CN215354229U - 管道焊缝内防腐喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管道焊缝内防腐喷涂装置。包括管状机架、供气源、立柱、安装座、储罐组件、喷头组件，其中储罐组件的储液罐通过弯管接头可相对于立柱上固定的安装座的外套管转动，使得储液罐时刻保持竖直状态，避免吸管在储液罐内抽空；而复合喷头的设计，利用两者相互套设形成的通气腔，并利用两者配合的内壁上的螺旋形导流板，使得经过的气流形成高压螺旋形气流，可对进入通气腔的两种防腐基液进行快速而均匀的混合，从而使得喷出的防腐涂料十分均匀，这种措施可以有效解决现有防腐涂料喷涂时的两种常见问题，从而从根本上确保了喷头的质量，焊缝可以达到良好的防腐效果。

Description

管道焊缝内防腐喷涂装置

技术领域

本实用新型涉及管道焊缝内防腐喷涂装置。

背景技术

工业和生活中，管路是常用的流体输送方式，对于金属管路的安装，考虑到重量和运输的便利性，金属管需要加工成固定长度的一段，安装时需要将金属管拼接并焊接在一起，焊接完成后，需要对管内焊缝进行防腐处理，一般通过喷涂防腐涂料的方式防止焊缝处因腐蚀速度较快而出现泄露、开焊等问题。这些工作传统方式是由人工钻入管内进行操作，但是这种方式效率低下、工作环境恶劣且对于较细的管路无法操作。

针对以上问题，市面上也出现了一些可在管路内行进并可以对管内焊缝喷涂防腐剂的机器人，但是现有的机器人在对焊缝喷涂时容易出现空喷和防腐剂混合不均匀的问题，空喷的主要原因是因为喷涂液储液罐在随机器人周向旋转时，储液罐内的吸管容易抽空；防腐剂混合不均的主要原因是因为现有防腐涂料是由双基液态材料组成，为了达到更好的效果，两种防腐基液需要现场混合现场使用，不能提前混合，而现有的喷头对于两种防腐基液的混合起不到很好的促进作用，导致两种防腐基液混合不均匀，从而起不到良好的防腐效果。基于以上两种因素，现有的管道内焊缝的防腐效果较差，亟待提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供管道焊缝内防腐喷涂装置，用以解决现有机器人喷涂防腐涂料时容易空喷且两种防腐基液混合不均匀，进而导致对焊缝的防腐处理效果较差的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：

管道焊缝内防腐喷涂装置包括：

管状机架，轴线水平设置；

供气源；

立柱，安装在管状机架内，与管状机架的轴线垂直；

安装座，固定在立柱上，具有对称设置的两个外套管，外套管轴线水平设置，外套管上沿径向设置有出液口，出液口处设置有出液接头；

储罐组件，有两组，包括储液罐、弯管接头、吸管和压盖，弯管接头的下端与储液罐固定连接且通过吸管与储液罐的内部连通，弯管接头的上端具有向外凸出的挡环，外套管套在弯管接头的上端并与挡环抵顶配合，压盖套在外套管外并与外套管固定连接，压盖的盖底与挡环的远离外套管的一端端面挡止配合以限制弯管接头的轴向移动，弯管接头与外套管周向滑动配合；

