УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И БИТУМНО-МАСТИЧНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
INSTALLATION FOR APPLICATION OF PAINT MATERIALS AND BITUMEN-MASTIC EMULSIONS

Изобретение относится к области нанесения покрытия на длинномерные изделия, в частности к установкам для нанесения на внутреннюю поверхность труб (трубопроводов) покрытий, преимущественно лакокрасочных материалов или битумно-мастичных эмульсий, и предназначено для покрытия внутренней поверхности трубы лакокрасочными материалами любых вязкостей.
Из уровня техники известна форсунка, оборудованная щеткой для внутренних полостей и сопл. Данное устройство для очистки или обработки поверхностей представляет собой вал (штангу), на конце которой расположены форсунки подачи жидкости и щетки (JPH 0890351, 09.04.1996).
Недостатком данного устройства являются недостаточная очистка поверхности, что ведет к последующему некачественному нанесению на поверхность материалов.
Известно устройство для окраски внутренних поверхностей труб, представляющее собой вал, на котором расположена щетка для очистки и форсунка для нанесения жидкости (GB 491868, 12.09.1938).
Такое устройство не позволяет обработать любые диаметры труб самыми густыми и вязкими лакокрасочными материалами.
Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании установки для нанесения лакокрасочных материалов и битумно-мастичных эмульсий, которая исключала бы указанные выше недостатки.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения заключается в обеспечении обработки любых диаметров труб самыми густыми и вязкими лакокрасочными материалами, повышении эффективности и надежности при эксплуатации труб. Более широкая и прочная щетка очистит поверхность трубы полностью, а впрыскивающая обезжиривающая жидкость равномерно нанесется при помощи валиков, находящихся на валу после щеток на стадии очистки. НЭП (ножничный эл. подьемник) на стадии очистки, нанесения и на стадии сушки равномерно очистит, нанесет и повлияет в лучшую сторону на стадии сушки. Находящиеся на НЭП колесики приводятся во вращение при помощи подвода крутящего момента от эл. двигателя при помощи цепей. Держать цепи в натянутом состоянии позволит натяжной ролик. По концам НЭП устанавливается упор с подшипником, что не позволит трубе во время ее обработки переместиться. Внутри печи колесики на НЭП так же вращают трубу во время сушки, чтобы исключить образование слез, бугорков и отслоения от внутренних стенок трубы нанесенного материала. Съемные насадки позволят к каждому диаметру труб подобрать нужную насадку. Также данная установка позволяет за незначительное время легко заменить вышедшие из строя части. После данной обработки, труба будет иметь внутреннюю поверхность, покрытую прочным материалом, и будет выдерживать при перекачке по ней агрессивные жидкости под большим давлением и температурами, что намного увеличивает прочность и работоспособность трубопроводов.
Данная установка рассматривает использование при нанесении лакокрасочного материала (фиг. 13-15), где жидкость поступает на форсунки по внутренней стороне основного вала, что исключит возможность роста давления при перекачке, фиг. 19 рассматривает использование при нанесении на внутреннюю поверхность трубы битумно-мастичных эмульсий. По фиг. 20-22 валик предназначен для обработки небольших диаметров труб.
Указанный технический результат достигается в установке для нанесения лакокрасочных материалов и битумно-мастичных эмульсий, представляющей собой конвейер, на направляющих которого последовательно расположены участки очистки и обезжиривания, нанесения материала покрытия и сушки внутренней поверхности трубы и включающий средство для перемещения трубы между указанными участками.
Участок очистки и обезжиривания содержит электроподъемник, на котором установлены механизм крепления и вращения трубы, механизм крепления и перемещения внутрь трубы вала с установленными на одном его конце щетками очистки внутренней поверхности трубы, форсунками впрыска обезжиривающей жидкости и валиками равномерной очистки внутренней поверхности трубы, при этом второй конец вала закреплен на платформе с подъемником, на котором расположен насос подачи обезжиривающей жидкости, связанный с электродвигателем, и емкость для жидкости.
Участок нанесения материала покрытия включает электроподъемник, на котором расположены механизм крепления и вращения трубы, механизм крепления и перемещения внутрь трубы вала с установленными на одном его конце форсункой подачи покрывающего материала и валиками для равномерного нанесения покрывающего материала на внутреннюю поверхность трубы, и содержащий насос подачи покрывающего материала, связанный с электродвигателем, и емкость для покрывающего материала.
Участок сушки внутренней поверхности трубы представляет собой камеру сушки горячим воздухом.
Подвод обезжиривающей жидкости от насоса подачи обезжиривающей жидкости к форсункам впрыска обезжиривающей жидкости осуществляют через трубки, расположенные внутри вала.
Вал выполнен треугольного сечения.
