一种节能型无气喷涂机.pdf

一种节能型无气喷涂机，气动马达采用卸压式换向机构进行换向，所述换向机构包括两个快速卸放阀、独立的卸压式集成换向模块及两条气路，其中卸压式集成换向模块由储气换向室、换向活塞阀和两个独立的换向滑阀组成，两条气路连通两个快速卸放阀与换向活塞阀，换向活塞阀位于两个换向滑阀之间，两个换向滑阀分别设置在气动马达的两个进排气口、两个排气口上，两个换向滑阀通过换向活塞阀连动控制气动马达的气缸上下端的进气和排气。本发明喷涂机具有耗气少、压力高、工作压力平稳、脉动小、功率大、寿命长的特点，提高和确保了涂装质量。

1、  一种节能型无气喷涂机，包括气动马达(1)、小车架(2)、进气系统(3)、液压增压泵(4)、吸入系统(5)、高压软管(6)、喷枪(7)及过滤器(8)，其中吸入系统(5)与液压增压泵(4)连接，喷枪(7)与高压软管(6)连接，高压软管(6)与过滤器(8)连接后与液压增压泵(4)连接，进气系统(3)、液压增压泵(4)分别与气动马达(1)连接，这些装置均放置在小车架(2)上，其特征是气动马达(1)采用卸压式换向机构进行换向，所述换向机构包括两个快速卸放阀(20)、独立的卸压式集成换向模块及两条气路(31、32)，其中卸压式集成换向模块由储气换向室(26)、换向活塞阀(22)和两个独立的换向滑阀(27)组成，两条气路(31、32)连通两个快速卸放阀(20)与换向活塞阀(22)，换向活塞阀(22)位于两个换向滑阀(27)之间，两个换向滑阀(27)分别设置在气动马达(1)的两个进排气口(30)、两个排气口(29)上，两个换向滑阀(27)通过换向活塞阀(22)连动控制气动马达(1)的气缸(28)上下端的进气和排气。

2、  如权利要求书1所述的无气喷涂机，其特征是气动马达(1)的进排气口(30)、排气口(29)紧靠气动马达(1)的气缸(28)外壁，通道结构短而扁。

3、  如权利要求书1所述的无气喷涂机，其特征是气动马达(1)的活塞(21)的两端面与气缸(28)腔内端面紧密配合，端面两侧外沿具有倒角，活塞(21)采用高分子材料制造。

4、  如权利要求书1所述的无气喷涂机，其特征是换向活塞阀(22)的阀体(25)与阀芯(23)之间采用两个Y型密封圈(24)进行密封，阀体(25)采用高分子材料制造。

5、  如权利要求书1所述的无气喷涂机，其特征是液压增压泵(4)的活塞杆(16)的表面具有耐磨陶瓷涂层，泵体(15)采用耐腐蚀和耐磨的高铬不锈钢材料制造。

6、  如权利要求书1所述的无气喷涂机，其特征是液压增压泵(4)的活塞杆(16)与泵体(15)之间的密封以及柱塞阀体(13)与泵体(15)之间的密封采用改性增强聚四氟乙烯(19)、聚甲醛(18)和波形弹簧垫片(17)组成的复合式密封结构。

7、  如权利要求书1所述的无气喷涂机，其特征是液压增压泵(4)的柱塞阀体(13)的单向阀(11)装在柱塞阀体(13)的底部，并设弹簧(14)以压紧增压阀芯(12)。

