CN103212521A - 汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺、设备及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明为汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺、设备及其产品；属于金属表面防腐涂塑自动化技术领域；目前，该产品的生产工艺及设备有九十年代自主研发的、也有从德国引进的，但都存在工艺不合理导致的能耗高、污染严重、产品质量差、及生产成本高的缺陷，不符合国家发展绿色经济的产业政策；对此发明人通过生产工艺、及设备的大胆创新，采用传感、电子信息技术的智能控制与管理，推出一种生产工艺合理、可大幅节能、无任何排放污染的高效能生产设备，使产品质量大幅提升、生产成本大幅下降；该产品是汽车制动输油管的专用产品，是汽车顶级安全部件，存在巨大市场需求，故本发明是企业淘汰落后产能、转型升级的必然选择。

Description

汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺、设备及其产品

技术领域

本发明属于金属表面防腐涂塑自动化处理技术领域，涉及一种汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺、设备及其产品。

技术背景

目前，汽车制动输油管的涂塑固化处理有两种生产方式，一种是上世纪九十年代中期由前北京天桥精密钢管公司自主研发的汽车制动输油管的涂塑固化生产工艺及设备，由于设计中未能重视节能减排的要求，采用了高耗能、高排放的卧式涂塑固化生产工艺及设备；另一种是同年代从国外引进的生产线，生产工艺不合理，产品质量不及国内自主研发的好；两种工艺及设备均系粗放、落后的产能；发明人应用信息技术、传感技术，通过对涂塑固化生产工艺的大胆创新，推出一种生产工艺科学合理、设备先进的立式涂塑固化生产工艺及设备，用以取代现行卧式涂塑固化生产工艺及设备，采用新的生产设备使产品质量显著提高、产能倍增、能耗倍减、无任何排放污染，由此，大幅降低了企业的生产成本、提高了经济效益、是企业转型升级、淘汰落后产能的必然选择。

发明内容

发明的目的在于：提供一种汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺、设备及其产品；采用立式涂塑固化工艺及设备生产汽车制动输油管使待涂塑固化的管材垂直向上运行、使所涂液态塑浆在重力作用下沿着管材的轴向向下流淌、使涂塑层厚度均匀一致，克服了现行卧式涂塑固化工艺中涂塑管水平运行导致所涂液态塑浆在重力作用下沿着管材的径向流淌，产生涂塑层厚度不均匀的现象；同时，采用立式涂塑固化工艺及设备时管材垂直向上的牵引张力与管材的自身重力方向是同轴的，故管材运行中不会产生侧向摇摆现象，采用卧式涂塑固化工艺及设备时管材运行的牵引动力是水平方向的、而管材的自身重力方向是垂直向下的、故施予管材的合力必然导致管材偏离轴向产生较大幅度的上下摆动现象，为满足涂塑管摆动运行的需要、迫使固化炉要有足够大的空间，这就造成了热能耗损过大的现象；采用立式涂塑固化工艺、设备不但提高了产品质量，而且节省了大量热能；采用立式涂塑固化工艺、设备还可很好地回收涂塑固化中排放的有害气体，避免了卧式炉不易回收、造成大气污染的现象。

所述工艺包括以下步骤：

a、对待涂塑管进行放料；

b、对待涂塑管进行粗化处理；

c、对待涂塑管进行预热处理；

d、对待涂塑管进行立式涂塑固化处理；

e、对溶剂回收处理；

f、对涂塑固化后的管材进行收料、入库；

其中步骤d中包括：预热至一定温度的待涂塑管经导向从水平运行状态转为垂直向上运行状态后进行涂塑处理，涂塑后的管材由设置在立式固化炉顶部的牵引装置牵引下从立式固化炉的底部垂直向上运行，所述牵引装置与设置在立式固化炉下部的导向机构对涂塑管施予的牵引动力与涂塑管自身的垂直向下的重力方向是同轴的；所涂塑浆在立式固化炉内逐渐固化。

