喷枪及其枪头、空气喷涂装置的制作方法

文档序号:15870871发布日期:2018-11-07 21:22阅读:148来源:国知局

本实用新型涉及空气喷涂技术领域,更具体地说,涉及一种喷枪及其枪头、一种空气喷涂装置。



背景技术:

空气喷涂是应用最广泛的涂装工艺之一,主要是利用压缩空气将涂料从空气帽中喷出实现雾化,涂料呈漆雾状飞向并附着在被涂物的表面,最终形成连续的漆膜。空气喷涂工艺的设备包括:喷枪、相应的涂料供给、压缩空气供给、被涂物输送、以及涂装作业环境条件控制与净化等,其中,喷枪的枪头将涂料雾化,并喷涂至被涂物表面,该喷枪是最主要的工艺设备,其技术性能对涂装质量的影响最大。

因雾化效果直接影响漆膜的表面质量,则喷枪的微粒化特性较为重要。现有的喷枪都是利用空气与涂料混合使涂料雾化,漆雾细化程度取决于空气喷出量与涂料喷出量之比,比值越大,涂料雾化粒子越细。但是,空气压力越高,漆雾分散越多,涂料损失越大。在实际使用中,必须限制空气压力值,这就使得涂料雾化粒子的平均直径居高不下。例如,普通的空气喷枪获得的雾化粒子平均直径一般在100微米以上,而改进的HVLP(High Volume Low Pressure)喷枪获得的雾化粒子平均直径也在50微米或更大。因此,喷枪的局限性一定程度上制约了涂装质量的提高,

另外,以水为溶剂、不含有机溶剂的水性漆,不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属,无毒无刺激气味,对人体无害,不污染环境,具有诸多优点。水性漆的雾化粒子越细使用效果越明显,一般需要达到10微米量级。现有的喷涂技术较难达到这样的漆雾粒子直径,市场上往往通过加大喷枪的空气压力值进行作业,造成较大的涂料损失。因此,喷枪的局限性也限制了环保型水性漆的使用。

综上所述,如何设计喷枪的枪头,以减小雾化粒子直径,同时减小涂料损失,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种喷枪的枪头,以减小雾化粒子直径,同时减小涂料损失。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述枪头的喷枪、一种具有上述喷枪的空气喷涂装置。

为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种喷枪的枪头,具有射流通道组,所述射流通道组包括:第一气流通道、第二气流通道和涂料通道;

其中,所述涂料通道沿所述第一气流通道的周向设置,且位于所述第一气流通道的外围;所述第二气流通道的出口段外套于所述涂料通道,且所述第二气流通道的内壁和所述涂料通道的外壁之间具有间隙。

优选地,所述第二气流通道包括:第一进气通道,与所述第一进气通道连通的气腔;其中,所述气腔外套于所述第一气流通道和所述涂料通道,且所述气腔具有出料孔,所述出料孔与所述涂料通道的外壁之间具有所述间隙。

优选地,所述涂料通道的末端面与所述出料孔的末端面的高度差不大于所述出料孔的直径;

所述第一气流通道的末端面与所述出料孔的末端面的高度差不大于所述出料孔的直径。

优选地,所述第一气流通道的内壁末端设有第一倒角,所述第一倒角沿气流方向渐扩;

所述涂料通道的外壁末端设有第二倒角,所述第二倒角沿气流方向渐缩;

所述出料孔为沿气流方向渐扩的渐扩孔。

优选地,所述第一气流通道的内壁末端和所述第二气流通道的外壁末端均为直圆柱面,所述出料孔为等径孔。

优选地,所述第一气流通道的末端轴线、所述涂料通道的末端轴线、所述第二气流通道的末端轴线共线。

优选地,所述喷枪的枪头还具有第三气流通道,所述第三气流通道沿所述射流通道组的周向设置,且位于所述射流通道组的外围;且所述第三气流通道具有供排出的气体形成气幕的气幕喷出结构。