喷头组件，有两组，沿管状机架径向设置，喷头组件包括立杆及固定在立杆外端的复合喷头，复合喷头包括相互套设的内锥体和外套体，外套体具有贯穿孔，内锥体安装在贯穿孔内并贯穿孔的孔壁围成锥形的通气腔，内锥体的外表面和/或外套体的内表面具有螺旋形的导流板以将通气腔分隔为螺旋形的气流通道，内锥体具有内腔，内腔与所述供气源连通，内锥体上还设置有连通内腔与所述通气腔的进气口，外套体上对称设置有两个进液管，两进液管的进口一端设置在外套体外部并分别通过管路与所述出液接头连通，两进液管的出口设置在通气腔的前端并处于气流的罩设范围内。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，外套管上设有外螺纹，压盖上设有内螺纹，外套管与压盖通过螺纹连接。外套管与压盖采用螺纹的方式连接，可方便的拆装储液罐。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，弯管接头与储液罐通过螺纹连接，可方便的更换储液罐，当储液罐内防腐基液用完后，可直接从弯管接头与储液罐的螺纹连接处拧下储液罐，灌装后再次拧上即可。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，机架上还设置有电动气泵，电动气泵构成所述供气源。电动气泵作为气源可以避免外接气源接在机器人上导致拖拽、气管扭结、缠绕等问题的出现。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，储液罐的上部设有通气孔。由于储液罐时刻处于竖直状态，不会随立柱旋转，通气孔设置在上部也不会泄露，通气孔的设置则是避免储液罐内被抽真空。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，储罐组件还包括密封圈，密封圈设置在弯管接头与外套管相互接触的界面之间。密封圈的设置可防止弯管接头与外套管旋转界面处漏液。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，两组喷头组件关于管状机架轴线对称设置。这样在机器人关于管道轴线周向旋转以喷涂焊缝的整周时，两个喷头组件的离心力相互抵消，实现动平衡。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，所述立杆为伸缩杆，伸缩杆包括相互套设的内杆和外杆，内杆上设置有齿条，外杆上安装有电机和由电机驱动的螺杆，螺杆与齿条啮合传动以带动内杆相对于外杆滑动，内杆上设有摄像头，摄像头朝向复合喷头一侧设置。立杆为伸缩杆可以方便的针对不同直径的管道进行适应性调整，也方便调整防腐涂料的喷涂宽度，当喷头距离焊缝比较近时，喷涂的宽度较小，反之宽度较大；摄像头的设置一方面方便喷头相对于焊缝的准确定位，另一方面方便观察喷涂的效果，以便在喷涂不达标时及时补救。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，进液管位于外套体外部的一端设有进液接头。复合喷头上设置进液接头的目的是方便与进液的管路的拆装，例如需要更换复合喷头时，可以从进液接头处拆开，大大方便更换过程。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，所述进气口倾斜设置。进气口倾斜设置可确保高压的气体进入通气腔时尽可能的与气流的后续流向呈钝角，从而减小管穿孔的孔壁对高压气流的阻力。

本实用新型的有益效果：本实用新型的管道焊缝内防腐喷涂装置在使用时，当机器人行进复合喷头正对焊缝的位置时，控制机器人停止行进并控制其沿着管道的轴线周向旋转，启动气源为喷头组件供气，气流经过管路后进入各喷头组件的复合喷头内，并从内锥体的内腔穿过进气口进入内锥体与外套体之间的通气腔中，随后被螺旋形的导流板导向后形成螺旋高速气流，该螺旋高速气流经过两个进液管的出口处时对进液管形成吸力，促使两个储液罐中的防腐基液沿吸管进入弯管接头，经过出液接头和管路后进入到进液管中，并从进液管的出口喷出，两个进液管的出口比较靠近，在螺旋运动的高速气流的带动下，两个进液管出来的两种防腐基液可以得到迅速且均匀的混合，并随后随气流喷出至焊缝上。另外，随着机器人的旋转，固定在机器人上的机架随之旋转，带动立柱和与立柱固定的安装座旋转，但由于安装座的外套管轴线水平设置，而两个储罐组件通过弯管接头与外套管为周向滑动配合连接，当外套管旋转时，在重力作用下，储液罐时刻处于竖直方向，只是弯管接头与外套管之间相对转动，而位于储液罐内的吸管时刻可以接触到罐底的防腐基液，从而避免了抽空的情况出现，确保了涂料喷涂十分均匀。

可见，本实用新型的管道焊缝内防腐喷涂装置在安装在机器人上对管道内焊缝进行防腐喷涂时，不会出现抽空现象，而且两种防腐基液混合十分均匀，整体上确保了喷涂十分均匀，确保了对焊缝的防腐质量。而且本实用新型的结构可以固定在现有管道机器人的行走机构上，可以方便的对现有管道机器人进行改造，从而降低新购买机器人的成本。

