煤矿用短钻杆表面喷涂自动化生产线建设

吴智峰

(中煤科工集团西安研究院有限公司钻探机具研究所,陕西西安 710077)

煤矿用短钻杆表面喷涂自动化生产线建设

吴智峰

(中煤科工集团西安研究院有限公司钻探机具研究所,陕西西安 710077)

本文针对煤矿用短钻杆自动化表面喷涂技术进行了研究,根据实际要求确立生产线方案,经过试验比对选定了关键设备实现生产线所需功能,建立起了一条自动化短钻杆表面喷涂自动化生产线。

钻杆表面处理 高压无气喷涂 自动化生产线

钻杆在运输及保存过程中防锈是必要的环节，表面喷涂是产品工艺流程最后一道关键工序，目前喷涂技术已经向工业自动化方向发展，自动化喷涂技术的应用已深入到国民经济的多个领域。研究并建设短钻杆喷涂生产线可以节约人工资源，提高产品质量及企业形象。

1 总体方案的确立

经综合考虑工位、产品技术要求及安装空间，确定了总体方案。主要设备包括：喷涂设备、喷码设备、刻字设备和打包设备等；输送系统包括：上料系统、喷涂输送线、晾干(烘干)输送线、刻字系统。通过设备在输送系统上的布置完成喷涂、晾干、标识工作，见图1-1。

2 喷涂方式及设备的选择

2.1 喷涂方式的选择

经研究比较选用了高压无气喷涂方式，钻杆利用喷涂输送线通过喷涂室。管路中的涂料呈高压状态，从喷枪喷出呈扇形面漆雾，均布成90°的4个喷枪在喷涂室的扇形面相交汇形成一个垂直方向上的漆雾工作面。

2.2 喷涂设备的选择

为了获得高质量的喷涂表面质量，经过大量调研与试验选定喷涂设备：

图1-1 生产线布置示

表3.1 15.250输送泵技术参数

2.2.1 高压柱塞泵

选用15．250高压柱塞泵。用于输送喷涂材料至高压管路。该泵通过带过滤器的吸管吸进涂料，然后通过过滤器和高压导管把它压入接收装置。泵的运动由气动活塞发动机推动，吸入涂料，在末端部位分配器开始操作，空气流入发动机活塞的上部空间，涂料在高压下从泵中流向出口。这种泵在柱塞向上运动和向下运动时都能输送涂料。15．250柱塞泵的技术数据见表3．1。

2.2.2 高压无气自动喷枪

根据无气喷涂的工艺与技术要求，喷枪应该满足：

(1)在高压油漆进入喷枪后，喷枪不能有任何泄漏现象，密封性能要好；

(2)枪机的开关要灵敏、轻便，使油漆的喷出或切断是瞬时的，不能有断流、滴漆等现象。

经过大量比对选用了一种高压无气自动喷枪，其技术参数见表3．2。工作时枪体的内腔充满了高压涂料，当高压气源对喷枪起作用时，拉动活塞启动枪针，开始喷涂工作。

2.2.3 高压无气喷涂喷嘴

喷嘴是无气喷枪中最关键的零部件。由于无气喷枪中没有涂料喷出量(流量)和喷雾图形幅宽(喷幅) 的调节构造，只有更换喷嘴才能达到调节的目的，因此无气喷涂时，涂料的雾化效果、流量、喷幅均由喷嘴的几何形状、孔径大小与加工的精度决定。喷嘴及其技术参数的选择就成为无气喷涂技术的关键，是保证钢结构涂装效率及涂装质量的有效手段。喷嘴的孔径决定涂料流量的大小，喷嘴的形状决定喷雾幅度的大小。本项目选用了美国ASM公司出产的515喷嘴，其技术参数见表2．3。

表3.2 高压无气自动喷枪技术参数

表2.3 515喷嘴技术参数

表3.3 高光水性防锈涂料参数

表4.1 钻杆喷涂月生产情况统计

表4.2 2012年2月9日～22日钻杆喷涂日生产情况统计

3 喷涂材料的选择

目前可用于无气喷涂法的材料分为油基和水基两种。根据市场调研，选用了应用广泛且喷涂效果较好的两种不同类型的喷涂材料，经过试用比对，最终选用了高光水性防锈涂料。由水性丙烯酸改性环氧酯树脂、水性助剂、防锈颜料和水等组成。该产品经交联固化后，在金属基材表面形成性能优异的涂层，还可以提高基材耐化学品和防锈蚀性能。其性能参数见表3．3。

4 生产能力

生产线建成后统计了2011年6月初开始试运行到2012年3月喷涂的钻杆数量，见表4．1，统计了2012年2月9日～22日期间10天工作日，单班生产，工作6小时的喷涂数量，见表4．2。

由表4．2可知喷涂线自试生产以来已喷涂不同规格钻杆177187根，2012年2月9日～22日期间，合计喷涂钻杆7408根，如每个月22天工作，每天7小时，年产量为：228166根。

5 结语

建成了短钻杆喷涂生产线，在现有生产场地上，通过合理规划工艺流程，建成了可喷涂不同规格钻杆，产量达到20万根/年(单班)短钻杆喷涂生产线，实现了上料、喷涂(漆)、晾干(烘干)、标识(喷标、刻字)工序自动化，分料、打包(下料)工序机械化。研究了喷涂、晾干(烘干)工艺，确定了工艺参数根据处理20万根/年(单班)的能力要求，确定喷涂、烘干工艺，提高钻杆表面处理质量，从根本上改变人工刷漆表面质量无法保证的问题并降低工人劳动强度。

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[3]李敏风.无气喷涂工艺中专用喷嘴的选择.[J]现代涂料与涂装,2007.4.

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