CN102554802A

CN102554802A - 汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置

Info

Publication number: CN102554802A
Application number: CN2012100152452A
Authority: CN
Inventors: 陈铭; 张洪申; 王俊军
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2012-07-11

Abstract

一种汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，包括电气控制模块、高压水射流产生模块、混砂模块、喷射模块、工件装载模块、污水收集处理模块和过滤模块，其中，高压水射流产生模块一端与过滤模块相连，另一端与混砂模块相连，喷射模块一端与混砂模块相连，另一端与工件装载模块相连，污水收集处理模块一端与工件装载模块相连，另一端与过滤模块相连，电气控制模块分别与高压水射流产生模块、混砂模块、喷射模块及污水收集处理模块相连并输出控制信号。本发明操作过程简单，除漆效率高、效果好，劳动强度小，清洁成本低，环境污染少，适合大批量保险杠或其它废旧结构件的除漆作业。

Description

汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置

技术领域

本发明涉及的是一种汽车外饰件产品回收利用技术领域的装置，具体是一种用于报废汽车塑料保险杠的高压水砂射流除漆装置。

背景技术

目前，我国的汽车保有量已突破一亿辆，年均近500万辆汽车需要报废，从而产生了大量的废旧塑料保险杠。报废汽车塑料零部件的回收利用不仅可以促进汽车再制造业的发展，同时是解决废旧乘用车塑料带来的社会公害问题的重要途径，符合国家循环经济的发展要求。除漆是保险杠回收利用过程中最重要也是最关键的工艺，除漆质量的好坏直接影响到废旧保险杠材料再利用的水平和质量。保险杠的形状不规则，难以采用常规的机械式方法进行除漆回收利用。国内废旧汽车保险杠一般采用熔融法进行再利用，先使用化学溶剂浸泡脱除表面的漆膜，然后采用简单或复合再生法加工制作成外观和性能要求不高的塑料制品。该法除漆效果及处理能力都比较低，产生的废液对环境危害较大。此外，一些企业采用热解法进行回收利用，将回收的保险杠用于热解炼制燃油或燃气，但是其热解后的残余产物难以处置，易产生二次污染。因此传统的保险杠除漆方法难以满足保险杠高附加值回收利用、国家清洁生产和可持续发展的要求，需要研发新的清洁、高效、环保的除漆方法。

经对现有技术文献的检索发现，至今尚未发现与本发明主题相同或者类似的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于报废汽车塑料保险杠的高压水砂射流除漆装置，提高保险杠的除漆效率、降低劳动强度和清洁成本、减少对环境的污染、确保除漆效果，更好地满足保险杠回收利用和再生的需要。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，包括电气控制模块、高压水射流产生模块、混砂模块、喷射模块、工件装载模块、污水收集处理模块和过滤模块，其中，高压水射流产生模块一端与过滤模块相连，另一端与混砂模块相连，喷射模块一端与混砂模块相连，另一端与工件装载模块相连，污水收集处理模块一端与工件装载模块相连，另一端与过滤模块相连，电气控制模块分别与高压水射流产生模块、混砂模块、喷射模块及污水收集处理模块相连并输出控制信号。

所述的电气控制模块内部设有与工控机相连接的触控屏、报警器和急停开关。

所述的高压水射流产生模块包括：变频电机、高压水泵、安全阀、调压阀及压力表，其中，变频电机的一端与电气控制模块相连并接收控制信号，另一端与高压水泵相连，高压水泵分别与过滤模块、安全阀、调压阀及压力表相连，安全阀和调压阀分别与控制模块相连。

所述的混砂模块包括：高压喷枪、进砂胶管和砂箱，其中：高压喷枪左端与高压水射流产生模块相连，下端通过进砂胶管与砂箱相连，右端与喷射模块相连，该高压喷枪同时与电气控制模块相连。

所述的喷射模块包括：喷头架、喷头和进给电机，其中喷头架用于固定喷头，该喷头与混砂模块相连，喷头架与工件装载模块相连，进给电机一端与喷头架相连，另一端与工件装载模块相连。

