一种自动喷砂装置及自动喷砂系统的制作方法

本实用新型涉及钢管件生产加工尤其是钢管件喷砂处理领域，具体而言，涉及一种自动喷砂装置及自动喷砂系统。

背景技术：

现有的钢塑复合管材生产尤其是钢管件生产，都需要进行后期处理；钢质的复合管材需要在钢质管材内表面喷塑或衬粘一层其他类型管材。为了达到较好的粘附效果，就需要对钢质管材的内表面进行加工处理，目前多采用喷砂处理。

喷砂处理工艺具体而言就是，通过压缩气体等方式高速喷射磨料，使磨料撞击钢质管材的内表面，将内表面的钝化层、油污、锈迹或者毛刺去除掉，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。

现有的钢管件喷砂处理要么是人工操作要么是采用长喷枪处理。人工操作在庞大的密闭喷砂房里，用手工操作喷砂枪，完全靠个人技术掌握，镀锌管内壁中间部位难以达到理想效果，这种方法不仅废人力而且工作效率低下，并且对人身伤害危险系数也比较高。使用长喷砂枪，手动或半自动把喷砂枪慢慢伸进镀锌管内壁进行喷射，这种方法枪嘴与镀锌管内壁虽然是近距离接触，但是枪嘴无法环形折射，所以铁砂与镀锌管内壁碰撞几率有所降低，喷砂所用时间明显增加，工作效率低下，而且喷砂房的占地面积也有所增加。

技术实现要素：

本实用新型第一目的在于提供一种自动喷砂装置，旨在改善现有喷砂设备喷砂时间较长、效率低下且等喷砂设备占地面积较大等问题。

第二目的在于提供一种自动喷砂系统，还能解决喷射的石英砂四处飞溅的问题，同时回收再利用石英砂也能提高石英砂的利用率，达到节约生产成本的目的。

本实用新型是这样实现的：

一种自动喷砂装置，包括驱动部、固定钢管件的夹持部以及喷砂组

件，喷砂组件包括喷砂枪、导气管、固定台和用于调整喷砂枪的喷射方

向与钢管件的轴线的夹角的伸缩机构；导气管与喷砂枪连接，伸缩机构

具有固定部和伸缩部，伸缩部与喷砂枪连接，固定部与固定台连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，喷砂枪设置有第一喷砂

枪固定件，第一喷砂枪固定件通过转轴与伸缩部连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，喷砂枪包括第二喷砂枪固定件，第二喷砂枪固定件与喷砂枪连接，第二喷砂枪固定件与固定台通过中心销活动连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一喷砂枪固定件和第二喷砂枪固定件均与喷砂枪可拆卸连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，伸缩机构为液压升降柱、油压升降柱、电动升降柱和气缸中的至少一种。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，自动喷砂装置还包括基座和滑动组件，滑动组件包括直线滑块、滑杆和安装板，直线滑块和滑杆滑动连接，直线滑块与安装板连接，固定台与安装板连接，滑杆安装于基座。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，自动喷砂装置还包括封壳，封壳与安装板连接，固定台设置于封壳内。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，封壳具有相对的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁设置有开孔，喷砂枪通过开孔与固定台连接，第二侧壁设置有安装孔，夹持部与安装孔配合，驱动部与夹持部连接。

一种自动喷砂系统，包括上述任一项的自动喷砂装置和砂回收装置。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，砂回收装置包括连接弯管和砂回收箱，连接弯管包括连接端和排气端，连接端与夹持部配合，排气端与砂回收箱连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的自动喷砂装置，使用时，喷砂枪喷出的高速气流推动的石英砂等吹打到钢管件的内表面，由于喷砂枪设置有夹角调节器，可以调整喷砂枪与钢管件内表面的夹角而且同时设置驱动部带动钢管件转动，喷出的石英砂等可以多次在钢管件中反射而跳出钢管件，从而使钢管件的内表面均能被石英砂等吹打到，完成钢管件的处理；通过砂回收装置回收喷砂的石英砂，达到经济节约目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的自动喷砂系统的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的喷砂枪的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的滑动组件的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的驱动部的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的夹持部的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的砂回收装置的示意图。

