УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ ТРУБУ

Полезная модель относится к покрытию металлических изделий материалами путем напыления с целью их защиты от коррозии.
Известна установка для покрытия наружной поверхности труб с использованием индукционного нагрева [1.Генель С.В., Белый В.А., Булгаков В.Я. и Гехтман Г.А. Применение полимерных материалов в качестве покрытий. М.: Изд-во «Химия», 1968. - 240 с. См. стр.69], содержащая станину, люнет, направляющую, ходовой винт, электродвигатель с редуктором, шестерни привода, каретку, рабочую камеру, индуктор нагрева с шинами, воздушную камеру.
Недостатки известной установки для покрытия наружной поверхности труб заключаются в невозможности равномерного нагрева всей длины трубы до заданной температуры и невозможности обеспечения равномерного охлаждения трубы, потери тепла в окружающую среду.
Известна также установка для нанесения покрытия на длинномерные трубы [2. А.С. №1599119. В 05 В 13/02. Установка для нанесения покрытия на трубы /Н.И. Буянов, И.А. Тутченко, К.С. Швецов, И.П. Афанасьев. Заявка №447661/23-05 от 29.07.88. Опубл. 1990. №38], содержащая камеру напыления проходного типа, рольганг с приводными опорными роликами, приводную тележку, поддерживающие устройства с приводными роликами, причем перед нанесением покрытия трубы предварительно нагреваются, цепные передачи, водило.
Недостатки установки для нанесения покрытия [2] заключаются в необходимости наличия сравнительно громоздкого оборудования при нанесении покрытия на трубы в условиях массового производства. Предварительный нагрев труб перед нанесением покрытия приводит к
необходимости наличия дополнительных площадей и помещений. Кроме этого, предварительный нагрев труб приводит к потерям тепла в окружающую среду и недостаточной эффективности всего процесса.
Известна вертикальная установка для нанесения покрытия на длинномерные трубы [1. См.стр.70], содержащая камеру напыления, пылеуловитель с промышленным пылесосом, калорифер, отсасывающее устройство, электрическую печь с нагревателем, вентилятор, лебедку, термопары.
Недостатки известной вертикальной установки для нанесения покрытий на длинномерные трубы заключаются в необходимости наличия электрической печи, устанавливаемой сверху камеры напыления, а также невозможность регулирования режимом нагрева трубы до сравнительно высоких температур (200-300°С) и охлаждения трубы в самой камере напыления. Расположение электрической печи сверху камеры напыления увеличивает высоту установки в несколько раз, что затрудняет ее обслуживание.
Заявляемая установка для нанесения покрытия на цилиндрические трубы направлена на повышение эффективности нагрева труб, качества наносимого покрытия и уменьшение габаритов установки.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемой установки, заключается в возможности регулирования в широких пределах температуры нагреваемой трубы, снижении расхода электроэнергии и повышении качества наносимого покрытия.
Заявляемая установка для нанесения покрытия на цилиндрические трубы характеризуется следующими существенными признаками.
Ограничительные признаки: камера напыления; пылеуловитель с промышленным пылесосом; термопара.
Отличительные признаки: вертикально расположенная цилиндрическая труба, изготовленная в виде тепловой трубы с зоной нагрева; станина со стойкой и хоботом; электрическое распылительное устройство; ходовой
винт с электродвигателем и направляющей; захватывающее устройство с электродвигателем и редуктором; опорная регулируемая пята; термопара в камере напыления; зона нагрева тепловой трубы расположена снизу камеры напыления; зона нагрева тепловой трубы выполнена со встроенным электрическим нагревателем; датчики перемещения распылительного устройства; термопара, электрическое распылительное устройство, электродвигатели, Промышленный пылесос, электрический нагреватель и датчики перемещения распылительного устройства, подключены в систему автоматического управления работой установки.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемой установки для нанесения покрытия и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
Нанесение покрытия на вертикально расположенную цилиндрическую трубу, изготовленную в виде тепловой трубы с зоной нагрева позволяет, с одной стороны, уменьшить габариты установки, а с другой стороны, обеспечивает равномерный разогрев всей цилиндрической трубы до заданной температуры и поддержание заданной температуры во время нанесения покрытия [3. Елисеев В.Б., Сергеев Д.И. Что такое тепловая труба? М.: Энергия, 1971. - 134 с.]. Кроме это, при вертикальном расположении цилиндрической трубы существенно уменьшаются требования к технологии изготовления тепловых труб.
Наличие в установке станины со стойкой и хоботом позволяет закрепить в вертикальном положении цилиндрическую трубу, изготовленную в виде тепловой трубы.
Наличие электрического распылительного устройства позволяет автоматизировать процесс нанесения покрытия.
Наличие в установке ходового винта с электродвигателем и направляющей позволяет организовать движение с заданной скоростью в
вертикальной плоскости распылительного устройства и, как результат, обеспечивается возможность нанесения покрытия заданной толщины.
