钢管刷漆装置技术领域
本发明涉及脚手架钢管技术领域，具体地说是一种钢管刷漆装置。
背景技术
在建筑行业中，脚手架是常用的建筑工具。脚手架可以方便建筑工人爬
高，以方便在高处进行建筑作业。脚手架是由钢管搭建而成的，在使用过程
中，钢管长期暴漏于室外，会发生生锈的现象。因此，急需一种钢管刷漆装
置，用于实现对钢管的刷漆作业，防止钢管的生锈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢管刷漆装置，用于方便在钢管表面刷漆，
防止钢管的生锈。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：钢管刷漆装置，其特征是，
它包括基座、打磨总成、输送总成和刷漆总成，在所述基座的底部设有行走
轮，在所述基座的左侧设有打磨总成；
所述打磨总成主要包括第一机架、给料链轮、给料链条、横杆、推块、
第一集尘箱和第二集尘箱，在所述第一机架的顶部设有锥形槽，所述锥形槽
的大端位于第一机架的顶面上，所述锥形槽的内壁包括相对设置的倾斜面和
竖直面，在所述锥形槽的下方设有两组缓冲槽，所述缓冲槽包括连接为一体
的直槽和圆弧槽，所述直槽与圆弧槽的连接处平滑过渡，所述直槽的顶部与
锥形槽的底部连接，位于下方的缓冲槽上的圆弧槽的末端为出料口；在所述
缓冲槽的内壁上设有磨料，在每一所述圆弧槽的下方连通有落尘口，在位于
上方的落尘口的下方设有第一集尘箱，在位于下方的落尘口的下方设有第二
集尘箱；
在所述第一机架中设有推出腔，所述推出腔与出料口连通，且推出腔的
一端贯穿第一机架的右侧，锥形槽中的钢管经缓冲槽滑落至推出腔中，在所
述推出腔的一侧设有位于第一机架上的安装槽，在所述安装槽中设有一对给
料链轮，在两给料链轮之间设有给料链条，其中一给料链轮由位于安装槽中
的给料电机驱动，在所述给料链条的上侧固定有横杆，所述横杆的一端穿过
安装槽后伸入到推出腔中，并在位于推出腔中的横杆一端固定有推块，所述
推块与推出腔滑动连接；
所述输送总成主要包括第二机架、第一摆杆、第二摆杆、摆动蜗轮、摆
动蜗杆、摆杆电机、线轮、下输送轮、驱动机构、上输送轮、升降齿条、升
降齿轮、升降电机、横杆、齿条滑块、轮垫、导向块和防脱锁，所述第二机
架固定在基座的顶部，在所述第二机架的前侧设有左右设置的两个第一凹槽，
在所述第一凹槽中固定有摆杆电机，在所述摆杆电机输出端设有摆动蜗杆，
在所述第一凹槽中转动安装有摆动蜗轮，在所述摆动蜗轮的外壁上固定有第
一摆杆，在第二机架的前侧还铰接安装有两个第二摆杆，两所述第二摆杆与
第一摆杆的结构、形状均相同且两第一摆杆位于两第二摆杆之间；所述第一
摆杆与第二摆杆同步动作，在第一、第二摆杆的自由端设有弯钩，在所述第
一摆杆的外壁上设有延伸杆，在所述第一凹槽中设有与延伸杆对应的摆杆行
程开关，所述摆杆行程开关与控制器信号连接，所述控制器与摆杆电机信号
连接；在所述第一摆杆的中部铰接安装有L形的防脱锁，在所述防脱锁与第
一摆杆之间设有扭簧，在所述扭簧的作用下防脱锁的作用端朝向弯钩所在的
一侧，所述防脱锁的另一端为驱动杆，在所述第二机架的前侧转动安装有线
轮，在所述线轮与第二机架之间设有卷簧，在所述线轮与驱动杆之间设有钢
丝绳；当延伸杆与摆杆行程开关接触时，第一、第二摆杆的自由端朝下倾斜，
此时在卷簧的作用下，钢丝绳卷绕在线轮上；当摆杆电机驱动摆动蜗杆转动
一定角度后，第一、第二摆杆的自由端朝上倾斜，此时钢丝绳拉动驱动杆克