优选地,所述气幕喷出结构为喷口或喷管。

优选地,所述气幕喷出结构为文丘里喷管。

优选地,所述涂料通道包括:进料通道,与所述进料通道连通且沿涂料流向位于所述进料通道下游的输料通道。

优选地,所述进料通道至少为两个,且沿所述第一气流通道的周向分布;所述输料通道呈环形,所述输料通道外套于所述第一气流通道。

优选地,所述第二气流通道包括:第一进气通道,与所述第一进气通道连通的气腔;其中,所述气腔外套于所述第一气流通道和所述涂料通道,且所述气腔具有出料孔,所述出料孔与所述涂料通道的外壁之间具有所述间隙;

所述枪头包括:内喷嘴,外套于所述内喷嘴的输料器,外套于所述输料器的空气帽;其中,所述第一气流通道和所述进料通道均设置于所述内喷嘴;所述输料器具有输送腔,所述内喷嘴位于所述输送腔内,且所述输送腔和所述内喷嘴形成所述输料通道;

所述第一进气通道设置于所述输料器,所述气腔由所述空气帽和所述输料器形成。

优选地,所述喷枪的枪头还具有第三气流通道,所述第三气流通道沿所述射流通道组的周向设置,且位于所述射流通道组的外围;且所述第三气流通道具有供排出的气体形成气幕的气幕喷出结构;

所述输料器设置有第二进气通道,所述空气帽设置有输气通道;其中,所述输气通道和所述第二进气通道连通以形成所述第三气流通道,所述气幕喷出结构设置于所述输气通道的出口端。

优选地,所述输气通道自其首端至其末端向远离所述第一气流通道的方向倾斜。

优选地,所述射流通道组为一个。

优选地,所述射流通道组至少为两个。

优选地,所述射流通道组沿直线依次分布。

基于上述提供的喷枪的枪头,本实用新型还提供了一种喷枪,该喷枪包括枪头,所述枪头为上述任意一项所述的枪头。

基于上述提供的喷枪,本实用新型还提供了一种空气喷涂装置,该空气喷涂装置包括喷枪,所述喷枪为上述喷枪。

本实用新型提供的喷枪的枪头的使用方法为:将涂料引入涂料通道,将气流引入第一气流通道和第二气流通道,由于涂料通道沿第一气流通道的周向设置,且位于第一气流通道的外围,则自第一气流通道流出的第一气流位于自涂料通道排出的涂料的内侧;由于第二气流通道的出口段外套于涂料通道,且第二气流通道的内壁和涂料通道的外壁之间具有间隙,则自第二气流通道流出的第二气流位于自涂料通道排出的涂料的外侧;第一气流和第二气流形成一股复合气流,使得自涂料通道排出的涂料形成一层液体薄膜,继而液体薄膜破碎为液滴,该液滴即为雾化粒子,从而实现喷涂。

本实用新型提供的喷枪的枪头,利用自第一气流通道流出的第一气流和自第二气流通道流出的第二气流分别作用于自涂料通道排出的涂料的内侧和外侧,第一气流和第二气流形成一股复合气流,使得自涂料通道排出的涂料形成一层液体薄膜,继而液体薄膜破碎为液滴,该液滴即为雾化粒子,较现有技术相比,有效减小了雾化粒子直径,而且,减小雾化粒子直径的同时,无需增大空气压力,有效减小了涂料损失。

同时,本实用新型提供的喷枪的枪头,减小了雾化粒子直径,则有效提高了涂装质量;减小了雾化粒子直径,也能够满足环保型水性漆的使用要求,降低了涂料对喷枪的使用限制。

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,下面将对实施例或现有技术描述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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的喷枪的枪头的工作原理示意图;

图2为图1中A-A向的剖视图;

图3为本实用新型实施例提供的喷枪的枪头的结构示意图;

图4为图3中B部分的放大示意图;

图5为图3中B部分的另一结构示意图;

图6为图3中B部分的另一结构示意图;

图7为图3的仰视图;

图8为本实用新型实施例提供的喷枪的枪头的剖视图;

