CN102847642A - 真空浸渗罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于金属工件浸渗处理加工的真空浸渗罐。真空浸渗罐是包括浸渗罐体、密封盖、排气结构、控制系统、真空泵系统和盖体启闭机构的机电一体化半自动设备。排气结构包括真空排气管口、上立管、塑胶夹钢丝软管和摆动接管。1、本真空浸渗罐的排气结构可适应多种形式盛工件筐，不存在真空软管大幅反复拉伸和内外较大的压差问题，降低了设备的真空软管的材料费和维护费；2、本真空浸渗罐的排气结构的气液分离室结构具有防泡沫功能，降低了误操作给设备带来损坏的可能性；3、可以通过设置的液体抽吸返回结构，回收由于误操作产生的浸渗剂流入真空管的现象，并将昂贵的浸渗剂液体迅速流回到浸渗管的容器中，节省其他设备与动力。

Description

真空浸渗罐

技术领域

本发明涉及一种用于金属工件浸渗处理加工的载体，该载体是真空浸渗罐，特别适用于对铝合金工件有机浸渗使用。

背景技术

对有砂眼缺陷的铝合金缸体进行有机浸渗剂堵漏是完美修复工程的重要环节，这种完好如新的修复，避免了微孔、砂眼和裂纹造成的渗漏给产品使用带来的种种弊病，另一方面由于将问题工件通过浸渗处理修复的总成本大大低于工件再次成型的费用，具有显著的经济效益。

浸渗技术的目的是在先真空下脱除微孔、砂眼和裂纹中内空气，继而将胶质浸渗到微孔、砂眼和裂纹中，再通过在其他设备将浸渗剂固化乃至永久保存其中。由于浸渗剂具有耐热、耐冷和较长的寿命是使工件完好如初。为了使胶质完全充满微孔、砂眼和裂纹中，有时还需要在密闭的容器中，对浸泡在工件的浸渗剂液体的液面施加较高的压缩空气，最大限度的保证胶质浸渗的完整和透彻。

一般先将众多加工件放在盛工件筐内固定后装入浸渗罐内进行浸渗处理，本公司根据技术要求近期提出了性价较高的《能分体的上下叠罗一起可回转的盛工件筐》（简称上下可分体的盛工件筐）或《能翻转可反向装卸的盛工件筐》（简称一体盛工件筐）的专利申请。这种筐需要对浸渗罐内进行适当的改进。

真空浸渗罐包括浸渗罐体和密封盖，真空排气管口设置在密封盖上，现有技术的密封盖连接的真空排气管口通过外接真空软管连接到真空泵，由于浸渗剂对于采用塑胶制作的真空软管起化学变化，常用不锈钢材料制作的波纹管，现有公开的真空浸渗罐有如下缺点：直径较粗的不锈钢波纹管在经常反复弯曲的作用下寿命有限，因此造成设备的维护成本较高。

另外由于在浸渗处理的抽真空过程中，胶液表面的泡沫和气雾难免不进入真空管路，最后侵入到真空泵中，由于浸渗剂的热固化性质真空泵不可避免的造成严重的机械故障，如何防止与清除侵入真空管路的浸渗剂是保证浸渗处理正常工作的关键问题。