服扭簧的作用使得防脱锁的作用端向背离弯钩的一侧倾斜；在所述第二机架
的中部设有第二凹槽，在所述第二凹槽中转动安装有若干同步动作的下输送
轮，在所述第二凹槽中设有驱动下输送轮转动的驱动机构；在所述第二机架
的后侧设有第三凹槽，在所述第三凹槽中固定有升降电机，在所述升降电机
输出端设有升降齿轮，在所述第三凹槽中设有与升降齿轮啮合配合的升降齿
条，在所述第三凹槽中设有两个分别位于升降齿条上方和下方的齿条行程开
关，所述齿条行程开关与控制器信号连接，所述控制器与升降电机信号连接；
在所述升降齿条上固定有横杆，在所述横杆上转动安装有若干上输送轮，若
干所述上输送轮分别位于下输送轮的正上方，在上、下输送轮的外壁上分别
设有轮垫，所述轮垫为环形的柔性件，在所述轮垫的外壁上设有环形槽，当
所述升降齿条与下方的齿条行程开关接触后，两所述轮垫上的环形槽围成夹
持钢管的夹持腔；在若干所述下输送轮的两侧分别设有导向块，两所述导向
块分别固定在第二凹槽的内壁上，在靠近下输送轮的导向块的一侧设有斜面，
所述斜面的低端与下输送轮的顶部平齐，钢管由第一、第二摆杆滑下或滚下
后落在第二机架的顶部，然后经导向块的斜面滑落在下输送轮的顶部；
在所述输送总成右侧的基座上设有刷漆总成，所述刷漆总成包括第三机
架、刷子、注漆支管、注漆总管、增压器和气缸，所述第三支架为U形结构，
在所述第三支架的上方设有若干前后设置的圆环形的刷子，若干刷子与上、
下输送轮之间的钢管共轴线设置，所述刷子固定在第三支架的上部；所述刷
子为中空结构，所述刷子的内腔为油漆腔，在所述刷子上设有圆环形的海绵，
所述海绵的外侧置于油漆腔中，所述海绵的内侧从油漆腔中露出，在所述刷
子的外壁上设有四根与油漆腔连通的注漆支管，四根所述注漆支管分为两组，
每组的两注漆支管通过三通阀与注漆总管连接，所述注漆总管的另一端与增
压器连接，所述增压器包括外部的缸体和置于缸体中的活塞，所述活塞在气
缸的驱动下移动，在所述增压器上还连接有进漆管，所述进漆管的自由端伸
入到油漆桶中；在所述进漆管和注漆总管上分别设有单向阀。
进一步地，所述落尘口为漏斗状，且落尘口的小端朝上。
进一步地，在第一、第二集尘箱的内部分别设有斜板，所述斜板的高端
位于落尘口的下方。
进一步地，在相邻的第一摆杆与第二摆杆之间、两第一摆杆之间分别设
有设有多个横向连接杆，在每相邻的两所述横向连接杆之间设有竖向连接杆。
进一步地，所述驱动机构包括输送电机、输送蜗杆和输送蜗轮，所述输
送电机固定在第二凹槽中，所述输送蜗杆固定在输送电机输出轴上，所述输
送蜗轮与其中一个下输送轮共轴设置并与输送蜗杆啮合配合。
进一步地，所述轮垫为橡胶件，在上、下输送轮的外壁上分别设有圆弧
形的轮槽，所述轮垫的内壁与上、下输送轮的外壁接触。
进一步地，所述驱动杆的末端成U形结构，在所述驱动杆的末端的内侧
转动安装有转动环。
进一步地，在每一所述刷子的左右两侧分别设有支撑板，所述支撑板固
定在第三机架的对应侧。
进一步地，沿上、下输送轮之间的钢管的输送方向，若干注漆总管中的
油漆流量逐渐减小。
本发明的有益效果是：本发明提供的钢管刷漆装置，包含顺次设置的打
磨总成、输送总成和刷漆总成，并依次实现钢管外壁的打磨、对钢管的输送
和钢管的刷漆作业。整个过程前后衔接，可有效提高打磨钢管外壁时的工作
效率。在打磨过程中，钢管的运输由设备完成，不需要人工搬运，大大减轻
了人的体力劳动。对钢管进行刷漆时，环形的刷子可实现对钢管的均匀涂刷，
