原 藝 袁傳東 敬著輝

(大連萬通工業(yè)裝備有限公司，遼寧 大連 116023)

城市道路下的輸水管道一般采用球墨鑄鐵管，但其使用年限受鑄鐵管的質(zhì)量影響很大。為了延緩?fù)寥兰暗叵滤?包括管道中的水)對(duì)球墨鑄鐵管的腐蝕，往往采用瀝青噴涂技術(shù)。普通瀝青漆因?yàn)楹写罅繉?duì)人體的有害物質(zhì)，只能做外表面噴涂;一般的噴涂設(shè)備也因鑄管內(nèi)徑的影響(在DN100～DN300之間)很難進(jìn)行噴涂或很難控制其噴涂質(zhì)量。經(jīng)過技術(shù)改造后，我們選用RAYCO5357水基瀝青漆，因?yàn)槠錈o毒環(huán)保在飲用水管道中可大量使用;同時(shí)提出了一系列的設(shè)備改進(jìn)方法，解決了DN100的小管徑噴涂問題，并且使整套噴涂線達(dá)到全自動(dòng)無人控制。

1 設(shè)備工藝描述

這臺(tái)設(shè)備的主要特點(diǎn)就是生產(chǎn)率高、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行的穩(wěn)定性高。我們選擇了雙工位內(nèi)外噴涂機(jī)，鑄鐵管經(jīng)養(yǎng)生爐傳動(dòng)鏈進(jìn)入擋撥對(duì)中軌道，在此軌道上設(shè)有管徑大小識(shí)別傳感器，以插口定位，對(duì)中后一根管撥到等待工位，第二根管對(duì)中后，喂管機(jī)升起取管，平移下降將管送到輸送鏈上，喂管機(jī)返回。輸送鏈前進(jìn)將管帶到內(nèi)噴涂工位，升降托輪將鑄管按照前方判斷的管徑大小升起相應(yīng)的高度，托輪馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。承插口各有一臺(tái)小車，前進(jìn)到球墨鑄鐵管中間相距30mm的位置，開始噴涂同時(shí)后退。在承口小車上設(shè)有開關(guān)動(dòng)態(tài)檢測(cè)管長(zhǎng)度，控制噴槍開斷避免造成不必要的浪費(fèi)和污染。

承插口小車前進(jìn)的同時(shí)插口外噴氣缸升起，噴涂插口外端，內(nèi)噴結(jié)束后插口外噴氣缸下降，托輪下降。輸送鏈前進(jìn)將管帶到外噴涂工位，外噴涂工位的升降裝置，將鑄管按照前方判斷的管徑大小升起相應(yīng)的高度。

頂推裝置由插口定位，承口夾緊液壓缸將鑄管夾緊并使其旋轉(zhuǎn)。升降裝置返回。同時(shí)鑄管上部外噴小車前進(jìn)開始噴涂瀝青。外表面噴好后，外噴小車返回，升降裝置上升、夾緊油缸松開，升降裝置下降將鑄管落到輸送鏈上。輸送鏈前進(jìn)將其帶出噴涂工位。

2 設(shè)備構(gòu)成及簡(jiǎn)介

設(shè)備含有擋撥對(duì)中機(jī)構(gòu)、喂管機(jī)、傳動(dòng)鏈、升降托輥、內(nèi)噴小車、插口外噴、夾緊旋轉(zhuǎn)裝置、瀝青噴涂機(jī)主體、升降裝置、噴涂小車、噴涂泵系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)、電控設(shè)備等。

2.1 瀝青外噴涂工位

此工位采用的是頂尖夾緊工件并使其旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)形式，承口頂推裝置前端裝有夾緊液壓缸，液壓缸夾緊的停止位置通過壓力傳感器控制，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)停止，頂推裝置的旋轉(zhuǎn)由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不同規(guī)格的球墨鑄鐵管轉(zhuǎn)速不同。

插口頂推裝置屬于從動(dòng)機(jī)構(gòu)前端設(shè)有定位液壓缸。球墨鑄鐵管舉升裝置采用的是由一個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)的絞架式結(jié)構(gòu)，保證舉升時(shí)同根管兩端同步并節(jié)省空間。噴涂小車上裝有四把噴槍，每把噴槍分別固定在各自的升降液壓缸上，四個(gè)液壓缸內(nèi)裝有內(nèi)置傳感器，噴涂不同管徑時(shí)其行程根據(jù)前方反饋信號(hào)自動(dòng)調(diào)整。小車上裝有判斷鑄管長(zhǎng)短及小車起始和終點(diǎn)位置的開關(guān)。噴涂小車均由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

