用于靜電噴槍的交流發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及用于噴涂諸如涂料、密封劑、涂層、磁漆、膠粘劑、粉末等的流體的噴涂器。更具體地，本發(fā)明涉及靜電噴槍。更具體地，本發(fā)明涉及靜電噴槍。
【背景技術(shù)】
[0002]在靜電噴涂系統(tǒng)中，在噴槍與要被噴涂的對(duì)象或物件之間附近產(chǎn)生靜電場(chǎng)。噴涂粒子通過(guò)該電場(chǎng)傳播，并且各個(gè)粒子在通過(guò)該電場(chǎng)時(shí)拾取電荷。帶電粒子因此被吸附到要被噴涂的物件。通過(guò)該過(guò)程，可以將更高百分比的噴涂顆粒引導(dǎo)到實(shí)際要被噴涂的物件，并因此與傳統(tǒng)方法相比較噴涂效率大大改進(jìn)。靜電噴槍對(duì)于涂覆非導(dǎo)電液體和粉末尤其有用，盡管該靜電噴槍可能要與噴涂導(dǎo)電液體結(jié)合使用。
[0003]在典型的靜電噴涂系統(tǒng)中，電離電極放置在噴槍噴涂孔口附近，要被涂漆的物件保持處于接地電勢(shì)，并且在電離電極與物件之間形成靜電場(chǎng)。電極與地面之間的距離可能大約為0.5米或更?。灰虼?，施加到噴槍電極的電壓必須必然非常高，以形成具有足夠強(qiáng)度的靜電場(chǎng)以產(chǎn)生大量離子/粒子相互作用，從而在涂料顆粒與對(duì)象之間形成充分的吸引力。在噴涂操作中獲得適當(dāng)?shù)男识龋瑢⒋蠹s20，000-100，000伏(20-100kV)的靜電壓施加到噴槍電極并非異常。典型地，50微安培級(jí)別的電離電流從噴槍電極流動(dòng)。
[0004]靜電噴槍可以是手持式噴槍或可通過(guò)遙控連接操作的自動(dòng)噴槍。可以使用諸如增壓空氣、液壓力、或離心力的不同的主要霧化作用力霧化噴涂流體?？梢砸愿鞣N方法產(chǎn)生用于靜電電壓的電力。在許多系統(tǒng)中，外部電源連接到靜電噴槍。然而，在其它設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)位于靜電噴槍中的交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。例如，美國(guó)專利第4，554，622,4, 462，061、4，290，091,4, 377，838,4, 491，276和7，226，004號(hào)描述了具有空氣動(dòng)力渦輪機(jī)的靜電噴槍，其中所述空氣動(dòng)力渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)又供應(yīng)電壓倍增器以提供充電電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，例如用于在靜電噴槍中使用的交流發(fā)電機(jī)包括交流發(fā)電機(jī)殼體、定子、轉(zhuǎn)子、軸、第一軸承和套。定子插入到交流發(fā)電機(jī)殼體中并具有內(nèi)徑和外徑。轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子的內(nèi)徑內(nèi)。軸延從轉(zhuǎn)子延伸并且通過(guò)第一軸承被可旋轉(zhuǎn)地支撐。套包圍定子的外徑，從而相對(duì)于交流發(fā)電機(jī)殼體支撐定子并支撐第一軸承。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是顯示連接到流體供應(yīng)裝置并排放到對(duì)象上的靜電噴槍的靜電噴涂系統(tǒng)的示意圖；
[0007]圖2是圖1的靜電噴槍的透視圖，顯示了連接到手柄主體和噴涂末端組件的槍筒；
[0008]圖3是圖2的靜電噴槍的分解圖，顯示了被構(gòu)造成位于焊槍主體內(nèi)的交流發(fā)電機(jī)和電源；
[0009]圖4A是圖3的交流發(fā)電機(jī)的分解圖，顯示了葉輪和安裝在定子組件內(nèi)的轉(zhuǎn)子；
[0010]圖4B是圖3的交流發(fā)電機(jī)的剖視圖，顯示了將轉(zhuǎn)子連接到定子組件的軸承；
[0011]圖5A是圖3的交流發(fā)電機(jī)在移除保持夾以顯示凹入到定子內(nèi)的軸承的情況下的立體端視圖；
[0012]圖5B是圖5A的交流發(fā)電機(jī)在保持夾被插入以防止軸承移位的情況下的立體端視圖；
【具體實(shí)施方式】