以保证刷漆效果。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为打磨总成的示意图；
图3为给料电机、给料链轮的安装示意图；
图4为打磨总成的俯视示意图；
图5为推块推动钢管向输送总成一侧移动时的示意图；
图6为输送总成的正面示意图；
图7为输送总成的侧面剖视图；
图8为第一摆杆抬起后的示意图；
图9为钢管滑入夹持腔的示意图；
图10为第一摆杆的示意图；
图11为防脱锁的示意图；
图12为下输送轮的示意图；
图13为图12中的A处局部放大图；
图14为在轮垫上设置凸起的示意图；
图15为凸起的示意图；
图16为输送钢管时的示意图；
图17为横杆与第一齿条的配合示意图；
图18为刷漆总成的示意图；
图19为若干刷子的布置示意图；
图20为刷子的剖视示意图；
图中：1打磨总成，10第一机架，101落尘口，102直孔，103锥形孔，11
锥形槽，111倾斜面，112竖直面，12直槽，13圆弧槽，14出料口，15推出
腔，16安装槽，161给料链轮，162给料电机，163给料链条，164轨道，17
横杆，171推块，181第一集尘箱，182第二集尘箱，18斜板；
2输送总成，20第二机架，21第一摆杆，21′第二摆杆，211弯钩，212
竖向连接杆，213横向连接杆，22第一凹槽，221摆动蜗轮，222过渡圆弧，
223摆动蜗杆，224摆杆行程开关，225延伸杆，226摆杆电机，23线轮，231
钢丝绳，24第二凹槽，241下输送轮，242输送蜗轮，243输送蜗杆，244输
送电机，25上输送轮，251轮轴，252第三凹槽，253升降齿条，254升降齿
轮，255升降电机，256齿条行程开关，257齿条支撑，258横杆，259齿条滑
块，26夹持腔，27轮垫，271螺钉，272环形槽，273防滑圈，274凸起，275
波谷，28导向块，281斜面，29防脱锁，291驱动杆，292转动环，293缺口；
3刷漆总成，30第三机架，31支撑板，32刷子，321海绵，322刷漆腔，
323油漆腔，33注漆支管，331注漆总管，332三通阀，34增压器，341气缸，
342进漆管，35收集槽；
4基座，41行走轮，42铰接，43轴承，44钢管。
具体实施方式
如图1至图20所示，本发明主要包括打磨总成1、输送总成2、刷漆总
成3和基座4，下面结合附图对本发明进行详细描述。
如图1所示，基座4为本发明的基体，在基座的底部设有行走轮41，可
便于整体的移动。在基座顶部的左侧设有打磨总成1，如图2至图5所示，打
磨总成主要包括第一机架10、锥形槽11、直槽12、圆弧槽13、推出腔15、
给料链轮161、给料电机162、给料链条163、轨道164、横杆17、推块171、
第一集尘箱181和第二集尘箱182。第一机架10为金属件，在第一机架的顶
部设有锥形槽11，锥形槽的大端位于第一机架的顶面上，锥形槽的内壁包括
倾斜面111和竖直面112，在锥形槽的下方设有位于第一机架内的两组缓冲槽，
每组的缓冲槽包括直槽12和圆弧槽13，直槽为竖向的凹槽，沿竖直方向直槽
的尺寸上下相同，直槽的宽度与锥形槽小端的宽度相同。在直槽的下部设有
圆弧槽13，圆弧槽与直槽的连接处平滑过渡。在缓冲槽的内壁上设有磨料，
将钢管放在锥形槽中后，钢管落在缓冲槽中，钢管外壁与缓冲槽内壁之间进
行摩擦，通过磨料将钢管外壁上的水泥磨掉。位于下方的缓冲槽的末端为出
料口14，经过打磨后的钢管经出料口滚出。缓冲槽上圆弧槽的设置以及缓冲
槽设置为两组，可以减小钢管在缓冲槽中的速度，进而增大钢管经过缓冲槽
