CN105944858B - 一种超声雾化金属前处理装置 - Google Patents

Abstract

一种超声雾化金属前处理装置，由低温进料端箱体、左侧低温过渡区箱体、左侧高温回收区箱体、左侧雾涂过渡区箱体、雾涂区箱体、右侧雾涂过渡区箱体、右侧高温回收区箱体、右侧低温过渡区箱体及低温出料端箱体连接形成的迷宫式工件输送通道；雾涂区箱体、低温进料端箱体和低温出料端箱体均位于低位，左、右两侧高温回收区箱体均位于高位；雾涂区箱体连接外设的雾化设备，在雾涂区箱体内安装有静电发射头；在左、右两侧高温回收箱位置均设有雾涂介质回收分离系统；低温进料端箱体内和低温出料箱体内通过安装制冷元件形成低温区域；在进料端箱体的进料口位置及出料端箱体的出料口的位置设有风幕。本装置达到了较好的雾涂效果，且避免了雾涂介质外溢。

Description

一种超声雾化金属前处理装置

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，特别涉及一种超声雾化金属前处理装置。

背景技术

涂装是工程机械产品表面制造工艺中的一个重要环节。金属前处理是涂装中不可缺少的重要工序，是提高涂膜的附着力、耐蚀性和装饰性的关建环节。金属前处理的水平高低，直接关系到涂装质量的优劣，进而关系到涂装产品寿命的长短和市场竞争力的大小，甚至关系到涂装产品价值的高低。传统的金属表面前处理过程生产工艺繁琐复杂，耗能高、工艺条件要求苛刻、质量稳定性较差，而且存在人员配置多，实施过程中伴随有大量废水废酸、碱液排放、甚至是强致癌重金属的排放等问题。这样，在后期的废液处理过程中需要投入大量的人力、物力来完成，给企业造成很大的压力，同时对环境保护带来很多不可预测的隐患。最近出现的静电雾涂方式只是提出概念性的表述，并没有形成实际可操作的技术方案。对金属表面进行静电雾涂处理的装置在设计时，需要满足以下几个条件：

1、提供足够浓度的雾气，这样才能保证金属表面涂膜的厚度和均匀性；

2、雾涂过程中挥发和沉积的雾涂介质，均需要及时的回收，这样，可减少雾涂介质外溢的几率，另外，也可实现资源的回收再利用。

2、静电雾涂处理装置的进料口和出料口需要通过风幕机产生风幕来进行良好密封，这样，一方面不会对金属件的输送造成影响，另一方面使静电雾涂处理装置形成相对密封的作业环境，这样，才能解决避免雾涂介质外溢而对环境造成污染；另外，要避免风幕机吹出来的高速空气对雾涂工作区的雾气造成干扰，以保证雾涂工作区内雾气的稳定性和均匀性。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种超声雾化金属前处理装置，该处理装置能过提供足够浓度的雾涂雾气，以保证涂层的厚度和均匀性，该处理装置可实现对挥发和沉积的雾涂介质的回收，从而可大幅度减小雾涂介质的外溢；该处理装置在工件的进入端和输出端具有较好的气密封结构，以避免雾涂介质外溢。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种超声雾化金属前处理装置，其特征在于：包括雾涂区箱体、左侧雾涂过渡区箱体、右侧雾涂过渡区箱体、左侧高温回收区箱体、右侧高温回收区箱体、左侧低温过渡区箱体、右侧低温过渡区箱体、低温进料端箱体和低温出料端箱体；雾涂区箱体、低温进料端箱体和低温出料端箱体均位于低位，左、右两侧高温回收区箱体均位于高位，形成高低位差，左、右两侧低温过渡区箱体及左、右两侧雾涂过渡区箱体均倾斜设置；低温进料端箱体和左侧低温过渡区箱体前后对接形成第一输送通道段，左侧高温回收区箱体、左侧雾涂过渡区箱体、雾涂区箱体、右侧雾涂过渡区箱体、右侧高温回收区箱体前后依次对接形成第二输送通道段，右侧低温过渡区箱体及低温出料端箱体前后对接形成第三输送通道段，第一输送通道段和第三输送通道段对称设置在第二输送通道段的两侧，且第一输送通道段的布置方向、第三输送通道段的布置方向均与第二输送通道段的布置方向形成不小于90°的夹角，使第一输送通道段、第二输送通道段和第三输送通道段依次连接形成迷宫式工件输送通道，在工件输送通道的顶部设置有用于输送工件的链轨；在雾涂区箱体的侧壁上设置有进雾口，在雾涂区箱体的底部设置有出雾口和回液口，进雾口与出雾口通过管路与外设的雾化设备连接，在回液口位置安装有阀门；在雾涂区箱体内安装有静电发射头，静电发射头与外设的静电发生器连接；在雾涂区箱体内设置有浓度测试探头，浓度测试探头与外部控制系统连接；在左、右两侧高温回收区箱体上均设有雾涂介质回收口和回气口，雾涂介质回收口与回气口之间通过外设的回收分离装置连接，形成雾涂介质回收分离系统；在低温进料端箱体上和低温出料箱体上均安装有制冷元件，制冷元件与外设的制冷系统连接，使低温进料端箱体内和低温出料箱体内均形成低温区域，在进料端箱体的进料口位置及出料端箱体的出料口的位置均安装有风幕机，风幕机在进料口位置和出料口位置形成风幕。

