CN207695080U - 一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述了一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，机架上设有旋转系统和夹紧机构，机架的一端设有喷粉系统，机架的另一端设有吸粉装置；喷粉系统包括粉末设置箱和与粉末设置箱相连的喷粉机构，喷粉机构设有喷射器和与喷射器相连的向外延伸的内喷粉管；旋转系统包括电机、由电机驱动的旋转头和被动支撑滚轮，旋转头设置于船管的一端，被动支撑滚轮设置于船管的另一端。本实用新型喷粉系统可以控制出粉量，喷射出来的粉比单纯的吸涂更均匀，特别对于大口径和超长管件的涂塑时，采用一端喷射另一端吸粉的方法，不仅可以节省时间，保证上粉的速度和效率，同时节省用粉量，更精确控制出粉量，粉末的喷涂更均匀，粉末的吸附力更强。

Description

一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置

技术领域

本实用新型涉及船管喷涂的技术领域，尤其涉及一种喷吸涂塑装置，具体来说是一种用于采用聚乙烯粉末涂料来进行船管涂塑的装置。

背景技术

随着造船业新工艺的不断涌现，在造船业壳舾涂一体化高速发展的今天，仅是船舶钢结构主体良好涂装，已远不能满足高性能高附加值船对防腐的要求。船体相应配备的各种舾装件尤其是遍布全船的管系如何高效防腐，已成为国内外船舶涂装行业关注的焦点。

目前，国内外针对船用管子的表面防腐工艺主要有油漆涂装工艺、酸洗工艺、镀锌工艺、磷化工艺、钝化工艺、粉末涂覆工艺及金属喷涂工艺等。相比而言，粉末涂覆工艺由于其低成本，高防腐等众多优势，越来越受到人们的青睐。

船舶上可应用钢管涂覆的部位主要有海水管、污水管、惰性气体管、油管、液压管、消防管、压载系统、空调管、冷却系统管、阀件、海水过滤器、冷凝器、底舱系统管、油舱排气／净化系统以及油舱清洗系统等。

针对钢管粉末涂覆，以往船厂大都使用环氧粉末，其主要成分是环氧树脂。环氧粉末具有初期材料成本低、附着力较好，能够取得一定的防腐效果的优点。但是，随着环氧粉末的使用和发展，许多船东发现了环氧粉末涂覆钢管存在后期维修费用高、耐化学品性能差等不足。这不仅影响了管系的使用寿命，而且运营的船舶维修非常困难。因此，为了使得新造船上涂覆的钢管品质更优、寿命更长，许多船东明确要求粉末涂覆管系必须使用聚乙烯粉末。

但是由于环氧粉末涂装设备与聚乙烯粉末涂装设备完全不同，市场上现有的聚乙烯粉末涂塑钢管的涂装设备，主要是针对工程管道的，一般用于无法兰的直管的涂装。而船管与工程管道有很大不同，不管是直管还是支管、弯头等异型管道都带有法兰，这些带有法兰的管道涂塑聚乙烯粉末时无法采用市场上现有的聚乙烯涂装设备。而且目前工程管道用到的聚乙烯涂覆一般采用管道外壁涂覆，如三层PE防护涂层，这与船管上要求的内壁涂覆聚乙烯粉末完全不同，施工工艺也完全不同。因此，有必要针对聚乙烯涂覆船管的施工作业设计专用涂装设备，并专门研究其涂塑工艺。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，主要是针对船管中较长的直管（如长度大于3m的直管）的一种喷吸涂塑装置，特别是采用聚乙烯粉末进行涂塑的工艺，旨在显著提高涂塑效果。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，其特征在于：所述的喷吸涂塑装置包括机架，机架上设有旋转系统和夹紧机构，机架的一端设有喷粉系统，机架的另一端设有吸粉装置；所述的喷粉系统包括粉末设置箱和与粉末设置箱相连的喷粉结构，所述的喷粉机构设有喷射器和与喷射器相连的向外延伸的内喷粉管；所述的旋转系统包括电机、由电机驱动的旋转头和被动支撑滚轮，旋转头设置于船管的一端，被动支撑滚轮设置于船管的另一端与旋转头一起使船管进行旋转；所述的旋转头与内喷粉管分离，使得船管在转动时内喷粉管保持静止。

