一种适用小口径管道的喷涂修复设备及使用方法

技术领域

本发明涉及在运营排水管道修复工程技术领域，具体涉及一种适用小口径管道的喷涂修复设备及使用方法。

背景技术

目前在运营的排水管道大多使用多年，常常出现腐蚀甚至破损的现象，需要进行防腐加固修复，管道喷涂修复技术是近年来新兴的非开挖式修复工艺，具有修复效果好、适用范围广、修复成本低等特点。喷涂修复工艺中常用的修复材料，一般是A、B双组份速固材料（A为聚氨酯或环氧类树脂，B为固化剂，A、B组份混合后数秒内立即固化），使用送料机将A、B双组份材料分别通过料管输送至气压雾化喷枪，工人手持喷枪进行喷涂作业。对于小口径（300mm-600mm）的在运营排水管道喷涂修复施工，现有喷涂修复工艺主要有以下缺陷：一是管道口径小，施工人员无法进入操作；二是雾化喷枪要求喷嘴距离待喷涂表面有一定距离（约50cm左右），距离太近雾化颗粒会回溅，影响喷涂质量。因此喷涂修复工艺很难在小口径管道修复施工中开展应用。

CN 209829381 U公开了一种小口径管内双组份涂料喷涂机器人系统，通过万向节将牵引车、控制车、料泵车和喷涂车四节小车依次相联，该喷涂机器人系统进入到管道内部进行作业，可进行小口径管道喷涂，但该系统结构复杂，操作繁琐，无变径功能设置。

CN 217017125 U公开了一种小管径管道自动喷涂机器人，包括喷涂机、喷涂装置及移动组件，可进行小口径管道喷涂，但是无自行走功能，管内行走需牵引装置，并且只能进行单组份材料的喷涂，装置变径靠调节的移动组件的支架长度，操作复杂。

目前已有的管道喷涂设备技术，对于小口径运营排水管道的喷涂修复施工并不适用，不仅操作难度高，而且难以实现高效率的喷涂作业。

发明内容

本发明目的是提供一种适用小口径管道的喷涂修复设备及使用方法，该喷涂修复设备可对施工人员无法进入操作的小口径管道进行喷涂修复，并且可实现对一定直径范围内的排水管道喷涂修复工作的实施，避免了繁琐的施工工序、减少了喷涂修复作业过程中的人员参与。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种适用小口径管道的喷涂修复设备，包括车架，所述车架前端设置喷头组件，喷头组件输入端与供料管输出端相连，所述车架顶部后端设置有摄像头，车架底部前端设置从动轮、后端设置主动轮，所述主动轮由减速电机驱动；

所述喷头组件包括空气马达、混料阀块、混料管和喷头，所述空气马达固定安装在车架内前端，空气马达为中空结构，所述混料管贯穿空气马达的中空腔，混料管一端通过混料阀块与供料管输出端相连，混料管另一端安装有出料头，出料头伸入所述喷头内，喷头通过喷头座固定安装在空气马达输出轴上；

所述混料阀块输入端设置有两个进料孔、输出端设置有一个出料孔，所述进料孔内设置有单向阀，进料孔与供料管相连，所述出料孔与混料管一端相连；

所述混料管内可转动设置有螺旋棒，所述螺旋棒由左旋螺旋叶片和右旋螺旋叶片间隔设置而成，供料管供给的喷涂料在混料阀块内混合，并经混料管搅拌融合，经由空气马达带动旋转的喷头旋喷出；

所述适用小口径管道的喷涂修复设备还包括控制台，控制台与减速电机、摄像头以及空气马达均电性连接。

优选的，所述喷头为圆台状中空薄壁件、小口径一端固定安装在喷头座上，喷头侧壁上设置有若干个喷料孔。

优选的，所述喷头座为中空结构，喷头座的中空腔与所述空气马达的中空腔同心设置。

优选的，在所述出料头周向上均布多个出料口。

优选的，所述车架两侧设置有车架侧板，两侧车架侧板间通过连接板固定连接，所述空气马达通过马达托盘可调节安装在两侧车架侧板间。

优选的，所述车架侧板上纵向间隔设置至少两条竖向滑槽，所述马达托盘两侧边设置有滑轴，滑轴与所述竖向滑槽相适配，滑轴与竖向滑槽可调节相连。

一种适用小口径管道的喷涂修复设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，待喷涂修复管段封堵：在待喷涂修复管段上游检查井室上游管口，在内壁无变形或破损的管道处进行封堵；

