压力容器喷枪装置及喷砂装置的制作方法

本实用新型涉及一种表面处理设备，特别是涉及一种压力容器喷枪装置及喷砂装置。

背景技术：

压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，它在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备；一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。压力容器的介质有腐蚀性介质时，内部会进行防腐设计一般采用防腐涂料进行防腐处理，长期使用会造成防腐失效，就要重新将涂层通过喷砂的方式清除涂层，并保证容器本体内表面达到40～80μm的锚纹深度增加钢材表面的附着力。

现有的喷砂装置一般是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂等)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。而对压力容器进行喷砂处理时，往往需要操作人员穿戴保护装备手持喷砂枪头直接对工件(或进入压力容器)实施喷砂。如需进入压力容器内部进行喷砂处理，则受限空间内喷砂运用中存在以下缺点：空间活动受限、作业过程中信号传递差不能及时关停设备人员作业风险高、作业劳动强度大、作业场所环境粉尘量大(约0.3Kg/m³)对作业人员身体危害较大、空间内噪音较大、视线不清造成喷砂时重复喷砂或者漏喷等现象，造成磨料浪费、工作时间加长、喷砂质量低下，同时由于受到受限空间管理标准制约，致使在内部连续作业时间不能超过半小时，造成有效作业时间、内部出现问题救援较为困难短等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种压力容器喷枪装置及喷砂装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现在压力容器的受限空间内部喷砂除锈，无须喷砂人员备进入容器内部喷砂，降低受限空间作业风险、提高喷砂效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种压力容器喷枪装置，包括喷砂枪、移动支撑装置、固定支撑装置和旋转手柄，所述喷砂枪包括一枪管，所述枪管上设有一定位环，所述枪管的前端通过一弯头连接一连接管，所述连接管的另一端连接一枪头；所述移动支撑装置包括第一筒体，所述第一筒体活动套设在所述枪管前端的外部并与所述定位环卡接，所述第一筒体外壁沿周向设有至少三个可调支撑腿，所述可调支撑腿用以支撑于压力容器内壁上，所述第一筒体上设有第一支架；所述固定支撑装置包括设置于所述第一筒体后方的第二筒体，所述第二筒体活动套设在所述枪管外部，所述第二筒体外壁沿周向设有至少三个可调连接腿，所述可调连接腿用以与压力容器人孔法兰固定连接，所述第二筒体上设有第二支架，所述第二支架上安装有一齿轮连接件，所述齿轮连接件上安装有一齿轮，所述第二支架外设有与所述齿轮连接件的一端固定连接的手摇柄，所述齿轮与所述第二筒体之间穿设有一齿条，所述齿轮与所述齿条啮合且所述齿条的前端与所述第一支架固定连接；所述旋转手柄位于所述第二筒体后方并与所述枪管固定连接。

优选的，还包括一齿条固定支架，所述齿条固定支架上部滑动连接于所述第二筒体与所述旋转手柄之间的所述枪管上，所述齿条的末端固定连接于所述齿条固定支架下部。

优选的，所述第一筒体位于所述定位环前部且所述第一筒体的两端均通过第一轴承与所述枪管连接，所述定位环后部的所述枪管外套设有一定位压盖，所述第一筒体的后端与所述定位压盖固定连接。

优选的，所述第二筒体的两端均通过第二轴承与所述枪管连接，所述齿条与所述第二筒体之间设有限位轴承，所述限位轴承通过限位轴安装于所述第二支架上，所述限位轴承外圈与所述齿条的上表面接触。

优选的，所述可调支撑腿包括第一固定座和调整支撑杆，所述第一固定座与所述第一筒体固定连接，所述第一固定座与所述调整支撑杆的一端螺纹连接，所述调整支撑杆的另一端设有偏心滚动轴承。

优选的，所述可调连接腿包括第二固定座和调整连接杆，所述第二固定座与所述第二筒体固定连接，所述第二固定座与所述调整连接杆的一端螺纹连接，所述调整连接杆的另一端用于与压力容器的人孔法兰螺栓连接。