图标：100-自动喷砂装置；110-喷砂组件；111-喷砂枪；111a-枪嘴；111b-枪管；113-液压升降柱；115-喷砂枪固定件；115a-第一喷砂枪固定件；115b-第二喷砂枪固定件；117-导气管；119-固定台；120-滑动组件；121-滑动部；121a-滑杆；121b-直线滑块；123-安装板；125-封壳；127-基座；130-驱动部；131-减速机；133-驱动链轮；135-被动链轮；140-夹持部；141-固定件；143-轴承；145-密封圈；147-夹具；149-托架；150-砂回收装置；151-砂收集箱；153-连接弯管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例，参照图1至图6所示

参照图1，自动喷砂装置100包括喷砂组件110、滑动组件120、驱动部130、夹持部140和砂回收装置150。

参照图1和图2，喷砂组件110包括喷砂枪111、液压升降柱113、喷砂枪固定件115、导气管117和固定台119。本实施例中，伸缩机构选用液压升降柱113，作为夹角体节器用，通过液压升降柱113实现喷砂枪111夹角调节的目的；导气管117选用橡胶钢丝软管。

喷砂枪111包括枪嘴111a和枪管111b两个部分。枪管111b是一根长直钢管件构成；而枪嘴111a为圆锥状壳体构件，从枪嘴111a与枪管111b的连接处先枪嘴111a的出砂口半径不断缩小。喷砂枪111的大小具有多种不同规格。

喷砂枪111与导气管117可拆卸连接。喷砂枪111设置有喷砂枪固定件115，喷砂枪固定件115包括第一喷砂枪固定件115a和第二喷砂枪固定件115b；当然，也可以仅设置第一喷砂枪固定件115a，第一喷砂枪固定件115a与液压升降柱113连接；也可以同时设置第一喷砂枪固定件115a和第二喷砂枪固定件115b，本实施例中优选为同时设置第一喷砂枪固定件115a和第二喷砂枪固定件115b。第一喷砂枪固定件115a是设置在枪管111b靠近枪嘴111a端，第二喷砂枪固定件115b设置在枪管111b靠近导气管117的一端。

液压升降柱113具有相对的第一端和第二端；液压升降柱113的第一端和第一喷砂枪固定件115a通过转轴活动连接，液压升降柱113的第二端与固定台119通过转轴活动连接。第二喷砂枪固定件115b与固定台119通过中心销连接，作为喷砂枪111的支点。当同时设置第一喷砂枪固定件115a和第二喷砂枪固定件115b时，液压升降柱113的第二端与固定台119的连接必须是活动连接，只有活动连接才能保证喷砂枪111与钢管件的角度可调节；当仅设置第一喷砂枪固定件115a时，液压升降柱113的第二端与固定台119的连接可以固定连接也可以活动连接，优选为活动连接。

参照图3，滑动组件120包括两套滑动部121、安装板123、封壳125和基座127；每套滑动部121包括一根滑杆121a和两个直线滑块121b；两套滑动部121的两个滑杆121a平行的安装在基座127上，直线滑块121b与滑杆121a配合，同时两套滑动部121的四个直线滑块121b处于同一平面；安装板123与直线滑块121b配合，安装板123与四个直线滑块121b固定连接；安装板123的长度基本上与滑杆121a的长度一致。

当然，滑动部121也可以安装有多套，且每套的直线滑块121b也可以不止两个；本着经济节约，简单易行的原则，本实施例优选为两套滑动部121，每套具有两个直线滑块121b。

安装板123的一端安装有封壳125，封壳125固定安装在安装板123；固定台119固定安装在安装板123上，或者安装在封壳125的内侧壁上，或者同时固定安装在安装板123和封壳125的内侧壁上。喷砂组件110设置在封壳125的内部，封壳125的一侧侧壁设置有开孔，喷砂枪111与导气管117连接通过开孔装入封壳125内部。

