钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装置.pdf

摘要
申请专利号：	CN01120196.7	申请日：	2001.07.11
公开号：	CN1365859A	公开日：	2002.08.28
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	未缴年费专利权终止IPC(主分类):B05C 19/04申请日:20010711授权公告日:20040609终止日期:20160711\|\|\|授权\|\|\|公开\|\|\|实质审查的生效
IPC分类号：	B05B7/14; B05B7/16; B05D7/14	主分类号：	B05B7/14; B05B7/16; B05D7/14
申请人：	中国石油天然气管道科学研究院;
发明人：	牛辉; 张学增; 刘树林; 张庆书; 孙丽华; 侯雍明; 宋学军; 王林章; 许金华
地址：	065000河北省廊坊市金光道51号
优先权：
专利代理机构：	北京市中实友专利代理有限责任公司	代理人：	刘天语;任清汉
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内容摘要

本发明是用于钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层的涂敷装置。它由固定于底架[11]之上的多个轮架[30]分别组成两套相互独立的环型传输线,由除锈线上安装的预热装置[39]和抛丸除锈装置[12]以及喷涂线上安装的加热装置[5]、涂敷装置[2]、冷却装置[28]、检测装置[8]组成。本发明实现了对钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层的工业化连续涂敷作业,涂敷质量稳定可靠,大大提高了工效,是很有应用前景的设备。

权利要求书

1.一种钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装置，其特征在于：由固
定于底架[11]之上的多个轮架[30]分别组成的除锈线和喷涂线由环型传输
线连接，在除锈线上安装有预热装置[39]和抛丸除锈装置[12]，在喷涂线
上安装有加热装置[5]、涂敷装置[2]、冷却装置和[28]和检测装置[8]。
2.根据权利要求1所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装置，
其特征是传输线由圆弧形钢架拼装成圆环状底架[11]，在底架[11]上间隔
有钢质轮架[30]，轮架[30]各有固定水平辊轮[33]和在内肘面固定立辊轮
[31]的水平架和竖架，在轮架[30]中按一定间隔配有主动轮架[37]，主动
轮架[37]将水平辊轮[33]的轴固连在驱动系统[32]的输出轴上。
3.根据权利要求1或2所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装
置，其特征是安装在除锈线从起始点起90°处的抛丸除锈装置[12]由抛头
[34]、清理室[35]、螺旋式输送机[38]和驱动系统[43]组成；抛头[34]沿
弯头周向均匀环型布置，且相邻抛头[34]间的径向前后错开一定距离，置
于清理室[35]之下的螺旋式输送机[38]由驱动系统[43]带动。
4.根据权利要求1或2所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装
置，其特征是安装在喷涂线前半周的加热装置[5]由中频电源[4]、加热装
置底架[18]、倒向轮[15]、加热器[16]和转动装置[17]组成，在加热装置
底架[18]的底部四角安装有带丝杠的腿[20]，其上安装有随动滑车[19]，
滑车[19]上由转动装置[17]与加热器[16]连接，在加热器[16]一端面的上
下左右各安装一只导向轮[15]与弯头外壁接触。
5.根据权利要求1或2所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装
置，其特征是安装在喷涂线中点处的涂敷装置[2]的喷粉摇摆机构[7]是由
6～10支喷枪[24]及静电针[25]均匀安装在圆环状转环[26]上，转环[26]
中由滑轮[27]与固定架[23]相配，相对固定架[23]可作转动，由驱动系统
[44]经齿轮箱[21]拖动与转环[26]连接的曲柄连杆机构[22]，固定架[23]
下部有随动机构[29]与随动底架[18]相连接。
6.根据权利要求1或2所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装
置，其特征是安装在涂敷装置[2]之后的冷却装置[28]由在弯头行进方向上
部采用同弯头曲率半径相同的圆弧型溢流式水淋管[40]和在弯头行进方向
底部采用向上喷射式水淋管[41]两部分及水槽[42]、泵水装置[10]组成，
设置于底架[11]下面的水槽[42]与泵水装置[10]有管路连接。
7.根据权利要求1或2所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装
置，其特征是在喷涂线冷却装置[28]之后设置有环型针孔检测装置[8]。
8.根据权利要求1或2所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装
置，其特征是在喷涂线加热装置[5]之前设置有微尘处理装置[6]，它采用
旋转毛刷和压缩空气吹扫结构。
9.根据权利要求1或2所述的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装
置，其特征是在除锈线抛丸除锈装置[12]之前安装有预热装置[39]，预热
装置[39]采用火焰加热器或中频加热线圈。