8、  如权利要求书1所述的无气喷涂机，其特征是液压增压泵(4)的吸入阀体(10)带有导向功能，工作时吸入阀芯(9)上行部分可突出吸入阀体(10)外面。

一种节能型无气喷涂机
技术领域
本发明涉及一种无气喷涂机，用于水性涂料和各类高粘度、特种油性涂料以及常规油性涂料的无气喷涂。
背景技术
目前，国外生产的各种喷涂机，一般为机械换向装置，其特点为体积大，结构复杂，制造难度大。国内生产的喷涂机，如ZL97237429.9公开的“一种气动无气喷涂机”，均采用CN87215005U公开的“一种气配换向装置技术”，其结构虽然轻，但同样存在结构复杂，制造加工难度大的问题，并且国内外喷涂机的换向装置都有较长的进排气通道，耗气量大，换向时有脉冲。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，耗气量小、工作压力高，流量大、工作性能稳定可靠和寿命长的节能型无气喷涂机。
为达上述目的，本发明提供的一种节能型无气喷涂机，包括气动马达、小车架、进气系统、液压增压泵、吸入系统、高压软管、喷枪及过滤器，其中吸入系统与液压增压泵连接，喷枪与高压软管连接，高压软管与过滤器连接后与液压增压泵连接，进气系统、液压增压泵分别与气动马达连接，这些装置均放置在小车架上，其特征是气动马达采用卸压式换向机构进行换向，所述换向机构包括两个快速卸放阀、独立的卸压式集成换向模块及两条气路，其中卸压式集成换向模块由储气换向室、换向活塞阀和两个独立的换向滑阀组成，两条气路连通两个快速卸放阀与换向活塞阀，换向活塞阀位于两个换向滑阀之间，两个换向滑阀分别设置在气动马达的两个进排气口、两个排气口上，两个换向滑阀通过换向活塞阀连动控制气动马达的气缸上下端的进气和排气。
本发明所述气动马达采用卸压式换向机构进行换向。目前，国内的多数高压无气喷涂机都采用先导式换向装置进行换向，先导式换向主要特征是有一条主气路通向先导阀，工作时，气缸活塞运行触动先导阀，先导阀打开，通过另一个细而长的气路往换向活塞一侧注入压缩空气，另一侧有一通大气的微孔排气，换向活塞运动，从而推动换向阀换向。而本发明的气动马达的卸压式换向机构由快速卸放阀、换向储气室、换向活塞阀、两个换向滑阀和连通快速卸放阀与换向活塞的气路组成。在气动马达启动通气后，换向活塞阀两端和储气换向室充满压缩空气，快速卸放阀在弹簧和气压作用下，处于封闭状态，两个连动滑阀在背压作用下，压向滑块，由于两个滑阀与气缸上下腔进、排气口联锁设计，不管换向活塞在何位置，两个滑阀必定一个位于进气位，另一个位于排气位，气缸开始工作。当气缸活塞上行或下行临近死点位时，触动快速卸放阀，换向活塞一端失压，活塞运动，带动滑阀实现换向，当气缸活塞离开死点位置，快速卸放阀在弹簧和气压作用下关闭，换向活塞阀两端压力平衡，在密封环和滑阀摩擦力作用下保持不动，当气缸活塞运行至另一死点位时换向活塞阀和另一快速卸放阀重复上述动作实现另一方向换向。与先导式换向装置相比，卸压式换向机构气路更加简单，除换向活塞阀两端通向快速卸压放阀的卸压气路外，其余的都在储气换向室内开孔实现，控制和执行元件的动力气源不需要通过长管道，结构精巧，制造加工简单，动作更快捷，更能减小气动马达的气动回路换向瞬间造成的涂料工作压力脉冲，减少气道内无功空气消耗，且先导式换向装置的阀体与阀芯之间的密封件常处于单侧受压状态，一但密封件出现泄漏，则换向不能进行，常出现死机。而卸压式换向机构的换向活塞阀阀体和阀芯之间的密封件除换向瞬间外常处于两侧均压状态，因此卸压式换向机构的性能更稳定，使用密封件寿命更长。卸压式换向机构除快速卸放阀外各处即使有微小泄漏，也不影响换向动作执行，通向大气的卸压排放口能更容易的发现判断机构出现的泄漏和故障，维修方便。
本发明所述气动马达的进、排气口紧靠气动马达的气缸外壁，通道结构短而扁，压缩空气在储气换向室内形成一个小的稳压包，压缩空气进出气缸只需穿过缸壁，缩短了工作气路，使进、排气更顺畅、快捷，减小了气动马达换向时因工作气路长而出现的脉冲和在长气道内无功压缩空气的消耗，宽而扁的短气路使结构尺寸减小，同时几乎无通道的排气，有效减少霜冻发生。
本发明所述气动马达的活塞采用高分子材料制造，两端面与气缸腔内端面紧密配合，端面两侧外沿有倒角。该结构减轻了重量，缩小了气缸内的无效空间，节约了压缩空气用量，两端倒角使活塞换向时进入的压缩空气的作用力瞬间作用于活塞上，最大可能的减小了气动马达的气动回路换向瞬间造成的涂料工作压力脉冲。
本发明换向活塞阀的阀体与阀芯之间采用两个Y型密封圈进行密封，阀体采用高分子材料制造，结构轻盈。
本发明液压增压泵的泵体采用耐腐蚀和耐磨的高硬度高铬不锈钢材料制造，能有效的防止涂料对泵体的的内壁形成磨损和腐蚀，不需电镀涂层，加工方便，使用寿命长，适合包括水性涂料在内的几乎所有油性涂料。液压增压泵的活塞杆表面涂有耐磨陶瓷涂层，比常用的镀硬铬涂层，厚度大，与基材结合力强，耐磨性能和耐腐蚀性能高。