步骤二，待喷涂修复管段表面预处理：将待喷涂修复管段内壁表面用高压水冲洗干净，做到管道内壁清洁、无泥、无油污；管道清理干净后，通过视频检查管壁清理情况；

步骤三，喷涂修复设备安装：将该喷涂修复设备放入到待喷涂修复管段下游管口处，依据待喷涂修复管段管径调节好喷头位置，布置好送料机、空压机及控制台等配套设备；

步骤四，喷涂修复设备管路、线路连接：将送料机通过供料管与混料阀块相连通，将空压机通过气管与空气马达相连通，再将空气马达与控制台电性连接、减速电机与控制台电性连接、摄像头与控制台电性连接；

步骤五，喷涂修复工作试运行，对电、气、控制等方面进行试运行，并排除故障；

步骤六，喷涂修复作业，在控制台操作送料机开始送料，同时开启空压机向空气马达供气，空气马达带动喷头旋转，通过监控视频观察喷头喷料情况，喷头开始喷料后，控制该喷涂修复设备缓慢匀速后退，在喷涂修复管段管壁上形成厚度均匀的涂层；

步骤七，后续施工作业，完成整条喷涂修复管段的喷涂修补施工后，拆卸该喷涂修复设备，并将其吊出检查井，及时进行清洗、养护。

优选的，所述步骤三中，所述送料机、空压机及控制台放置在地面上。

优选的，所述步骤四中，所述供料管、线路以及气管由一根软质管路包裹，供料管包括A组份供料管和B组份供料管，送料机通过A组份供料管和B组份供料管与混料阀块的两个进料孔相连通，空压机通过气管与空气马达输入端相连通。

本发明中，该喷涂修复设备结构紧凑、体积小、重量轻，可顺利通过检查井口到达检查井室，在井下顺利完成组装；结构简单、安装和使用简便，安装人员通过简单培训，了解安装流程即可顺利完成安装使用；通过竖向滑槽与滑轴间的配合，实现空气马达的高度调节，进而实现喷头喷涂直径调节，变径操作简便；喷涂料经混合阀块和混料管的混合，可使A、B双组份的喷涂料充分混和，提高喷涂料的固化效果，实现喷涂表面不留挂，提高喷涂质量；喷涂修复作业过程中无需人员参与，可实现A、B双组份的喷涂料在小口径管道中的自动化喷涂，工作效率高，喷涂效果好；除设备出入检查井及管路连接、拆卸需要人工进行，其它作业过程中均不需要人员参与，进一步保证井下工作安全。

附图说明

图1为本发明整体结构剖开示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明右视图；

图4为本发明喷涂修复作业过程示意图。

图中：1、车架；2、喷头组件；3、摄像头；4、从动轮；5、主动轮；6、减速电机；7、供料管；8、送料机；9、空压机；10、车架侧板；11、马达托盘；12、连接板；13、控制台；20、空气马达；21、混料阀块；22、混料管；23、喷头；24、出料头；25、喷头座；26、固定块；100、竖向滑槽；101、通孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

如图1、图2和图3所示的一种适用小口径管道的喷涂修复设备，包括车架1，车架1两侧设置有车架侧板10，两侧车架侧板10间通过连接板12固定连接，空气马达22通过马达托盘11可调节安装在两侧车架侧板10间。车架1顶部后端设置摄像头3，用于观察喷涂工作情况。车架1前端设置喷头组件2，喷头组件2输入端与供料管7输出端相连，车架1底部前端设置从动轮4、后端设置主动轮5，主动轮5安装在减速电机6的输出轴上，主动轮5由减速电机6驱动，减速电机6可以精准控制行走速度，实现喷涂厚度的控制，减速电机6安装在连接板12上。

喷头组件2包括空气马达20、混料阀块21、混料管22和喷头23，空气马达20固定安装在车架1内前端，混料管22由固定块26将其固定在空气马达20的后盖上，混料管22内可转动设置有螺旋棒，螺旋棒由左旋螺旋叶片和右旋螺旋叶片间隔设置而成，供料管7供给的喷涂料在混料阀块21内混合，并经混料管22搅拌融合，达到充分混合的目的，经由空气马达20带动旋转的喷头25旋喷出，在本例中，供料管7包括A组份供料管和B组份供料管，A组份供料管中供给聚氨酯或环氧类树脂，B组份供料管中供给固化剂，作业过程中，两个组份的喷涂料源源不断地供给进混料管22内，喷涂料在混料管22内流动的过程中通过左旋螺旋叶片和右旋螺旋叶片带动螺旋棒旋转，实现搅拌融合的目的。