附图说明

图1为本实用新型的管道焊缝内防腐喷涂装置在对焊缝进行喷涂时的状态示意图；

图2为管道焊缝内防腐喷涂装置对焊缝喷涂完成并随机器人行走时的状态示意图；

图3为图2对应的机器人的行走状态的侧视图（未显示管道焊缝内防腐喷涂装置）；

图4为两储罐组件的安装状态图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为复合喷头的剖视图；

图7为外套体的剖视图；

图8为内锥体的剖视图；

图9为伸缩杆的结构示意图；

图中：1-管状机架，2-行走机构，3-转向机构，4-电动气泵，5-管道，51-焊缝，6-立柱，7-安装座，71-外套管，72-出液接头，8-储罐组件，81-储液罐，811-通气孔，82-弯管接头，821-挡环，83-吸管，84-压盖，85-密封圈，9-喷头组件，91-复合喷头，911-内锥体，9111-内腔，9112-进气口，912-外套体，9121-贯穿孔，913-通气腔，914-导流板，915-进液管，916-进液接头，92-伸缩杆，921-外杆，922-内杆，923-螺杆，924-电机，L-螺纹，G-管路，F-防腐基液。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的管道焊缝内防腐喷涂装置的一种实施方式：管道焊缝内防腐喷涂装置是一种可以安装在现有管道机器人上的装置，但是需要现有的管道机器人具备行走和沿管道轴线旋转的功能。如图1-3所示为本实用新型的管道焊缝内防腐喷涂装置在一种机器人上安装后于管道5内进行喷涂作业和行走时的两种状态的结构示意图。当喷涂作业时，喷涂装置开启进行喷涂，机器人通过转向机构3切换至周向旋转模式，从而带动喷涂装置周向旋转以对管道5内焊缝51的整周进行喷涂作业。当喷涂完成后，关闭喷涂装置并通过转向机构3切换行走机构2的状态，使其沿着管道5轴线方向行进。具体地，如图2及图4-8所示，管道焊缝内防腐喷涂装置包括管状机架1、电动气泵4、立柱6、安装座7、储罐组件8和喷头组件9等。其中：

管状机架1的轴线水平设置，整体呈圆管状，两端具有盖板。电动气泵4安装在管状机架1内，且电动气泵4的进气口9112与外部大气连通，电动气泵4的出去口通过气管与各喷头组件9连通。电动气泵4作为气源可以避免外接气源接在机器人上导致拖拽、气管扭结、缠绕等问题的出现。立柱6安装在管状机架1内并与管状机架1的轴线垂直，立柱6采用钢管制成。

安装座7焊接固定在立柱6上，具有对称设置的两个外套管71，外套管71轴线水平设置，外套管71上沿径向设置有出液口，出液口处设置有出液接头72；外套管71上设有外螺纹L，压盖84上设有内螺纹L，外套管71与压盖84通过螺纹L连接。外套管71与压盖84采用螺纹L的方式连接，可方便的拆装储液罐81。

如图4-5所示，储罐组件8有两组，包括储液罐81、弯管接头82、吸管83和压盖84，弯管接头82的下端与储液罐81固定连接且通过吸管83与储液罐81的内部连通，弯管接头82的上端具有向外凸出的挡环821，外套管71套在弯管接头82的上端并与挡环821抵顶配合，压盖84套在外套管71外并与外套管71固定连接，压盖84的盖底与挡环821的远离外套管71的一端端面挡止配合以限制弯管接头82的轴向移动，弯管接头82与外套管71周向滑动配合；弯管接头82与储液罐81通过螺纹L连接，可方便的更换储液罐81，当储液罐81内防腐基液用完后，可直接从弯管接头82与储液罐81的螺纹L连接处拧下储液罐81，灌装后再次拧上即可。储液罐81的上部设有通气孔811。由于储液罐81时刻处于竖直状态，不会随立柱6旋转，通气孔811设置在上部也不会泄露，通气孔811的设置则是避免储液罐81内被抽真空。储罐组件8还包括密封圈85，密封圈85设置在弯管接头82与外套管71相互接触的界面之间。密封圈85的设置可防止弯管接头82与外套管71旋转界面处漏液。进液管915位于外套体912外部的一端设有进液接头916。复合喷头91上设置进液接头916的目的是方便与进液的管路的拆装，例如需要更换复合喷头91时，可以从进液接头916处拆开，大大方便更换过程。进气口9112倾斜设置。进气口9112倾斜设置可确保高压的气体进入通气腔913时尽可能的与气流的后续流向呈钝角，从而减小管穿孔的孔壁对高压气流的阻力。

如图6-8所示，喷头组件9有两组，沿管状机架1径向设置，两组喷头组件9关于管状机架1轴线对称设置。这样在机器人关于管道5轴线周向旋转以喷涂焊缝51的整周时，两个喷头组件9的离心力相互抵消，实现动平衡。喷头组件9包括立杆及固定在立杆外端的复合喷头91，复合喷头91包括相互套设的内锥体911和外套体912，外套体912具有贯穿孔9121，内锥体911安装在贯穿孔9121内并贯穿孔9121的孔壁围成锥形的通气腔913，内锥体911的外表面和/或外套体912的内表面具有螺旋形的导流板914以将通气腔913分隔为螺旋形的气流通道，内锥体911具有内腔9111，内腔9111与所述供气源连通，内锥体911上还设置有连通内腔9111与所述通气腔913的进气口9112，外套体912上对称设置有两个进液管915，两进液管915的进口一端设置在外套体912外部并分别通过管路与所述出液接头72连通，两进液管915的出口设置在通气腔913的前端并处于气流的罩设范围内。立杆为伸缩杆92，伸缩杆92包括相互套设的内杆922和外杆921，内杆922上设置有齿条，外杆921上安装有电机924和由电机924驱动的螺杆923，螺杆923与齿条啮合传动以带动内杆922相对于外杆921滑动，内杆922上设有摄像头，摄像头朝向复合喷头91一侧设置。立杆为伸缩杆92可以方便的针对不同直径的管道5进行适应性调整，也方便调整防腐涂料的喷涂宽度，当喷头距离焊缝51比较近时，喷涂的宽度较小，反之宽度较大；摄像头的设置一方面方便喷头相对于焊缝51的准确定位，另一方面方便观察喷涂的效果，以便在喷涂不达标时及时补救。