优选的，所述的夹紧机构包括法兰模具，以及用以将工件法兰与法兰模具紧密连接的连杆夹紧机构，连杆夹紧机构与液压缸相连并由液压缸驱动，所述的连杆夹紧机构可以调节工件法兰端面与法兰模具端面之间的间隙用以控制法兰端面涂层的厚度。

进一步，所述的粉末设置箱的内角为圆弧角，粉末设置箱的底部呈圆锥状，圆锥状的出粉端口与喷粉结构相连，所述的锥心角度为60°～70°。

更进一步，所述的喷射器的顶部为进粉端，所述的进粉端与粉末设置箱相连，喷射器的一端设有进气端，喷射器的另一端设有喷射端，所述的喷射端与内喷粉管相连。

相对于现有技术，本实用新型的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本实用新型所述的改进方案，可以对管件以及管件的法兰面进行精加工，法兰面涂层的厚度≥1.0mm；涂层的平整度保持0.5mm之内，满足管道安装要求；确保涂层性能及外观达到要求；

2、本实用新型的技术方案的喷粉系统可以控制出粉量，喷射出来的粉比单纯的吸涂更均匀，特别对于大口径和超长管件的涂塑时，采用一端喷射另一端吸粉的方法，不仅可以节省时间，保证上粉的速度和效率，同时节省用粉量，更精确控制出粉量，粉末的喷涂更均匀，粉末的吸附力更强；

3、特制加粉装置，使得粉末快速进入喷粉机构，因为聚乙烯粉末涂塑的上粉温度比较高，一般在260-290℃。低于260℃聚乙烯粉末无法熔融，而聚乙烯的分解温度又比较低，一般在290℃以上就开始出现热失重现象。因此从烘箱内取出的管件必须要在极短的时间内完成涂塑，对于小口径或长度较短的管件来说问题不大，但是对于大口径或超长管件来说使用本实用新型的喷射加吸粉的方式会大大缩短涂塑时间、降低次品率；

4、当进行大口径或者超长管件的涂塑时，在管件的另一端放置吸粉系统，其目的是为了通过喷射和吸风两种方式将粉箱内漏出的粉尽快从进气口端移入到另一端，以免粉末堆积在喷射口于高温状态下快速熔融，造成喷射口端的涂层较厚，而另一端的涂层较薄，管件两端的涂层厚度不均。

附图说明

图1是本实用新型所述的预制的法兰焊接件的局部结构图。

图2-图3是本实用新型所述的法兰模具的结构示意图。

图4是本实用新型的使用状态参考图。

图5是本实用新型的又一使用状态参考图。

图6是本实用新型所述的喷粉结构的结构示意图。

附图标记：

1 机架、2旋转系统、3夹紧机构、4喷粉系统、5吸粉装置；

41喷射器、42内喷粉管、43粉末设置箱、411进粉端、412进气端、413喷射端；

21被动支撑滚轮；

6法兰模具。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，参考图5中，一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，其特征在于：所述的喷吸涂塑装置包括机架，机架上设有旋转系统和夹紧机构，机架的一端设有喷粉系统，机架的另一端设有吸粉装置，实际使用时，可以单独使用喷粉系统，而吸粉装置可在必要时启动，可以帮助喷粉系统更好的喷射粉末，使得粉末吸附更均匀，同时加速粉末喷射的速度和效率，达到快速、高效的目的；

进一步，所述的喷粉系统包括粉末设置箱和与粉末设置箱相连的喷粉机构，所述的喷粉机构设有喷射器和与喷射器相连的向外延伸的内喷粉管，所述的内喷粉管与法兰模具和船管的管件相配合，保证喷射时的粉末能够快速直达需要涂塑的地方；所述的旋转系统包括电机、由电机驱动的旋转头和被动支撑滚轮，旋转头设置于船管的一端，被动支撑滚轮设置于船管的另一端与旋转头一起使船管进行旋转；所述的旋转头与内喷粉管分离，使得船管在转动时内喷粉管保持静止，等待船管以及与此相连的夹紧机构进行旋转，旋转速度可调节。

在一个实施例中，本实用新型是针对船管中较长的直管（如长度＞3m的直管）开发一整套喷吸系统，其中喷粉系统又包括粉箱和大粉末量喷粉装置。所述的粉箱的原理为在供粉期间粉末不发生桥架，所述的粉末设置箱的内角为圆弧角，粉末设置箱的底部呈圆锥状，圆锥状的出粉端口与喷粉结构相连，因此圆锥角度设计为60°～70°，其中最佳的角度为65°-68°，其次粉箱上设置了观察窗口以便检查粉箱内粉末量是否充足。