2.2 瀝青內(nèi)噴涂工位

內(nèi)噴涂工位主要由升降旋轉(zhuǎn)托輥及承插口小車組成，兩噴涂工位的間距較小與鏈距相同為420，因此托輥設(shè)計(jì)成中間托輥由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，而兩側(cè)各一個(gè)從動(dòng)拖輥的結(jié)構(gòu)，兩工位共用一組拖輥，既節(jié)約了成本又減小了空間。承插口小車由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)于不同管徑的鑄管小車行走速度不同。

為了不破壞球墨鑄鐵管內(nèi)部的水泥襯層，外噴工位頂推部分的插口端是內(nèi)凹形式的，這樣插口端有一小段球墨鑄鐵管外噴時(shí)噴不到瀝青，為此在內(nèi)噴工位的插口端部增加了插口外噴裝置，由兩升降氣缸分別帶兩個(gè)噴槍升降進(jìn)行噴涂。

2.3 喂管機(jī)

喂管機(jī)將前方養(yǎng)生爐鏈上下來的球墨鑄鐵管，平穩(wěn)準(zhǔn)確的送到瀝青的傳動(dòng)鏈上，大大提高了生產(chǎn)率和管子運(yùn)送的準(zhǔn)確性。此喂管機(jī)采用的是四連桿機(jī)構(gòu)，每次舉起兩根管，向前行走1.8米。舉升和行走都由液壓缸驅(qū)動(dòng)。

2.4 瀝青噴涂系統(tǒng)

整套噴涂系統(tǒng)的流量、壓力和溫度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線控制，通常的瀝青噴涂采用的都是無氣噴涂泵，但噴涂系統(tǒng)不夠穩(wěn)定效果不夠理想，我們選用的瀝青泵是美國(guó)GRACO公司生產(chǎn)的VISCOUNTⅡ2000液壓驅(qū)動(dòng)大流量高壓柱塞泵，噴涂系統(tǒng)穩(wěn)定，從而達(dá)到了理想的噴涂效果。此噴涂機(jī)由五套瀝青泵系統(tǒng)組成，分別完成內(nèi)噴，外噴和插口噴。泵的輸出流量和壓力有信號(hào)輸出到PC機(jī)上，流量計(jì)，壓力計(jì)都有4～20MA信號(hào)輸出，在操作屏上可以隨時(shí)監(jiān)控瀝青泵的工作狀況。系統(tǒng)配有在線加熱器同時(shí)漆管上有加熱帶，油漆噴涂時(shí)溫度控制在66℃左右，最高可達(dá)到80℃。因?yàn)閮?nèi)徑小，通常噴涂形式無法實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過多方考證，內(nèi)噴自動(dòng)噴槍配美國(guó)UNIJET環(huán)形噴嘴，此噴嘴將瀝青霧化后以中空的環(huán)形扇面噴出，外噴采用GRECO的鎢碳化物噴嘴及自動(dòng)噴槍

2.5 電控系統(tǒng)

整線部分采用集散控制系統(tǒng)控制，由1臺(tái)主控制器控制。主控制器，通過以太網(wǎng)形成通訊網(wǎng)絡(luò)，每一臺(tái)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)都有一個(gè)遠(yuǎn)程子站，安裝在操作臺(tái)或低壓柜內(nèi)，由程序控制相應(yīng)的控制設(shè)備。

3 主要技術(shù)參數(shù)及工作效率

設(shè)備組裝調(diào)試完成投入使用后，每小時(shí)可生產(chǎn)DN100～DN300的球墨鑄鐵管約180支，涂層厚度約為50－70μm，滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

4 結(jié)束語

此設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙。它針對(duì)鑄造行業(yè)中需要對(duì)內(nèi)外管壁防腐的要求，設(shè)計(jì)出一套能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述功能的裝置。解決了傳統(tǒng)噴涂機(jī)存在的效率低、自動(dòng)化程度低，人工成本高的問題，也避免了傳統(tǒng)涂料對(duì)環(huán)境的破壞，使噴涂后的球墨鑄鐵管質(zhì)量趨于完善。

［1］GBT 17459－1998球墨鑄鐵管瀝青涂層

［2］成大先等，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社

［3］范英俊，《離心球墨鑄鐵管工藝及裝置》，［M］，北京，中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社。