发明内容

针对以上种种缺陷，本发明提出了解决存在问题的技术方案；

真空浸渗罐是包括浸渗罐体、密封盖、排气结构、控制系统、真空泵系统和盖体启闭机构的机电一体化半自动设备，密封盖通过盖体启闭机构进行旋转开启，真空浸渗罐的排气结构包括真空排气管口、上立管、塑胶夹钢丝软管和摆动接管；真空排气管口设置在浸渗罐体的壁上，真空排气管口的一端伸出浸渗罐体的外部，并连接真空泵，真空排气管口的另一端通过上立管上伸到浸渗罐体的罐口水平面处，上立管连通塑胶夹钢丝软管，塑胶夹钢丝软管连通摆动接管，摆动接管铰接在托盘上的轴套上，摆动接管的轴肩台与轴套上端面啮合，托盘固定在密封盖内壁上的托架上，摆动接管的管口连通真空浸渗罐的内腔室。由于摆动接管的摆动和塑胶夹钢丝软管的弯曲变化，不会对密封盖启闭发生阻碍；在抽真空时，真空浸渗罐的内腔室的气体通过摆动接管、塑胶夹钢丝软管、上立管和真空排气管口构成的真空通道被真空泵抽除。在内腔室盘绕的塑胶夹钢丝软管作为真空软管，该软管因为没有承受较大的内外压差，可以采用价格很低的高密度聚乙烯等塑胶材料就可以满足其强度要求，该类软管不会和浸渗剂粘结或其化学反应。这种真空通道的入口设在内腔室的尽量高处，以避免浸渗时，浸渗剂的失控造成的侵入；在打开密封盖后，用起重设备升起盛工件筐，此时塑胶夹钢丝软管将抻向后部，即使在水平面沿左右两个方向移动盛工件筐，也不会发生碰撞。

作为进一步方案，真空浸渗罐的排气结构增设防泡沫室结构，防泡沫室结构包括防泡沫管和防泡沫套管，防泡沫套管的一端为盲管，防泡沫套管的另一端为开口端，开口端固定连接在密封盖上并连通真空浸渗罐的内腔室，防泡沫套管的盲管端向上伸出真空浸渗罐的密封盖外，防泡沫管与摆动接管连接，防泡沫管的轴线处于铅垂位置，插在防泡沫套管内。本方案使真空通道的入口进一步提高，可以防止浸渗时，在浸渗剂泡沫的失控造成侵入真空通道。

作为更进一步方案，真空浸渗罐的排气结构增设气液分离室结构，气液分离室结构包括下立管，下立管连接在真空排气管口和上立管的接口处，下立管铅垂向下。本方案在浸渗时，发生浸渗剂或其泡沫的失控造成侵入后存储在气液分离室中，可以防止其进一步延伸至真空泵内。

作为更进一步方案，真空浸渗罐的排气结构增设加压进气管，加压进气管的一端连通外部的压缩空气管系统，加压进气管的另一端连通真空浸渗罐的排气结构的下立管。本方案在每次浸渗工作节拍中，工件浸渗后再增加了高压浸渗工艺，对浸泡在工件的浸渗剂液体的液面施加较高的压缩空气，最大限度的保证胶质浸渗的完整和透彻。

作为更进一步方案，真空浸渗罐的排气结构增设液体抽吸返回结构，液体抽吸返回结构包括文丘里管路、加压进气管和柔性细软管，文丘里管路包括管喷嘴、下导管、上导管和扩张管，下导管上端连接扩张管的大直径端，扩张管的小直径端连接上导管下端；喷嘴的一端连通加压进气管的内端，喷嘴的另一端连通文丘里管路的扩张管的锥管段内，扩张管插在上立管和下立管中间，，下导管下部设有进流体缝隙，进流体缝隙连通下立管和喷嘴之间的夹层；柔性细软管的下端连通上立管顶部，柔性细软管的上端穿过塑胶夹钢丝软管中间延伸到防泡沫室，柔性细软管的上端弯折后设在防泡沫管和防泡沫套管之间。本方案可在浸渗时，利用每次工作节拍的高压浸渗工艺的压缩空气，将气液分离室存储的浸渗剂通过柔性细软管和防泡沫套管送回真空浸渗罐的内腔室。

作为防泡沫室结构的更进一步方案，在防泡沫管外壁或防泡沫套管内壁设有螺旋翅片，或者防泡沫管和防泡沫套管都设同旋向螺旋翅片。本方案设有的螺旋翅片将对分离泡沫的效果有益，但是排气路径加长，阻力加大。

作为更进一步方案，加压进气管与下立管之间利用细三通接头连通，细三通接头的下管口通过螺纹连接小丝堵。本方案设置的小丝堵是为了浸渗失控后，在文丘里管路的浸渗剂发生堵塞进行拆解疏通等修复工作。