Щетки очистки внутренней поверхности трубы и валики равномерной очистки внутренней поверхности трубы закреплены посредством съемных насадок на трех осесимметричных штангах, расположенных на гранях вала и на которых размещены форсунки впрыска обезжиривающей жидкости.
Валики для равномерного нанесения покрывающего материала закреплены посредством съемных насадок на трех осесимметричных штангах, расположенных на гранях вала.
Электроподъемник представляет собой регулируемый по высоте стол для установки трубы.
Покрывающий материал представляет собой вязкую жидкость или битумно-мастичную эмульсию, подвод которой от насоса подачи покрывающего материала к форсунке подачи покрывающего материала осуществляют через трубки, расположенные внутри вала.
Камера сушки горячим воздухом представляет собой печь, вход в сушилку которой состоит из поднимающих автоматических штор для удержания тепла внутри печи и содержащей расположенные внутри трубы, выполненные с возможностью подъема посредством электроподъемника и вращения для избежания образования капель и слез на внутренней поверхности трубы, и электрические вентиляторы или теплопушки для доведения температуры внутри печи до температуры высыхания.
Насос подачи покрывающего материала и емкость для покрывающего материала расположены на платформе с подъемником, которая закреплена на втором конце вала участка нанесения материала покрытия.
Насос подачи покрывающего материала представляет собой насос УОДН 130-100-75 УТ24, или пластинчатый насос серии ПН80, или битумный насос ДС-125 или ДС-135.
Насос подачи покрывающего материала представляет собой винтовой насос, расположенный внутри вала участка нанесения материала покрытия и в который покрывающий материал (жидкость) поступает из емкости для покрывающего материала через канал сбора и при помощи винта продвигается до канала сброса на форсунку подачи покрывающего материала.
Щетки очистки внутренней поверхности трубы выполнены металлическими.
Очистка внутренней поверхности трубы на участке очистки и обезжиривания выполнена с возможностью применения пламени.
Обезжиривающая жидкость представляет собой ацетон или метафом.
Электроподъемник выполнен ножным.
Конвейер выполнен с регулирующим упором во избежании перемещения во время вращения трубы, состоящим из свободно вращающегося подшипника.
Платформа выполнена с возможностью перемещения посредством электродвигателя с редуктором и цепью.
Подъемник выполнен с упором, предотвращающим уход вала в сторону и позволяющим регулировать высоту установки вала для разных диаметров труб.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид установки для нанесения лакокрасочных материалов и битумно-мастичных эмульсий на внутреннюю поверхность трубы; на фиг. 2 - вид спереди платформы с подъемником; на фиг.3 - вид сверху платформы с подъемником; на фиг. 4 - вид сбоку платформы с подъемником; на фиг. 5 - подъемник; на фиг. 6 - щетки очистки внутренней поверхности трубы; на фиг. 7 - трех осесимметричная штанга; на фиг. 8 - валики равномерной очистки внутренней поверхности трубы на трехосесимметричной штанге с форсунками впрыска обезжиривающей жидкости; на фиг. 9-11 - электроподъемник; на фиг. 12 - свободно вращающийся подшипник; на фиг. 13-15 - платформа с подъемником на участе нанесения материала покрытия; на фиг. 16 - валики для равномерного нанесения покрывающего материала; на фиг. 17 - вал с установленными на одном его конце форсунками подачи покрывающего материала; на фиг. 18 - камера сушки горячим воздухом; на фиг. 19 - участок нанесения материала покрытия с насосом подачи покрывающего материала в виде винтового насоса, расположенного внутри вала; на фиг. 20-22 - валик для обработки небольших диаметров труб.
Установка для нанесения лакокрасочных материалов и битумно-мастичных эмульсий представляет собой конвейер, на направляющих 4 которого последовательно расположены участки очистки и обезжиривания 1, нанесения материала покрытия 2 и сушки внутренней поверхности трубы 3, и включающий средство для перемещения трубы (вагонетка с насадкой) между указанными участками. Конвейер выполнен с регулирующим упором 19 во избежание перемещения во время вращения трубы, состоящим из свободно вращающегося подшипника.
