铝氧化用的封闭式酸洗装置
技术领域
本发明属于环保设施技术领域,具体涉及一种铝氧化用的封闭式酸洗装置,用于对铝和/或铝合金构件在封闭状态下酸洗。
背景技术
铝以及铝合金制品以其轻巧、耐腐蚀、耐磨损、美观和廉价等优势而被广泛应用,并且普遍受到人们的青睐。如业界所知之理,在铝以及铝合金制品的生产过程中需对其表面处理,而表面处理之前需进行表面氧化,表面氧化通常使用强酸如磷酸、硫酸和/或硝酸进行酸洗,藉以去除表面氧化层(氧化膜)。
已有技术中对铝以及铝合金制品进行酸洗的方式通常采用敞开式酸洗,所谓的敞开式酸洗是先将有待于酸洗的铝制品插置或挂置在翅形棒(通常使用钛棒)上,而后由工人引入敞口式酸洗槽内,酸洗结束后将翅形棒连同制品取出敞口式酸洗槽,并且转移至伴随敞口酸洗槽处的冲洗槽用清水冲洗。前述的敞口式酸洗槽由中国专利授权公告号CN202081170U(酸洗槽)、CN202779034U(酸洗槽)和公布号CN102628169A(酸洗槽)等印证。
上述酸洗方式至少存在以下弊端:其一,由于酸洗槽是敞口式或称敞开式的,又由于在整个酸洗过程中会产生大量的二氧化氮(NO2)和二氧化硫(SO2)等有害气体,这些有害气体弥散于作业现场的环境中,因此对工人的身体健康产生影响;其二,由于酸洗槽为敞口式,因此难以保障操作的安全性;其三,由于酸洗液的温度通常在65-80℃左右,因此工人在一个工班内持续受到挥发酸、酸雾和废气熏袭,工人的劳动强度大并且身心疲惫程度严重;其四,当所述的挥发酸、酸雾和废气进入外界环境时,则会污染大气,等等。
目前的解决办法是在对应于敞口式的酸洗槽的上方配设一如同餐饮行业所见的吸风罩,但是实践证明其仅能将部分有毒有害气体引离酸洗作业现场,尤其,由吸风罩引出的有毒有害气体若不加以有效处理而直接排至外界,那么无疑会产生治表而非治本的结果,所谓的治表是指有助于在一定程度上改善酸洗作业现场的内部环境,而所谓的非治本是指容易损及外部环境。此外,由于吸风罩上配置大功率风机抽吸,从而伴随着吸入了大量的空气,给后道的废气处理造成困难,同时显著增加废气处理成本。
中国发明专利授权公告号CN100570007C推荐有“封闭式循环酸洗槽”(由本申请人提出),该专利方案客观上能够体现其说明书第2页最后一段著称的技术效果,但是由于该专利方案是针对酸洗时间相对冗长的不锈钢零部件(说明书第4页第二段)的酸洗而设计的,因此对于酸洗时间仅需数秒钟至数十秒钟的铝及铝合金的酸洗装置而言没有可借鉴的技术意义,因为对于几何形状特异但整体体积相对较小的铝及铝合金制品在酸洗步骤完成后通常希望即时冲洗,而该CN100570007C不具有这种启示。又,实用新型专利授权公告号CN202643849U提供有“酸洗槽”,该专利方案虽然具有其说明书第0009栏中归纳的建树之处,但是同样对铝氧化用的封闭式酸洗装置无启示作用。
针对上述已有技术,本申请人作了积极而有益的设计,终于形成了下面将要介绍的技术方案,并且在采取了严格的保密措施下在本申请人公司内进行了模拟试验,结果证明是切实可行的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种有助于避免在酸洗过程中挥发的诸如二氧化氮以及二氧化硫之类的有毒有害气侵袭作业现场而藉以保护操作者身体、有利于在同一空间实施酸洗与清洗而藉以提高作业效率并且减轻工人的劳动强度、有益于体现理想的封闭性而藉以显著降低有毒有害气体挥发并且保障安全和有便于将有毒有害气体充分收集并供后续的废气处理装置处理而藉以避免损及外部环境的铝氧化用的封闭式酸洗装置。