作为更进一步方案，塑胶夹钢丝软管与上立管之间利用粗三通接头连通，粗三通接头的上管口通过螺纹连接大丝堵。本方案设置的大丝堵是为了安装文丘里管路方便。

作为真空浸渗罐控制系统的更进一步方案，在防泡沫套管的管壁外连通高或低压控制传感器的传感流体导管，传感流体导管与高或低压控制传感器的显示仪表连接。本方案使高或低压控制传感器的传感流体导管设置在真空浸渗罐的内腔室最高处，较难发生被浸渗剂堵塞的可能。

作为真空浸渗罐的排气结构的更进一步方案，在摆动接管的铅锤直管段设有扭簧，扭簧上头端固定在托盘上，扭簧下头端固定在摆动接管上，扭簧使塑胶夹钢丝软管保持拉紧。本方案的扭簧有助于塑胶夹钢丝软管环绕内腔室圆周舒展，对于较长的塑胶夹钢丝软管尤为推荐本方案。

作为更进一步方案，在浸渗罐体内的立壁通过连接件固定至少一个匹配盛工件筐置入罐内的导轨，导轨为立式导柱，立式导柱与盛工件筐的凸出料啮合，所术的凸出料可以是在盛工件筐的外壁连接的耳座等凸出的零件，例如盛工件筐的左右旋臂支撑轴。本设备可以同时适应采用上述多种形式定位的两种基本形式盛工件筐，保证将盛工件筐能够顺利植入浸渗罐内。一般将

本真空浸渗罐的一般使用方法是：

打开盖启闭总成的盖板，用吊具将已装载工件的盛工件筐的左右旋臂支撑轴顺着真空浸渗罐内的导轨落下，设置在真空浸渗罐内的承接盛工件筐的底部平台支座上，至此该装载盛工件筐完成。盖体启闭机构关闭密封盖，真空泵启动抽吸空气，浸渗罐内的空气绕过罐内顶部的防溅盘、通过防泡沫管和防泡沫套管之间的间隙依次进入摆动接管、塑胶夹钢丝软管、上立管和真空排气管口，最后进入真空泵排空。浸渗罐内的空气排净达标后，开始通过下管口注入浸渗剂，盛工件筐浸泡在浸渗剂的液体中；停止抽真空后浸渗罐内恢复常压。如果技术需要可以打开加压进气管的阀门开始正压强化浸渗工艺，此时压缩空气通过管状喷嘴吹入高压气体，高压气体通过扩张管、柔性细管和防泡沫管和防泡沫套管之间的缝隙进入真空浸渗罐内，同时因文丘里效应在扩张管下部形成真空，这时较高压力的浸渗剂作用在含有工件的微孔、砂眼和裂纹上。当真空与加压工序完成后，使浸渗罐内恢复常压，取出工件，至此浸渗处理完成，如此循环可以不断工作。

如果浸渗罐内的空气排空时误操作导致出现泡沫，泡沫在防泡沫室中将被开始分离，液化的浸渗剂由于重力流淌回浸渗罐内。如果出现误操作导致浸渗剂误入塑胶夹钢丝软管和上立管，并流淌致下立管内沉积下来，可在运行正压强化浸渗工艺中，将利用文丘里管路的文丘里效应产生的负压，被压缩空气携带回浸渗罐中。

本发明的真空浸渗罐与现有技术相比的有益效果是：

1、本真空浸渗罐的排气结构可适应多种形式盛工件筐，并提高了设备运转的稳定性，不存在真空软管大幅反复拉伸和内外较大的压差问题，降低了设备的真空软管的材料费和维护费；

2、本真空浸渗罐的排气结构的气液分离室结构具有防泡沫功能，降低了误操作给设备带来损坏的可能性；

3、另外通过在罐体最高处的气液分离室设有高或低压传感器有效地防止出现真空度和压缩空气压力不达标，而造成质量降低；设有液位传感器有效地防止出现浸渗剂灌入真空泵的事故；