图9为本实用新型实施例提供的喷枪的枪头的另一结构的部分示意图。

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。

如图1-9所示,本实用新型实施例提供的喷枪的枪头具有射流通道组,该射流通道组包括:第一气流通道31、第二气流通道和涂料通道。

上述涂料通道沿第一气流通道31的周向设置,且位于第一气流通道31 的外围;第二气流通道的出口段外套于涂料通道,且第二气流通道的内壁和涂料通道的外壁之间具有间隙。

可以理解的是,上述第一气流通道31用于将第一气流引至自涂料通道排出的涂料的内侧,上述第二气流通道用于将第二气流引至自涂料的外侧,以使涂料形成薄膜继而破碎为液滴。

对于第一气流通道31、第二气流通道和涂料通道的大小,以及流经第一气流通道31的第一气流的流速、流经第二气流通道的第二气流的流速、流经涂料通道的涂料的流速,根据实际需要进行设定,本实用新型实施例对此不做限定。

本实用新型实施例提供的喷枪的枪头的使用方法为:将涂料引入涂料通道,将第一气流引入第一气流通道31,将第二气流引入第二气流通道,由于涂料通道沿第一气流通道31的周向设置,且位于第一气流通道31的外围,则自第一气流通道31流出的第一气流位于自涂料通道排出的涂料的内侧;由于第二气流通道的出口段外套于涂料通道,且第二气流通道的内壁和涂料通道的外壁之间具有间隙,则自第二气流通道流出的第二气流位于自涂料通道排出的涂料的外侧;第一气流和第二气流形成一股复合气流,使得自涂料通道排出的涂料形成一层液体薄膜,继而液体薄膜破碎为液滴,该液滴即为雾化粒子,从而实现喷涂,如图1和图2所示。

本实用新型实施例提供的喷枪的枪头,利用自第一气流通道31流出的第一气流和自第二气流通道流出的第二气流分别作用于自涂料通道排出的涂料的内侧和外侧,第一气流和第二气流形成一股复合气流,使得自涂料通道排出的涂料形成一层液体薄膜,继而液体薄膜破碎为液滴,该液滴即为雾化粒子,较现有技术相比,有效减小了雾化粒子直径,而且,减小雾化粒子直径的同时,无需增大空气压力,有效减小了涂料损失。

同时,本实用新型实施例提供的喷枪的枪头,减小了雾化粒子直径,则有效提高了涂装质量;也能够满足环保型水性漆的使用要求,降低了涂料对喷枪的使用限制。

需要说明的是,本实用新型实施例提供的喷枪的枪头,利用自第一气流通道31流出的第一气流和自第二气流通道流出的第二气流分别作用于自涂料通道排出的涂料的内侧和外侧,采用复合气流剪切技术,利用复合气流来使涂料薄膜雾化,实现雾化粒子微细化。

同时,本实用新型实施例提供的喷枪的枪头,可以在现有的枪头基础上经过简单的改装获得并进行使用,可以使雾化粒子达到微米量级甚至数百纳米量级,可广泛应用到多种场合的喷涂作业,特别适合用于环保型水性漆的涂装。

为了便于形成第二气流通道,上述第二气流通道包括:第一进气通道22,与第一进气通道22连通的气腔13;其中,气腔13外套于第一气流通道31和涂料通道,且气腔13具有出料孔12,出料孔12与涂料通道的外壁之间具有间隙。

可以理解的是,第一进气通道22的末端与气腔13连通;第一进气通道 22的末端,是指第一进气通道22中第二气流流出的一端。第二气流经第一进气通道22流至气腔13,然后自出料孔12排出。

上述第一进气通道22可为一个,也可为至少两个,为了简化结构,优先选择上述第一进气通道22为一个,如图8所示。

对于气腔13的大小和形状、以及第一进气通道22的大小,根据实际需要进行设计,本实用新型实施例对此不做限定。

对于涂料通道的末端面、出料孔12的末端面和第一气流通道31的末端面三者的高度差,可根据实际需要进行设计。可以理解的是,涂料通道的末端面,是指涂料通道的涂料通道末端23的端面,即涂料通道中涂料流出的一端的端面;出料孔12的末端面,是指出料孔12中第二气流流出的一端的端面;第一气流通道31的末端面,是指第一气流通道31中第一气流流出的一端的端面。