优选的：在雾涂区箱体内还设置有制冷盘管，制冷盘管固定在箱体的两侧壁上，制冷盘管与外设的制冷系统连接。

优选的：左侧高温回收区箱体由依次连接的左侧回收段、左侧高温段和左侧高温过渡段构成；右侧高温回收区箱体由依次连接的右侧回收段、右侧高温段和右侧高温过渡段构成；左侧回收段和右侧回收段分别与左侧雾涂过渡区箱体的上端及右侧雾涂过渡区箱体的上端连接，左侧高温过渡段和右侧高温过渡段分别与左侧低温过渡区箱体的上端及右侧低温过渡区箱体的上端连接；位于两侧的雾涂介质回收口和回气口分别设置在对应侧高温回收箱体的回收段上、且雾涂介质回收口设置在对应侧高温回收箱体的回收段的顶部位置；在左、右两侧高温回收区箱体的高温段的顶部均设置有热风出口，在左、右两侧高温回收区箱体的高温段上靠近底部的位置均设置有热风进口，在左、右两侧高温回收区箱体的高温段内的底部位置均安装有热风机，热风出口与对应的热风进口通过外设的热风输送管路连接，热风进口与对应的热风机的进气口连接，热风机的出气口与对应侧高温回收区箱体的高温段的内腔形成空气流通，使热风进口、热风出口及热风机的连接结构形成热风循环回路、并在对应的高温段内形成热风帘。

优选的：在雾涂区箱体的顶部还设置有多个防爆口，在每个防爆口位置均设置有一防爆口盖，防爆口盖与对应防爆口通过密封垫片形成密封接触。

优选的：所述回收分离装置包括抽风机和回收箱，在回收箱上设有进气口和出气口，抽风机的进气口与对应侧高温回收区箱体的雾涂介质回收口连接，抽风机的出气口与回收箱的进气口连接，回收箱的出气口与对应侧高温回收区箱体的回气口连接，在回收箱内布置有制冷盘管，制冷盘管与外设的制冷系统连接。

优选的：左、右两侧高温回收区箱体的底面高于雾涂区箱体的顶面。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本超声雾化金属前处理装置采用迷宫式工件输送通道结构，将雾涂区箱体置于中部的低位区域，雾涂区箱体的两侧设置倾斜向上的左、右两雾涂过渡区箱体，这样，利用高低位差，便于在雾涂区箱体内形成足够浓度的雾气，另外，雾涂工作区远离工件输入端和输出端，这样，就避免了工件输入端和输出端的气流对雾涂工作区内的气流造成干扰，保证了雾涂工作区内雾气的稳定性，稳定的、足够浓度的雾气保证了在工件的表面形成涂层的厚度和均匀性，达到了较好的雾涂效果。

2、本超声雾化金属前处理装置，通过在左、右两侧高温回收区箱体所在的区域分别设置雾涂介质回收分离系统，实现了向上挥发的雾涂介质的回收利用，通过在雾涂区箱体的底部设置回液口及阀门，这样，可定期实现对沉积的雾涂介质的回收，由于设置了上述的气、液回收系统，这样，就大幅度减少了雾涂介质的外溢，同时也可实现雾涂介质的再利用。