所述立式固化炉的横断面积为卧式固化炉的1/4左右。

所述立式固化炉的加热方式为炉体下部加热，炉体中、上部少量补偿。

所述立式涂塑固化炉的各部位所需精准的、稳定的温度是通过智能温度控制与精细管理实现的。

所述立式涂塑固化炉内可同时运行处理2至多根涂塑管。

步骤b中所述粗化处理是采用物理方法进行的。

步骤e中所述溶剂回收处理是所述立式固化炉顶上部设置的抽气装置将气体状态的溶剂吸收，再经冷却凝结成液态溶剂，予以回收。

步骤c对待涂塑管材进行所述预热处理是在炉底设置的导向机构的前方进行的，将管材加热至要求的温度、约300-400℃。

所述工艺所使用的设备包括：放料装置、粗化装置、清洗装置、管材预热装置、导向机构、涂塑装置、立式固化炉、溶剂回收装置、炉顶牵引装置、收料装置、以及温控装置，所述放料装置、粗化装置、清洗装置、管材预热装置、导向机构依次水平设置，所述涂塑装置设置在所述导向机构的正上方、立式固化炉的正下方，所述炉顶牵引装置、溶剂回收装置、收料装置设置在所述固化炉的顶部，所述温控装置是所有需要加热的装置进行智能化温度控制与管理的装置。

所述汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺所使用的立式固化炉的横断面积为卧式固化炉的1/4左右。

所述汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺所使用的所述立式固化炉高达20余米，由内、外炉套、加热体、温度传感器、监视维修窗口、保温层等构成，所述立式固化炉内不同高位有不同的温度设置。

所述汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺使用的所述炉顶牵引装置与所述导向装置施予涂塑管垂直向上的牵引动力与涂塑管自身的垂直向下的重力方向是同轴的。

采用所述汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺及所述的设备可生产出涂塑层厚度均匀一致的高品质产品。

本发明中的产品在实际应用中称为“汽车制动输油管”，在业内也简称为“PVF管”，从工艺技术、或材料结构角度可称为“镀锌涂塑双层卷焊管”，以上三种称谓均指同一产品；从“镀锌涂塑双层卷焊管”的名称可知该管的生产工艺是比较复杂的；以下对“汽车制动输油管”的来历制作做一简要说明：

1、基础材料：0.35mm厚、幅宽1000mm的08F冷轧带钢{即指纯铁板}；

2、镀铜、分剪：将带钢两面镀铜，然后分剪为制管需要的宽度；

3、卷管、钎焊：将分剪后的带钢通过轧辊、芯模连续纵卷轧制为双层，然后经钎焊、将内层与外层熔焊为一体，该管连续生产、盘状包装，此管称为“双层卷焊管”；该复合材料制成的管、因其良好的机械力学性能及热导性能被广泛用于制冷、制热的热交换管，如空调、冰箱散热器、冷凝器等，用作液压管，如机床、车辆、起重机等；

4、双层卷焊管镀锌：将上述第3款制成的双层卷焊管镀锌，根据不同的需要可电镀锌、也可热镀锌，其中热镀锌称为热镀锌双层卷焊管，因电镀锌是在双层卷焊管的表面附着一层金属锌的单质、而热镀锌是熔融的锌液中的锌原子渗透至双层卷焊管表面的镀铜层中、形成了黄铜合金层、熔为一体，所以热镀锌双层卷焊管的镀锌层的附着力要远远强于电镀锌双层卷焊管，本发明与专利号为2013101362429的热镀锌双层卷焊管的发明专利为姊妹篇，本发明采用的是热镀锌双层卷焊管作为原材料进行加工的。

附图说明

以下结合附图对本发明做进一步说明：

附图是汽车制动输油管的涂塑固化生产设备，包括现行卧式涂塑固化设备及本发明立式涂塑固化设备的对比示意图；

附图所示汽车制动输油管的立式涂塑固化生产设备包括：L1放料装置、L2粗化装置、L3清洗装置、L4预热装置、L5导向装置、L6立式涂塑装置、L7立式固化炉、L8炉顶牵引装置、L9溶剂回收装置、以及L10收料装置；附图所示现行卧式涂塑固化生产设备的主要装置包括W1卧式涂塑装置、W2卧式固化炉。

