一种钢管静电涂覆机的制作方法

本实用新型属于钢管涂覆技术领域，具体涉及一种钢管静电涂覆机。

背景技术：

用粉末涂料作为管道防腐涂层，是管道防腐的有效方法。与溶剂型液体涂料相比，粉末涂料的优点较多，首先粉末是100％固体，无溶剂挥发，便于运输储存；其次，粉末涂覆通过设计合适的回收系统可使涂料的利用率达到95-99％；第三，粉末涂覆不需要底漆，一次成膜，一道粉末涂料相当于多道溶剂型涂料涂装；第四，粉末涂层与金属附着力强，涂层的防腐性能和物理性能可超过溶剂型涂料，质量优良。高压静电涂覆是粉末涂覆广泛使用的技术，它是利用高压静电晕电场的原理，在喷枪头部金属导流杯上接高压负极，被涂工件接地形成正极，使喷枪和工件之间形成较强的静电电场。当作为动载的压缩空气，将粉末涂料从储粉桶经输粉管送到喷枪的导流杯时，由于导流杯接上高压负极产生的电晕放电，在静电力和运载空气的双重作用下，粉末涂料就均匀地飞到接地工件上。

在现有技术的钢管粉末涂覆中，存在着难以解决的技术问题：粉末流化一般都是在大的容器中进行，仅能使钢管浸入流化床中进行涂覆，钢管在流化床中仅能涂覆外表面，内表面很难涂覆到；或者附着在钢管外表面与端面上的树脂粉末较厚，而树脂粉末却无法充分地附着在钢管的内表面，由此导致最终形成的涂覆膜的厚度不均匀。

美国BANISTER的专利文献US3453134A，公开了钢管45通过流化床将管的外表面涂覆上粉末涂层，但是该流化床38是供钢管穿过的套筒结构，提供钢管连续通过的流化空间，钢管通过该流化空间后钢管外表面静电吸附有一层粉末，预热的钢管将该层粉末熔化形成涂层薄膜，缺点是该涂覆套筒仅能涂覆钢管的外表面。只能涂覆钢管的一侧表面(如外表面)，而涂覆又必须提前预热到粉体熔点以上温度，预热必然使得钢管表面热胀，而钢管的另一侧表面 (如内表面)的涂覆层由于膨胀系数不一致而产生龟裂，这对于钢管的涂层是致命的。因此，很多钢管选择了内喷粉，外缠绕PE的方法。其涂覆工艺不能做到内外层一次涂覆的原因导致必须这么做。

设计一种钢管静电涂覆机，既能静电涂覆外表面，又能静电涂覆内表面，同时在一道涂覆工序要同时完成内、外表面的静电涂覆，这实在是业界的难题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种钢管静电涂覆机。

本实用新型是这样实现的，一种钢管静电涂覆机，包括钢管旋转夹持机、流化机、粉体收集机和粉体输送机，所述钢管旋转夹持机包括夹套，夹套包括上旋转夹持端、下旋转夹持端和外套管，所述上旋转夹持端和下旋转夹持端分别包括外环、内环，内环可旋转地设置在外环内；钢管夹持在上旋转夹持端和下旋转夹持端的内环上，上旋转夹持端的内环内孔、钢管内孔和下旋转夹持端的内环内孔形成内孔流化通道，外套管夹持在上旋转夹持端和下旋转夹持端的外环上，所述外套管与上旋转夹持机的外环、钢管外壁和下旋转夹持机的外环之间的环形空间形成外环流化通道；

所述流化机包括内孔流化床和外环流化床，所述内孔流化床出口连接上旋转夹持端的内环上并与内孔流化通道连通，所述外环流化床出口连接外套管紧邻上旋转夹持端的部位并与外环流化通道连通；

所述钢管旋转夹持机的出口通过通风管连接粉体收集机，所述粉体收集机通过粉体输送机连接至所述流化机。

进一步地，所述粉体收集机包括第一收集罐和第二收集罐，所述下旋转夹持端的内环通过通风管连接第一收集罐，所述下旋转夹持端的外环上设有环套，所述外环设有多个通孔连接环套，所述环套通过通风管连接第二收集罐。

进一步地，所述第一收集罐通过粉体输送机连接内孔流化床，第二收集罐通过粉体输送机连接外环流化床。

进一步地，所述流化机分别包括流化室、空气室，所述流化室和空气室中间设有微孔板连通，在微孔板上设有电极，所述电极连接高电压发生器；在流化室中置有被涂覆粉体；所述微孔板的孔径小于被涂覆粉体的直径；所述空气室包括入风口，风机设置在所述入风口上。