3、本超声雾化金属前处理装置通过在低温进料端箱体所在区域和低温出料端箱体所在区域设置制冷元件，使工件输送通道的两端形成低温区域，两端的低温区域与形成在进料口和出料口的风幕相配合，在工件输送通道的两端分别形成制冷密封区，这样，一方面对工件输送通道外的空气起到屏蔽作用，另一方面对工件输送通道内的空气也起到屏蔽作用，从而避免了未回收掉的少量残存雾涂介质在进料口和出料口形成外溢，进而避免了对外界环境造成污染。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图Ⅰ；

图2是本发明的立体结构示意图Ⅱ；

图3是本发明雾涂区箱体去掉顶盖部分的俯视图；

图4是图3的A-A剖视图。

图中：1、雾涂区箱体；1-1、进雾口；1-2、出雾口；1-3、回液口；1-4、防爆口；1-5、防爆口盖；2、左侧雾涂过渡区箱体；3、右侧雾涂过渡区箱体；4、左侧高温回收区箱体；5、右侧高温回收区箱体；6、左侧低温过渡区箱体；7、右侧低温过渡区箱体；8、低温进料端箱体；9、低温出料端箱体；10、雾化机；11、储存罐；12、静电发射头；13、制冷盘管；14、风幕机；15、制冷盘管；16、热风输送管路；17、抽风机；18、回收箱；1^，、工件。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1-4，一种超声雾化金属前处理装置，该处理装置采用由多个箱体依次对接形成的迷宫式输送通道结构，具体结构为：包括雾涂区箱体1、左侧雾涂过渡区箱体2、右侧雾涂过渡区箱体3、左侧高温回收区箱体4、右侧高温回收区箱体5、左侧低温过渡区箱体6、右侧低温过渡区箱体7、低温进料端箱体8和低温出料端箱体9。雾涂区箱体、低温进料端箱体和低温出料端箱体均位于低位，左、右两侧高温回收区箱体均位于高位，形成高低位差，左、右两侧低温过渡区箱体及左、右两侧雾涂过渡区箱体均倾斜设置。低温进料端箱体和左侧低温过渡区箱体前后对接形成第一输送通道段，左侧高温回收区箱体、左侧雾涂过渡区箱体、雾涂区箱体、右侧雾涂过渡区箱体、右侧高温回收区箱体前后依次对接形成第二输送通道段，右侧低温过渡区箱体及低温出料端箱体前后对接形成第三输送通道段。第一输送通道段和第三输送通道段对称设置在第二输送通道段的两侧，且第一输送通道段的布置方向、第三输送通道段的布置方向均与第二输送通道段的布置方向形成不小于90°的夹角，使第一输送通道段、第二输送通道段和第三输送通道段依次连接形成迷宫式工件输送通道。在该工件输送通道的顶部设置有用于输送工件的链轨，具体的，链轨的布置方向与工件输送通道的整体布置方向保持一致，链轨用于吊运工件，使工件从低温进料端箱体的进料口进入到工件输送通道内，先后通过低温进料端箱体、左侧低温过渡区箱体、左侧高温回收区箱体和左侧雾涂过渡区箱体，然后进入到雾涂区箱体内，在该箱体内对工件表面进行静电雾涂处理，在静电雾涂处理后，先后通过右侧雾涂过渡区箱体、右侧高温回收区箱体、右侧低温过渡区箱体和低温出料端箱体，最后通过低温出料端箱体的出料口输出。在雾涂区箱体的侧壁上设置有进雾口1-1，在雾涂区箱体的底部设置有出雾口1-2和回液口1-3，进雾口与出雾口通过管路与外设的雾化设备连接，雾化设备采用雾化机10，雾化机与存储雾涂介质的储液罐11连接。在回液口位置安装有阀门，阀门在附图中未示出，这样，随着工作时间的积累会有一定数量的雾涂液体凝聚到雾涂区箱体的底部，打开阀门定期收集这些液体过滤后勾兑处理，可实现再循环利用。在雾涂区箱体内安装有静电发射头12，静电发射头与外设的静电发生器连接，在工作状态中静电发射头持续的给工作介质加静电，使工作介质带有电荷，静电发生器集成在本前处理装置的控制系统中，以手动或者自动的方式来启动与关闭，其中静电发生器在附图中未示出。在雾涂区箱体内设置有浓度测试探头，浓度测试探头与外部控制系统连接，浓度检测探头及外部控制系统在附图中未示出，浓度测试探头用于测试雾涂区箱体内的雾涂介质的浓度，并将浓度值及时反馈给外部控制系统，以控制上述雾化机的运行状况，浓度检测探头在雾涂区箱体内的设置位置在不影响工件输送及上述静电发生探头布置的情况下，可灵活设置。在左、右两侧高温回收区箱体上均设有雾涂介质回收口和回气口，雾涂介质回收口与回气口之间通过外设的回收分离装置连接，形成雾涂介质回收分离系统。具体的，工件在雾涂区箱体内进行雾涂处理过程中，沿着左、右两侧雾涂过渡区箱体斜坡面上行挥发的雾涂介质，由于高低温差，会在左、右两侧的高温回收区箱体内以气态的方式形成聚集，这样，通过雾涂介质回收口，可将携带有雾涂介质的空气进行回收，携带有雾涂介质空气在外设的回收分离装置内实现雾涂介质与空气的分离，然后通过回气口将空气返送回高温回收区箱体内，这样，保证了两侧高温回收区箱体内的气流的稳定。在低温进料端箱体上和低温出料箱体上均安装有制冷元件，比如，采用常见的制冷盘管13，制冷元件与外设的制冷系统连接，使低温进料端箱体内和低温出料箱体内均形成低温区域。在进料端箱体的进料口位置及出料端箱体的出料口的位置均安装有风幕机14，风幕机在进料口位置和出料口位置形成风幕。两端的低温区域与形成在进料口和出料口的风幕相配合，在工件输送通道的两端分别形成制冷密封区，这样，一方面对工件输送通道外的空气起到屏蔽作用，另一方面对工件输送通道内的空气也起到屏蔽作用，从而避免了未回收掉的少量残存雾涂介质在进料口和出料口形成外溢，进而避免了对外界环境造成污染。