优选地,涂料通道的末端面与出料孔12的末端面的高度差不大于出料孔 12的直径,具体地,涂料通道的末端面高于出料孔12的末端面时,涂料通道的末端面与出料孔12的末端面的高度差h2不大于出料孔12的直径,如图5 所示;涂料通道的末端面低于出料孔12的末端面时,涂料通道的末端面与出料孔12的末端面的高度差不大于出料孔12的直径。

相应地,第一气流通道31的末端面与出料孔12的末端面的高度差不大于出料孔12的直径,具体地,第一气流通道31的末端面高于出料孔12的末端面时,第一气流通道31的末端面与出料孔12的末端面的高度差不大于出料孔12的直径;第一气流通道31的末端面低于出料孔12的末端面时,第一气流通道31的末端面与出料孔12的末端面的高度差h1不大于出料孔12的直径,如图5所示。

进一步地,优先选择涂料通道的末端面、第一气流通道31的末端面和出料孔12的末端面平齐。

上述喷枪的枪头中,也可选择第一气流通道31的末端面和涂料通道的末端面的高度差不大于1mm,以及涂料通道的末端面和第一气流通道31的末端面均位于出料孔12内。

当然,也可选择涂料通道的末端面与出料孔12的末端面的高度差、以及第一气流通道31的末端面与出料孔12的末端面的高度差为其他数值,并不局限于上述实施例。

为了提高雾化效果,上述第一气流通道31的内壁末端设有第一倒角,第一倒角沿气流方向渐扩,这样,使得自第一气流通道31排出的第一气流向自涂料通道排出的涂料靠近,增强了第一气流对涂料的作用。

相应地,涂料通道的外壁末端设有第二倒角,第二倒角沿气流方向渐缩,这样,使得自第二气流通道排出的第二气流向自涂料通道排出的涂料靠近,增强了第二气流对涂料的作用;进一步地,出料孔12为沿气流方向渐扩的渐扩孔,增大了第二气流的出口面积,从而进一步增强了第二气流的作用。

当然,也可选择上述第一气流通道31的内壁末端和第二气流通道的外壁末端均为直圆柱面,出料孔12为等径孔;亦可选择第一气流通道31的内壁末端、第二气流通道的外壁末端以及出料孔12的孔壁为其他流线形状,并不局限于上述实施例。

为了提高雾化效果,减小雾化粒子直径,上述第一气流通道31的末端轴线、涂料通道的末端轴线、第二气流通道的末端轴线共线。

在实际应用过程中,也可允许第一气流通道31的末端轴线、涂料通道的末端轴线、第二气流通道的末端轴线之间存在预设偏差,并不局限于上述实施例。

在喷涂过程中,枪头喷出的雾化粒子较易飞散,导致涂料损失。为了减少涂料损失,上述喷枪的枪头还具有第三气流通道,第三气流通道沿射流通道组的周向设置,且位于射流通道组的外围;且第三气流通道具有供排出的气体形成气幕的气幕喷出结构11。

上述喷枪的枪头中,利用第三气流通道形成环状气幕,将雾化粒子保卫,有效防止了雾化粒子飞散,提高了涂料的利用率,也减少了涂料损失。

上述气幕喷出结构11可为喷口,也可为喷管,还可为喷头等结构,本实用新型实施例对此不做限定。

为了提高形成气幕的效果,上述气幕喷出结构11为文丘里喷管。

为了便于进料,上述涂料通道包括:进料通道32,与进料通道32连通且沿涂料流向位于进料通道32下游的输料通道24。

对于进料通道32和输料通道24的大小,根据实际需要进行设计,本实用新型实施例对此不做限定。

上述进料通道32可为一个,也可为至少两个。为了便于进料,上述进料通道32至少为两个,且沿第一气流通道31的周向分布;输料通道24呈环形,输料通道24外套于第一气流通道31。