具体实施方式

附图所示部件G，是汽车制动输油管的涂塑固化待加工工件。是盘状的镀锌双层卷焊管；

附图所示部件L1，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的放料装置；

附图所示部件L2，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的粗化装置。该装置是增强管材表面粗糙度的装置，使镀锌管与涂塑层产生更大的结合力，该粗化装置是采用物理方法进行粗化处理的，避免了现行化学粗化对环境造成的污染；

附图所示部件L3，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的清洗装置。是将粗化处理后的镀锌管进行清洁处理的装置；

附图所示部件L4，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设置的预热装置。是对清洁处理后的管材进行加热的装置，将管材加热至涂塑需要的温度，约300-400℃；

附图所示部件L5，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的导向装置。该装置是将预热后的管材从水平运行转为垂直向上运行的导向装置；

附图所示部件L6，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的涂塑装置。该装置是为预热后的镀锌管进行涂塑处理的装置，该装置将液态塑浆均匀地涂至预热后的镀锌管表面，由于管材具有较高的温度、所涂塑浆会迅速被管材表面吸附，涂塑后的管材因垂直向上运行、所涂塑浆在重力作用下会沿着管材的轴向均匀地向下流淌、使涂塑层厚度均匀一致，克服了现行卧式涂塑、如图W1所示，因工艺不合理、导致液态涂层沿着管材的径向向下流淌、使涂塑管的涂层厚度不均匀；

附图所示部件L7，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的立式固化炉。该炉是将现行约二十米余长的卧式固化炉如图所示W2竖立了起来，并大幅缩小了炉体的截面面积，在立式炉内一定温度下、经过一定的时间管材表面所涂塑浆逐渐固化，固化过程是所涂塑浆中的溶剂迅速挥发、溶质微粒熔为液态后再重新凝聚的过程，由于涂塑管在固化炉内是垂直向上运行的，所以尚未固化的部分液态涂层会沿着管材的轴向向下流淌，使涂层厚度均匀一致，涂塑层固化后牢牢附着在镀锌管表面，合理的工艺使产品质量显著提高，能耗大量下降；立式涂塑固化炉的炉壁设有多组加热体、多个温度传感装置、多个监视维修窗口，炉壁辅以高保温材料保温。采用立式涂塑固化炉是本发明的技术核心。

附图所示部件L8，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的炉顶牵引装置。该装置与涂塑装置下设置的部件L5导向装置建立一定的牵引张力，是牵动管材垂直向上运行、完成管材涂塑固化作业的动力装置；

附图所示部件L9，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的溶剂回收装置。该装置是将固化炉内涂有塑浆的管材在固化过程中排放的溶剂气体进行回收的装置，该装置设置在固化炉顶部一定的位置，通过抽气装置将固化炉内排放的气态溶剂吸收、经冷却处理后变成液态溶剂，回收的溶剂进行循环使用，同时避免了因废气排放对大气造成污染；

附图所示部件L11，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备中的温控装置的温度监测机构。在涂塑、固化装置的各部位均设有温度监测机构，涂塑、固化温控装置通过各部位的温度监测机构实时反馈的各部位的温度信息、通过智能化温度控制与管理实现自动修正、补偿，以使各部位温度满足使用的要求；

附图所示部件L10，是汽车制动输油管的立式涂塑固化设备的收料装置。该装置在炉顶牵引动力的驱动下，将涂塑固化后的涂塑管有序盘绕起来、包装入库；至此，汽车制动输油管的立式涂塑固化作业全部完成。

具体工艺流程如下：通过放料装置L1对待涂塑管进行放料；通过粗化装置L1对待涂塑管进行物理粗化处理，粗化之后通过清洗装置L3对待涂塑管进行清洗；通过预热装置L4将待涂塑管加热至300-400℃；导向装置L5将预热后的管材从水平运行转为垂直向上运行，再通过涂塑装置L6将液态塑浆均匀地涂至预热后的镀锌管表面；涂塑后的镀锌管在立式固化炉L7内将管材表面所涂塑浆逐渐固化；溶剂回收装置L9将固化炉内涂有塑浆的管材在固化过程中排放的溶剂气体进行回收，回收的溶剂进行循环使用；收料装置L10在炉顶牵引动力的驱动下将涂塑固化后的涂塑管有序盘绕起来；在涂塑、固化装置的各部位均设有温度监测机构L11，该监测机构实时反馈的各部位的温度信息、通过智能化温度控制与管理实现自动修正、补偿，以使各部位温度满足使用的要求。

