一种可调的无缝管内腔保护剂喷涂装置的制作方法

本发明涉及机电，具体涉及一种可调的无缝管内腔保护剂喷涂装置，用于无缝钢管穿孔工序中将硼砂类保护剂均匀喷涂至穿孔毛管内腔表面。

背景技术：

1、无缝钢管穿孔工序中，需向穿孔后的毛管内腔喷涂抗氧化剂（通常为硼砂），以减少毛管内腔氧化铁皮的产生，改善轧制时钢管内表面质量。

2、目前pqf产线普遍使用的喷涂设备随穿孔机一同上线，其设计使用范围为φ294～φ460孔型。现有喷涂装置主要包括：固定机架、两根竖向调整丝杆、喷头安装座及出口处安装有锥形顶针的喷头管道。其高度调整方式为：操作人员通过手动旋转两根调整丝杆，使喷头安装座沿竖向丝杆上下运动，从而实现喷头高度的粗略调节。

3、然而，现有装置存在以下不足：1、调整自由度不足；现有装置仅能通过丝杆实现喷头上下运动，喷头在水平前后方向上无法调整；当生产不同规格（特别是φ241及φ538孔型）的毛管时，喷头难以对准毛管中心轴线，导致抗氧化剂大量飞溅浪费，喷涂效果较差，严重影响管子内表面质量；2、喷头结构设计不合理； 现有装置仅在管道出口处安装一个带锥度的顶针作为发散元件，通过顶针的锥面将保护剂流撞散以实现发散；该结构存在发散角固定不可调、发散不均匀、顶针因直接承受高速颗粒冲击而磨损严重等缺陷，导致设备故障率较高；3、缺乏快速更换功能；现有装置的喷头为固定式结构，当生产不同规格毛管时无法快速更换适配的喷头，进一步加剧了喷涂不均匀的问题。

4、上述问题在实际生产中表现突出：一条生产线统计2023年1至10月，因抗氧化剂喷涂设备调整及喷头故障共发生停机44次，月均4.4次；累计误时496分钟，月均49.6分钟；由此导致的内轧疤发生率高达1.18%，严重影响生产效率和产品质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有喷涂装置调整自由度不足、喷头发散效果差及无法快速更换等缺陷，而提供一种可调的无缝管内腔保护剂喷涂装置。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可调的无缝管内腔保护剂喷涂装置，其特殊之处在于，包括：喷头装配、第一连接板、连接螺栓、第一手轮、第一传动轴、第一联轴器、转角箱、第二联轴器、第二传动轴、第三联轴器、升降机、第二手轮、丝杆轴承座、丝杆、c型滑道、滚轮装配、丝杆螺母装配、第二连接板、底座；

3、所述喷头装配为喷涂执行部件，位于装置整体最上方，所述喷头装配1固定在第一连接板的上端和第二连接板的上端；所述第一连接板和第二连接板两者平行且对称设置，均呈倾斜布置，两者共同构成悬臂支撑结构；所述第一连接板和第二连接板的上端共同夹持固定喷头装配，二者的下端紧固在滚轮装配上；所述悬臂支撑结构将喷头装配的全部载荷经连接板传递至滚轮装配；

4、所述c型滑道水平固定在底座的上表面；所述滚轮装配辊轮安装在c型滑道上，所述滚轮装配上表面通过连接螺栓与丝杆螺母装配固定连接；所述c型滑道的两端位置分别安装底座，丝杆轴承座固定在底座上，所述丝杆水平布置，转动装配在两组丝杆轴承座之间，丝杆轴承座为丝杆提供旋转支撑定位；所述丝杆与丝杆螺母装配之间形成螺纹传动配合；所述c型滑道的一端外侧设第二手轮，所述第二手轮与丝杆的端部固定连接，用于为横向移动提供手动驱动力；丝杆转动时带动丝杆螺母装配，进而带动滚轮装配，所述第一连接板、第二连接板与喷头装配的全部载荷，随滚轮装配一起沿c型滑道横向移动；