的时间，保证钢管与缓冲槽内壁上的磨料进行充分的摩擦；锥形槽上倾斜面
和竖直面的设置，可以避免锥形槽中钢管之间的水平作用力的存在，有利于
钢管向下滑落，保证钢管顺利进入到缓冲槽中。为方便收集打磨下来的水泥
颗粒及粉尘，在每一圆弧槽的下方设有落尘口101，落尘口包括上下设置的直
孔102和锥形孔103，直孔和锥形孔连通使得落尘口呈一个倒置的漏斗状，直
孔的上端与圆弧槽连通，在直槽中打磨下来的水泥颗粒和粉尘经落尘口落下，
落尘口下部锥形孔的设计，可以减小粉尘的速度，避免扬尘现象的产生。在
位于上方的落尘口的下方设有第一集尘箱181，在位于下方的落尘口的下方设
有第二集尘箱182，在第一、第二集尘箱的顶部分别设有与锥形孔连通的通孔，
这样缓冲槽中的粉尘和水泥颗粒经落尘口和通孔落在第一、第二集尘箱中。
为便于水泥颗粒和粉尘在第一集尘箱或第二集尘箱中均匀堆积，在第一、第
二集尘箱的内部设有斜板18，经通孔落下的水泥颗粒和粉尘沿斜板滑下并优
先堆积在距离通孔较远的一端。第一、第二集尘箱可以从第一机架中取出，
以方便处理打磨下来的水泥颗粒和粉尘。
在第一机架上设有推出腔15，推出腔与下方缓冲槽的出料口连通，在推
出腔前侧的第一机架上设有安装槽16，如图4所示，在安装槽中转动安装有
一对给料链轮161，在两给料链轮之间设有给料链条163，其中一给料链轮在
给料电机162的驱动下转动。在给料链条的上侧固定有横杆17，横杆的一端
穿过安装槽后伸入到推出腔中，在推出腔中滑动安装有推块171，推块与横杆
的一端固连。当给料链条运动时，可驱动推块在推出腔中的移动。缓冲槽中
的钢管44经出料口落在推出腔中后，如图5所示，在推块的作用下被推出第
一机架。为保证横杆移动时的稳定性，在安装槽的内壁上设有轨道164，横杆
的另一端滑动安装在轨道中。
工作时，将钢管放在锥形槽中，钢管在自身重力作用下落在缓冲槽中，
缓冲槽对钢管起到缓冲和打磨的作用。然后钢管落在推出腔中，此时给料电
机动作，驱动给料链条移动，进而驱动推块在推出腔中移动，推块在移动的
过程中推动钢管从推出腔中推出，被推出的钢管移动至输送总成中。当钢管
从推出腔中推出后，给料电机反向动作，使得推块回到推出腔中的初始位置
处。
在打磨总成右侧的基座上设有输送总成2，如图6至图17所示，输送总
成主要包括第二机架20、第一摆杆21、第二摆杆21′、摆动蜗轮221、摆动
蜗杆223、摆杆行程开关224、摆杆电机226、线轮23、下输送轮241、输送
蜗轮242、输送蜗杆243、输送电机243、上输送轮25、升降齿条253、升降
齿轮254、升降电机255、齿条行程开关256、轮垫27、导向块28和防脱锁
29。如图6、图7所示，在第二机架20的前侧设有两个第一凹槽22，在第一
凹槽中固定有摆杆电机226，在摆杆电机的输出端设有摆动蜗杆223，摆动蜗
杆的上端固定在轴承43的内圈中，轴承固定在第一凹槽的顶部。在第一凹槽
中转动安装有与摆动蜗杆啮合配合的摆动蜗轮221，在摆动蜗轮的外壁上固定
有第一摆杆21，在第一摆杆的末端设有弯钩211，弯钩为半圆弧形。在第一
摆杆的两侧还分别设有第二摆杆21′，第二摆杆为两个且第二摆杆与第一摆
杆的结构形状完全相同，第二摆杆21′铰接42安装在第二机架上。在相邻的
两第一摆杆之间、第一摆杆与第二摆杆之间设有若干横向连接杆212，在对应
的横向连接杆之间还设有竖向连接杆213，通过横向、竖向连接杆将第一摆杆
和第二摆杆固定在一起。当摆杆电机工作时，可驱动第一、第二摆杆的摆动。
