速(20000转/分钟)旋转的情况下所产生的旋转偏心和旋杯整体振动，使得喷筑而成的新管道壁厚均匀；

3、本发明采用了水平方向前高后低的锥台形旋杯形式并在旋杯前端设置了V形和环形排列的喷射孔，即增加了涂料进入旋杯前端的阻碍，又可以使涂料流量过大时过多的涂料仍能被雾化后喷射出去，避免了涂料在旋杯内部积料情况的产生，保证了旋杯喷射口的畅通，使得长时间在长距离老旧管道中采用聚氨酯喷筑法工艺喷筑新管道、更新原有管道成为可能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的右视图；

图中标号：1、旋杯；2、第一喷射孔；3、第二喷射孔；4、第三喷射孔； 5、法兰片；6、旋转片；7、进料管；8、固定孔。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-3，描述本发明任意一个实施例，以作进一步的说明：

一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，包括旋杯1、法兰片5以及旋转片6，所述旋杯1整体设置为圆形锥台体，旋杯1在喷筑过程中为水平安置，在锥台尾端设有4个固定孔8的法兰片5，法兰片5厚度为6mm，其与气动马达所驱动的旋转片6通过固定孔8用螺栓连接固定在一起。锥台顶部为 1.3mm厚度的平面封盖，旋杯1锥台顶部直径20mm、尾部直径31mm、高32mm，旋杯1壁厚度为1.3mm。将旋杯1采取封顶的方式，阻断了由于流量过大，未雾化涂料冲出旋杯1顶端而影响新喷筑而成的管道管壁质量的现象发生。采用水平方向前高后低的锥台形旋杯形式增加了涂料进入旋杯1前端的阻碍，使得涂料尽量的从锥台底部的2排喷射孔喷出，可以最大限度的避开在喷射过程中由于旋杯1在制作、安装过程中不可避免的不完全对称在高速(20000 转/分钟)旋转的情况下所产生的旋转偏心和整体振动，使得喷筑而成的新管道壁厚均匀。

在旋杯1的锥台体侧面设置有若干种喷射孔，喷射孔分为第一喷射孔2、第二喷射孔3、第三喷射孔4，其中第一喷射孔2贴着法兰片5一端设置，第三喷射孔4远离法兰片5一端设置，第二喷射孔3在锥台体侧面呈V字型排布。

第一喷射孔2绕着锥台体侧面均匀分布，共设置有两排；第一排直径为 2mm的喷射孔孔边紧贴法兰片边缘，相邻喷射孔中心距离4mm，共24孔；第二排喷射孔与第一排喷射孔的中心距离为3.8mm，直径为1.8mm，共24孔。这两排喷射孔作为将大流量、高粘度的涂料喷射出旋杯1的主要喷射段，其设置在距离气动马达最近的旋杯1尾端，可以最大限度的避开在喷射过程中由于旋杯1在制作、安装过程中不可避免的不完全对称在高速(20000转/分钟)旋转的情况下所产生的旋转偏心和整体振动，使得喷筑而成的新管道壁厚均匀。

距离锥台尾部第二排喷射孔3mm的位置向锥台顶方向布置4组呈60°夹角V字形排列的第二喷射孔3，第二喷射孔3直径为1.8mm，相邻喷射孔中心距离2.8mm。在锥台顶部均匀布置4组单个和3个垂直一组的第三喷射孔4，直径都为1.5mm，垂直一组的第三喷射孔4相邻孔中心距离2.25mm。这些喷射孔可以在涂料流量过大时过多的涂料仍能被雾化后喷射出去，避免了涂料在旋杯1内部积料情况的产生，保证了旋杯1喷射口的通畅。

为保证旋杯1在高速旋转状态下的稳定性，旋杯1为单层结构，旋杯1 中的法兰片5、封盖、杯壁等所有部分都由铝合金或不锈钢材料整体加工而成，这样最大限度的避免了多层结构旋杯装置在制作、安装过程中不可避免的不完全对称在高速(20000转/分钟)旋转的情况下所产生的旋转偏心和整体振动，使得喷筑而成的新管道壁厚均匀。

以上为喷筑DN150-DN500聚氨酯新管道的旋喷装置尺寸式样，为喷筑直径DN500以上、壁厚更大的新管道，在按比例放大旋杯外形尺寸的同时，旋杯锥台尾部喷射孔和V字形排列的喷射孔可以增设至更多层以增加喷射出的涂料流量。

一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、将法兰片5与旋转片6用螺栓相互固定，并一起水平安置于长距离老旧管道内的一端；