说明书

钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层涂敷装置

本发明是用于钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层的涂敷装置，涉及热
塑性材料成型的装置及管件领域。

管道输送作为一种运输方式越来越受到人们的重视。就目前的管材
而言，多数仍在使用钢管，特别是长距离的大口径高压管道。为了使管
线使用寿命长，多年来人们一直对防腐层的研究进行着不懈的努力，实
践证明环氧粉末防腐层是目前较好的一种，因而得到广泛的应用，相应
的钢管环氧粉末涂敷作业及补口技术已非常成熟，甚至较好的三层RE
防腐结构的施工技术也非常成熟。但现在仍有一个很大的薄弱环节，即
弯头的环氧粉末涂敷技术没有解决。事实上无论是城市管网、集输管线
还是长输管线，由于地形和地势的不同，总会有大量的弯头要使用，弯
头作为整个管道的必要组成部分，其使用寿命也直接决定着整个管道的
寿命，可以说现在已到了非解决这个问题不可的程度了。国外虽然在应
用环氧粉末防腐材料上先行了一步，但也未见有弯头的环氧粉末涂敷施
工技术的报道，而国内则也是未解决这个问题。

本发明的目的是设计一种实用可靠的钢质弯头熔结环氧粉末外防
腐层涂敷装置。

对于弯头来说在除锈和涂敷作业时由于不能像直管那样绕管轴线
旋转，这就给本作业线的设计带来许多新问题，一是作业线不能成直线
式布局；二是弯头不能旋转，则必须使抛丸、喷涂等装置旋转或周围布
局，这样一来就使本装置与现常用的直管涂敷作业线有了很大不同和难
度，据此，本发明如图1所示，是在由固定于底架[11]之上的多个轮架
[30]分别组成两套相互独立的首尾相接的环型弯头传输线，其中之一作
除锈线，另一作喷涂线。在除锈线上起点开始90°处分别安装有预热装
置[39]和抛丸除锈装置[12]。在喷涂线上从弯头上线处后依次安装有微
尘处理[6]、加热装置[5]、涂敷装置[2]、冷却装置[28]和检测装置[8]。
由于弯头在作业线上不能作旋转运动，只能作平移传动，所以弯头传输
线设计为与所加工弯头曲率半径相同的圆环状，它由2至6块圆弧状钢
架拼装成圆环状底架[11]，在底架[11]上按10至15度的角度间隔将均
是钢质的多个轮架[30]固定其上，轮架[30]各有固定水平辊轮的“H”
形水平架和在内肘面固定立辊轮[31]的倒“Y”形竖架，且在水平架两
端头有水平辊轮[33]的轴瓦[36]，竖架上部有两个固定立辊轮[31]的轴
瓦[36]，在多个轮架[30]中按一定间隔的被动轮架[30]设置有主动轮架
[37]，而主动轮架[37]是将轮架[30]上水平辊轮[33]的轴在里端连在驱
动系统[32]的输出轴上，图2给出了轮架结构的正视图，图3给出了轮
架结构的俯视图。

底架[11]的每块钢架由槽钢焊接成扇形框架并中间加强肘，在扇形框
架的内外弧下各焊接一条同样弧度的槽钢底座，钢架拼装时由螺栓紧固，
轮架[30]由“H”形水平架和倒外形竖架组成，水平架两上端通过轴瓦[36]
固定水平辊轮[33]，两下端固连在底架[11]的内外弧形的槽钢上，竖架的
竖边下端固连在底架[11]里侧的延长肘上，斜边上端与竖边侧上部固连，
下端固连在底架[11]的肘上，竖边上部固定量轴瓦[36]后安装立辊轮[31]。