进一步地，所述外套管为电绝缘材质，环绕夹套设有高频加热机，所述高频加热机可从夹套的一端平移到夹套的另一端，从而在流化粉末前将钢管加热到预定的高于粉体熔融的温度。

进一步地，所述下旋转夹持端的内环连接驱动齿轮，所述驱动齿轮包括台阶孔部，台阶孔部中设有上下两个轴承，所述通风管的端部法兰安装在轴承之间，在轴承外固定有压装板。

进一步地，所述粉体收集机包括由中间壁间隔成相邻的气滤收集室和粉体室，所述气滤收集室和粉体室通过中间壁下部的连接口连通；所述气滤收集室为双层壳体，内层为布袋过滤器，外层为金属壳体，所述金属壳体上分布有多个透气孔。所述粉体室的出口处设有粉体螺旋输送器。

进一步地，所述外环流化床通过环形连接部连接在外套管的外环处并与外环流化通道连通；所述内孔流化床通过内孔连接部连接上旋转夹持端并与钢管内孔流化通道连通。

进一步地，所述粉体输送机包括输送管和设置在管内的螺旋输送器，所述粉体收集机的粉体室还包括加料口，所述粉体螺旋输送器连接所述粉体输送机的螺旋输送器。

一种所述钢管静电涂覆机的钢管涂覆方法，

该方法包括第一涂覆工序和第二涂覆工序，所述第一涂覆工序使用所述钢管静电涂覆机同时通过内孔流化通道和外环流化通道，一边转动钢管，一边使第一树脂粉体静电附着在钢管内壁上；同时使第二树脂粉体静电附着在钢管外壁上，预先加热的钢管使第一树脂粉体熔化粘结以形成第一涂覆内层，第二树脂粉体熔化粘结以形成第一涂覆外层；

所述第二涂覆工序包括将常温硬化型树脂组合物涂在钢管外壁的第一涂覆外层上，并在室温下加以硬化以形成第二涂覆外层，所述第二涂覆外层以形成对钢管外壁的第一涂覆外层的防破损保护。

本实用新型通过以下技术实质的相互促进作用实现了钢管涂覆存在着的难以解决的技术问题：粉末流化一般都是在大的容器中进行，仅能使钢管浸入流化床中进行涂覆，因此，钢管在流化床中仅能涂覆外表面，内表面很难涂覆到；或者附着在钢管外表面与端面上的树脂粉末较厚，而树脂粉末却无法充分地附着在钢管的内表面，由此导致最终形成的涂覆膜的厚度不均匀。

(1)旋转夹持机构的设计，保证钢管能旋转，同时在钢管壁的内外两侧形成内孔流化通道5和外环流化通道6；

(2)鼓风和吸风配合形成穿过流化通道的动力风流，流化机的一定风压的鼓风和回收风机一定风压的负压吸风，使得风流裹胁着粉体分别穿过内孔流化通道5和外环流化通道6，以在钢管的轴向内外壁表面同时静电吸附粉体；

(3)粉体收集机和返回泵配合以使粉体形成封闭的自循环结构，以保证足够量的粉体吸附，从而形成均匀厚度的涂覆膜。

内外流化通道的隔离建立是内外壁同时静电吸附的前提，动力风流和自循环结构是粉体持续地、均匀地通过通道的保证，粉体收集机和返回泵配合使得自循环得以形成，因此，上述改进①、改进②、改进③是相互协同作用的。

所述钢管静电涂覆机，通过内孔流化通道5和外环流化通道6分别运输不同的或者相同的粉体到整个钢管的内表面和外壁表面，同时配合钢管的缓慢旋转，将粉体均匀附着到钢管的内外壁面上。通过控制吹气压力和粉体供应量和流化涂覆时间，可控制钢管内外壁面上的涂覆膜的厚度。

附图说明

图1为本实用新型钢管静电涂覆机的示意图。

图2为本实用新型钢管静电涂覆机的下旋转夹持端结构图。

图3为本实用新型钢管静电涂覆机的流化机结构图。

上述图中的附图标记：

1、钢管，2、夹套，3、内孔流化床，4、外环流化床，5内孔流化通道，6外环流化通道， 7第一收集风机，8第一收集罐，9粉体输送管，10粉体提升器，12环套，13第二收集风机，14第二收集罐，15高频电磁加热器,16通风管

2.1上旋转夹持端，2.2下旋转夹持端，2.3外套管

20外环，21内环，22驱动齿轮，22.1台阶孔部，22.2压装板，22.3轴承

20.1套管定位槽，21.1钢管定位槽，21.2电绝缘弹性体

41流化室，42空气室，43微孔板,44高电压发生器,45电极

41.1底固定裙板,42.1顶固定裙板,42.2入风口

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，但不用来限制本实用新型的范围。

参考图1-3所示，一种钢管静电涂覆机，钢管1，所述钢管1通过夹套2夹持，夹套2包括上旋转夹持端2.1、下旋转夹持端2.2和外套管2.3，所述上旋转夹持端2.1和下旋转夹持端2.2均包括外环20、内环21，所述内环21和外环20之间设有轴承，所述轴承的内圈为电绝缘体；所述内环21可相对于外环20旋转；内环21上设有钢管定位槽21.1，外环20上设有套管定位槽20.1，在所述钢管定位槽21.1和套管定位槽中固定有电绝缘弹性体21.2，所述钢管1和外套管2.3的两端分别嵌入电绝缘弹性体21.2中定位；所述外套管2.3采用绝缘材料，外套管的两端嵌入套管定位槽20.1中定位。所述夹套2和钢管1的装配体形成了钢管内孔通道5和钢管和外套管2.3之间的外环通道6。所述外套管2.3为绝缘材质，所述绝缘材质包括大理石、云母和石棉，所述绝缘材质可纤维增强。