所述的喷粉系统与传统的虹吸模式供粉不同，传统的虹吸模式供粉，只能做小口径管件的吸涂，而本实用新型的喷粉系统为大粉末的大量喷粉系统。此喷粉系统设有喷射器，进气端设置一定的压力使粉箱内的粉末进入喷射器内进行混合，然后连接至液压系统末端的喷粉管路，使粉末喷射出去，喷粉量可达到50~500Kg/h，既可以做小口径管件的涂塑，也可以满足大口径管件的涂塑。

所述的夹紧机构包括法兰模具，以及用以将工件法兰与法兰模具紧密连接的连杆夹紧机构，连杆夹紧机构与液压缸相连并由液压缸驱动，所述的连杆夹紧机构可以调节工件法兰端面与法兰模具端面之间的间隙用以控制法兰端面涂层的厚度。

所述的喷射器的顶部为进粉端，所述的进粉端与粉末设置箱相连，喷射器的一端设有进气端，喷射器的另一端设有喷射端，所述的喷射端与内喷粉管相连。

具体来说，喷粉系统包括粉末设置箱和与粉末设置箱相连的喷粉结构，所述的喷粉机构设有喷射器和与喷射器相连的向外延伸的内喷粉管，该内喷粉管在喷粉时设置于船管内部，所述的粉末设置箱的内角为圆弧角，粉末设置箱的底部呈圆锥状，圆锥状的出粉端口与喷粉结构相连，所述的锥心角度为60°～70°；所述的喷射器的顶部为进粉端，所述的进粉端与粉末设置箱相连，喷射器的一端设有进气端，喷射器的另一端设有喷射端，所述的喷射端与内喷粉管相连。所述的夹紧机构包括法兰模具，以及用以将工件法兰与法兰模具紧密连接的连杆夹紧机构，连杆夹紧机构与液压缸相连并由液压缸驱动，所述的连杆夹紧机构可以调节工件法兰端面与法兰模具端面之间的间隙用以控制法兰端面涂层的厚度。

在另一个具体实施例中，所述的大粉末量喷粉装置是一个特制的装置，其组成结构如图5所示。此喷粉系统为喷射原理，进气端安装有空气压缩机，提供具有一定压力的压缩空气，粉箱内的粉末进入喷射器内与压缩空气进行混合，然后连接至液压系统末端的喷粉管路，使粉末喷射出去，喷粉量可达到50~500Kg/h，此喷粉系统既可以做小口径管件的涂塑，也可以满足大口径管件的涂塑。当进行大口径管件的涂塑时，需要在管件的另一端放置吸粉系统，其目的是为了通过喷射和吸风两种方式将粉箱内漏出的粉尽快从进气口端移入到另一端，以免粉末堆积在喷射口于高温状态下快速熔融，造成喷射口端的涂层较厚，而另一端的涂层较薄，管件两端的涂层厚度不均。所述的吸粉系统包括离心风机，离心风机的入口处安装有吸附滤芯，吸附滤芯与电磁脉冲装置连接，吸附滤芯的下方设置有回收箱体，吸附滤芯的入口正对着钢管的出口，在使用的时候，内喷过程中散失的聚乙烯粉末通过吸附滤芯的入口，并且经过吸附滤芯的吸附过滤，散失的聚乙烯粉末被吸附在吸附滤芯上，当吸附数量达到一定程度的时候，通过电磁脉冲装置将吸附滤芯附着的聚乙烯粉末吹落至回收箱体中，回收之后的聚乙烯粉末进行过筛处理后可重复利用。

旋转系统包括电机、电机驱动旋转头、被动支撑滚轮，为待涂塑管件提供旋转动力。所述的旋转系统与内喷粉管分离，通过电机带动链条进行传动旋转，在传动旋转过程中内喷粉管不转，待涂塑管及与此连接在一起的液压夹紧系统同步进行旋转，旋转速度可调。