本发明的任务是这样来完成的,一种铝氧化用的封闭式酸洗装置,包括由第一、第二、第三、第四柜壁、底壁和柜罩共同构成的一酸洗柜柜体;设置在酸洗柜柜体的柜腔内的一酸洗罐,该酸洗罐的上部敞口,而下侧部配接有一用于将酸洗罐的罐腔内的酸洗液排出的酸洗液排出接口,该酸洗液排出接口伸展到所述第一、第二、第三柜壁或第四柜壁外;一升降式半截门,该升降式半截门上下移动地配设在所述第一柜壁的上部;一盖板,该盖板以插拔方式配设在所述的第三柜壁或第四柜壁上,并且该盖板在第三柜壁或第四柜壁上的位置与所述酸洗罐的所述上部敞口相对应,其中:当盖板向所述柜腔内插入时,则对酸洗罐的所述上部敞口盖闭,而当盖板向外拉出时,则对酸洗罐的所述上部敞口开启;一用于对酸洗后的铝制品在所述柜腔内喷淋清洗的喷淋清洗机构,该喷淋清洗机构伴随于所述的酸洗柜柜体,并且与所述的柜腔相通;一绞盘轴,该绞盘轴的一端转动地支承在所述的第三柜壁上,另一端转动地支承在第四柜壁上,中部对应于所述酸洗罐的上方,并且在该绞盘轴的中部固定有一绞盘,在该绞盘上固定有一绞绳的一端,而绞绳的另一端固定有一吊钩;一用于驱使绞盘轴运动的绞盘轴驱动机构,该绞盘轴驱动机构设置在所述的第三柜壁或第四柜壁上,并且与绞盘轴传动连接,其中:在所述的第一、第二、第三柜壁或第四柜壁的下部配接有一与柜腔相通的排污接口,在所述的柜罩的顶部配设有一与柜腔相通的用于将柜腔内的废气引出的排气接口,该排气接口通过排气管与废气处理装置连接。
在本发明的一个具体的实施例中,在所述的第二柜壁的上部的一侧以及另一侧并且在彼此对应的位置构成有一半截门导轨,所述的升降式半截门与半截门导轨滑动配合,并且在该升降式半截门背对所述柜腔的一侧固定有一个把手。
在本发明的另一个具体的实施例中,所述的升降式半截门是透明的。
在本发明的又一个具体的实施例中,在所述的盖板上开设有一组泄水孔,该组泄水孔在盖板上的位置位于盖板覆盖所述酸洗罐的上部敞口的区域之外,并且在盖板探出所述柜腔的端面上设置有至少一个拉手。
在本发明的再一个具体的实施例中,所述的喷淋清洗机构包括第一电机、水泵、送水管、一组喷淋头和一回水管接口,第一电机与水泵配接,并且由水泵连同第一电机支承在使用场所的地坪上,水泵的水泵进水口通过水泵进水管路与回水管接口连接,而回水管接口配接在所述的第一、第二、第三柜壁或第四柜壁的下部,并且与所述的柜腔相通,送水管的一端与水泵的水泵出水口配接,送水管的另一端朝着喷淋头的方向伸展,一组喷淋头分布固定在所述的柜罩上,并且对应于柜腔的上部,各喷淋头通过分支管与所述送水管的所述另一端连接。
在本发明的还有一个具体的实施例中,在所述的送水管的管路上配接有一水源引入管,并且在该水源引入管的管路上设置有一水源启闭阀。
在本发明的更而一个具体的实施例中,所述的绞盘轴驱动机构包括第二电机、减速箱、第一、第二传动轮和传动带,第二电机与减速箱传动配合,并且由减速箱连同第二电机固定在所述的第三柜壁或第四柜壁的上部,第一传动轮固定在减速箱的减速箱输出轴上,传动带的一端套置在第一传动轮上,另一端套置在第二传动轮上,其中,当所述减速箱连同所述第二电机固定于所述第三柜壁的所述上部时,所述第二传动轮固定在所述绞盘轴的所述一端,当所述减速箱连同所述第二电机固定于所述第四柜壁的所述上部时,所述第二传动轮固定在所述绞盘轴的所述另一端。
在本发明的进而一个具体的实施例中,所述的第二电机为正反转电机。
在本发明的又更而一个具体的实施例中,所述的第一传动轮和所述的第二传动轮为链轮,所述的传动带为链条。
在本发明的又进而一个具体的实施例中,所述的第一传动轮和所述的第二传动轮为皮带轮,所述的传动带为皮带。
本发明提供的技术方案的技术效果之一,由于将酸洗罐置于柜腔内,并且在酸洗过程中升降式半截门处于关闭状态,因此保障酸洗在封闭状态下进行,挥发的有毒有害气体不会侵袭操作者;之二,由于设置了喷淋清洗机构,因此可实现酸洗与清洗在同一酸洗柜柜体的柜腔内完成,从而既可提高作业效率,又可减轻工人的劳动强度;之三,由于具有良好的封闭效果,因此具有理想的安全性;之四,由于在柜罩上配设有排气接口,因此由排气接口将废气经排气管引至废气处理装置处理,从而可避免损及外部环境。
附图说明
图1为本发明的实施例结构图。
图2为图1的剖视图。