Участок 1 очистки и обезжиривания содержит ножной электроподъемник (регулируемый по высоте стол для установки трубы), на котором установлены механизм крепления и вращения трубы (не показано), механизм (не показано) крепления и перемещения внутрь трубы вала 16 (треугольного сечения) с установленными на одном его конце металлическими щетками 12 очистки внутренней поверхности трубы, форсунками 14 впрыска обезжиривающей жидкости (ацетон или метафом или т.п.) и валиками 13 равномерной очистки внутренней поверхности трубы. Второй конец вала 16 закреплен на платформе 5 с подъемником 6, на котором расположен насос 10 подачи обезжиривающей жидкости, связанный с электродвигателем 15, и емкость для жидкости 11. Щетки 12 очистки внутренней поверхности трубы и валики 13 равномерной очистки внутренней поверхности трубы закреплены посредством съемных насадок 17 на трех осесимметричных штангах 18, расположенных на гранях вала 16. На трех осесимметричных штангах 18 размещены форсунки 14 впрыска обезжиривающей жидкости. Подвод обезжиривающей жидкости от насоса 10 подачи обезжиривающей жидкости к форсункам 14 впрыска обезжиривающей жидкости осуществляют через трубки, расположенные внутри вала 16 (не показано). Указанная очистка может быть выполнена с возможностью применения пламени.
Участок 2 нанесения материала покрытия включает ножной электроподъемник (регулируемый по высоте стол для установки трубы), на котором расположены механизм крепления и вращения трубы (не показано), механизм (не показано) крепления и перемещения внутрь трубы вала 16 (треугольного сечения) с установленными на одном его конце форсунками 25 подачи покрывающего материала и валиками 24 для равномерного нанесения покрывающего материала на внутреннюю поверхность трубы, и содержащий насос 20 подачи покрывающего материала, связанный с электродвигателем 21, и емкость 23 (чан) для покрывающего материала. Валики 24 для равномерного нанесения покрывающего материала закреплены посредством съемных насадок 17 на трех осесимметричных штангах 18, расположенных на гранях вала 16. Покрывающий материал представляет собой вязкую жидкость (лакокрасочный материал любой вязкости) или битумно-мастичную эмульсию, подвод которой от насоса 20 подачи покрывающего материала к форсунке 25 подачи покрывающего материала осуществляют через трубки, расположенные внутри вала 16. Насос 20 подачи покрывающего материала (УОДН 130-100-75 УТ24, или пластинчатый насос серии ПН80, или битумный насос ДС-125 или ДС-135) и емкость 23 для покрывающего материала расположены на платформе с подъемником, которая закреплена на втором конце вала 16. В случае выполнения насоса 20 подачи покрывающего материала в виде винтового насоса он располагается внутри вала 16 участка нанесения материала покрытия и в который жидкость (покрывающий материал) поступает из емкости 23 для покрывающего материала через канал сбора 28 и при помощи винта 29 продвигается до канала сброса 30 на форсунку 25 подачи покрывающего материала, при этом насос 20 подачи покрывающего материала связан с электродвигателем 21 через редуктор 31 с сальником.
Участок 3 сушки внутренней поверхности трубы представляет собой камеру сушки горячим воздухом. Камера сушки горячим воздухом представляет собой печь, вход в сушилку которой состоит из поднимающих автоматических штор 26 для удержания тепла внутри печи и содержащей расположенные внутри трубы, выполненные с возможностью подъема посредством ножного электроподъемника (регулируемый по высоте стол для установки трубы) и вращения для избежания образования капель и слез на внутренней поверхности трубы, и электрические вентиляторы 27 или теплопушки для доведения температуры внутри печи до температуры высыхания.
Платформа 5 выполнена с возможностью перемещения посредством электродвигателя 7 с редуктором 8 и цепью 9, а подъемник 6 выполнен с упором, предотвращающим уход вала 16 в сторону и позволяющим регулировать высоту установки вала 16 для разных диаметров труб.
Установка для нанесения лакокрасочных материалов и битумно-мастичных эмульсий работает следующим образом.
На участке очистки и обезжиривания (первая стадия очистки) внутренняя поверхность трубы очищается от пыли при помощи щеток очистки внутренней поверхности трубы с возможным применением пламени. В дальнейшем наносится при помощи насоса подачи обезжиривающей жидкости обезжиривающая жидкость (ацетон, метафом и т.д.).
На участке нанесения материала покрытия (вторая стадия) происходит нанесение и замазка лакокрасочных материалов (ЛКМ) любых вязкостей на внутреннюю сторону трубы при помощи валиков для равномерного нанесения покрывающего материала.
На участке сушки внутренней поверхности трубы (третья стадия) осуществляется сушка обработанных труб в печи (сушилке).
Данная технология позволяет обработать любые диаметры труб самыми густыми и вязкими ЛКМ. При помощи съемных насадок, укрепленных на валу, можно обрабатывать трубы изнутри от 159 мм до 219 мм и более. Использование таких труб, эффективнее и надежнее при эксплуатации агрессивных жидкостей. Кроме того, для обработки небольших диаметров труб можно использовать валик (фиг. 20-22), имеющий железную осанку 32, хомут ролика 34, упор валика 35 и отверстие слива 33.
Также немало важны прочность к большим давлениям, к высоким и низким температурам, легкость монтажа и возможность эксплуатации труб, после данной обработки, в любых отраслях.