封壳125与设置有开孔的侧壁相对的另外一侧侧壁设置有安装孔；夹持部140安装在封壳125的安装孔上。

参照1和图5，夹持部140包括固定件141、轴承143，密封圈145、夹具147和托架149。固定件141与封壳125的安装孔配合，轴承143安装在固定件141上，密封圈145与轴承143配合；夹具147具有多种不同规格，夹具147位圆环形，夹具147的内径的钢管件的管径一致。在钢管件的中部设置有钢管件托架149，支撑钢管件。

参照图4，驱动部130与夹持部140配合。驱动部130包括减速机131、驱动链轮133和被动链轮135；减速机131安装在封壳125的顶盖上，驱动链轮133与减速机131配合，在减速机131的带动下，驱动链轮133与减速机131一同转动；被动链轮135与夹具147配合，同时在驱动链轮133的带动下转动。

钢管件分为进砂端和出砂端，钢管件的进砂端和出砂端都安装有夹持部140，进砂端安装有驱动部130。

参照图6，自动喷砂系统包括在需要处理的钢管件的出砂端设置有砂回收装置150。砂回收装置150包括砂收集箱151和连接弯管153。

连接弯管153的一端与钢管件的出砂端安装的夹持部140连接。砂收集箱151设置开孔并且装有一定量的液体；连接弯管153的另外一端穿过砂收集箱151设置的开孔，深入到砂收集箱151中的液体的液面下。

在使用的时候，第一喷砂枪固定件115a与喷砂枪111固定连接，避免第一喷砂枪固定件115a滑动；同时第一喷砂枪固定件115a与液压升降柱113通过转轴连接，即可实现喷砂枪111可以绕转轴转动，达到调节喷砂枪111与钢管件内表面的夹角的目的；通过转轴转动实现的夹角调节是为实现喷砂枪111喷出的石英砂等能够吹打到钢管件的内部，提高喷砂处理钢管件的效率。同时选用液压升降柱113作为夹角调节器和支撑柱，既可以起到支撑喷砂枪111的作用，还可以通过液压升降柱113的伸缩调节进一步的调节夹角，使夹角的调节更具灵活性。同时第二喷砂枪固定件115b可以使喷砂枪111的结构稳定性提高，喷砂枪111以中心销以及固定台119作为支撑点；液压升降柱113的第二端与固定台119通过转轴转动连接以及液压升降柱113与第一喷砂枪固定件115a通过转轴转动连接；液压升降柱113与喷砂枪111以中心销以及固定台119作为支撑点的联动，实现喷砂枪111的角度可调。当仅设置第一喷砂枪固定件115a，喷砂枪111的枪管111b在重力作用下可以以固定台119或者封壳125为支撑点。

在选用较大管径的钢管件的时候，可以通过收缩液压升降柱113使喷砂枪111的枪口正好与钢管件的进砂端的端口平齐。当液压升降柱113完全收缩的时候，所选用的钢管件的管径就达到了夹持部140所能夹持的最大管径。当选用的钢管件的管径小于最大管径的时候，可以通过伸长液压升降柱113，使喷砂枪111的枪口能与钢管件的端口保持平齐。

同时在喷砂过程中，同样也可以通过伸长液压升降柱113，使喷砂枪111的枪口与钢管件的端口的顶部接触，同时通过转轴的转动，调节喷砂枪111与钢管件内表面的夹角，使喷砂枪111能直接的最远距离的吹打到钢管件的内表面。

一般的生产过程中，钢管件的内表面会有钝化层、油污、铁锈或者毛刺等，所以需要进一步加工；尤其是一些特殊领域，对钢管件的要求较高，对钢管件的表面光洁度等都有要求。在塑钢复合管生产过程中，要求钢管件的内表面具有一定的光洁度和粗糙度。钢管件在喷砂枪111喷射的石英砂的冲击下，油污、铁锈或毛刺都被石英砂打掉，同时在显微视场下，会发现钢管件的内表面在石英砂的巨大冲击作用下，出现细微的小坑；在注塑的过程中，增大塑料与钢管件接触面积，即是增大其相对摩擦力，是塑钢管件的结构稳定性更好，使用寿命更久。