抛丸除锈装置[12]如图1所示安装在除锈线从起始点起90°处，它与
直管的抛丸除锈装置除清理室外大体一致，在此就不作详述，而弯头抛
丸除锈清理室主要由6个抛头[34]、清理室体[35]组成，如图4、图5
所示，6只抛头[34]沿弯头周向均匀环型布置，从外伸进六面柱体形的
清理室[35]内，且相邻抛头[34]间的径向前后错开一定距离；置于清理
室[35]之下的螺旋式输送器[38]由驱动系统[43]带动。为了保证质量，
还装有布袋除尘器13，消除抛丸灰尘。在除锈线的抛丸除锈装置[12]
之前安装预热装置[39]对上线弯头进行预热，以清除弯头上的油、油脂
或污液，预热装置采用通常的环型布局的多个火焰加热器或中频加热线
圈，如采用后者，其结构与后面叙述的加热装置[5]相同。在喷涂线上
安装的设备较多，从弯头上线处开始，首先安装的是加热装置[5](详
见图6、图7)，该加热装置[5]由中频电源[4]、加热装置底架[18]、导
向轮[15]、加热器[16]和转动装置[17]组成。在加热装置底架[18]的底
部四角安装有带丝杠的腿[20]，其上安装有随动滑车[19]，滑车[19]上
由转动装置[17]与加热器[16]连接，在加热器[16]一端面的上下左右各
安装一只导向轮[15]与弯头外壁接触，中频电源[4]的输出为加热器[16]
中的线圈供电。在加热装置[5]之后喷涂线的一半处安装了涂敷装置
[2]，整个粉末涂敷系统由气控系统[3]、喷粉摇摆机构[7]、和粉末回
收系统[1]组成；其主要部分喷粉摇摆机构[7]如图8、图9所示，6～
10支喷枪[24]及静电针[25]均匀安装在圆环状转环[26]上，转环[26]
中由4个滑轮[27]与固定架[23]相配，相对固定架[23]可作转动，由
驱动系统[44]经齿轮箱[21]拖动与转环[26]连接的曲柄连杆机构[22]，
固定架[23]下部有随动机构[29]与随动底架[18]相连接。安装在涂敷装
置[2]之后的是冷却装置[28]，它由在弯头行进方向上部采用同弯头曲
率半径相同的圆弧型溢流式水淋管[40]和在弯头行进方向底部采用向
上喷射式水淋管[41]两部分组成，设置于底架[11]下面的水槽[42]与泵
水装置[10]有管路连接，为了保证涂敷质量，即时将不合格弯头挑出来，
在冷却装置[28]之后还加装了常用的环型针孔检测装置[8]，同样为保
证涂敷质量，在喷涂线的加热装置之前还设置了微尘处理装置[6]，它
采用旋转式毛刷和压缩空气吹扫相结合的方式。整个喷涂线的运行控制
由电控系统完成。上述多种装置由于沿用了直管涂敷作业线常用的装
置，故对结构未做详细的描述。

根据需要，适用管径600-711毫米的钢质弯头熔结环氧粉末外防腐
层涂敷装置，底架可由4块拼装组成，每隔12度安装一轮架，共30只，
对于除锈线，1、16、17位置不装轮架，对喷涂线1、14、16位置不装
轮架，两传输线空出第一位置是为了弯头上线方便，16、17位置空出是
为了装抛丸和喷涂设备。

本发明实现了对钢质弯头熔结环氧粉末外防腐层的工业化连续涂
敷作业，涂敷质量稳定可靠，工效大大提高，经样机试用，其涂层符合
SY/T0315-97钢质管道环氧粉末外覆盖层技术标准，是很有应用前景的
装置。

附图说明：

图1钢质弯头熔结环氧粉末涂敷装置示意图；

图2轮架结构正视图；

图3轮架结构俯视图；

图4抛丸除锈装置清理室正视图；

图5抛丸除锈装置清理室右视图；

图6加热装置正视图；

图7加热装置右视图；

图8喷涂装置正视图；

图9喷涂装置俯视图；

图10冷却装置正视图。

图中：

1---粉末回收系统 2---涂敷装置

3---气控系统 4---中频电源

5---加热装置 6---微尘处理装置

7---摇摆机构 8---检测装置

9---电控系统 10---泵水装置

11---底架 12---抛丸除锈装置

13---布袋除尘器 14---弯头

15---导向轮 16---加热器

17---转动装置 18---随动底架

19---随动滑车 20---丝杠腿

21---齿轮箱 22---曲柄连杆机构

23---固定架 24---喷枪

25---静电针 26---转环

27---滑轮 28---冷却装置

29---随动机构 30---轮架

31---立辊轮 32---驱动系统

33---水平辊轮 34---抛头

35---清理室 36---轴瓦

37---主动轮架 38---螺旋输送机

39---预热装置 40---溢流水淋管

41---喷射水淋管 42---水槽

43---驱动系统 44---驱动系统