优选的，当所述可调支撑腿设置有三个时，相邻的两个所述可调支撑腿之间的夹角为120度；当所述可调连接腿设置有三个时，相邻的两个所述可调连接腿之间的夹角为120度。

优选的，所述枪管的尾部设有一旋转连接装置，所述旋转连接装置包括壳体、限位端盖和中间连接管，所述壳体两端设有第三轴承，所述中间连接管穿过两个所述第三轴承，且两个所述第三轴承之间的所述中间连接管的外部套设有一限位衬套，所述中间连接管上设有限位环并通过所述限位环卡接在位于后方的所述第三轴承内圈外端面上，所述中间连接管的前端螺纹连接有锁紧螺母，且所述锁紧螺母紧密贴合在位于前方的所述第三轴承内圈的外端面上，位于所述锁紧螺母前方的所述中间连接管外套有一机械密封，所述限位端盖内设有一油封，所述限位端盖边沿抵压在位于前方的所述第三轴承外圈的外端面上，所述中间连接管穿过所述油封，且所述限位端盖与所述壳体固定连接，所述限位端盖与所述枪管的末端连接。

优选的，所述弯头为30弯头、45度弯头或60度弯头，所述枪管与所述弯头、所述弯头与所述连接管、所述连接管与所述枪头均为螺纹连接。

本实用新型还提供一种压力容器喷砂装置，包括依次通过管路连接空气压缩机、储气罐、喷砂机和如上所述的压力容器喷枪装置。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

使用本实用新型提供的压力容器喷枪装置和压力容器喷砂装置对压力容器内部进行喷砂处理时，转动旋转手柄，枪管随旋转手柄一起转动，从而使得安装于枪管前端的枪头也做圆周运动，实现对压力容器内壁周向的喷砂处理；转动手摇柄，手摇柄带动齿轮转动，齿轮带动齿条移动，齿条固定连接于第一筒体上，第一筒体卡接于定位环上，第一筒体相对于枪管能够转动但是不会发生轴向移动，从而使得齿条带动枪管沿压力容器的轴向移动，实现对压力容器内壁轴向的喷砂处理。重复上述动作，即可完成对压力容器内壁整体的喷砂处理。

本实用新型提供的压力容器喷枪装置和压力容器喷砂装置，降低了受限空间作业风险，确保作业人员的身心健康，降低作业人员的劳动强度，提高喷砂效率减少作业时间，降低喷砂物料使用量，减少作业人员数量，适应现场的快速安装和操作。

本实用新型提供的压力容器喷枪装置和压力容器喷砂装置具有以下优点：

1、替代作业人员进入受限空间内长期进行喷砂作业，降低作业风险；

2、轻巧便于移动；

3、由于人员不用进入压力容器内作业，避免了和粉尘和噪音的直接接触，有效降低对作业人员的人身伤害；

4、可调整可调支撑腿腿和可调连接腿的长度适用于不同直径的压力容器的使用；

5、设备操作简单，易上手，喷砂机1人即可进行操作；

6、主体设备与辅助装置能快速连接和安装；

7、作业人员不进入受限空间，提高喷砂质量、提高有效喷砂时间并能够节约磨料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的压力容器喷枪装置的整体结构示意图；

图2为图1中的压力容器喷枪装置C处的局部放大示意图；

图3为图1中的压力容器喷枪装置D处的局部放大示意图；

图4为图1中的压力容器喷枪装置E处的局部放大示意图；

图5为本实用新型提供的压力容器喷砂装置的结构示意图；

图6为图5中的压力容器喷砂装置的A-A剖视图；

图7为图5中的压力容器喷砂装置的B-B剖视图；

图中：1-喷砂枪；11-枪管；111-定位环；12-弯头；13-连接管；14-枪头；2-移动支撑装置；21-第一筒体；22-可调支撑腿；221-第一固定座；222-调整支撑杆；223-偏心滚动轴承；23-第一支架；24-第一轴承；25-定位压盖；3-固定支撑装置；31-第二筒体；32-可调连接腿；321-第二固定座；322-调整连接杆；33-第二支架；34-齿轮连接件；35-齿轮；36-手摇柄；37-第二轴承；4-旋转手柄；5-压力容器；51-人孔法兰；6-齿条；7-喷砂机；8-齿条固定支架；9-旋转连接装置；91-壳体；92-限位端盖；93-中间连接管；94-第三轴承；95-限位衬套；96-机械密封；97-油封。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。