空气马达20为中空结构，混料管22管径小于该空气马达20的中空腔直径，混料管22贯穿空气马达20的中空腔，在空气马达20输出轴旋转时，混料管22不旋转。混料管22一端通过混料阀块21与供料管7输出端相连，混料阀块21输入端设置有两个进料孔、输出端设置有一个出料孔，进料孔内设置有单向阀，进料孔与供料管7螺纹连接，出料孔与混料管22一端螺纹连接，单向阀可保证由供料管7供给的喷涂料只进不出。

混料管22另一端螺纹连接有出料头24，出料头24伸入喷头23内，喷头座25为中空结构，喷头座25的中空腔与空气马达20的中空腔同心设置，在出料头24周向上均布多个出料口，经混料管22混合后的喷涂料由出料口流出，进入喷头23内。

喷头23通过喷头座25螺纹连接在空气马达20输出轴上，喷头23与喷头座25间通过螺栓连接，空气马达20为喷头23提供旋转动力。喷头23为圆台状中空薄壁件、小口径一端固定安装在喷头座25上，喷头23侧壁上设置有若干个喷料孔，喷料孔设置数量随喷头23直径增大而增加，在大口径一端整圈均布开设喷料孔，进入喷头23内的喷涂料一面沿喷头23的圆台状侧面流动，一面随着喷头23的高速旋转（转速4000rpm以上）从喷料孔喷出，以形成均匀、致密的喷涂层。

车架侧板10上纵向间隔设置至少两条竖向滑槽100，马达托盘11两侧边设置有滑轴，滑轴与竖向滑槽100相适配，滑轴与竖向滑槽100可调节相连。在本例中，竖向滑槽100内均匀间隔设有多个横槽，将滑轴固定在合适位置的横槽内，实现喷头23不同高度的调整，进而使该喷涂修复设备能适应不同管径工作的需要，在本例中，该喷涂修复设备需要满足300mm～600mm间管径工作的要求，车架侧板10上设置有若干个通孔101，马达托盘11通过紧固件固定安装在通孔101内。

一种适用小口径管道的喷涂修复设备的使用方法，参见图4，包括以下步骤：

步骤一，待喷涂修复管段封堵：在待喷涂修复管段上游检查井室上游管口，在内壁无变形或破损的管道处进行封堵；

步骤二，待喷涂修复管段表面预处理：将待喷涂修复管段内壁表面用高压水冲洗干净，做到管道内壁清洁、无泥、无油污；管道清理干净后，通过视频检查管壁清理情况，确保管道内壁基底符合喷涂修复施工要求，以避免因基底处理不当导致施工后喷涂材料脱落；

步骤三，喷涂修复设备安装：将该喷涂修复设备放入到待喷涂修复管段下游管口处，依据待喷涂修复管段管径调节好喷头23位置，布置好地面配套设备，包括送料机8、空压机9及控制台13等；

步骤四，喷涂修复设备管路、线路连接：将送料机8通过供料管7与混料阀块21相连通，供料管7包括A组份供料管和B组份供料管，将空压机9通过气管与空气马达20相连通，再将空气马达20与控制台13电性连接、减速电机6与控制台13电性连接、摄像头3与控制台13电性连接，以保证喷涂作业、主动轮5旋转以及接受视频监控信号，供料管7、线路以及气管由一根软质管路包裹；

步骤五，喷涂修复工作试运行，对电、气、控制等方面进行试运行，并排除故障；

步骤六，喷涂修复作业，在控制台13操作送料机8开始送料，同时开启空压机9向空气马达20供气，空气马达20带动喷头23旋转，通过监控视频观察喷头23喷料情况，喷头23开始喷料后，控制该喷涂修复设备缓慢匀速后退，在喷涂修复管段管壁上形成厚度均匀的涂层；可通过控制该喷涂修复设备行走速度来控制修补涂层的厚度，一般本工艺一次喷涂成型厚度约为1.5-2mm，如需加大喷涂厚度，可根据需要重复喷涂多次；

步骤七，后续施工作业，完成整条喷涂修复管段的喷涂修补施工后，拆卸该喷涂修复设备，并将其吊出检查井，及时进行清洗、养护，以备下次施工使用。

上述实施例只是对本发明构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。