5、所述第一手轮位于装置左侧上方，所述第一手轮与第一传动轴的上端连接，用于手动输入回转调节的旋转动力；所述第一传动轴下端通过第一联轴器与转角箱的输入轴相连，传递手轮的旋转动力并补偿安装同轴度误差；所述转角箱为换向传动部件，位于装置左下方，所述转角箱将竖直方向输入的旋转运动转换为水平方向输出的旋转运动；所述转角箱的输出轴通过第二联轴器连接第二传动轴的一端，所述第二传动轴另一端通过第三联轴器连接升降机的输入轴，传递换向后的扭矩；所述升降机的底部与外部机架固定连接，所述升降机的上部与底座刚性连接；所述升降机接收第二传动轴传入的扭矩后，驱动其做升降运动，以此调节喷头装配的高度位置。

6、进一步地，所述喷头装配由通用底座、拘束桶、顶针和螺钉组成；所述螺钉为蝶形螺栓；所述通用底座上通过蝶形螺栓固定拘束桶，实现快速紧固与更换；所述顶针采用双曲面锥形发散头结构；所述拘束桶内部设置有螺旋叶片，所述双曲面锥形发散头通过螺纹方式安装在拘束桶的出口端，并可前后调整。

7、进一步地，所述喷头装配采用低合金钢经调质处理制成。

8、本发明的有益效果：

9、1、调整灵活，定位精准；通过升降机配合转角箱的传动机构实现喷头的上下升降调整，同时通过丝杆螺母副配合c型滑道和滚轮组件实现喷头的前后水平调整；在两个方向上均可独立、精确调节，调整精度可控制在毫米以内，能够使喷头精准对准不同规格毛管的中心轴线位置，有效避免了因喷头对中不良导致的抗氧化剂飞溅浪费和喷涂不均；

10、2、喷涂均匀，发散效果优异；摒弃了现有技术中单纯依靠锥形顶针撞击发散的简单方式，采用螺旋叶片使保护剂在拘束筒内形成旋转流动，再经双曲面锥形发散头均匀喷出，实现了保护剂的螺旋发散喷涂效果，覆盖范围完整且均匀，有效避免了因喷涂不均造成的毛管内表面轧疤等质量缺陷；

11、3、适应性强，换型快速；针对不同毛管规格配置了三级可快速更换的喷头，并通过蝶形螺栓实现免工具快速装拆，可在更换孔型的工艺时间内同步完成喷头更换，大幅提升了不同规格产品间的切换效率；

12、4、使用寿命长，运行稳定；针对抗氧化剂颗粒粗大、对管路及喷头冲击严重的问题，采用低合金钢调质处理制作喷头相关组件，显著提高了喷头的耐磨性和抗冲击能力，延长了使用寿命，减少了设备故障时间；

13、5、显著降低故障率，提升产品质量；经实际生产验证，本装置自2024年5月投用以来运行稳定，设备平均调整时间由改进前的月均49.6分钟降低至12.3分钟/月；内轧疤发生率由改进前的1.18%降低至0.818%，生产效率与产品质量均得到显著提升，一条生产线预计年综合经济效益约17.8万元。

1.一种可调的无缝管内腔保护剂喷涂装置，其特征在于，包括：喷头装配、第一连接板、连接螺栓、第一手轮、第一传动轴、第一联轴器、转角箱、第二联轴器、第二传动轴、第三联轴器、升降机、第二手轮、丝杆轴承座、丝杆、c型滑道、滚轮装配、丝杆螺母装配、第二连接板、底座；

2.根据权利要求1所述的一种可调的无缝管内腔保护剂喷涂装置，其特征在于，所述喷头装配由通用底座、拘束桶、顶针和螺钉组成；所述螺钉为蝶形螺栓；所述通用底座上通过蝶形螺栓固定拘束桶，实现快速紧固与更换；所述顶针采用双曲面锥形发散头结构；所述拘束桶内部设置有螺旋叶片，所述双曲面锥形发散头通过螺纹方式安装在拘束桶的出口端，并可前后调整。

3.根据权利要求1所述的一种可调的无缝管内腔保护剂喷涂装置，其特征在于，所述喷头装配采用低合金钢经调质处理制成。