本实用新型的目的是提供一种压力容器喷枪装置及喷砂装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现在压力容器的受限空间内部喷砂除锈，无须喷砂人员备进入容器内部喷砂，降低受限空间作业风险、提高喷砂效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种压力容器喷枪装置，如图1～4以及图6～7所示，包括喷砂枪1、移动支撑装置2、固定支撑装置3和旋转手柄4，喷砂枪1包括一枪管11，枪管11上设有一定位环111，枪管11的前端通过一弯头12连接一连接管13，连接管13的另一端连接一枪头14；移动支撑装置2包括第一筒体21，第一筒体21活动套设在枪管11前端的外部并与定位环111卡接，第一筒体21外壁沿周向设有至少三个可调支撑腿22，可调支撑腿22用以支撑于压力容器5内壁上，第一筒体21上设有第一支架23；固定支撑装置3包括设置于第一筒体21后方的第二筒体31，第二筒体31活动套设在枪管11外部，第二筒体31外壁沿周向设有至少三个可调连接腿32，可调连接腿32用以与压力容器5人孔法兰51固定连接，第二筒体31上设有第二支架33，第二支架33上安装有一齿轮连接件34，本实施例中和齿轮连接件34为一齿轮销，齿轮连接件34上安装有一齿轮35，第二支架33外设有与齿轮连接件34的一端固定连接的手摇柄36，齿轮35与第二筒体31之间穿设有一齿条6，齿轮35与齿条6啮合且齿条6的前端与第一支架23固定连接；旋转手柄4位于第二筒体33后方并与枪管11固定连接。

本实用新型使用的压力容器喷枪装置针对特定的有中心人孔的压力容器进行施工，针对卧式压力容器，中部具有浮子液位调节阀，人孔通径在300-600mm范围，压力容器通径在800-3000mm范围内，在压力容器受限空间内部喷砂除锈，改变现有的喷砂技术需人员借助喷砂设备进入压力容器内部进行喷砂的落后局面。

使用本实用新型提供的压力容器喷枪装置前，需要对压力容器喷枪装置进行组装。打开人孔，使枪管11进入至压力容器5内部，并在压力容器5内部组装好喷砂枪1和移动支撑装置2，使可调支撑腿22支撑于压力容器5内壁上，关闭人孔后，将固定支撑装置3的可调连接腿32与压力容器5人孔法兰51固定连接，枪管11尾端连接喷砂机7，即完成压力容器喷砂处理的准备工序。在使用压力容器喷砂装置对压力容器5内部进行喷砂处理时，转动旋转手柄4，枪管11随旋转手柄4一起转动，从而使得安装于枪管11前端的枪头也做圆周运动，实现对压力容器5内壁周向的喷砂处理；转动手摇柄36，手摇柄36带动齿轮35转动，齿轮35带动齿条6移动，齿条6固定连接于第一筒体21上，第一筒体21卡接于定位环111上，第一筒体相对于枪管11能够转动但是不会发生轴向移动，从而使得齿条6带动枪管与第一筒体21一起沿压力容器5的轴向移动，实现对压力容器5内壁轴向的喷砂处理。重复上述动作，即可完成对压力容器5内壁整体的喷砂处理。