本实用新型的管道焊缝内防腐喷涂装置在使用时，当机器人行进复合喷头91正对焊缝51的位置时，控制机器人停止行进并控制其沿着管道5的轴线周向旋转，启动气源为喷头组件9供气，气流经过管路后进入各喷头组件9的复合喷头91内，并从内锥体911的内腔9111穿过进气口9112进入内锥体911与外套体912之间的通气腔913中，随后被螺旋形的导流板914导向后形成螺旋高速气流，该螺旋高速气流经过两个进液管915的出口处时对进液管915形成吸力，促使两个储液罐81中的防腐基液沿吸管83进入弯管接头82，经过出液接头72和管路后进入到进液管915中，并从进液管915的出口喷出，两个进液管915的出口比较靠近，在螺旋运动的高速气流的带动下，两个进液管915出来的两种防腐基液可以得到迅速且均匀的混合，并随后随气流喷出至焊缝51上。另外，随着机器人的旋转，固定在机器人上的机架随之旋转，带动立柱6和与立柱6固定的安装座7旋转，但由于安装座7的外套管71轴线水平设置，而两个储罐组件8通过弯管接头82与外套管71为周向滑动配合连接，当外套管71旋转时，在重力作用下，储液罐81时刻处于竖直方向，只是弯管接头82与外套管71之间相对转动，而位于储液罐81内的吸管83时刻可以接触到罐底的防腐基液，从而避免了抽空的情况出现，确保了涂料喷涂十分均匀。

本实用新型的管道焊缝内防腐喷涂装置在安装在机器人上对管道5内焊缝51进行防腐喷涂时，不会出现抽空现象，而且两种防腐基液混合十分均匀，整体上确保了喷涂十分均匀，确保了对焊缝51的防腐质量。而且本实用新型的结构可以固定在现有管道5机器人的行走机构2上，可以方便的对现有管道5机器人进行改造，从而降低新购买机器人的成本。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，包括：

管状机架，轴线水平设置；

供气源；

立柱，安装在管状机架内，与管状机架的轴线垂直；

安装座，固定在立柱上，具有对称设置的两个外套管，外套管轴线水平设置，外套管上沿径向设置有出液口，出液口处设置有出液接头；

储罐组件，有两组，包括储液罐、弯管接头、吸管和压盖，弯管接头的下端与储液罐固定连接且通过吸管与储液罐的内部连通，弯管接头的上端具有向外凸出的挡环，外套管套在弯管接头的上端并与挡环抵顶配合，压盖套在外套管外并与外套管固定连接，压盖的盖底与挡环的远离外套管的一端端面挡止配合以限制弯管接头的轴向移动，弯管接头与外套管周向滑动配合；

喷头组件，有两组，沿管状机架径向设置，喷头组件包括立杆及固定在立杆外端的复合喷头，复合喷头包括相互套设的内锥体和外套体，外套体具有贯穿孔，内锥体安装在贯穿孔内并贯穿孔的孔壁围成锥形的通气腔，内锥体的外表面和/或外套体的内表面具有螺旋形的导流板以将通气腔分隔为螺旋形的气流通道，内锥体具有内腔，内腔与所述供气源连通，内锥体上还设置有连通内腔与所述通气腔的进气口，外套体上对称设置有两个进液管，两进液管的进口一端设置在外套体外部并分别通过管路与所述出液接头连通，两进液管的出口设置在通气腔的前端并处于气流的罩设范围内。

2.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，外套管上设有外螺纹，压盖上设有内螺纹，外套管与压盖通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，弯管接头与储液罐通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，机架上还设置有电动气泵，电动气泵构成所述供气源。

5.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，储液罐的上部设有通气孔。

6.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，储罐组件还包括密封圈，密封圈设置在弯管接头与外套管相互接触的界面之间。

7.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，两组喷头组件关于管状机架轴线对称设置。

8.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，所述立杆为伸缩杆，伸缩杆包括相互套设的内杆和外杆，内杆上设置有齿条，外杆上安装有电机和由电机驱动的螺杆，螺杆与齿条啮合传动以带动内杆相对于外杆滑动，内杆上设有摄像头，摄像头朝向复合喷头一侧设置。

9.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，进液管位于外套体外部的一端设有进液接头。

10.根据权利要求1所述的管道焊缝内防腐喷涂装置，其特征在于，所述进气口倾斜设置。

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