具体实施方式
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果,申请人将在下面以实施例的方式作详细说明,但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制,任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。
请参见图1和图2,给出了一酸洗柜柜体1,该酸洗柜柜体1由第一、第二、第三、第四柜壁11、12、13、14、底壁15和柜罩16共同构成,本实施例中,在第二柜壁12的高度方向的上部的一侧以及另一侧并且在彼此对应的位置各构成有一半截门导轨121,柜罩16设计成四棱台体的形状,并且在该柜罩16的顶部配接有一个排气接口161,在该排气接口161上连接有排气管1611的一端(图2示),排气管1611的另一端与废气处理装置连接,由于废气处理装置属于公知技术,例如可采用由中国实用新型专利授权公告号CN201253536Y公开的“含氮化物废气处理装置”,因此申请人不再赘述。为了将酸洗柜柜体1的柜腔17内的由喷淋清洗产生的废水排出柜腔17外,因此在第二柜壁12的下部配设有一个排污接口18,并且在排污接口18上设置有排污阀181。依据公知常识,排污接口18还可设置于第一、第三、第四柜壁11、13、14中的任意一个柜壁上,由排污接口18经管路将柜腔17内的污水排至水处理池集中处理。
给出了一酸洗罐2,该酸洗罐2置于柜腔17内,更具体地讲置于前述的底壁15上。由图所示,酸洗罐2的上部敞口,即上部是不封闭的。为了有利于使酸洗罐2的罐腔21内的酸洗液如磷酸、硫酸和/或硝酸排出(在非使用状态下),因此在酸洗罐2的下侧部配接有一酸洗液排出接口22,该酸洗液排出接口22伸展到柜腔17外,并且配设有一放液阀221。在本实施例中,酸洗液排出接口22途经第三柜壁13伸展到柜腔17外,但是,随着酸洗罐2的位置变化,则该酸洗液排出接口22可以途经第一、第二柜壁11、12或第四柜壁14而伸展到柜腔17外。
由图1所示,在前述的半截门导轨121上移动地配设有一由透明材料如玻璃、透明塑料或透明有机玻璃或类似的材料充任的升降式半截门3,并且在该升降式半截门3背对柜腔17的一侧固定有一用于供操作者握捏的把手31。当升降式半截门3向上位移时,柜腔17开启,反之则封闭。申请人需要说明,如果将升降式半截门3转移至其它部位例如第一柜壁11或第四柜壁14上,那么应当视为等效变化而依然属于本发明公开的技术内容范畴。
给出了一盖板4,该盖板4同时兼有两个功能,一是对前述酸洗罐2的上部敞口盖闭(即封闭),二是起到泄水作用,避免在喷淋清洗机构5对酸洗后的铝制品实施清洗时的清洗水进入罐腔21。由于本实施例是将盖板4以可插拔方式配置于第三柜壁13上的,因此在第一、第二柜壁11、12的彼此面对面的位置各构成有插槽19,并且在第三柜壁13上开设有插口131,插槽19以及插口131的位置与酸洗罐2的前述上部敞口相适应,以确保盖板4恰到好处地盖置于酸洗罐2的上部敞口上。由图所示,在盖板4上开设有一组泄水孔41,该一组泄水孔41在盖板4上的位置位于盖板4覆盖酸洗罐2的上部敞口的区域之外,以避免在喷淋清洗时淌落到盖板4上的水进入罐腔21内。又,在盖板4探出柜腔17的一端的端面上固定有一对拉手42。
当操作者将盖板4向柜腔17内插入时,则由该盖板4对酸洗罐2的上部敞口封闭,反之则开启。
请重点见图2并且依然结合图1,给出了一喷淋清洗机构5的优选而非绝对限于的结构:包括第一电机51、水泵52、送水管53、一组喷淋头54和一回水管接口55,第一电机51与水泵52配接,并且由水泵52连同第一电机51支承在使用场所的地坪上,水泵52的水泵进水口521通过水泵进水管路与回水管接口55连接,而回水管接口55固定在第一柜壁11的下部,送水管53的一端与水泵52的水泵出水口522配接,而送水管53的另一端朝着一组喷淋头54的方向延伸,一组喷淋头54的数量在本实施例中为四个,分别固定在前述柜罩16朝向柜腔17的一侧的四个角部,并且该一组喷淋头54均以30-45°倾斜,各喷淋头54具有一接口542,各接口542位于柜罩16外,并且通过分支管541与前述的送水管53的另一端配接。