具体的，本实施例中的枪管11为全长3.5米、直径为60mm的无缝管，无缝管两头焊接直径为42.2mm的单头螺纹短节，在无缝管前端300mm处焊接一个定位环111，由于压力容器5封头为半球型，深度一般为500-600mm，移动支撑装置2移动到封头焊缝处时到最大行程，此时，压力容器喷枪装置仍能保证喷砂枪1对封头进行有效地喷砂处理，还可以保证有最大的延展距离。弯头12为内螺纹弯头，本实施例的压力喷枪装置中的弯头4为45度内螺纹弯头，枪管11与弯头12、弯头12与连接管13、连接管13与枪头14均为螺纹连接。30～45度喷砂角度处理表面，可让磨料瞬时用最少的磨损达到更大的喷砂面积和最好的效果，还节约磨料，可使磨料重复使用。在弯头12后按照压力容器4直径选择对应长度的连接管13，连接管13为双头外螺纹短节，枪头14为标准喷砂枪头，选择不同长度的双头外螺纹短节安装后，喷砂枪1距离压力容器5的内壁保持300mm的喷砂距离能保证最佳的喷砂效果，再安装标准喷砂枪头。为了延长压力容器喷枪装置能够进行喷砂处理的有效长度，可在无缝管螺纹处安装一直管箍，然后按照压力容器5所需的长度连接一定程度的直管后，再依次连接弯头12、连接管13和枪头14。所选择的双头外螺纹短节与枪头14安装后与压力容器5罐壁保持300mm距离以每分钟2米的速度进行喷砂。喷砂的宽度保持5-7cm。在使用时，手动摇动手摇柄35驱动齿轮35，齿轮35旋转通过与齿条6啮合的牙齿拨动齿条6向前或者向后移动，从而带动移动支撑装置2向前或者向后移动。在齿条6上按每5cm竖向画一条印记(喷砂枪1枪头14距离压力容器5内壁300mm时喷砂直径约5-7cm，移动5cm是为了保障每一圈的喷砂面积边缘能有效重叠防止漏喷)；转动旋转手柄4使喷砂枪1周向旋转一周后，摇动手摇柄36向前或向后摇动5cm，继续转动旋转手柄4进行喷砂作业。

本实施例中的压力容器喷枪装置还包括一齿条固定支架8，齿条固定支架8上部固定于第二筒体31与旋转手柄4之间的枪管11上，齿条6的末端滑动连接连接于齿条固定支架8下部。

如图2所示，第一筒体21位于定位环111前部且第一筒体21的两端均通过第一轴承24与枪管11连接，定位环111后部的枪管11外套设有一定位压盖25，第一筒体21的后端与定位压盖25固定连接。

移动支撑装置2是靠与之螺栓固定连接的齿条6前后移动来实现，第一筒体21通过第一轴承24套在枪管11外围，可以使枪管11在第一筒体21中间自由旋转。在第一筒体21后端的定位压盖25内孔直径小于焊接在枪管11上的定位环111的直径，移动支撑装置2移动时，定位压盖25推动定位环111带动枪管11一起移动，保证枪管11在轴向移动或周向运动时，枪管11与移动支撑装置2之间的距离不发生变化，移动支撑装置2稳固支撑枪管11。

第二筒体31的两端均通过第二轴承37与枪管11连接，齿条6与第二筒体31之间设有限位轴承，限位轴承通过限位轴安装于第二支架33上，限位轴承37外圈与齿条6的上表面接触，齿条6的下表面为锯齿面并与和齿轮35啮合，齿条6的上表面为平面。

本实施例中齿条6与第二筒体31之间设有4个限位轴承，并均安装于第二支架33上；由于压在齿条6上表面的限位轴承限制了齿条6向上的运动，保证在转动齿轮35和齿条6时，齿轮35和齿条6不会分离，限位轴承能够限制齿条6向上运动；同时也减少齿条6移动过程中的摩擦，使齿条6能顺滑的前后移动。

如图2所示，可调支撑腿22包括第一固定座221和调整支撑杆222，第一固定座221与第一筒体21固定连接，第一固定座221与调整支撑杆222的一端螺纹连接，旋转调整支撑杆222能够调节可调支撑腿22的长度，调整支撑杆222的另一端设有偏心滚动轴承223。

如图3所示，可调连接腿32包括第二固定座321和调整连接杆322，第二固定座321与第二筒体322固定连接，第二固定座321与调整连接杆322的一端螺纹连接，旋转调整连接杆322能够调节可调连接腿32的长度，调整连接杆322的另一端用于与压力容器5的人孔法兰51螺栓连接。

通过调整可调支撑腿腿22和可调连接腿32的长度，能够使压力容器喷枪装置适用于不同直径的压力容器的使用。

本实施例中的压力容器喷枪装置，可调支撑腿22和可调连接腿32均设置有三个，相邻的两个可调支撑腿22之间的夹角为120度，相邻的两个可调连接腿32之间的夹角也为120度，使得对压力容器喷枪装置的支撑和连接更加稳固。