4、本设备增加正压强化浸渗工艺，使产品质量进一步提高；

5、可以通过设置的液体抽吸返回结构，回收由于误操作产生的浸渗剂流入真空管的现象，并将昂贵的浸渗剂液体迅速流回到浸渗管的容器中，节省其他设备与动力。

附  图  说  明

图1是真空浸渗罐的外观轴测视图；

图2是在真空浸渗罐中使用的上下可分体的盛工件筐的轴测视图，下分体筐没放置工件19；

图3是在真空浸渗罐中使用的一体盛工件筐的轴测视图，筐下仓内没放置工件19；

图4是图1的俯视图；

图5是图4的D-D剖面图；

图6是图1的后视图；；

图7显示了在图5中的局部Ⅰ的轴测图；

图8显示了在图7中件28的轴测视图；

图9是图5中的件3的轴测图；

图10是图5中的件3的主视图；

图11是是图10中的A-A剖面图；

图12是图11中的件37的放大剖面图；

图13是托盘和托架组装的轴测爆炸视图；

图14是托盘和托架组装的轴测图；

图15是托盘、托架、扭簧和摆动接管组装的轴侧图；

图16是扭簧的轴侧图；

图17是在防泡沫室结构内设有螺旋翅片的轴侧图；

图18是在与摆动接管连接的防泡沫管的管外壁设有螺旋翅片的轴侧图；

图19是在与防泡沫套管的管内壁设有螺旋翅片的轴侧图；

其中：1-塑胶夹钢丝软管，2-粗三通接头, 3-上立管, 3a-下立管,4-内腔室，5-上下可分体盛工件筐，6-导轨， 7-浸渗罐体，8-下管口，9-下管阀，10-加压进气管，11-破空阀，12-真空泵，13-真空排气管口，14-真空排气阀，15-铰接轴，16-盖体启闭机构，17－密封盖，18-盖体快开机构，19-工件， 20-左右旋臂支撑轴，21-一体盛工件筐，22-筐压盖，23-视镜，24-显示仪表，25-过滤网，26-大丝堵，27-托盘，28-摆动接管，28a-轴肩台，28b-防泡沫管,29-传感流体导管，30-防泡沫套管，31-防撞杠，32-加压进气自动阀，33-加压进气手动阀， 34-液位传感器，35-上节套管，36-小丝堵，37-文丘里管路，38-支撑架，39-喷嘴，40a-上导管，40b-下导管，41-扩张管，42-倾柔性细软管，43-进流体缝隙，44-连接盘，45-紧固螺栓，46-托架，47-轴套，48-紧固螺母，49-安全阀，50-手动破空阀，51-压力表，52-扭簧，52a-扭簧上头端,52b-扭簧下头端，53-螺旋翅片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的真空浸渗罐作进一步的描述。

在图1 至14中显示了一种真空浸渗罐的总体实施例，真空浸渗罐包括浸渗罐体7、密封盖17、排气结构、控制系统、真空泵系统和盖体启闭机构16的机电一体化半自动设备；控制系统包括液位传感器34、安全阀49、下管口8、压力表51和手动破空阀50；密封盖通过盖体启闭机构16进行旋转开启，真空浸渗罐的排气结构包括真空排气管口13、上立管3、塑胶夹钢丝软管1和摆动接管28；真空排气管口设置在浸渗罐体7的壁上，真空排气管口的一端伸出浸渗罐体的外部，并连接真空泵12，真空排气管口的另一端通过上立管3上伸到浸渗罐体的罐口水平面处，上立管连通塑胶夹钢丝软管1，塑胶夹钢丝软管连通摆动接管28，摆动接管铰接在托盘27上的轴套47上，摆动接管的轴肩台28a与轴套47上端面啮合，托盘固定在密封盖内壁上的托架上，摆动接管的管口连通真空浸渗罐的内腔室4。真空泵系统包括真空泵12、真空排气阀14、破空阀11和真空泵破空阀。