[0013]在本發(fā)明的實(shí)施例中，靜電噴槍包括交流發(fā)電機(jī)組件，所述交流發(fā)電機(jī)組件具有位于外殼與電磁交流發(fā)電機(jī)之間的支撐套。靜電噴槍使用驅(qū)動(dòng)電磁交流發(fā)電機(jī)的定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子的空氣動(dòng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生內(nèi)部電源。定子由支撐套包圍并被保持在外殼內(nèi)的適當(dāng)位置。套還支撐支撐轉(zhuǎn)子的軸的軸承。本公開(kāi)的圖1-3描述了其中可以使用支撐套的靜電噴槍。圖4A-5B描述支撐套的各個(gè)方面、實(shí)施例和益處。
[0014]圖1是顯示連接到流體供應(yīng)裝置14并排放到對(duì)象16上的靜電噴槍12的靜電噴涂系統(tǒng)10的示意圖。泵18連接到流體供應(yīng)裝置14并經(jīng)由軟管20將加壓流體提供給噴槍12。噴槍12還經(jīng)由軟管22連接到加壓空氣源(未示出)。對(duì)象16例如通過(guò)從支架24懸掛下來(lái)而被接地。參照流體噴涂系統(tǒng)描述靜電噴灑系統(tǒng)10，但是本發(fā)明可以使用諸如粉末等的其它涂覆材料。雖然圖1-3具體參考空氣協(xié)助系統(tǒng)被描述，但是本發(fā)明還可以與空氣噴涂系統(tǒng)一起使用。
[0015]操作者26將噴槍12定位成接近對(duì)象16，大約0.5米或更小。在致動(dòng)噴槍12上的觸發(fā)器時(shí)，加壓空氣被供應(yīng)給噴槍12內(nèi)的渦輪機(jī)，其中所述渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)以生成電力。電力被供應(yīng)給靠近噴槍12的噴涂末端的電極。因此，在電極與對(duì)象16之間產(chǎn)生電場(chǎng)EF。靜電噴涂系統(tǒng)10在各個(gè)點(diǎn)處被接地。例如，地線28和/或?qū)щ娍諝廛浌?2可以使噴槍12接地。在整個(gè)靜電噴涂系統(tǒng)10中可以使用其它接地線和導(dǎo)電材料以提供接地作用。同時(shí)，觸發(fā)器的致動(dòng)允許加壓流體從泵18通過(guò)噴涂末端，藉此霧化的流體顆粒在電場(chǎng)EF中變得帶電。帶電粒子因此被抽吸到被接地的對(duì)象16。對(duì)象16經(jīng)由支架24被懸掛并且?guī)щ娏黧w顆粒包裹對(duì)象16，從而顯著減小過(guò)度噴涂。
[0016]圖2是圖1的靜電噴槍12的透視圖，顯示了連接到手柄主體32和噴涂末端組件34的槍筒30。手柄主體32的手柄36連接到空氣入口 38、空氣出口 40和流體入口 42。手柄主體32的殼體連接到槍筒30。空氣控制裝置46連接到殼體44內(nèi)的開(kāi)/關(guān)閥(參見(jiàn)圖3中的空氣針66)并控制壓縮空氣從空氣入口 38到噴槍12的部件的流動(dòng)?？諝庹{(diào)節(jié)器47A-47B控制空氣從上述開(kāi)/關(guān)閥到噴涂末端組件34的流動(dòng)。觸發(fā)器48連接到槍筒30內(nèi)的流體閥(參見(jiàn)圖3中的流體針74)并被構(gòu)造成控制加壓流體從流體入口 42經(jīng)由流體管50通過(guò)噴涂末端組件34的流動(dòng)。空氣控制裝置46控制空氣到交流發(fā)電機(jī)的流動(dòng)?？諝馊缓笤诔隹?40處離開(kāi)噴槍12。
[0017]觸發(fā)器48的致動(dòng)同時(shí)允許壓縮空氣和加壓流體到達(dá)噴涂末端組件34。一些壓縮空氣用于影響流體從噴涂末端組件34的流動(dòng)，并因此在端口 52A和52B或其它這種端口處離開(kāi)噴槍12。在空氣噴涂系統(tǒng)中，一些壓縮空氣還用于在流體離開(kāi)噴涂孔口時(shí)直接使該流體霧化。在空氣噴涂系統(tǒng)和空氣輔助系統(tǒng)兩者中，一些壓縮空氣還用于使將電力提供給電極54的交流發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且在出口 40處離開(kāi)噴槍12。圖3顯示了交流發(fā)電機(jī)和用于電極54的相關(guān)電源。
[0018]圖3是圖2的靜電噴槍12的分解圖，顯示了被構(gòu)造成位于手柄主體32和槍筒30內(nèi)的交流發(fā)電機(jī)56和電源58。交流發(fā)電機(jī)56經(jīng)由帶狀電纜60連接到電源58。交流發(fā)電機(jī)56連接到電源58，并且當(dāng)被組裝時(shí)，交流發(fā)電機(jī)56裝配到殼體44內(nèi)，而電源58裝配到槍筒30內(nèi)。由交流發(fā)電機(jī)56生成的電力被發(fā)送到電源58中。在空氣輔助系統(tǒng)中，包括彈簧62和導(dǎo)電環(huán)64的電路將電荷從電源58輸送到噴涂末端組件34內(nèi)部的電極54。空氣噴涂系統(tǒng)可以具有將交流發(fā)電機(jī)連接到電極的其它電路。