如图10所示，在第一摆杆的中部铰接42安装有防脱锁29，防脱锁的实
质为L形的金属件，防脱锁的中部与第一摆杆铰接，并在防脱锁与第一摆杆
之间设有扭簧，在扭簧的作用下，防脱锁的作用端朝向弯钩。防脱锁的另一
端为驱动杆291，如图11所示，驱动杆的末端设有缺口293，使得驱动杆的
末端成U形结构，在驱动杆的缺口中转动安装有转动环292，转动环为圆弧形
的金属件，在第二机架的前侧壁上通过耳板转动安装有线轮23，在线轮与耳
板之间设有卷簧，在线轮的外壁上缠绕有钢丝绳231，钢丝绳的一端固定在线
轮上，钢丝绳的另一端固定在转动环上；当第一、第二摆杆向下倾斜时，在
卷簧的作用下，钢丝绳缠绕在线轮上。为实现对第一摆杆倾斜角度的控制，
在第一凹槽中设有摆杆行程开关224，在摆动蜗轮的外壁上设有延伸杆225，
摆杆行程开关与控制器信号连接，控制器与摆杆电机信号连接，当摆杆行程
开关与延伸杆接触后，控制器控制摆杆电机停止动作，此时第一摆杆的末端
向下倾斜，经推出腔滑出的钢管44搭在第一、第二摆杆上，并置于弯钩与防
脱锁之间。
如图8所示，在摆杆电机的带动下摆动蜗轮顺时针转动一定角度后，该
角度可以设定，第一、第二摆杆的末端朝上倾斜，在此过程中，防脱锁拉动
钢丝绳从线轮上抽出，直至钢丝绳完全从线轮上抽出时，第一摆杆还可继续
摆动；随着摆动蜗轮的继续转动，第一摆杆继续摆动，此时在钢丝绳的拉力
下，克服扭簧的弹性力，拉动防脱锁绕铰接点摆动，以使得防脱锁的作用端
向靠近第一摆杆铰接点的一侧摆动。如图9所示，随着防脱锁的不断摆动，
防脱锁与弯钩之间的钢管在自身重力下逐渐下滑，并沿着防脱锁的作用端滑
落至第二机架顶部的前侧。
如图7至图9所示，在第二机架的中部设有第二凹槽24，在第二凹槽中
转动安装有若干位于同一水平面内的下输送轮241，若干下输送轮同步动作，
下输送轮的轮轴通过轴承43转动安装在第二凹槽中，输送蜗轮242与其中一
个下输送轮共轴设置，在第二凹槽中固定有输送电机244，在输送电机的输出
端设有与输送蜗轮啮合配合的输送蜗杆243；若干下输送轮的轮轴通过链传动
机构连接在一起以实现同步动作，输送电机、输送蜗杆和输送蜗轮构成了驱
动下输送轮转动的驱动机构。在下输送轮顶部的两侧分别设有导向块28，导
向块固定在第二凹槽的内壁上，在朝向下输送轮的导向块的一侧设有斜面
281，斜面的低端与下输送轮的顶部平齐。沿第一、第二摆杆滑下或滚下的钢
管经第二机架的顶部落在导向块上，然后沿导向块上的斜面落在下输送轮的
顶部。为保证第二机架顶部与钢管之间良好的滑动性，第二机架的顶部设有
过渡圆弧222。且位于下输送轮前侧的导向块上的斜面与过渡圆弧相切。
如图12所示，下输送轮为圆形的金属件，在下输送轮的圆形外壁上设有
轮槽，如图13所示，在下输送轮的圆周外壁上套有轮垫27，轮垫的形状与下
输送轮圆周外壁的形状相适应，且轮垫紧紧的套在下输送轮上。为防止轮垫
的打滑，在轮垫与下输送轮之间设有螺钉271，轮垫的外壁为环形槽272。轮
垫为具有弹性的柔性件，最好为橡胶材质，这样可以增大轮垫与钢管之间的
摩擦力。如图14所示，在轮垫的环形槽272中设有若干防滑圈273，防滑圈
与轮垫可一体制造。如图15所示，在防滑垫的外壁上设有若干凸起274，凸
起274之间为波谷275，当凸起受到挤压时，凸起变形后便会向波谷位置倾斜。
在下输送轮的正上方设有上输送轮25，如图11所示，在第二机架的后侧
设有第三凹槽252，在第三凹槽中固定有升降电机255，在升降电机输出端设