由于石英砂等细小颗粒在高速气流的带动下，从喷砂枪111的枪口以高速喷射而出；当石英砂与钢管件的内表面碰撞的时候，实验室是以一定倾角入射的，会被反射，同时损失一部风能量；这部分能量就作为吹打去除油污、铁锈或毛刺同时打出细微的小坑用。然后石英砂继续反射吹打，并且携带的能量不断损失。最后，一部分石英砂还具有一定的能量就弹出钢管件，一部分石英砂能量耗尽就会堆积在钢管件的另外一端。在钢管件的石英砂进入端都经过吹打处理后；改变石英砂的入射角度和入射距离，尤其是首次入射反弹点，能跟高效完成吹打喷砂工艺处理钢管件。

喷砂枪111与导气管117连接，由于喷砂枪111的枪口的半径比枪管111b部分小。假设枪口的半径是枪管111b半径(R)三分之一，而单位时间(T)内喷射的气量是一致的，枪口的喷射深度为V₁，枪管111b为V₂，所以有：

Π((R/3)^2)·V₁·T＝Π·(R^2)·V₂·T

V₁＝9V₂

可以看出，喷砂枪111枪口的喷射速度与枪管111b的深度之比与枪口半径与枪管111b半径之比的平方呈负相关的关系。即是枪口开口越小，枪口的喷射速度越大，喷射的石英砂的深度就越大，喷砂工艺处理钢管件的效率就越高。

滑动部121的直线滑杆121a安装在外部结构上，两根直线滑杆121a基本上处于同一水平面上，直线滑块121b可以在直线导轨上滑动，同时使直线滑块121b也基本处于同一平面上，可以使安装在直线滑块121b上的安装板123保持水平，更有利于结构稳定性。

封壳125还能起到一个保护的作用；在喷砂枪111工作的时候，喷射

出来的石英砂高速运动，其中难免有反弹回来的，用封壳125罩住喷砂枪111，可以有效屏蔽这类反弹的石英砂，保护工人的安全。

参照图1，喷砂枪111、喷砂枪固定件115、导气管117以及滑动组件120安装好以后，向左边推动封壳125，使钢管件与夹持部140和驱动部130配合安装，并调整喷砂枪111的角度。钢管件的两端均安装有夹持部140，钢管件可以绕钢管件的轴线转动。如果钢管件的管径较小，这可以通过夹具147套设在钢管件的端部，是钢管件能很好的与夹持部140配合，同时也是为拓展自动喷砂装置100的应用范围。

钢管件与驱动部130连接，减速机131和驱动链轮133以相同的角速度转动，驱动链轮133带动被动链轮135，进一步钢管件转动。

钢管件在驱动部130的带动下转动，同时喷砂枪111在不断的喷射入石英砂，当钢管件转动一周，就实现了钢管件的喷射处理，达到处理的目的，同时也体高效率。

一般的情况下，钢管件的生产过程，钢管件的长度都较长，大约在六米左右，在两端都安装夹持部140的情况下；由于重力的作用，钢管件会产生一定的弯曲，这样也会导致处理效率的降低，以及导致石英砂会在钢管件的弯曲点积聚，如果石英砂喷射或者反弹到这部分的时候，也会导致失效，影响喷砂枪111的处理效率。所以在钢管件的中部设置一个托架149,可以很好解决这个问题。

在钢管件的出砂端与砂回收装置150，连接弯管153连接钢管件和砂收集箱151，砂收集箱151中装满水，连接弯管153深入到液面下，形成液封。首先砂粒在连接弯管153中就减速了，滑落到水中，慢慢沉淀下去。既可以避免石英砂粒飞溅，又可以起到回收石英砂的目的，还起到保护工人的安全的目的；而且石英砂还可以回收利用，达到节约成本的效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。