作为一个优选的方案,在前述的送水管53上配接有一水源引入管531,并且在水源引入管531的管路上设置有一水源启闭阀5311。当要补水或更换喷淋清洗所用的水时,开启水源启闭阀5311,与水源管路如自来水管路连接的水源引入管531将清洁的水引入柜腔17,以供喷淋清洗机构5循环喷淋使用,而污水则用前述的排污接口18外排。
当前述的水泵52的设置位置改变时,那么前述的回水管接口55的位置也相应改变,例如可以将回水管接口55接续于第二、第三柜壁12、13或第四柜壁14的下部,据此而不能以回水管接口55的位置变化而限制本发明方案。
给出了一绞盘轴6,该绞盘轴6的一端通过轴座62转动地支承在前述的第三柜壁13的上部,而另一端同样通过轴座62转动地支承在第四柜壁14的上部,绞盘轴6的中部对应于柜腔17的上部,并且优选使用平键固定有一绞盘161,在该绞盘161上系固有绞绳611的一端,而绞绳611的另一端固定有一吊钩6111(也可称挽钩)。
给出了一绞盘轴驱动机构7,该绞盘轴驱动机构7包括第二电机71、减速箱72、第一、第二传动轮73、74和传动带75,第二电机71与减速箱72传动配合,并且由减速箱72连同第二电机71固定在减速箱支架721上,而减速箱支架721固定在第三柜壁13背对柜腔17的一侧的上部,第一传动轮73固定在减速箱72的减速箱输出轴上,传动带75的一端套置在第一传动轮73上,另一端套置在第二传动轮74上。在本实施例中,由于减速箱72连同第二电机71设置于第三柜壁13上,因此第二传动轮74固定在前述绞盘轴6的所述一端。然而,如果减速箱72连同第二电机71设置于第四柜壁14背对柜腔17的一侧的上部时,那么第二传动轮74固定于绞盘轴6的前述另一端。由此可知,不能因整个绞盘轴驱动机构7的位置变化而限制本发明的保护范围。
前述的第二电机71为具有正反转功能的电机(即正反转电机),在本实施例中,前述的第一传动轮73和第二传动轮74均为链轮,传动带75为链条。然而如果将第一、第二传动轮73、74改用皮带轮,并且将传动带75改用传动皮带,那么应当视为形式而非实质的变化,即不能视为游离出了本发明的保护范围。
申请人结合图1和图2描述本发明的应用,由操作者即工人将有待于酸洗的铝和/或铝合金制品挂置到图示的作为酸洗工具的翅形棒8(通常使用钛棒)的挂杆81上,将翅形棒8顶部的吊耳82挽及于吊钩6111上。接着关闭升降式半截门3,并且通过对附着在酸洗柜柜体1上的电气控制箱(图中未示出)操作,使第二电机71工作,经减速箱72减速并带动第一传动轮73,由传动带75带动第二传动轮74,由第二传动轮74带动绞盘轴6,使绞盘61处于退绳状态,即绞绳611从绞盘61上退出,将翅形棒8连同挂置其上的铝和/或铝合金制品引入盛有酸洗液的酸洗罐2的罐腔21内进行酸洗,待翅形棒8充分进入罐腔21内并且被酸洗液浸没时,第二电机71停止工作。待酸洗完成后,第二电机71反向工作,按上述相反过程而使翅形棒8离开酸洗罐2(退出酸洗罐),此时,由工人将盖板4向柜腔17内推动,直至盖板4对酸洗罐2的上部敞口封闭,紧接着,驱使喷淋清洗机构5的第一电机51工作,由于回水管接口55与送水管53形成为一个循环水回路,因此由一组喷淋头54对处于悬空状态的翅形棒8上的前述铝和/或铝合金制品实施喷淋,在喷淋过程中淌落的水流在抵达盖板4后,由盖板4上的泄水孔41泄至柜腔17的下部,当喷淋清洗结束后,第一电机51停止工作,开启升降式半截门3并且由操作者将翅形棒8移出柜腔17,如此反复地对依需数量的制品实施酸洗。