还包括内孔流化床3和外环流化床4，所述内孔流化床3通过内孔连接部3.1连接上旋转夹持端2.1并与钢管内孔流化通道5连通；所述外环流化床4通过环形连接部4.1连接在外夹套2.3的外环处并与外环流化通道6连通。

所述下旋转夹持端2.2的内环21通过通风管连接第一收集风机7，所述第一收集风机7 通过通风管连接第一收集罐8。所述下旋转夹持端2.2的外环20上设有环套12，所述外环 20设有多个通孔连接环套12，所述环套12通过通风管连接第二收集风机13，第二收集风机 13通过通风管连接所述第二收集罐14。

所述内环21连接驱动齿轮22，所述驱动齿轮22包括台阶孔部22.1，台阶孔部22.1中设有上下两个轴承，所述通风管的端部法兰安装在轴承之间。在轴承外固定有压装板22.2。

所述内孔流化床3和外环流化床4为流化机，所述流化机分别包括流化室41、空气室42，所述流化室41和空气室42中间设有微孔板43连通，在微孔板上设有电极45，所述电极连接高电压发生器44；流化室41包括侧面底边外展的底固定裙板41.1，空气室42包括侧面顶边外展的顶固定裙板42.1，至少3层微孔板43被夹持在所述底固定裙板41.1和顶固定裙板 42.1之间；所述内环被施加与微孔板电极45相反的电压或者接地。

所述第一收集罐8和第二收集罐14为粉体收集机，所述粉体收集机通过返回泵17分别鼓入内孔流化床3和外环流化床4的流化室41中。

在微孔板43、流化室41之间的空间构成粉末流化空间，所述流化室41中提前放入足够量的待涂覆粉末，所述微孔板43的孔径小于涂覆粉末的直径。

所述空气室42还包括入风口42.2，风机45设置在所述入风口42.2上。优选地，所述入风口42.2为至少两个。

优选地，微孔板的孔径为0.05～0.2mm，至少3层所述微孔板4也可以用至少2层纺织织物来替代。流化室41中的气体压力为0.5～1MPa。

所述钢管1被施加与微孔板电极43相反的电压。

环绕夹套2设有高频加热机15，所述高频加热机15可从夹套2的一端平移到夹套2的另一端，从而在流化粉末前将钢管1加热到预定的高于粉体熔融的温度。

钢管静电涂覆机工作时，将压缩空气AR从入风口42.2经过微孔板43供给至流动室41从而流化其中的粉末。被流化的粉体分别通过内孔流化通道5和外环流化通道6流动；同时，夹持钢管的内环通过驱动齿轮22被驱动旋转而带动钢管1一起缓慢地转动。部分粉体混同气流从内孔流化通道5的出口流入通风管，并被收集风机鼓入收集罐收集。所述收集罐通过返回泵17分别返回到内孔流化床3和外环流化床4的流化室41中；

在上述粉体流化通道中，内孔流化通道5中的第一粉体通过电极带正电或负电，并静电附着到被施以相反电压的钢管的内壁上；

而外环流化通道6中的第二粉体通过电极带有同样的正电或负电，并静电附着到被施以相反电压的钢管的外壁上；

所述钢管静电涂覆机，通过内孔流化通道5和外环流化通道6分别运输不同的或者相同的粉体到整个钢管的内表面和外壁表面，同时配合钢管的缓慢旋转，将粉体均匀附着到钢管的内外壁面上。通过控制吹气压力和粉体供应量和流化涂覆时间，可控制钢管内外壁面上的涂覆膜的厚度。

一种使用所述钢管静电涂覆机涂覆钢管的方法，该方法包括第一涂覆工序和第二涂覆工序，所述第一涂覆工序使用所述钢管静电涂覆机同时通过内孔流化通道5和外环流化通道6，一边转动钢管，一边使第一树脂粉体静电附着在钢管内壁上，同时使第二树脂粉体静电附着在钢管外壁上，预先加热的钢管使第一树脂粉体熔化粘结以形成第一涂覆内层，使第二树脂粉体熔化粘结以形成第一涂覆外层；第二涂覆工序包括将常温硬化型树脂组合物涂在钢管外壁的第一涂覆外层上，并在室温下加以硬化以形成第二涂覆外层，所述第二涂覆外层以形成对钢管外壁的第一涂覆外层的防破损保护，这样在施工安装和运输过程中，第一涂覆膜得到有效的保护。