多功能地坪漆刮涂设备的机械结构设计

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【内容摘要】本文介绍了一种地坪漆刮涂设备的结构设计及制造过程，将传统的手工作业方式加以创新，设计成一款集称重、配比、刮涂于一体的机械设备，并在生产实践中加以应用。

【关键词】地坪漆;结构设计;制作工艺

一、设备的研究背景

随着我国各行各业的迅速发展，一些对环境、地面质量要求较高的车间、仓库、商场、地下车库、人防工程、消防工程等场所越来越多使用地坪漆。然而在施工时，常用的方法依然是手工作业的传统方式。传统工艺有着漆层间附着力大、操作灵活、适用场合多这些优点，但存在的缺点也格外明显，如对操作者身体健康危害性大、劳动强度高、费用高、效率低等。针对传统作业方式的特点，进行创新，设计一款新型的地坪漆刮涂设备来代替传统手工作业，为绿色环保工程助力。

二、结构设计

针对传统作业方式，采用取其精华、去其糟粕的思想，在工作部分仍然采用刮涂的作业方式，与人工作业方式的不同之处是采用机械施工。主要的构成部分有机械工作头、物料盛放装置、控制系统、信号检测部分及其他辅助部分。工作头部分延用刮涂作业的优点，采用三齿刮刀进行刮涂作业，既保证了漆膜间的压力，又提高了工作效率。为了防止地坪漆流入已加工完的作业面，特对刮刀进行设计。刮刀的刀体材质为Q235B，在刮刀的外端，设计成弧形，起到引流导向的作用。与地面接触位置，采用橡胶衬垫，起到了耐磨、便于更换的作用，既减少了摩擦、降低了噪音，又提高了整个刀具的使用寿命。在刀体外侧设置安全防护罩，提高了劳动者的作业安全系数。刮涂的动力源为220V调速电机，采用皮带传动方式，将动力传送到刀头进行刮涂作业。根据不同工况需求，采用多级转速，提高效率。设备底盘的材质为Q235A，厚度为5mm的钢板。所需要的板材由激光切割机完成下料，基准面及孔的加工在加工中心上完成，尺寸、位置及表面质量分别满足设计要求即可。物料盛放装置采用盛装桶放置地坪漆液体物料，为了防止长时间液体物料对盛装桶的腐蚀，选择的材料是厚度为2mm的304不锈钢板。盛装桶身采用卷板机卷制成型，接缝的焊接方式采用氩弧焊焊接。桶底和桶身的接缝采用氩弧焊焊接，焊接完毕后做整体泄漏性试验。整个桶体在最终制作完成后，复测桶径及桶身垂直度，满足图纸设计要求即可。在桶体底部设置1根排液总管和3根排液支管，总管和支管的材质也是304不锈钢，总管与盛装桶桶底采用的焊接方式为氩弧焊，支管与总管采用螺纹连接。支管出液口分别在3个刀头所在的区域上方，实现喷液供料，采用机械把手控制总流量开关。在盛装桶下方安装称重传感器，桶内安装液位传感器，最终将物液重量示值及液位高度显示在机身的触摸屏上，便于观测作业，同时也减少了传统作业时的配比称重环节，减少了工器具的准备，更加集成化。物料搅拌装置由搅拌电机和搅拌头构成。搅拌电机固定在筒体底部，设置防漏密封装置防止物液泄漏。搅拌头采用“8”字型，保证搅拌过程中物料均匀。搅拌电机为220V调速电机，通过对电机转速的调整，满足拌料过程中的不同工况要求。针对实际工况，将车身整体结构做到小巧、紧凑、美观、质量轻。车身材料采用Q235A厚度为3mm的钢板，接缝处开45度、尺寸为2mm的坡口，焊道除锈后采用手工电弧焊方式进行焊接。为了防止变形，采用分段跳焊的方式，分段间隔为50mm。焊接完毕后，保证车身四边垂直度，水平度及内对角线尺寸。为了美观，制作完成后对车身进行的刷漆作业。

三、设备的装配

整个总装过程在安装平台上完成，一是将刮涂电机、刮刀头采用螺栓连接的方式固定在设备底板上，分别穿上皮带轮，皮带。安装完毕后，用手轻轻盘动主动带轮，转动灵活无异响，安装位置及尺寸符合要求即可。二是将盛装桶体与搅拌电机安装固定，并采用防松装置。将支管与总管安装固定，调整支管出液口空间位置与刀头位置相符即可。三是安装PLC、触摸屏、变送器、传感器、开关等部件，布置电线走向，将动力线和信号线分开布置，复测绝缘电阻及信号线的屏蔽性能。四是将车身部分安装完毕，完成装置的总装配，复测各部位尺寸及配合位置。

四、结语

在地面工程施工时，通常面临的作业环境比较恶劣，劳动强度比较大。设计一款地坪漆刮涂装置的目的是实现绿色施工，减少对劳动者的身体健康危害，降低劳动强度，提高工作效率。在面积较大的工作区域中采用机械设备施工，能更加明显地体现机械化作业的优点。不过对于传统的手工作业方式不能完全取而代之，在零星修补工作上仍然离不开手工作业。随着在施工过程中对设备的应用，发现不足，弥补不足，继续优化，成为一款好用、耐用的设备。

【参考文献】

［1］崔正昀．机械设计基础［M］．天津:天津大学出版社，1999

［2］机械设备安装工程施工及验收通用规范．GB50231－2009

［3］冯之敬．机械制造工程原理［M］．北京:清华大学出版社，2008.

作者:康凯 任贵芳 单位:河北建筑工程学院机械工程学院 张家口中油金鸿天然气有限公司