所述的工件装载模块包括：除漆槽、钢丝固定机构和齿条，其中，除漆槽固定于污水收集处理模块上，并且通过齿条与喷射模块相连，齿条一端与除漆槽相连，另一端通过进给电机与喷射模块相连，钢丝固定机构上设置有钢丝实现工件固定。

所述的污水收集处理模块包括：污水收集箱、回水管、沉淀过滤池、提水泵、阀门和刮砂机构，其中，回水管一端与污水收集箱相连，另一端与沉淀过滤池相连，沉淀过滤池依次通过提水泵和阀门连接过滤模块，提水泵与电气控制模块相连，刮砂机构设于污水收集箱上与沉淀过滤池相连的一端。

所述的过滤模块包括：水箱、过滤器和进水阀，其中，水箱一端与进水阀相连，另一端与污水收集处理模块相连，过滤器设于水箱中，且与高压水射流产生模块相连。

本发明的工作过程：首先通过进水阀往水箱注入适量清水，同时往砂箱中装入适量细砂，保证进砂管与砂箱和喷枪相连；将喷头架移至除漆槽一端，将工件保险杠通过钢丝固定机构固定于除漆槽中，调整好调压阀和安全阀，在电气控制模块中输入射流压力、流量、喷头架移动速度和清洗时间等工艺参数，开始对保险杠进行高压水砂射流除漆操作；除漆完成后，关闭喷枪，取出保险杠，检验除漆效果，如果效果不理想，可以重新调整工艺参数，再次进行除漆试验，直到保险杠表面的漆层彻底清除干净为止。当报警器开始报警时，应立即按下急停开关按钮，查找并排除故障。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明避免了保险杠采用传统化学法除漆效果及处理能力都比较低、废液易产生二次环境污染的缺点，实现了保险杠清洁、环保和高效的除漆。

2、本发明的电气控制模块能够实现射流压力、流量、喷头移动速度及清洗时间等工艺参数的实时控制和调节，能够实现工艺参数的合理匹配，操作过程简单。

3、本发明的水砂混合射流除漆技术减小了机械除漆过程中刮擦等导致的保险杠材料的损耗，提高了材料的回收利用率。

4、本发明的污水回收处理模块能够使水砂循环利用，有效地降低了保险杠除漆的成本。

5、本发明所述的除漆装置基本上实现了自动化操作，有效地降低了工人的劳动强度；同时，本装置工作时处于半封闭状态，改善了工人的操作条件，取得了良好的劳动保护效果。

6、本发明能够为研究聚合物表面涂层高压射流清洁机理，优化清洁工艺，开发节能、环保、高效的清洁设备提供技术试验载体，为实现汽车塑料产品回收利用和再生过程除漆提供有力的技术支撑。

附图说明

图1是本发明的结构简图。

图中，1变频电机，2高压水射流产生模块，3联轴器，4高压水泵，5压力表，6调压阀，7砂箱，9混砂模块，10高压喷枪，11进砂胶管，12喷射模块，13喷头架，14除漆槽，15喷头，16工件，17钢丝固定机构，18工件装载模块，19齿条，20齿轮，21进给电机，22污水收集箱，23刮砂机构，24电气控制模块，25触控屏，26报警器，27急停开关，28电气箱，29进水阀，30安全阀，31过滤器，32过滤模块，33阀门，34水箱，35阀门，36提水泵，37沉淀过滤池，38回水管，39污水收集处理模块。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：电气控制模块24、高压水射流产生模块2、混砂模块9、喷射模块12、工件装载模块18、污水收集处理模块39和过滤模块32；其中，高压水射流产生模块2一端与过滤模块32相连，另一端与混砂模块9相连；喷射模块12一端与混砂模块9相连，另一端与工件装载模块18上方相连；污水收集处理模块39一端与工件装载模块18下方相连，另一端与过滤模块32相连；电气控制模块24分别与高压水射流产生模块2、混砂模块9、喷射模块12及污水收集处理模块39相连并输出控制信号。

所述的高压水射流产生模块2包括：变频电机1、高压水泵4、联轴器3、安全阀30、调压阀6、阀门33及压力表5；其中，变频电机1的一端与电气控制模块24相连并接收控制信号，另一端通过联轴器3与高压水泵4相连；高压水泵4通过高压管路分别与安全阀30、调压阀6、阀门33及压力表5相连，高压水泵4还与过滤模块32相连；安全阀30和调压阀6分别与控制模块24相连，调压阀6通过高压管路与混砂模块9相连。