上述结构中，在雾涂区箱体内还进一步设置有制冷盘管15，制冷盘管固定在箱体的两侧壁上，制冷盘管与外设的制冷系统连接。通过在雾涂区箱体内设置制冷盘管，可为雾涂工作空间创造稳定的低温环境温度，这样，易于保证雾涂工作区内的雾涂介质的浓度，另外，也弱化了雾涂介质沿左、右两侧雾涂过渡区箱体上行的扩散量。

上述结构中，左侧高温回收区箱体由依次连接的左侧回收段4-1、左侧高温段4-2和左侧高温过渡段4-3构成。右侧高温回收区箱体由依次连接的右侧回收段5-1、右侧高温段5-2和右侧高温过渡段5-3构成。左侧回收段和右侧回收段分别与左侧雾涂过渡区箱体的上端及右侧雾涂过渡区箱体的上端连接，左侧高温过渡段和右侧高温过渡段分别与左侧低温过渡区箱体的上端及右侧低温过渡区箱体的上端连接。设置在两侧的雾涂介质回收口和回气口分别设置在对应侧高温回收箱体的回收段上、且雾涂介质回收口设置在对应侧高温回收箱体的回收段的顶部位置。在左、右两侧高温回收区箱体的高温段的顶部均设置有热风出口，在左、右两侧高温回收区箱体的高温段上靠近底部的位置均设置有热风进口，在左、右两侧高温回收区箱体的高温段内的底部位置均安装有热风机，热风出口与对应的热风进口通过外设的热风输送管路16连接，热风进口与对应的热风机的进气口连接，热风机的出气口与对应侧高温回收区箱体的高温段的内腔形成空气流通，使热风进口、热风出口及热风机的连接结构形成热风循环回路、并在对应的高温段内形成热风帘。通过将左、右两侧高温回收区箱体分成三个功能段，并将热风循环回路设置在高温段上、将雾涂介质回收分离系统设置在回收段上，这样，一方面可进一步提高左、右两侧高温回收区箱体内的温度，使挥发到左、右两侧高温回收区箱体内的雾涂介质充分的气化；另一方面通过热风循环回路形成的热风帘起到阻隔作用，使雾涂介质聚集到回收段位置，通过雾涂介质回收系来进行回后，达到了更好的回收效果。