在图5、7和8中显示了真空浸渗罐的排气结构增设的防泡沫室结构，防泡沫室结构包括防泡沫管28b和防泡沫套管，防泡沫套管的一端为盲管，防泡沫套管的另一端为开口端，开口端固定连接在密封盖上并连通真空浸渗罐的内腔室4，防泡沫套管的盲管端向上伸出真空浸渗罐的密封盖17外，防泡沫管与摆动接管28连接，防泡沫管的轴线处于铅垂位置，插在防泡沫套管内。为了便于制造，在本图中将防泡沫套管分成上、下两节套管，上节套管35和下节套管30用法兰连接。

在图5、9 至12中显示了真空浸渗罐的排气结构增设的气液分离室结构，气液分离室结构包括下立管3a，下立管连接在真空排气管口13和上立管3的接口处，下立管铅垂向下。

在图5、9 至12中显示了真空浸渗罐的排气结构增设的加压进气管10，加压进气管的一端连通外部的压缩空气管系统32，加压进气管10的另一端连通真空浸渗罐的排气结构的下立管3a。

在图5、9 至12中显示了真空浸渗罐的排气结构增设液体抽吸返回结构，液体抽吸返回结构包括文丘里管路37、加压进气管10和柔性细软管42，文丘里管路37包括管喷嘴39、下导管40a、上导管40b和扩张管41，下导管40a上端连接扩张管41的大直径端，扩张管41的小直径端连接上导管40b下端；喷嘴的一端连通加压进气管的内端，喷嘴的另一端连通文丘里管路的扩张管的锥管段内，扩张管插在上立管3和下立管3a中间，下导管40a下部设有进流体缝隙43，进流体缝隙连通下导管40a和喷嘴39之间的夹层；柔性细软管42的下端连通上立管顶部，柔性细软管的上端穿过塑胶夹钢丝软管中间延伸到防泡沫室（图中没有显示），柔性细软管的上端弯折后设在防泡沫管和防泡沫套管之间。

在图5、9 至12中显示了加压进气管10与下立管3a之间利用细三通接头35连通，细三通接头的下管口通过螺纹连接丝堵36。

在图1和4中显示了塑胶夹钢丝软管1与上立管3之间利用粗三通接头2连通，粗三通接头2的上管口通过螺纹连接大丝堵2a。

在图5、6和7中显示了在防泡沫套管的管壁外连通高或低压控制传感器的传感流体导管29，传感流体导管与高或低压控制传感器的显示仪表24连接，并在密封盖17上设有显示仪表的防撞杠31。

在图15和16中显示了在摆动接管28的铅锤直管段设有扭簧52，扭簧上头端52a固定在托盘上，扭簧下头端52b固定在摆动接管上，扭簧使塑胶夹钢丝软管1保持拉紧。

在图1、4和5中显示了在浸渗罐体内的立壁通过连接板固定两个匹配盛工件筐置入罐内的导轨，导轨为立式导柱，一个导轨为立式导柱6，另一个导轨是利用上立管3连接的下立管3a组成，两个立式导柱与盛工件筐的凸出料啮合，凸出料为左右旋臂支撑轴20。

在图17至19中显示了在防泡沫管28b外壁或防泡沫套管内壁设有螺旋翅片53，或者防泡沫管28b和防泡沫套管都设同旋向螺旋翅片53。

显而易见，各种实施例中的有关技术特征在权利保护范围内可以合理的互换和省略。

Claims (10)