液压夹紧管子法兰系统包括一整套法兰模具，按照管件口径大小不同，涂塑管件时需要安装不同尺寸的法兰模具，从DN25-DN1000范围的所有口径的法兰都要有对应的法兰模具。液压夹紧管子法兰系统还包括液压夹紧系统，所述的液压夹紧系统分为液压缸及连杆夹紧装置，液压缸开启，通过夹紧连杆夹住工件法兰使之与系统法兰模具紧密连接，并在工件另一端设置被动支撑滚轮，通过旋转系统一起旋转。其中设计及安装法兰模具的目的是保证法兰端面与管件内壁同时上粉，并且可以通过调整法兰模具与法兰端面之间的空隙，来控制法兰端面涂层的厚度。

本实用新型在工作的时候，首先将管件进行喷砂处理，并放在烘箱内预热至290℃±30℃的温度范围，然后案件管件口径大小及管件的长度、需涂塑的涂层厚度，计算出所需要的聚乙烯粉末用量，对于小口径管件或长度较短的管件，按照计算出来的实际用粉量进行称量粉末即可。对于大口径管件或长度较长的管件，所称量的粉末必须比计算出来的用粉量多一些，以避免粉末被吸粉系统吸掉一部分而造成涂层厚度不满足要求。将管件从烘箱拿出，在其两端安装法兰模具，并用夹具固定。将管件置于被动支撑滚轮上，用测温笔或红外测温仪测试管件表面温度，当管件温度处于260℃-290℃之间时进行涂塑。对于低于260℃的钢管表面需进行补热，一边旋转，一边补热。将称量好的聚乙烯粉末通过漏斗加粉，经由压缩空气进气，通过喷粉系统，将漏斗中漏下来的粉料吹至管件内腔。对于小口径管件或长度较短的管件，只需要用到喷射系统即可（如图3所示），对于大口径或超长管件，需用粉料太多的情况下，为了使粉料能够快速从管件的一端喷射至另一端，需在管件的另一端接入吸粉系统，管件一端用喷涂，另外一端用吸涂（如图4所示）。在旋转系统的作用下，管件一边旋转一边进行涂塑，其目的是让管件内表面的涂层厚度达到比较均匀的状态。涂塑结束后，拆下法兰模具，检查管件表面是否光滑，并对不光滑的地方进行补热，或放在180℃～200℃的烘箱内塑化10 min～40min（具体的塑化时间要根据管件的大小及管壁的厚度来定）。涂层表面已经达到光滑的管子，需要进行水冷，一边旋转管件一边进行水冷，水冷后的涂层表面比未水冷时光泽度更高。 冷却至常温的管件，需要对其法兰面进行精加工处理，使之满足以下要求：法兰面涂层的厚度≥1.0mm以上；涂层的平整度保持0.5mm之内满足管道安装要求；确保涂层性能及外观达到要求。如果管件表面有少量缺陷，需要进行修补。对于管件表面有大量缺陷的情况，需要将涂层除去后再重新进行涂塑。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (4)

1.一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，其特征在于：所述的喷吸涂塑装置包括机架，机架上设有旋转系统和夹紧机构，机架的一端设有喷粉系统，机架的另一端设有吸粉装置；

所述的喷粉系统包括粉末设置箱和与粉末设置箱相连的喷粉机构，所述的喷粉机构设有喷射器和与喷射器相连的向外延伸的内喷粉管；

所述的旋转系统包括电机、由电机驱动的旋转头和被动支撑滚轮，旋转头设置于船管的一端，被动支撑滚轮设置于船管的另一端与旋转头一起使船管进行旋转；所述的旋转头与内喷粉管分离，使得船管在转动时内喷粉管保持静止。

2.根据权利要求1所述的一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，其特征在于：所述的夹紧机构包括法兰模具，以及用以将工件法兰与法兰模具紧密连接的连杆夹紧机构，连杆夹紧机构与液压缸相连并由液压缸驱动，所述的连杆夹紧机构可以调节工件法兰端面与法兰模具端面之间的间隙用以控制法兰端面涂层的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，其特征在于：所述的粉末设置箱的内角为圆弧角，粉末设置箱的底部呈圆锥状，圆锥状的出粉端口与喷粉结构相连，所述的锥心角度为60°～70°。

4.根据权利要求1所述的一种用于涂塑船管的喷吸涂塑装置，其特征在于：所述的喷射器的顶部为进粉端，所述的进粉端与粉末设置箱相连，喷射器的一端设有进气端，喷射器的另一端设有喷射端，所述的喷射端与内喷粉管相连。