Устройство для распыления жидкого материала

 

Использование: нанесение жидкого покрытия на внутреннюю поверхность трубы. Сущность изобретения: устройство для распыления жидкого материала скабжено размещенное в трубке материалопровода дроссельной заслонкой с поворотной осью и центробежно-отражательным диском, укрепленным на торсионном валу, установленном на трубке материалопровода и имеющим возможность изменять осевой размер при передаче крутящего момента от привода, а также взаимодействовать за счет этого с поворотной осью дроссельной заслонки. Отражательный диск выполнен с диаметром меньшем диаметра покрываемой трубы на две толщины наносимого покрытия, при этом устройство снабжено центрирующим средством. 4 ил.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий на металлические трубы и используется, в частности, для нанесения эмалевого шликера на внутреннюю поверхность трубы путем распыления.

При нанесении распылением покрытий, в частности эмалевого шликера, на наружную поверхность труб возможен визуальный контроль равномерности покрытия, как по толщине, так и по сплошности.

Такой контроль при горизонтальном нанесении шликера на внутреннюю поверхность трубы невозможен. Поэтому трубу вращают после нанесения шликера для того, чтобы жидкий шликер равномерно растекся по поверхности. Равномерность покрытия в этом случае будет зависеть от вязкости шликера, скорости вращения, скорости перемещения сопла, температуры, диаметра трубы и других факторов. Все это учесть очень трудно. В результате на внутреннем эмалевом покрытии почти всегда наблюдаются наплывы, неравномерность толщины.

Равномерности покрытия в большой степени можно добиться при контролем толщины слоя в момент нанесения. С этой точки зрения рассмотрим известные устройства для нанесения краски и других покрытий на металлические поверхности.

Известен струйный распылитель [1] содержащий соединенное с напорным трубопроводом сопло, против которого соосно и с зазором размещен отражатель струи, который снабжен цилиндрической камерой с торцовым отверстием в виде воронки, охватывающей отражатель струи и образующей кольцевой канал.

Для покрытия внутренней повеpхности трубы шликером этот распылитель мало пригоден. От изменения скорости перемещения трубы относительно распылителя и давления в напорном трубопроводе будет меняться толщина покрытия.

Известен распылитель жидкости [2] в котором предпринята попытка регулирования количества подаваемой на распыл жидкости, однако эта регулировка не связана с фактически образованной толщиной, а заранее устанавливается на основании исходных параметров.

Известно являющееся наиболее близким к изобретению устройство для распыления жидкого материала, содержащее трубку материалопровода с соплом, размещенный в материалопроводе вкладыш со стержнем и отражательным диском, установленным снаружи сопла [3] Такая конструкция позволяет предотвратить брак при падении давления в канале для подвода подлежащей к распыливанию жидкости благодаря тому, что пружина прижмет отражательный диск к отверстию сопла и закроет его, и наоборот, при повышении давления жидкости в канале отражательный диск отходит от конца сопла и факел распыла остается примерно таким же, как и при номинальном давлении и открытий сопла. Однако и это оригинальное устройство не предусматривает исключения возможного брака покрытия при изменении скорости перемещения сопла относительно покрываемой поверхности.

Технической задачей изобретения является повышение качества покрытия.

Достигается это тем, что устройство дополнительно снабжено размещенной в материалопроводе дроссельной заслонкой с поворотной осью и центробежно-отражательным диском, укрепленным на торсионном валу, установленном на трубке материалопровода и имеющим возможность изменять осевой размер при передаче крутящего момента от привода и взаимодействовать за счет этого с поворотной осью дроссельной заслонки, а отражательный диск выполнен с диаметром, меньшим внутреннего диаметра покрываемой трубы на две толщины наносимого покрытия, при этом устройство снабжено центрирующим средством.

Жесткость полого торсионного вала выбрана так, что он скручивается при передаче крутящего момента, сокращая свою длину. Один конец торсионного вала, на котором укреплен центробежно-отражательный диск, заневолен в осевом направлении, а второй имеет возможность взаимодействовать с поворотной осью дроссельной заслонки шликеропровода при изменении длины торсиона.

Диаметр отражательного диска имеет размер меньше внутреннего диаметра обрабатываемой трубы на удвоенную толщину покрытия, поэтому при избыточной толщине покрытия (периодических наплывах) отражательный диск, служащий калибром, снимает избыток шликера, который подхватывается отражаемой струей и подается на центробежно-отражательный диск. Масса этого диска увеличивается торсионный вал скручивается больше нормы, уменьшается его длина и дроссельная заслонка поворачивается, закрывая проход шликера. При недостаточной толщине покрытия процесс идет в обратную сторону, увеличивая приток шликера.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1.