S2、通过进料管7向旋杯1中加入聚氨酯涂料，并打开气动马达带动旋杯1旋转，聚氨酯涂料被高速旋转从喷射孔喷射出去，雾化后的聚氨酯涂料被喷射在老旧管道内壁形成新的聚氨酯管道壁；

S3、在旋杯1喷筑的同时，沿着管道内纵轴线向旋转片6方向拖动旋喷装置，边拖边喷，直至老旧管道内的另一端，使得在长距离老旧管道内被喷筑成型一根新的聚氨酯管道；

S4、完成喷筑后，将旋喷装置移出。

在聚氨酯喷筑法更新供水管道DN300*190m试验中运用了本方案，在试验中采用了双组份的聚氨酯高粘度(20000CP)涂料，流量为8L/min,试验后通过每6米2个检测点检测结果如下：全程更新管道内无涂料未雾化喷出现象；全程更新的聚氨酯管道壁厚均匀，误差符合质量要求；在喷筑新管道的全过程中，旋杯1高速旋转，运行正常，至试验结束旋杯1内无积累涂料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，其特征在于：包括旋杯(1)、法兰片(5)以及旋转片(6)，所述旋杯(1)整体设置为圆形锥台体，在喷筑过程中为水平安置，在旋杯(1)的锥台体底部的一端敞口设置，并设置有法兰片(5)，所述法兰片(5)与旋转片(6)相互固定，所述旋转片(6)由气动马达驱动；所述旋转片(6)上设置进料管(7)，所述旋杯(1)内部中空，其锥台体顶部的一端密封设置；在旋杯(1)的锥台体侧面设置有若干种喷射孔，喷射孔分为第一喷射孔(2)、第二喷射孔(3)、第三喷射孔(4)，其中第一喷射孔(2)贴着法兰片(5)一端设置，第三喷射孔(4)远离法兰片(5)一端设置，第二喷射孔(3)在锥台体侧面呈V字型排布。

2.根据权利要求1所述的一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，其特征在于：所述旋杯(1)整体厚度一致，设置为1.2～1.4mm，所述旋杯(1)的锥台顶部直径18～22mm、尾部直径29～33mm、高30～34mm。

3.根据权利要求1所述的一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，其特征在于：所述第一喷射孔(2)绕着锥台体侧面均匀分布，共设置有两排；其中第一排的第一喷射孔(2)直径为1.9～2.1mm，孔边紧贴法兰片(5)边缘，共设置有24孔；第二排的第一喷射孔(2)与第一排的第一喷射孔(2)的中心距离为3.7～3.9mm，直径为1.7～1.9mm，共设置有24孔。

4.根据权利要求1所述的一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，其特征在于：所述第二喷射孔(3)共设置有四组，每一组所形成的的V字型夹角为60°；所述第二喷射孔(3)直径为1.7～1.9mm，相邻第二喷射孔(3)中心距离2.7～2.9mm；最边缘的第二喷射孔(3)与距离最近的第一喷射孔(2)之间的中心距离为2.8～3.2mm。

5.根据权利要求1所述的一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，其特征在于：所述第三喷射孔(4)的直径为1.4～1.6mm，第三喷射孔(4)绕着锥台体侧面均匀分布；其中三个垂直设置的第三喷射孔(4)与单个的第三喷射孔(4)间隔设置，共设置有四组，且垂直一组第三喷射孔(4)相邻孔中心距离2.1～2.3mm。

6.根据权利要求1所述的一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置，其特征在于：所述进料管(7)的中轴线与旋转片(6)的中轴线相互重合，在法兰片(5)、旋转片(6)上均设置有固定孔(8)，二者的固定孔(8)相互对齐，并通过螺栓进行固定。

7.根据权利要求1～6任一所述的一次性喷筑成型长距离聚氨酯管的旋喷装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将法兰片(5)与旋转片(6)用螺栓相互固定，并一起水平安置于长距离老旧管道内的一端；

S2、通过进料管(7)向旋杯(1)中加入聚氨酯涂料，并打开气动马达带动旋杯(1)旋转，聚氨酯涂料被高速旋转从喷射孔喷射出去，雾化后的聚氨酯涂料被喷射在老旧管道内壁形成新的聚氨酯管道壁；

S3、在旋杯(1)喷筑的同时，沿着管道内纵轴线向旋转片(6)方向拖动旋喷装置，边拖边喷，直至老旧管道内的另一端，使得在长距离老旧管道内被喷筑成型一根新的聚氨酯管道；

S4、完成喷筑后，将旋喷装置移出。

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