镀锌涂塑双层卷焊管是西方汽车工业历经百年发展历练出来的定型产品，是汽车顶级安全部件，故对产品的机械力学性能、防腐性能、规格尺寸都有非常严格的技术要求，我国已于上世纪九十年代中期实现了国产化，但当时的设计理念侧重于满足产品的技术性要求、忽视了节能减排的要求；本发明是在完全满足产品的技术要求、并进一步提升了产品质量的前提下，通过生产工艺、设备的大胆创新，将传统卧式涂塑固化生产工艺改变成立式涂塑固化生产工艺，产生了能耗倍减、产能倍增、质量提高的良好效应，从而大幅降低了企业生产成本、提升了企业竞争能力，在中国汽车年产销量达仟万辆的庞大市场中，将为企业赢得更大市场创造巨大经济效应。

Claims (13)

1.一种汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

a、对待涂塑管进行放料；

b、对待涂塑管进行粗化处理；

c、对待涂塑管进行预热处理；

d、对待涂塑管进行立式涂塑固化处理；

e、对溶剂回收处理；

f、对涂塑固化后的管材进行收料、入库；

其中步骤d中包括：预热至一定温度的待涂塑管经导向从水平运行状态转为垂直向上运行状态后进行涂塑处理，涂塑后的管材由设置在立式固化炉顶部的牵引装置牵引从立式固化炉的底部垂直向上运行，所述牵引装置与设置在立式固化炉下部的导向机构对涂塑管施予的牵引动力与涂塑管自身的垂直向下的重力方向是同轴的；所涂塑浆在立式固化炉内逐渐固化。

2.权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于：所述立式固化炉的横断面积为卧式固化炉的1/4左右。

3.如权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于：所述立式固化炉的加热方式为炉体下部加热，炉体中、上部少量补偿。

4.如权利要求3所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于：所述立式涂塑固化炉的各部位所需精准的、稳定的温度是通过智能温度控制与精细管理实现的。

5.如权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于：所述立式固化炉内可同时运行处理2至多根涂塑管。

6.如权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于：步骤b中所述粗化处理是采用物理方法进行的。

7.如权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于：步骤e中溶剂回收处理是这样实现的：在所述立式固化炉顶上部设置的抽气装置将气体状态的溶剂吸收，再经冷却凝结成液态溶剂，予以回收。

8.如权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺，其特征在于：步骤c对待涂塑管材进行预热处理是在炉底设置的导向机构的前方进行的，将管材加热至要求的温度约300-400℃。

9.如权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺所使用的设备，其特征在于：包括放料装置、粗化装置、清洗装置、管材预热装置、导向机构、涂塑装置、立式固化炉、溶剂回收装置、炉顶牵引装置、收料装置、以及温控装置，所述放料装置、粗化装置、清洗装置、管材预热装置、导向机构依次水平设置，所述涂塑装置设置在所述导向机构的正上方、立式固化炉的正下方，所述炉顶牵引装置、溶剂回收装置、收料装置设置在所述固化炉的顶部，所述温控装置是所有需要加热的装置进行智能化温度控制与管理的装置。

10.如权利要求9所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺所使用的设备，其特征在于：所述立式固化炉的横断面积为卧式固化炉的1/4左右。

11.如权利要求10所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺所使用的设备，其特征在于：所述立式固化炉高达20余米，由内、外炉套、加热体、温度传感器、监视维修窗口、保温层等构成，所述立式固化炉内不同高位有不同的温度设置。

12.如权利要求1所述的汽车制动输油管的立式涂塑固化生产工艺所使用的设备，其特征在于：所述炉顶牵引装置与所述导向机构对涂塑管施予的牵引动力与涂塑管自身的垂直向下的重力方向是同轴的。

13.采用权利要求1所述工艺、权利要求9所述设备生产出的产品。

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