Расположение в установке захватывающего устройства с электродвигателем и редуктором позволяет закрепить цилиндрическую трубу в вертикальном положении и приводить ее во вращение с заданной скоростью вокруг своей оси.
Расположение на станине установки опорной регулирующей пяты облегчает закрепление цилиндрической трубы в захватывающем устройстве и исключает возможность биения цилиндрической трубы в процессе ее вращения. Кроме этого, обеспечивается дополнительная возможность нанесения покрытия на цилиндрические трубы различной длины в результате регулирования высоты пяты.
Расположение в камере напыления термопары позволяет получать от нее сигналы и контролировать в камере рабочую температуру, необходимую для получения качественных покрытий.
Расположение зоны нагрева тепловой трубы снизу камеры напыления обеспечивает возможность высокоэффективного разогрева цилиндрической трубы, изготовленной в виде тепловой трубы при минимальных затратах времени и средств на ее изготовление.
Изготовление зоны нагрева тепловой трубы со встроенным электрическим нагревателем обеспечивает высокоэффективный разогрев цилиндрической трубы до заданной температуры. Кроме этого, исключается необходимость наличия в установке камере нагрева цилиндрической трубы.
Наличие датчиков перемещения распылительного устройства обеспечивает своевременное выключение или изменение направления вращения электродвигателя.
Подключение термопары, электрического распылительного устройства, электродвигателей, электрического нагревателя, датчиков перемещения распылительного устройства, промышленного пылесоса в систему
автоматического управления работой установки позволяет производить своевременное включение и выключение рабочих устройств, выполнение технологии нанесения покрытия.
На фиг. приведен внешний вид установки для нанесения покрытия на цилиндрическую трубу.
Заявляемая установка для нанесения покрытия на цилиндрическую трубу на фиг. состоит из камеры напыления 1 с крышкой 15, в которую помещается цилиндрическая труба 2, изготовленная в виде тепловой трубы с зоной нагрева 3, станины 4 со стойкой 5 и хоботом 6, захватывающего устройства 7 с электродвигателем 8 и редуктором 9, распылительного устройства 10, закрепленного на ходовом винте 11с электродвигателем 12, направляющей 13, опорной регулируемой пяты 14, термопары 16, пылеуловителя 17 с промышленным пылесосом 18, датчиков перемещения 19 и 20. В крышке 15 выполнено отверстие 21.
Предварительно перед работой установки в камеру напыления 1 с крышкой 15 устанавливается цилиндрическая труба 2 в виде тепловой трубы с зоной нагрева 3, которая в нижней части упирается в регулируемую пяту 14, а в верхней части зажимается в захватывающем устройстве 7, связанном с редуктором 9 и электродвигателем 8. Электродвигатель закрепляется на хоботе 6 со стойкой 5, которая устанавливается на станине 4. Распылительное устройство располагается в верхней части ходового винта 11.
Работа заявляемой установки для нанесения покрытия на цилиндрическую трубу осуществляется следующим образом. Включается подача напряжения в зону нагрева 3 цилиндрической трубы 2 с ее разогревом до заданной температуры в результате испарения и конденсации теплоносителя, находящегося внутри трубы 2. После достижения заданной температуры в камере напыления 1 подается напряжение на электродвигатель 8, который осуществляет вращение захватывающего устройства 7 с цилиндрической трубой 2 вокруг своей оси на опорной пяте 14. Включается распылительное устройство 10 с
пылительное устройство 10 с нанесением покрытия на цилиндрическую трубу 2 и электродвигатель 12 с вращением ходового винта 11 и перемещением распылительного устройства 10 вниз по направляющей 13. Одновременно включается промышленный пылесос 18. После достижения распылительным устройством датчика перемещения 19 происходит изменение вращения электродвигателя 12 и ходового винта 11с перемещением распылительного устройства 10 вверх до крайнего положения, определяемого расположением датчика перемещения 20. Далее происходит изменение направления вращения электродвигателя 12 с ходовым винтом 11 и повторением процесса. Термопара 16 непрерывно фиксирует температуру в камере напыления 1 с передачей сигнала в систему автоматического управления работой установки. В случае достижения температурой в камере напыления 1 верхнего предельного значения системой автоматического управления работой установки прекращается подача напряжения в зону нагрева 3 цилиндрической трубы 2. На протяжении всего процесса нанесения покрытия на цилиндрическую трубу 2 из камеры напыления 1 непрерывно удаляется пыль и газы через отверстие 21 в крышке 15 в пылеуловитель 17 с помощью промышленного пылесоса 18. После достижения заданной толщины покрытия на цилиндрической трубе 2 системой автоматического управления работой установки происходит выключение распылительного устройства 10, электродвигателя 12 и 8, промышленного пылесоса 18.