移动式环保喷漆房在涂装车间的应用

李海微

（上海中联重科桩工机械有限公司 上海 201613）

摘要：本文通过提供一种具有三工位可移动式环保喷漆房，来改善现场喷漆作业环境，并对气体进行收集处理。其所设计的移动喷漆房，可在相邻的 2个工位之间或者 3个工位之间来回移动，循环对提前放置好的大型工件进行涂装作业，可提高打磨、喷漆作业环境，避免现场敞喷作业。该喷漆房可满足工程机械等行业大型结构件喷漆作业需求，其移动喷漆房在保证良好的通风排气基础上，还具有漆雾捕捉、照明及漆膜烘干等装置。

关键词：工程机械 大件涂装 移动式 环保 喷漆房

随着环保压力的增加，越来越多企业开始推广水性漆，并逐步对涂装线进行改造升级，但工程机械老涂装线改造在行业内一直是个难题 , 导致一些主机厂在大件喷漆时，敞喷现象司空见惯，由于作业空间大 , 无有效通排风措施 ,导致漆雾到处弥漫 , 甚至对隔壁车间作业产生不良影响，员工对此抱怨很大，不仅涂层质量差，环保也很难达标。

1 工程机械大件涂装需求

工程机械结构件大多体积庞大且质量沉重，需要行车、吊车才能搬动，但因行车无法将大型工件直接吊装进喷漆房内，叉车又搬不动，导致大型工件涂装困难。以往，对于如挖机转台、旋挖钻机桅杆、起重机大臂等特长、特大结构件的表面涂装，传统的做法是根据工件的最大外形尺寸，设计制作大型喷漆流水线，这些大型设备，具有设备投资高、结构庞大、占地广、能源消耗量大等特点，很难推广应用。而大型工件在喷涂作业时产生漆雾更重，漆膜质量与环保均难以控制。

2 移动喷漆房方案设计

移动喷漆房 ( 如图 1 所示 ) 的总体设计需满足 3 个工位作业需求，工作时，先将工件采取行车或叉车的形式提前摆放好，再将停放在相邻喷漆工位的喷漆室移动到该工位进行喷漆作业，与此同时，非作业工位可进行工件搬运及摆放工作 , 如此周而复始、往复循环，可实现大型工件的不间断连续喷漆工作，最大程度减少等待浪费。

移动喷漆房包括一个独立的喷漆室体，室体内部配有红外烘烤及照明装置，室体外部安装有配套的送排风装置、漆雾处理装置及电控装置；喷漆房底部设置与其对应配合的直线型轨道，行走机构在轨道上移动，轨道的长度至少为喷漆房长度的 3 倍，喷漆房的前面、后面分别设有进出料门。当喷漆时，只需要通过驱动行走机构即可将喷漆室体移动到要喷漆的工件上，关上喷漆室体的前后门就可进行喷漆，由于喷漆室体的密封性能好，因此，喷漆漆雾不会溢出到室体外部。

2.1 移动室体设计

喷漆房要做成可移动式的 , 必须考虑到室体的刚性及安全系数，故该室体设计的骨架要比固定室体骨架大，其钢柱与钢柱、钢梁与钢梁之间要设计成斜拉撑机构，以确保结实、耐用。另外，室体表面要采用较厚的彩钢板，并将室体骨架内外两面封起来，使其具有良好的防腐性和耐候性。考虑到涂装恒温需求，还要在彩板中间添加岩棉做保温用，室体的顶部可开设采光窗，采光窗可使用 5mm 厚钢化玻璃制作，以增加照明效果，节省资源投入。

2.1.1 驱动行走装置

行走装置的设计可参照车间单梁半门式起重机结构形式 , 不同的是主驱动装置需设计 4 个 , 即在室体的两端各设置 2 个 , 一前一后布置形式，此种布置方式，既保证了室体整体运行的平稳性 , 又确保了设备运行通畅性 , 即使有部分导轨不平及安装误差影响 , 也不会导致室体在使用过程中出现偏移、卡死等现象。在室体两侧铺设平行导轨，驱动装置带动整个室体在轨道上行走，供电方式可采用滑触线供电方式，也可采取低压轨道供电，室体的移动速度通常控制在 20m/min 以内。