1.一种真空浸渗罐，真空浸渗罐是包括浸渗罐体（7）、密封盖（17）、排气结构、控制系统、真空泵系统和盖体启闭机构（16）的机电一体化半自动设备，密封盖通过盖体启闭机构（16）进行旋转开启，其特征是，真空浸渗罐的排气结构包括真空排气管口（13）、上立管（3）、塑胶夹钢丝软管（1）和摆动接管（28）；真空排气管口设置在浸渗罐体（7）的壁上，真空排气管口的一端伸出浸渗罐体的外部，并连接真空泵（12），真空排气管口的另一端通过上立管（3）上伸到浸渗罐体的罐口水平面处，上立管连通塑胶夹钢丝软管（1），塑胶夹钢丝软管连通摆动接管（28），摆动接管铰接在托盘（27）上的轴套（47）上，摆动接管的轴肩台（28a）与轴套（47）上端面啮合，托盘固定在密封盖内壁上的托架上，摆动接管的管口连通真空浸渗罐的内腔室（4）。

2.根据权利要求1所述的真空浸渗罐，其特征是，真空浸渗罐的排气结构增设防泡沫室结构，防泡沫室结构包括防泡沫管（28b）和防泡沫套管，防泡沫套管的一端为盲管，防泡沫套管的另一端为开口端，开口端固定连接在密封盖上并连通真空浸渗罐的内腔室（4），防泡沫套管的盲管端向上伸出真空浸渗罐的密封盖（17）外，防泡沫管与摆动接管（28）连接，防泡沫管的轴线处于铅垂位置，插在防泡沫套管内。

3.根据权利要求1或2所述的真空浸渗罐，其特征是，真空浸渗罐的排气结构增设气液分离室结构，气液分离室结构包括下立管（3a），下立管连接在真空排气管口（13）和上立管（3）的接口处，下立管铅垂向下。

4.根据权利要求3所述的真空浸渗罐，其特征是，真空浸渗罐的排气结构增设加压进气管（10），加压进气管的一端连通外部的压缩空气管系统（32），加压进气管（10）的另一端连通真空浸渗罐的排气结构的下立管（3a）。

5.根据权利要求4所述的真空浸渗罐，其特征是，真空浸渗罐的排气结构增设液体抽吸返回结构，液体抽吸返回结构包括文丘里管路（37）、加压进气管（10）和柔性细软管（42），文丘里管路（37）包括管喷嘴（39）、下导管（40a）、上导管（40b）和扩张管（41），下导管（40a）上端连接扩张管（41）的大直径端，扩张管（41）的小直径端连接上导管（40b）下端；喷嘴的一端连通加压进气管的内端，喷嘴的另一端连通文丘里管路的扩张管的锥管段内，扩张管插在上立管和下立管中间，，下导管（40a）下部设有进流体缝隙（43），进流体缝隙连通下立管（40a）和喷嘴（39）之间的夹层；柔性细软管（42）的下端连通上立管顶部，柔性细软管的上端穿过塑胶夹钢丝软管中间延伸到防泡沫室，柔性细软管的上端弯折后设在防泡沫管和防泡沫套管之间。

6.根据权利要求2所述的真空浸渗罐，其特征是，在防泡沫管（28b）外壁或防泡沫套管内壁设有螺旋翅片（53），或者防泡沫管（28b）和防泡沫套管都设同旋向螺旋翅片（53）。

7.根据权利要求1所述的真空浸渗罐，其特征是，塑胶夹钢丝软管（1）与上立管（3）之间利用粗三通接头（2）连通，粗三通接头（2）的上管口通过螺纹连接大丝堵（2a）。

8.根据权利要求1或2所述的真空浸渗罐的控制系统，其特征是，在防泡沫套管的管壁外连通高或低压控制传感器的传感流体导管（29）。

9.根据权利要求1所述的真空浸渗罐，其特征是，在摆动接管（28）的铅锤直管段增设有扭簧（34），扭簧上头端（52a）固定在托盘上，扭簧下头端（52b）固定在摆动接管上，扭簧使塑胶夹钢丝软管（1）保持拉紧。

10.根据权利要求1所述的真空浸渗罐，在浸渗罐体内的立壁通过连接件固定至少一个匹配盛工件筐置入罐内的导轨，导轨为立式导柱（6），立式导柱与盛工件筐的凸出料啮合。

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