进一步地,上述进料通道32沿第一气流通道31的周向分布,如图8所示。

优选地,上述输料通道24包括:第一输料段和第二输料段,第一输料段的首端与进料通道32连通,第一输料段的末端与第二输料段连通,第二输料段的轴线和进料通道32的轴线平行,第一输料段自其首端至其末端向第一气流通道31倾斜,即第二输料段至第一气流通道31的距离小于进料通道32至第一气流通道31的距离,如图3所示。

上述第一气流通道31、第二气流通道和涂料通道的设置方式存在多种。当满足第二气流通道包括:第一进气通道22,与第一进气通道22连通的气腔 13;其中,气腔13外套于第一气流通道31和涂料通道,且气腔13具有出料孔12,出料孔12与涂料通道的外壁之间具有间隙,这种情况时,上述枪头包括:内喷嘴3,外套于内喷嘴3的输料器2,外套于输料器2的空气帽1。

上述第一气流通道31和进料通道32均设置于内喷嘴3;输料器2具有输送腔,内喷嘴3位于输送腔内,且输送腔和内喷嘴3形成输料通道24;第一进气通道22设置于输料器2,气腔13由空气帽1和输料器2形成。

可以理解的是,空气帽1设有空腔,该空腔和输料器2配合形成上述气腔13。出料孔12所在的板的厚度为几十微米到几毫米,具体根据实际需要进行设计。

当上述喷枪的枪头还具有第三气流通道时,上述输料器2设置有第二进气通道21,空气帽1设置有输气通道;其中,输气通道和第二进气通道21连通以形成第三气流通道,气幕喷出结构11设置于输气通道的出口端。

上述第二进气通道21可为一个,也可为两个以上。为了简化结构,优先选择上述第二进气通道21为一个。

为了保证形成环形气幕,上述输气通道至少为两个,且沿第一气流通道 31的周向分布。进一步地,上述输气通道沿第一气流通道31的周向均匀分布,如图7所示。

当然,也可选择上述输气通道呈环形,此时,输气通道为一个即可,并不局限于上述实施例。

优选地,上述输气通道自其首端至其末端向远离第一气流通道31的方向倾斜。这样,可扩大气幕的范围,进一步提高了涂料的利用率。

可以理解的是,上述输气通道的首端,是指输气通道中第二气流进入的一端;上述输气通道的末端,是指输气通道中第二气流进出的一端。

当然,也可选择上述输气通道的轴线与第一气流通道31的轴线平行,并不局限于上述实施例。

上述射流通道组可为一个,也可为两个以上。为了提高涂装效率,优先选择上述射流通道组至少为两个。这样,成倍地增加了涂料的流量,增大了雾化面积,进而提高了涂装效率。

可以理解的是,每个射流通道组是相对独立,任意两个射流通道组之间没有干扰,可以单独工作。

需要说明的是,当射流通道组至少为两个时,可选择第三气流通道与射流通道组一一对应,也可选择第三气流通道位于所有的射流通道组的外围,即所有的射流通道组共用一个第三气流通道。

对于所有的射流通道组的分布,可根据实际需要进行设计,例如射流通道组沿直线依次分布,即所有的射流通道组沿直线依次分布,如图9所示;或,射流通道组沿环形依次分布,即所有的射流通道组沿环形依次分布;或,射流通道组以其他形式分布,本实用新型实施例对此不做限定。

基于上述实施例提供的喷枪的枪头,本实用新型实施例还提供了一种喷枪,该喷枪包括枪头,该枪头为上述实施例所述的枪头。

由于上述喷枪的枪头具有上述技术效果,上述喷枪具有上述喷枪的枪头,则上述喷枪也具有相应的技术效果,本文不再赘述。

基于上述实施例提供的喷枪,本实用新型实施例还提供了一种空气喷涂装置,该空气喷涂装置包括喷枪,该喷枪为上述实施例所述的喷枪。

由于上述喷枪具有上述技术效果,上述空气喷涂装置具有上述喷枪,则上述空气喷涂装置也具有相应的技术效果,本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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