2.1.2 室体门结构

喷漆室两端需设置有可供工件通过的电动提升门，门的设计取决于工件的尺寸大小，为确保设备能够在不同工位间运转自如 , 室体两端必须预留出足够的工件进出空间 ,同时门上还要装有上下限位、声光警示装置、紧急停止按钮、防坠落等装置。当喷漆作业时 , 室体需形成密闭的作业空间 , 此时设备锁死不动，当设备要移动时 , 两端提升门需同步打开到足够高度 , 并提醒周边区域作业安全。为避免工人误操作导致工件磕碰风险，可在门上端加装红外探测器，喷漆室侧面还要设置有向外开启的安全门，门上部安装防暴应急灯，并带机械压力锁及自动闭门器，当房内压力超过 100Pa时能自动往外打开人行门泄压，起到泄爆作用。

2.2 照明设计

喷漆作业时，为满足工件外观颜色效果、漆膜缺陷识别、漆面金属质感等评估要求，在移动喷漆房两侧墙体及房顶上设置飞利普荧光灯管照明灯向室内提供照明 ( 如图2 所示 )。光源设置要做到光照均匀，整体光照度不应小于1080LX，连续的反射光源可避免盲点和容易被忽视的涂装缺陷，有利于提高涂层质量。另外，移动喷漆房顶部要设有采光窗辅助照明，必要时，可单独加设局部照明。

2.3 加热装置设计

对于工程机型产品涂装，一般采用双组份漆，为确保漆膜质量好，色泽艳丽，通常依靠其分子的化学反应达到烘干效果。研究表明，当红外线的波长频谱与涂料的吸收频谱的匹配度越高，其烘干效果就越好。

移动喷漆房所采用的短波红外不同于中、长波的远红外，其波长具有很强的渗透力，升降温迅速，几秒内即可达到热量输出，可直入漆层，使大件涂层表面的温度迅速升高，加速漆涂层的固化。试验表明，采取红外烘干过的工程机械漆膜表面，其整体光泽度、丰满度均较高，涂层附着力强，不易产生橘皮、流挂等缺陷，提高生产效率。

加热装置的设计可根据大型工件的烘干需求，来选配非接触式红外线温控，用于控制现场空间温度或检测烘烤工件表面温度。烤灯可布置于室体的顶端与两侧 ( 如图 3所示 )，以确保工件烘烤无死角，同时采取分路控制，便于更安全地控制和使用。

2.4 进排风系统设计

2.4.1 送风系统

传统喷漆房送风是采取送风风机通过风管的方式对喷漆室进行送风 , 而对于移动喷漆室 , 存在较大难度 , 本文设计的移动喷漆房采用的是上送风下排风的原则 , 即将送风风机放置在喷漆室的顶部 , 可随喷漆室移动，直接将车间洁净空气经过滤后送往喷漆室内。送风系统可采取轴流风机，并进行分组控制。

2.4.2 排风系统

排风系统主要由排风管、连接母管、集气管及设置在排风管上的风阀等组成。 在室体的一侧放置一根滑动吸风管道，其上部有一个可随室体移动的吸风口，在室体的另一侧装有送风系统。排风口和送风口固定于室体上，且与室体保持在一条线上。室体下部是带有封闭结构的排风道，能始终保持在有限的空间内进行排风。排风管与集气管的交接处设有气动密闭连接装置 ( 如图 4 所示 )，通过气动密闭连接装置的设置，可以保证喷漆室体内含有漆雾的气体不会泄露，保障作业场所的空气不被污染。

2.5  漆雾收集、处理装置

废气收集、处理装置主要包含一级干法漆雾过滤装置、二级水喷淋漆雾净化装置、精滤除湿设备及活性炭吸附装置（漆雾二次过滤装置能够有效的去除漆雾漆渣等颗粒物，从而延长活性炭的寿命和保证稳定的治理效果）等组成，当活性炭吸附饱和后，可通过热氮气脱附的方式来实现吸附能力的再生，脱附出来的高浓度废气经冷凝器冷凝，实现有机物的回收。

3 结语

传统的喷漆房是不能移动的，在对大型工件进行喷漆作业后，需要利用热风对产品表面的油漆进行烘干，工件才能下线流转，而移动喷漆室的好处在于 , 不论工件多少 ,只需提前将工件有规则地摆放好 , 即可移动喷漆房同步作业，设备柔性更高，生产更灵活，减少等待浪费。

传统产线相比，移动喷漆房具有投资成本低、设备利用率高等特点 , 除工程机械外、矿山机械及港口机械等行业的一些外形较大产品 , 都适合使用移动喷漆室。

参考文献 :

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