本发明所述活塞杆与泵体之间的密封以及柱塞阀体与泵体之间的密封均采用改性增强聚四氟乙烯、波形弹簧垫片和聚甲醛组成的复合式密封结构，改性增强聚四氟乙烯比常用的普通聚四氟乙烯在硬度、抗蠕变性、耐磨耗、导热性方面都有提高，聚甲醛有良好的刚性，耐溶剂和耐磨性能，此种组合密封结构能有效克服通用涂料密封结构中，如全聚四氟乙烯密封结构或牛皮和聚四氟乙烯组合密封，磨耗高，形状保持力差，发生蠕变，牛皮在溶剂中溶涨粘结剂结合力被破坏而发生的泄漏问题，使用寿命更长。加入波形弹簧垫片一方面能防止组合密封结构返松，又可以在密封件磨损时提供压紧补偿，比常用单纯螺纹锁紧可靠，比用圆柱型压缩弹簧结构尺寸小，可以减小整机尺寸和重量。
本发明所述液压增压泵的柱塞阀体的单向阀装在柱塞底部，并设弹簧以压紧增压阀芯，此种结构使阀芯在喷涂机换向时能利用涂料回流的冲力使阀芯快速回位密封，极大减小了换向瞬间因单向阀不能快速密封致使涂料回流而造成的涂料工作压力脉冲，同时，由于单向阀装在柱塞阀体的底部，使进入涂料缸内地涂料在向下压送时尽量多的压入高压腔，缩小了吸入腔空间，减少了流道空间内涂料反复由吸入负压增压到高压所需气力能量损耗。
本发明所述液压增压泵的吸入阀体自身带有导向功能，吸入涂料时吸入阀芯上行部分可以突出吸入阀体外面，此种结构使得在吸入阀同样开度条件下，吸入阀体内导向高度和流道长度空间缩短，柱塞下压到底时和吸入阀芯之间的距离极短，同样缩小了吸入腔空间，也减少了流道空间内涂料反复由吸入负压增压到高压所需气力能量损耗。同时，由于吸入腔空间减小，在吸入涂料时，柱塞上行同样行程条件下，能形成更大的负压，利于涂料吸入。
本发明节能无气喷涂机，针对目前国内外的无气喷涂机的薄弱环节作了多处改进，各项技术性能明显改善和提高，具有重量轻，耗气量小、工作压力高、流量大、工作压力平稳、脉动小、使用方便、寿命长等特点，有利于提高和确保涂装质量。
附图说明
图1为本发明的整机结构示意图；
图2为本发明的主机结构示意图；
图3为图2中I处液压增压泵泵体与活塞杆的密封结构放大示意图；
图4为图2中II处吸入阀体结构放大示意图；
图5为气动马达卸压式换向机构结构图；
图6为气动马达卸压式换向控制原理图。
具体实施方式
如图1～5所示，本发明节能型无气喷涂机，包括气动马达1、小车架2、进气系统3、液压增压泵4、吸入系统5、高压软管6、喷枪7及过滤器8，其中吸入系统5与液压增压泵4连接，喷枪7与高压软管6连接，高压软管6与过滤器8连接后与液压增压泵4连接，进气系统3、液压增压泵4分别与气动马达1连接，这些装置均放置在小车架2上。本发明气动马达1采用卸压式换向机构进行换向，由气缸28和换向机构组成，换向机构包括两个快速卸放阀20、独立的卸压式集成换向模块及两条气路31和32，其中卸压式集成换向模块由储气换向室26、换向活塞阀22和两个独立的换向滑阀27组成，两条气路31和32分别连通两个快速卸放阀20与换向活塞阀22，换向活塞阀22位于两个换向滑阀27之间，两个换向滑阀27分别设置在气动马达1的两个进排气口30、两个排气口29上，两个换向滑阀27通过换向活塞阀22连动控制气动马达1的气缸28上下端的进气和排气。气动马达1气缸28的进排气口30和排气口29紧靠气动马达1的气缸28外壁，通道结构短而扁。气动马达1气缸28的活塞21的两端面与气缸28腔内端面紧密配合，端面两侧外沿具有倒角，活塞21采用高分子材料制造。换向活塞阀22的阀体25与阀芯23之间采用两个Y型密封圈24进行密封，阀体25采用高分子材料制造。液压增压泵4的活塞杆16的表面具有耐磨陶瓷涂层、泵体15采用耐腐蚀和耐磨的高铬不锈钢材料制造。液压增压泵4的活塞杆16与泵体15之间的密封以及柱塞阀体13与泵体15之间的密封采用改性增强聚四氟乙烯19、聚甲醛18和波形弹簧垫片17组成的复合式密封结构。液压增压泵4的柱塞阀体13的单向阀11装在柱塞阀体13的底部，并设弹簧14以压紧增压阀芯12。液压增压泵4的吸入阀体10带有导向功能，工作时吸入阀芯9上行部分可突出吸入阀体10外面。
如图5、6所示，本发明的气动马达的卸压式换向机构由快速卸放阀20、换向储气室26、换向活塞阀22、两个换向滑阀27和连通快速卸放阀20与换向活塞22的气路31和32组成。在气动马达1启动通气后，换向活塞阀22两端和储气换向室26充满压缩空气，快速卸放阀20在弹簧和气压作用下，处于封闭状态，两个连动滑阀27在背压作用下，压向滑块，由于两个滑阀27与气缸28上下腔的两个进气口30、两个排气口29联锁设计，不管换向活塞阀22在何位置，两个滑阀27必定一个位于进气位，另一个位于排气位，气缸28开始工作。当气缸活塞21上行或下行临近死点位时，触动快速卸放阀20，换向活塞阀22一端失压，活塞21运动，带动滑阀27实现换向，当气缸活塞21离开死点位置，快速卸放阀20在弹簧和气压作用下关闭，换向活塞阀22两端压力平衡，在密封环和滑阀27摩擦力作用下保持不动，当气缸活塞21运行至另一死点位时换向活塞阀22和另一快速卸放阀20重复上述动作实现另一方向换向。