有升降齿轮254，如图6所示，在第三凹槽中固定有齿条支撑257，在齿条支
撑上滑动安装有可上下移动的升降齿条253，齿条支撑的实质为升降齿条的支
撑部件，任何可支撑升降齿条且能滑动安装升降齿条的齿条支撑均在本发明
的保护范围内。为方便升降齿条的安装，在升降齿条的两侧设有与齿条支撑
滑动连接的齿条滑块259。升降电机工作时，可驱动升降齿条的升降。为控制
升降齿条升降时的极限位置，在第三凹槽的顶部和底部分别设有齿条行程开
关256。如图17所示，在升降齿条的自由端固定有横杆258，在横杆上固定
有若干位于同一水平面内的轮轴251，在每一轮轴上转动安装有上输送轮25。
上输送轮与下输送轮的结构、形状均相同，在上输送轮上也设有轮垫。上输
送轮与下输送轮上的轮垫之间围成夹持钢管的夹持腔26，即两轮垫上的环形
槽围成的区域。
当钢管沿导向块上的斜面滑下或滚下后，落在下输送轮上的环形槽中，
然后驱动升降电机动作，使得上输送轮下降，直至升降齿条与位于下方的齿
条行程开关接触，此时上输送轮与下输送轮将钢管夹紧，如图16所示，此时
通过输送电机驱动下输送轮转动，便会驱动上输送轮转动，而钢管与上、下
输送轮之间具有摩擦力，因此便会拉动钢管移动。
如图1所示，在输送总成右侧的基座上设有刷漆总成3，如图18至图20
所示，刷漆总成包括第三机架30、刷子32、注漆总管331、注漆支管332、
增压器34、进漆管342和气缸341。第三机架30为U形的金属件，在第三机
架上部的两端之间设有若干前后布置的刷子32，在每一刷子的左右两侧分别
设有支撑板31，每一支撑板的另一端固定在第三机架的对应侧上。如图20所
示，刷子为圆环形的中空金属件，刷子的轴线与上、下输送轮之间的钢管轴
线共线，在刷子的外壁上设有四个注漆支管332，四个注漆支管沿周向均匀设
置，刷子的内腔为油漆腔323，在油漆腔中固定有海绵321，海绵为圆弧形，
海绵的外侧固定在油漆腔中，海绵的内圆直径小于刷子的内圆直径，这样海
绵的内侧从刷子中露出。海绵的内圆围成刷漆腔322，刷漆腔直径小于钢管的
直径。经输送总成输出的钢管住逐渐靠近刷子，钢管穿过刷漆腔的过程中，
钢管将刷漆腔撑大，使得海绵内侧与钢管紧密接触。此时，不断的向注漆支
管中注入油漆，油漆经海绵扩散并涂抹在钢管上，实现刷漆作业。在第三机
架上部的两侧分别设有增压器34，增压器主要包括外部的缸筒和内部的活塞，
活塞与缸筒之间接触良好。在第三机架的两侧还分别设有气缸341，气缸的活
塞杆与增压器的活塞固连，以驱动活塞的移动。四根注漆支管分为两组，每
组的两根注漆支管通过三通阀332与注漆总管331连接，注漆总管与对应侧
的增压器连接。气缸活塞杆伸出时，便可推动活塞运动，进而将增压器中的
油漆推入刷子中。在增压器上还设有进漆管342，进漆管的另一端伸入到油漆
桶中。
如图19所示，若干刷子前后设置，且沿钢管的输送方向，注漆总管中的
油漆流量逐渐减小。后侧的刷子主要起到弥补的作用，使得油漆在钢管上均
匀涂抹。在钢管的运送过程中，为避免钢管上的油漆的低落造成的污染，在
刷子下方的第三机架上设有收集槽35。为保证油漆的单向流动，在进漆管和
注漆总管上分别设有单向阀。
本发明的打磨总成、输送总成和刷漆总成自左向右依次设置，打磨总成
用于实现对钢管的打磨，输送总成通过上、下输送轮的配合夹紧和转动实现
对钢管的输送；刷漆总成用于实现对钢管的刷漆作业。整个过程前后衔接，
可有效去除钢管外壁上的污物，对钢管进行刷漆作业。