При установке трубы на конвейер на участке очистки и обезжиривания, труба приподнимается на небольшую высоту, при помощи ножничных электроподьемников. Далее при помощи электродвигателя начинает вращаться один из роликов на подъемнике, что приводит к вращению трубы. Во избежание перемещения во время вращения, труба упирается в установленный на конвейере регулирующий упор. Упор состоит из обычного, свободно вращающего подшипника.
Затем во время вращения трубы, внутрь трубы начинает поступать вал треугольного сечения. С одной стороны установленными на нем металлическими щетками, форсунками впрыска обезжиривающей жидкости и валиками равномерной очистки внутренней поверхности трубы. А с другой - указанный вал крепится на платформу с подъемником, где находится электродвигатель с насосом подачи обезжиривающей жидкости и емкостью для жидкости (обезжиривающей жидкости). Платформа приводиться в движение при помощи закрепленного электродвигателя с редуктором и цепью. Для укрепления вала от ухода в сторону устанавливается упор с подъемником, что позволяет регулировать высоту установки вала для разных диаметров труб.
Подвод обезжиривающей жидкости от насоса подачи обезжиривающей жидкости к форсункам впрыска обезжиривающей жидкости поступает через трубки, расположенные внутри вала.
После очистки трубы, ножничный электроподъемник (НЭП) опускается и труба устанавливается обратно на средство для перемещения трубы с насадкой и далее движется по конвейеру к участку нанесения материала покрытия. При поступлении к заданной точке, труба также приподнимается при помощи НЭП и приводится во вращение. Во время вращения внутрь трубы начинает поступать такой же вал, как и на участке очистки и обезжиривания, только с установленными на одном конце форсункой подачи покрывающего материала (брызга/слива) ЛКМ и валиками для равномерного нанесения покрывающего материала (равномерной смазки внутренней поверхности трубы). Покрывающий материал (жидкость) поступает к форсунке подачи покрывающего материала по внутренней стороне вала. На другом конце вал крепится так же на платформу с подъемником. На платформе устанавливается электродвигатель с насосом (УОДН 130-100-75 УТ24 (Торцевое уплотнение 24УТ), пластинчатые насосы (лопастные насосы) серии ПН80 или ДС-125, ДС-135), что позволяет перекачивать любые вязкие жидкости из емкости (чана для ЛКМ или битумно-мастичные эмульсии/жидкости) для покрывающего материала. Платформа приводится в движение так же, как и на участке очистки и обезжиривания. Вал крепится на упор с подъемником, как и на участке очистки и обезжиривания.
Далее, после участка нанесения материала покрытия (смазки внутренней поверхности трубы ЛКМ) НЭП опускает трубу на средство для перемещения трубы с насадкой и затем по конвейеру труба поступает на участок сушки внутренней поверхности трубы (в печь/сушилку). Вход в печь состоит из поднимающих автоматических штор, для удержания тепла внутри печи. Трубы внутри печи также приподнимаются при помощи НЭП и приводятся во вращение во время сушки, во избежание образования капель и слез на внутренней поверхности трубы. Температура печи доводится до температуры высыхания при помощи электрических вентиляторов, электронагревателя или возможно использование теплопушек.
После участка нанесения материала покрытия (сушки) трубы возвращаются обратно на участок нанесения материала покрытия и процесс повторяется, после чего труба поступает обратно на участок сушки внутренней поверхности трубы (в печь). Для наилучшего покрытия внутренней поверхности трубы и дальнейшей безотказной работы трубы в агрессивных средах, стадии нанесения материала покрытия и сушки внутренней поверхности трубы могут повторяться несколько раз.
Также для обработки внутренней поверхности труб на участке нанесения материала покрытия возможно использование винтового насоса с электродвигателем, расположенным внутри вала треугольного сечения. Покрывающий материал поступает в насос подачи покрывающего материала из емкости для покрывающего материала через канал сбора, и при помощи винта продвигается до канала сброса. Далее при помощи валиков для равномерного нанесения покрывающего материала смазывается внутренняя поверхность трубы.
Данная технология позволяет легко менять вышедшие из строя части заявленной установки за незначительное время.
Во избежание отвердения покрывающего материала внутри рабочих органов установки, участок нанесения материала покрытия находиться внутри небольшого коридора, где поддерживается температура хранения ЛКМ или битумно-мастичных эмульсий. Также после нанесения вращение вала меняется в противоположную сторону и находиться в постоянном вращении на минимальных оборотах. Валы располагаются строго острием вниз.
Заявленное изобретение улучшает следующие характеристики: повышает очистку и обезжиривание внутренней поверхности трубы, улучшает нанесение материала покрытия на внутреннюю поверхность трубы.