[0019]空氣針66和密封件68包括用于控制通過(guò)噴槍12的壓縮空氣的開(kāi)/關(guān)閥?？諝饪刂崎y46包括延伸通過(guò)殼體44到達(dá)觸發(fā)器48的空氣針66，其中所述觸發(fā)器48可以被致動(dòng)以移動(dòng)密封件68并控制壓縮空氣從空氣入口 38通過(guò)手柄主體32內(nèi)的通道的流動(dòng)。彈簧70將密封件68和觸發(fā)器48偏置到關(guān)閉位置，同時(shí)可以調(diào)節(jié)旋鈕72以操縱閥46。在密封件68打開(kāi)的情況下，來(lái)自入口 38的空氣通過(guò)手柄主體32內(nèi)的通道流動(dòng)到交流發(fā)電機(jī)56或噴涂末端組件34。
[0020]流體針74包括用于控制通過(guò)噴槍12的加壓流體的流體閥的一部分。觸發(fā)器48的致動(dòng)還直接地移動(dòng)流體針74，其中所述流體針經(jīng)由蓋76聯(lián)接到觸發(fā)器48。彈簧78位于蓋76與觸發(fā)器48之間以將針偏置到關(guān)閉位置。針74通過(guò)槍筒30延伸到噴涂末端組件34。
[0021]噴涂末端組件34包括基座殼體80、墊圈81、末端82、空氣蓋84和固定環(huán)86。在空中輔助系統(tǒng)中，流體針74接合基座殼體80以控制加壓流體從流體管50直到噴涂末端組件34的流動(dòng)。墊圈81在基座殼體80與末端82之間進(jìn)行密封。末端82包括將來(lái)自基座殼體80的加壓流體排出的噴涂孔口 87。電極54從空氣蓋84延伸。在空氣輔助系統(tǒng)中，高壓流體通過(guò)噴涂孔口 87被供給，其中電極54從所述噴涂孔口 87偏移。通過(guò)使高壓流體通過(guò)小孔口來(lái)產(chǎn)生霧化。在空氣噴涂系統(tǒng)中，電極從噴涂孔口延伸，使得電極和噴涂孔口同心。低壓流體經(jīng)過(guò)大的噴涂孔口，并且通過(guò)碰撞來(lái)自空氣蓋34的氣流被霧化。在任一系統(tǒng)中，空氣蓋84包括諸如端口 52A和52B(圖2)的端口，其中所述端口接收加壓空氣以基于調(diào)節(jié)器47A和47B的設(shè)置霧化來(lái)自末端82的流體流并且使所述流體流成形。在其它實(shí)施例中，槍12可以在沒(méi)有端口 52A和52B中的任一個(gè)的情況下操作，或者可以僅在端口 52A和52B中的一個(gè)的情況下操作。
[0022]交流發(fā)電機(jī)56在加壓空氣的作用力的操作下將電能提供給電源58，所述電源進(jìn)而將電壓施加給電極54。電極54產(chǎn)生將電荷施加到初始來(lái)自于末端82的霧化流體的電場(chǎng)EF(圖1)。由電場(chǎng)EF產(chǎn)生的電暈效應(yīng)將帶電流體顆粒運(yùn)送到旨在要被流體涂布的對(duì)象。保持環(huán)86保持空氣蓋84和末端82與槍筒30組裝在一起，同時(shí)基座殼體80被擰入到槍筒30中。
[0023]圖4A是圖3的交流發(fā)電機(jī)56的分解圖，顯示了電磁交流發(fā)電機(jī)和葉輪。具體地，交流發(fā)電機(jī)56包括殼體88、葉輪90、軸承92A、軸承92B、轉(zhuǎn)子94、軸96、定子組件98、帶狀電纜60、端蓋102、保持夾104和密封件106。圖4B是圖3的交流發(fā)電機(jī)56的剖視圖，顯示定子組件98。定子組件98包括定子鐵心108、繞組110、罩112和套114。同時(shí)論述圖4A和圖4B。
[0024]端蓋102連接到殼體88以形成交流發(fā)電機(jī)56的部件設(shè)置在其內(nèi)的罐。軸96延伸通過(guò)轉(zhuǎn)子94內(nèi)的內(nèi)孔，使得相反的兩個(gè)遠(yuǎn)端從轉(zhuǎn)子94延伸。軸承92A和92B被裝配到軸96上并且連結(jié)到套114。具體地，轂116A和116B在轉(zhuǎn)子94的相反兩側(cè)裝配在軸96的端部上，同時(shí)叉狀物118A和118B延伸到套114。如圖4B中可以看到的，叉狀物118A和118B錨固在套114中的凹穴120A和120B內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，軸承92A和92B包括油浸潰焙燒青銅軸承。在進(jìn)一步的其它實(shí)施例中，軸承92A和92B被諸如含氟聚合物的抗溶劑涂層覆蓋。在美國(guó)專利第7，226，004號(hào)中描述了用于軸承的這種涂覆，其中該美國(guó)專利被授予給Graco Minnesota Inc.。葉輪90緊鄰軸承92A被裝