一种高压式气力送砂抛丸处理机系统及送砂方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用高压式气力送砂的抛丸处理机系统及送砂方法，适用于对金属表面或钢管的管壁表面进行抛丸处理，尤其适用于对钢管内壁进行抛丸处理，特别是针对管径大于600_的钢管处理效果更佳，具体的说，本发明涉及一种可对钢管管壁表面进行处理的抛丸处理机系统及送砂方法。
【背景技术】
[0002]钢管非常广泛地应用于供水领域，为了延长钢管的使用寿命，防腐处理非常重要。
[0003]目前，比较先进的一种防腐措施就是在钢管内外壁进行涂塑处理，在涂塑之前需要对钢管的内外壁进行除锈，由于酸洗、磷化等除锈方式对环境污染严重，而且酸洗后的钢管壁比较光滑，降低了涂塑层在钢管壁的附着力，所以当前在对钢管内外壁进行涂塑之前，需要对钢管内外壁进行除锈处理时优选的除锈方式是抛丸除锈，一方面是因为抛丸除锈过程不会对环境造成污染，而是因为在对钢管内外壁抛丸除锈的过程中，可以增加钢管壁表面的粗糙度，从而增强涂塑层对钢管壁的附着力。
[0004]根据当前的抛丸除锈工艺，要对钢管的内外壁除锈，通常需要分别采用对钢管内、外壁单独除锈的抛丸机设备，分别对钢管的内、外壁进行抛丸除锈操作，内壁除锈过程一般需要40分钟，外壁除锈过程也需要40分钟，除锈时间长，效率低。
[0005]另外，虽然目前市场上对钢管的外壁进行抛丸除锈的技术比较成熟，但用于对钢管内壁抛丸除锈的技术尚不完善。
[0006]现有的钢管内壁抛丸处理设备，为了减小抛丸装置的尺寸以便适合处理小口径的钢管内壁，通常采用电机驱动液压站，液压站带动液压马达驱动抛丸头的动力传动模式，而且由于在抛丸过程中，钢管水平放置，为了将抛出的砂丸从钢管内部用强大的气流带出，就需要大功率的抽风除尘设备，所以现有的钢管内壁抛丸设备大都体积庞大需要占用较大的厂房空间，而且能耗高除锈效率低。尤其对于大口径的钢管，现有的卧式钢管内壁抛丸机在进行内壁抛丸除锈的过程中，当管径较大时管内的砂丸不易在抛丸过程中及时自动清理，影响抛丸处理效率和砂丸的循环使用。
[0007]目前用于钢管内壁除锈的抛丸机的抛丸装置都是依靠砂丸自身的重力实现为抛丸头供砂，抛丸装置安装在水平设置的横杆上，抛丸头沿水平方向旋转，砂丸从一侧抛出击打钢管内壁，抛丸时横杆带动抛丸头在钢管内部沿轴线方向前后移动，同时钢管旋转共同完成对钢管内壁的抛丸处理。专利CN200820222304公开的一种用于钢管内壁处理的抛丸装置的结构如图1和图2所示，主要包括固定机架1，调节机架2，输砂皮带棍3，抛丸头4，皮带轮5，内打砂臂6等部件，从图1中可以看出这种结构的抛丸装置结构复杂，而且使用过程中故障率高，此外，在抛丸过程中还需要被除锈的钢管不停旋转，从而导致抛丸效率低，除锈效果差的问题。其中的抛丸头结构如图2所示，抛丸头在钢管内壁沿钢管轴线的水平方向平面上旋转，除锈砂丸通过皮带供砂装置从抛丸头上方送入水平放置的抛丸头内部，通过分丸器和分丸孔分散到抛丸头叶片，由叶片从抛丸头侧面高速抛出击打钢管内壁，从而达到对钢管内壁除锈处理的目的。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是针对目前用于钢管内壁抛丸除锈的设备除锈效率低的问题，提供一种高压式气力送砂抛丸处理机系统，本发明的抛丸处理机系统采用高压气力送砂装置利用高压气流将砂丸第一次加速后通过供砂管送至抛丸头内部，砂丸以一定的初速度分散至抛丸头叶片部位，通过高速旋转的抛丸头叶片进行第二次加速，被抛丸头叶片加速后的砂丸在离心力的作用下向周边抛出，从而实现对钢管内外壁的抛丸处理，供砂量大且流量稳定，抛丸处理效率高、除锈效果好、能耗低、厂房占地面积小，而且整个抛丸处理机系统的结构简单，运行稳定。
[0009]本发明还提供一种送砂方法，采用本发明的送砂方法，具有供砂量大且流量稳定，操作方便、运行稳定的优点。
[0010]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种高压式气力送砂抛丸处理机系统，包括抛丸装置，所述抛丸装置连通有高压气力送砂装置；
所述高压式气力送砂装置利用高压气流对砂丸进行第一次加速后送至抛丸装置，砂丸经抛丸装置第二次加速后抛出，用于对物体表面进行处理。
[0011]一种优化方案，所述高压气力送砂装置包括气砂混合器，气砂混合器具有进气口、进砂口和出砂口；
气砂混合器的进砂口用于实现将砂丸输送至气砂混合器的腔体内，其中进砂口的口径大于出砂口的口径；
气砂混合器的进气口用于通入高压气体，其中进气口的口径大于出砂口的口径；