所述的混砂模块9包括：高压喷枪10、进砂胶管11和砂箱7；其中，高压喷枪10左端通过高压管路与高压水射流产生模块2的高压水泵4出水相连，下端通过进砂胶管11与砂箱7相连，右端通过高压软管与喷射模块12相连，该高压喷枪10同时与电控模块24相连，实现高压喷枪10开关的自动控制；高压喷枪10开启时枪腔受高速水流作用形成负压，通过进砂胶管11将砂箱7中的砂吸入高压喷枪10的腔体，形成高压水砂混合射流。

所述的喷射模块12包括：喷头架13、喷头15、齿轮20和进给电机21；其中，喷头15固定于喷头架13上，并且通过高压管路与混砂模块9相连；喷头架13通过其上的齿轮20与齿条19之间的啮合实现与工件装载模块18相连；进给电机21安装连接在工件装载模块18上，该进给电机21驱动齿轮20实现喷头架13沿除漆槽14侧壁往复运动，从而实现工件16的除漆。

所述的工件装载模块18包括：除漆槽14、钢丝固定机构17和齿条19；其中，除漆槽14通过位于其底部的4根立柱固定于污水收集处理模块39的污水收集箱22上，并且通过齿条19与喷射模块12相连，除漆槽14底部开有多行小孔，便于除漆后的水砂流流进污水收集箱22；钢丝固定机构17上设置有钢丝，钢丝一端固定于除漆槽14底边，另一端通过槽壁上的挂钩相连，实现工件16的固定。

所述的污水收集处理模块39包括：污水收集箱22、回水管38、沉淀过滤池37、提水泵36、阀门35和刮砂机构23；其中，回水管38一端与污水收集箱22相连，另一端与沉淀过滤池37相连，沉淀过滤池37依次通过提水泵36和阀门35连接过滤模块32的水箱34，提水泵36与电气控制模块24相连，刮砂机构23设于污水收集箱22上与沉淀过滤池37相连的一端；位于沉淀过滤池36靠近提水泵35的一侧设置有过滤网，用于过滤提水泵36的进水；回收的污水经沉淀过滤池37沉淀过滤后，通过提水泵36经阀门35抽到水箱34中。

所述的过滤模块32包括：水箱34、过滤器31和进水阀29；其中，水箱34一端与进水阀29相连，另一端与污水收集处理模块39的阀门35相连；进水阀29处设有过滤网，用于过滤新入水箱34的清水；过滤器31设于水箱34中，其包括粗、细两级过滤器，细滤器一端与粗滤器相连，另一端通过高压管路与高压水射流产生模块2的高压水泵4相连。

所述的电气控制模块24包括：电气箱28、触控屏25、报警器26和急停开关27；其中，触控屏25、报警器26和急停开关27与工控机相连接；电气控制模块24通过数据线和电源线分别与变频电机1、安全阀30、调压阀6、高压喷枪10、进给电机21、提水泵36相连。利用控制模块24中的触控屏25能够实现输入并显示除漆工艺参数，实现变频电机1的转速0～1500r/min可调，高压射流压力0～350Mpa可调，射流流量0～300L/min可调，实现进给电机0～60r/min可调。

本实施例的工作过程：首先通过进水阀29经过滤网往水箱注入适量清水，同时往砂箱7中装入适量细砂，保证进砂管11与砂箱7和喷枪10相连，将喷头架13移至除漆槽14一端，将保险杠工件16通过钢丝固定机构17固定于除漆槽14中，调整好调压阀6和安全阀30，接通电源，在电气控制模块24输入射流压力、流量、进给电机21的移动速度和清洗时间等工艺参数，开始对保险杠工件16进行高压水砂射流除漆操作，除漆完成后，关闭喷枪10，取出保险杠工件16，检验除漆效果，如果除漆效果不理想，可以重新调整工艺参数，再次进行除漆试验，直到保险杠工件16表面的漆层彻底清除干净为止，从而制定合理的保险杠除漆工艺。操作时，要注意观察沉淀过滤池37中的水位及水质，水质允许时，打开提水泵36，将水抽到水箱34中。当报警器26开始报警时，应立即按下急停开关按钮27，查找并排除故障。