具体的，移动支撑装置2，第一轴承24为内径比直径为60mm的无缝管直径稍大的轴承，且第一轴承24镶嵌在第一筒体21两端内侧并在套在枪管11外。在第一筒体21外部按每120度焊接安装一个第一固定座221，调整支撑杆222为顶部带有偏心滚动轴承223的长丝杆。在安装过程中，将安装有第一轴承24的第一筒体21从定位环111前端套入至定位环111位置，再从枪管11后端套入定位压盖25，定位压盖25与第一筒体21后端用螺栓连接。移动支撑装置2与直径为60mm的枪管11安装后，枪管11可在第一筒体21中心位置自转，在压力容器5中安装时，调整支撑杆222外设有锁紧螺母以调整调整支撑杆222与第一固定座221之间是否锁紧；改变可调支撑腿22的长度使枪管11保持在压力容器5中心位置支撑在压力容器5内壁上并与压力容器5内壁轻微接触，可调支撑腿22末端不可顶紧于压力容器5内壁，防止移动支撑装置2的卡顿。可调整支撑腿22顶端由于使用偏心轴承，在齿条6推动时，移动支撑装置2与枪管11可沿压力容器5内壁保持中心位置轴向移动，保持喷砂枪1在做圆周运动时保持与压力容器5内壁的距离不变，喷砂更均匀。

固定支撑装置3是由第二筒体31、内径比直径为60mm的无缝管直径稍大的第二轴承37及三个顶部有螺栓安装孔的可调连接腿32组成。

如图4所示，枪管11的尾部设有一旋转连接装置9，旋转连接装置9包括壳体91、限位端盖92和中间连接管93，壳体91两端设有第三轴承94，中间连接管93穿过两个第三轴承94，且两个第三轴承94之间的中间连接管93的外部套设有一限位衬套95，中间连接管93上设有限位环并通过限位环卡接在位于后方的第三轴承94内圈外端面上，中间连接管93的前端螺纹连接有锁紧螺母，且锁紧螺母紧密贴合在位于前方的第三轴承94内圈的外端面上，位于锁紧螺母前方的中间连接管93外套有一机械密封96，限位端盖92内设有一油封97，限位端盖92边沿抵压在位于前方的第三轴承94外圈的外端面上，中间连接管93穿过油封97，且限位端盖92与壳体91固定连接，限位端盖92与枪管11的末端连接。

在安装时，先将后端的第三轴承94安装于壳体91底部，再安装中间连接管93，其后依次安装限位衬套95和前端的第三轴承94，限位环卡接于后端的第三轴承94内圈外端面上后，使用锁紧螺母安装在中间连接管93的螺纹处扭紧并相互锁紧。再将机械密封96的弹性密封面安装在中间连接管93上，完成壳体91部分的组装。在限位端盖92内部中间位置，先反着安装一只油封97，再与机械密封96的密封面并排安装完成限位端盖92的组装。最后将限位端盖92对准壳体91端面，将中间连接管93依次穿过机械密封96端面和油封97的中间孔，最后使用螺栓将限位端盖92和壳体91连接扭紧完成旋转连接装置9的组装。在使用时限位端盖92螺纹位置安装一个内螺纹管箍再与枪管11的进行连接。最后在中间连接管93末端螺纹处安装喷砂输送管完成组装，即可进行喷砂处理。本装置可以保障在压力喷枪装置旋转时，喷砂输送管可以不用旋转而完成送沙工作，结构较简单便于维修和拆卸运输，避免管线相互扭劲致疲劳受损。

实施例二

本实施例提供一种压力容器喷砂装置，如图5～7所示，包括依次通过管路连接空气压缩机、储气罐、喷砂机7和实施例一中的压力容器喷枪装置。

压力容器喷砂装置借助空气压缩机的压缩空气为动力，储气罐作为缓冲气源储备，通过储气罐与喷砂机7的喷砂输送管连接，借助气体的压力和流动性，将喷砂机7内的磨料，喷砂输送管为喷砂软管，与压力容器喷枪装置的旋转连接装置9的中间连接管93的末端连接，进入压力容器5受限空间中的压力容器喷枪装置，从枪头14喷砂对压力容器5内壁进行喷砂作业。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。