气砂混合器的出砂口用于将气砂混合器腔体内的砂丸输送至抛丸装置；
气砂混合器的进气口和气砂混合器的出砂口位于气砂混合器的两侧，以便于砂丸在高压气流的推动下进入抛丸装置。
[0012]另一种优化方案，所述气砂混合器的进气口连通有高压气管；
气砂混合器的进砂口连通有压力储砂罐，气砂混合器位于压力储砂罐的下方；
气砂混合器的出砂口连通有喷砂管；
气砂混合器截面的直径大于喷砂管的管径。
[0013]再一种优化方案，所述抛丸装置包括抛丸头主体和供砂管；
供砂管的开口端位于抛丸头主体内部，以便于经高压气流第一次加速后的砂丸经供砂管的开口端以第一速度到达抛丸头主体内部叶片部位。
[0014]进一步的优化方案，所述抛丸头主体驱动连接有动力装置，动力装置设置在抛丸头主体上方，用于驱动抛丸头主体旋转，以便对以第一速度到达抛丸头主体内部叶片部位的砂丸进行第二次加速后抛出。
[0015]再进一步的优化方案，所述动力装置为驱动电机，所述驱动电机连接有电机固定支架；
电机固定支架包括固定支架上底板、固定支架下底板，以及连接固定支架上下底板的固定支架立柱；
抛丸头主体位于固定支架上下底板之间，支架立柱分布在抛丸头主体周围并穿过所述抛丸头主体所在旋转平面。
[0016]更进一步的优化方案，所述驱动电机固定安装在固定支架上底板上，驱动电机的电机轴向下穿过固定支架上底板与抛丸头主体驱动连接。
[0017]再进一步的优化方案，所述压力储砂罐进砂口设有进砂阀门；
所述高压气管具有进气端和出气端，高压气管的进气端连接有高压气流阀门，高压气流阀门用于控制高压气流的通断，高压气管的出气端设有两个分支，两个分支分别与压力储砂罐和气砂混合器连通，其中与压力储砂罐连通的高压气管分支与进砂阀门气力驱动连接。
[0018]本发明还提供一种高压式气力送砂抛丸处理机系统的送砂方法，包括以下步骤: 关闭高压气流阀门，压力储砂罐内压力减小，进砂阀门开启，向压力储砂罐加入砂丸； 打开高压气流阀门，高压气流从高压气管的一个分支进入压力储砂罐，驱动进砂阀门关闭，压力储砂罐内压力增大，高压气流将压力储砂罐内的砂丸压入气砂混合器，同时高压气流从高压气管的另一个分支进入气砂混合器，进入气砂混合器的砂丸在高压气流的推动下加速进入喷砂管，经抛丸装置的供砂管以一定的速度到达抛丸装置的抛丸头主体内部叶片部位。
[0019]—种优化方案，通过调整供砂管在抛丸头主体内部的出砂方向，可实现全向抛丸或定向抛丸；
全向抛丸用于实现对钢管内壁的抛丸处理；
定向抛丸用于实现对放置于靠近抛丸装置的抛丸区域内的物体表面进行抛丸处理。
[0020]本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点:系统结构简单，运行稳定可靠，整机效率高能耗低等优点。以抛丸处理12米长、直径900毫米的一支螺旋钢管为例，现有的钢管抛丸处理设备分为外壁抛丸处理机和内壁抛丸处理机，需要分步对钢管进行抛丸处理，在对钢管的外壁进行抛丸处理时，总功率100kW的外壁抛丸处理机需要30分钟的处理时间，在对钢管的内壁进行处理时，总功率160kW的内壁抛丸处理机需要20分钟，也就是说整支钢管在抛丸阶段的处理时间需要50分钟。采用本发明的高压式气力送砂的抛丸处理机系统可以同时对钢管的内外壁进行抛丸处理，在对钢管内外壁同时抛丸处理时总功率为130kW，抛丸处理同样一支钢管的内外壁只需要15分钟，所用时间不到原来的30%，而耗能也只有原来的31%。
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
【附图说明】
[0022]附图1是现有技术中抛丸装置的结构示意图；
附图2是现有技术中抛丸头的结构示意图；
附图3是本发明实施例中抛丸处理机系统的结构示意图。
[0023]图中，
1-固定机架，2-调节机架，3-输砂皮带辊，4-抛丸头，5-皮带轮，6-内打砂臂，7-高压气流阀门，8-高压气管，9-压力储砂罐进砂口，10-进砂阀门，11-压力储砂罐，12-压力储砂罐出砂口，13-气砂混合器，14-喷砂管，15-供砂管，16-抛丸装置支管，17-电机固定支架，171-固定支架下底板，172-固定支架立柱，173-固定支架上底板，18-驱动电机，181-电机轴，19-抛丸头主体，191-抛丸头上底盘，192-抛丸头叶片，193-抛丸头下底盘。
【具体实施方式】
[0024]实施例1，如图3所示，一种高压式气力送砂抛丸处理机系统，主要包括高压气力送砂装置和抛丸装置。
[0025]高压气力送砂装置由压力储砂罐11、气砂混合器13、进砂阀门10、高压气管8、喷砂管14等组成。