本实施例的优点是：

1、本实施例中的电气控制模块24，能够实时输入并显示除漆工艺参数，实现变频电机1的转速0～1500r/min可调，高压射流压力0～350Mpa可调，射流流量0～300L/min可调，实现进给电机21的转速0～60r/min可调，为实现除漆工艺参数的合理匹配提供了条件，操作过程简单。

2、本实施例中采用的水砂射流对环境无害，避免了传统化学法保险杠除漆产生难以处理废液，易产生二次环境污染的缺点，实现了保险杠清洁、环保除漆。

3、本实施例中，可以通过调节喷头15喷出水砂混合流的速度和压力，在有效去除漆层同时减小除漆过程中材料的损耗，提高了材料的回收利用率。

4、本实施例的污水收集处理模块39和过滤模块32共同作用，实现了水和砂的循环利用，有效的降低了保险杠除漆的成本。

5、本实施例的除漆装置基本上实现了自动化操作，有效地降低了工人的劳动强度。同时，本装置工作时出于半封闭状态，改善了工人的操作条件，取得了良好的环保效果。

6、本实施例为研究聚合物表面涂层高压射流清洁极力，优化清洁工艺，开发节能、环保、高效的清洁设备提供技术试验载体，为实现汽车塑料产品回收利用和再生过程除漆提供有力的技术支撑。

Claims

1.一种汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，包括：电气控制模块、高压水射流产生模块、混砂模块、喷射模块、工件装载模块、污水收集处理模块和过滤模块，其中，高压水射流产生模块一端与过滤模块相连，另一端与混砂模块相连，喷射模块一端与混砂模块相连，另一端与工件装载模块相连，污水收集处理模块一端与工件装载模块相连，另一端与过滤模块相连，电气控制模块分别与高压水射流产生模块、混砂模块、喷射模块及污水收集处理模块相连并输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，所述的高压水射流产生模块包括：变频电机、高压水泵、安全阀、调压阀及压力表，其中，变频电机的一端与电气控制模块相连并接收控制信号，另一端与高压水泵相连，高压水泵分别与过滤模块、安全阀、调压阀及压力表相连，安全阀和调压阀分别与控制模块相连。

3.根据权利要求1所述的汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，所述的混砂模块包括：高压喷枪、进砂胶管和砂箱，其中，高压喷枪左端与高压水射流产生模块相连，下端通过进砂胶管与砂箱相连，右端与喷射模块相连，该高压喷枪同时与电气控制模块相连。

4.根据权利要求1所述的汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，所述的喷射模块包括：喷头架、喷头和进给电机，其中，喷头架用于固定喷头，该喷头与混砂模块相连，喷头架与工件装载模块相连，进给电机一端与喷头架相连，另一端与工件装载模块相连。

5.根据权利要求1所述的汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，所述的工件装载模块包括：除漆槽、钢丝固定机构和齿条，其中，除漆槽固定于污水收集处理模块上，并且通过齿条与喷射模块相连，齿条一端与除漆槽相连，另一端通过进给电机与喷射模块相连，钢丝固定机构上设置有钢丝实现工件固定。

6.根据权利要求1所述的汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，所述的污水收集处理模块包括：污水收集箱、回水管、沉淀过滤池、提水泵、阀门和刮砂机构，其中，回水管一端与污水收集箱相连，另一端与沉淀过滤池相连，沉淀过滤池依次通过提水泵和阀门连接过滤模块，提水泵与电气控制模块相连，刮砂机构设于污水收集箱上与沉淀过滤池相连的一端。

7.根据权利要求1所述的汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，所述的过滤模块包括：水箱、过滤器和进水阀，其中，水箱一端与进水阀相连，另一端与污水收集处理模块相连，过滤器设于水箱中，且与高压水射流产生模块相连。

8.根据权利要求1所述的汽车塑料保险杠高压水砂射流除漆装置，其特征是，所述的电气控制模块内部设有与工控机相连的触控屏、报警器和急停开关。