Устройство состоит из полой трубки 1, являющейся трубопроводом шликера, сопла 2, отражательного диска-калибра 3, укрепленного на стержне вкладыша 4 с оперением 5, благодаря которому он прикреплен к стенкам оси 1, центробежно-отражательного диска 6, укрепленного на втулке 7, конец которой соединен с торсионным валом 8, представляющим собой плоские гибкие пластины, укрепленные по радиусам окружности втулки 7 и втулки 9, на которой имеются шлицевые выступы 10 и пазовая внутренняя кольцевая расточка 11, с помощью которой она кинематически связана с сервисной втулкой 12, посредством прорези 13 и бобышки 14 корпуса 15 дроссельной заслонки 16 она заневоленена от вращательного движения, на оси дроссельной заслонки 16 укреплена зубчатая шестерня 17, связанная с зубчатой рейкой 18 в прорези сервисной втулки 12. Вращение центробежно-отражательного диска 6 осуществляется от приводного двигателя 19 и его соединительной втулки 20 с внутренними шлицами. Втулки 7 и 9 вращаются, а сервисная втулка 12 перемещается возвратно-поступательно на фторопластовых подшипниках скольжения 21. Втулка 7 удерживается от возвратно-поступательного движения фторопластовым кольцом 22. На чертеже условно показаны контуры обрабатываемой трубы 23 и слой нанесенного шликера 24. На чертеже не показано обязательное для данной конструкции центрирующее устройство любой известной модификации, которое должно располагаться за двигателем 19.

Устройство работает следующим образом.

Устройство вводится в трубку 23, на внутреннюю поверхность которой надлежит нанести шликер стеклоэмели. Одновременно с подачей шликера по полой оси 1 поступает энергия к двигателю 19. Вращение его оси (или, как показано на фиг. 1, статора, если он электрический) передается через соединительную втулку 20 посредством шлицев 10 на втулку 9, затем через торсионный вал 8 на втулку 7 с центробежно-отражательным диском 6. Струя шликера, выходя из сопла 2, попадает на отражательный диск-калибр 3, неподвижно укрепленный на стержне вкладыша 4, и отражается на реборды центробежно-отражательного диска 6, который набрасывает шликер на внутреннюю поверхность трубы 23. При этом торсионный вал 8 скрутится на определенную нормированную величину, его длина сократится, что вызовет осевое перемещение шлицевой втулки 20, а вместе с ней сервисной втулки 12, зубчатая рейка 18 в ее прорези провернет зубчатую шестерню 17 на оси дроссельной заслонки 16 в сторону уменьшения просвета для потока шликера. Это нормальное положение дроссельной заслонки 16.

Образуется слой шликера, который нормируется диском-калибром 3. Если слой образовался толще нормы, избыток его снимается диском-калибром 3, стекает вниз к выходу сопла 2, увлекается поступающей из него струей и отбрасывается на центробежно-отражательный диск 6, его масса становится больше, чем при нормальной толщине покрытия, требуется больший крутящий момент и торсионный вал 8 скручивается больше, чем в норме, его осевой размер укорачивается, подтягивая шлицевую муфту 9, которая подтягивает сервисную втулку 12 посредством ее выступа, входящего в кольцевой паз 11. Имеющаяся зубчатая рейка 18 в прорези втулки 12 за шестерню 17, укрепленную на оси заслонки 16, поворачивает ее, уменьшая просвет для прохода потока шликера больше, чем в норме. Количество шликера, отраженное диском-калибром 3, уменьшится, слой шликера 24 войдет в норму. Если по сторонней причине шликера поступит на центробежно-отражательный диск 6 меньше нормы, торсионный вал 8 раскрутится в противоположную сторону, чем в норме, он удлинится и зубчатая рейка 18 в прорези сервисной втулки 12 провернет ось дроссельной заслонки 16 в сторону открытия просвета: количество потока возрастет и станет нормальным. Таким образом, втулка 7, на которой укреплен центробежно-отражательный диск 6, получая вращение от торсионного вала 8, не может смещаться в осевом направлении. Однако шлицевая втулка 9, передающая вращение торсионному валу 8 от соединительной втулки 20 двигателя 19, может двигаться и в осевом направлении по подшипнику 21 и шлицам втулки 20, при этом она увлекает на собой сервисную втулку 12, которая может двигаться в осевом направлении, но вращаться не может из-за бобышки 14, входящей в ее прорезь 13.

В предложенном устройстве осуществляется обратная связь от толщины покрытия на величину потока шликера, проходящего через сопло 2.

Преимуществами предложенного устройства для нанесения шликера на внутреннюю поверхность трубы являются следующие: возможно получение равномерного по толщине покрытия; благодаря центробежному нанесению покрытия возможно применение шликера большей плотности, а следовательно, потребуется меньше энергии и времени на испарение влаги из слоя шликера; нанесение шликера повышенной плотности позволит не вращать трубку или вращать очень медленно это также вызовет экономию энергии.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОГО МАТЕРИАЛА, преимущественно шликера, содержащее трубку, материалопровод с соплом, размещенный в материалопроводе вкладыш со стержнем и отражательным диском, установленным снаружи сопла, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено размещенной в трубке материалопровода дроссельной заслонкой с поворотной осью и центробежно-отражательным диском, укрепленным на торсионном валу, установленном на трубке материалопровода и имеющем возможность изменять осевой размер при передаче крутящего момента от привода и взаимодействовать за счет этого с поворотной осью дроссельной заслонки, а отражательный диск выполнен с диаметром, меньшим внутреннего диаметра покрываемой трубы на две толщины наносимого покрытия, при этом устройство снабжено центрирующим средством.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4