上述结构中，为提高本前处理装置工作的安全性，在雾涂区箱体的顶部还设置有多个防爆口1-4，在每个防爆口位置均设置有一防爆口盖1-5，防爆口盖与对应防爆口通过密封垫片形成密封接触。具体的，防爆口盖可通过多种方式设置在防爆口位置，优选的方式是：防爆口盖的一边与对应防爆口的一侧形成铰连接，这样，当设备运行中操作不当或特别状况引起的燃烧，导致箱体内压力突然升高，当压力升高至一定值时，防爆口盖自行开启、且不会飞出，实现了泄压，以保护设备和现场人员。

上述结构中，所述回收分离装置包括抽风机17和回收箱18，在回收箱上设有进气口和出气口，抽风机的进气口与对应侧高温回收区箱体的雾涂介质回收口连接，抽风机的出气口与回收箱的进气口连接，回收箱的出气口与对应侧高温回收区箱体的回气口连接，在回收箱内布置有制冷盘管，制冷盘管与外设的制冷系统连接。采用本回收分离装置便于雾涂介质液化，沉积在回收箱内的下部位置，使空气与雾涂介质达到良好的分离效果。

上述结构中，左、右两侧高温回收区箱体的底面高于雾涂区箱体的顶面。这样，能够在处于低处的雾涂箱体内形成一定高度的工作介质雾层，便于大型工件浸泡于工作介质雾气中实现静电上膜。由于雾气的密度大于空气的密度，所以工作介质雾气会均匀的、稳定的布满处于低处的雾涂箱工作区，既能满足涂膜工艺要求又大幅度降低了爬高向外扩散。

上述与设置在雾涂区箱体内的制冷盘管对应的制冷系统、与设置在低温进料端箱体和低温出料端箱体上的制冷元件对应的制冷系统、与设置在回收箱内的制冷盘管对应的制冷系统，可采用同一制冷系统或分别采用独立的制冷系统等。

本超声雾化金属前处理装置的工作流程为：

工件1，(挂件)沿着链轨由低温进料端箱体的进料口进入到该端的制冷密封区，然后经左侧低温过渡区箱体爬坡到左侧高温回收区箱体内，工件在左侧高温回收区箱体内被预热，然后经左侧雾涂过渡区箱体下坡到雾涂区箱体内，在雾涂区箱体内，带有电荷的雾气吸附在工件的表面上，随着链轨的运转，工件表面形成均匀可控的薄膜，然后经右侧雾涂过渡区箱体爬坡到右侧高温回收箱内，在右侧高温回收箱内，工件表面的薄膜很快成型干透；然后经右侧低温过渡区下坡到低温进料端箱体内，经该端的制冷密封区后，最后从低温进料端箱体的出料口输出，至此完成了工件的整个超声雾化前处理过程。在这个过程中，雾涂介质大部分被吸附到工件表面，形成薄膜，只有少量的雾涂介质混合到空气中，向上扩散到左、右两侧的高温回收区箱体内，在高温回收箱内，被高速热风形成的风帘阻隔，雾涂介质聚集到回收段位置，并通过设置在两侧高温回收区内的回收分离系统进行回收，回收后剩余的极少量的雾涂介质被两端的制冷密封区所屏蔽，这样，就做到了不外泄、不污染。

以上所述仅为本发明的较佳施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所做的等效变化与修饰，比如，防爆口盖通过胶带固定密封在防爆口位置等，均落入本发明的技术范围。

Claims (6)

1.一种超声雾化金属前处理装置，其特征在于：包括雾涂区箱体、左侧雾涂过渡区箱体、右侧雾涂过渡区箱体、左侧高温回收区箱体、右侧高温回收区箱体、左侧低温过渡区箱体、右侧低温过渡区箱体、低温进料端箱体和低温出料端箱体；雾涂区箱体、低温进料端箱体和低温出料端箱体均位于低位，左、右两侧高温回收区箱体均位于高位，形成高低位差，左、右两侧低温过渡区箱体及左、右两侧雾涂过渡区箱体均倾斜设置；低温进料端箱体和左侧低温过渡区箱体前后对接形成第一输送通道段，左侧高温回收区箱体、左侧雾涂过渡区箱体、雾涂区箱体、右侧雾涂过渡区箱体、右侧高温回收区箱体前后依次对接形成第二输送通道段，右侧低温过渡区箱体及低温出料端箱体前后对接形成第三输送通道段，第一输送通道段和第三输送通道段对称设置在第二输送通道段的两侧，且第一输送通道段的布置方向、第三输送通道段的布置方向均与第二输送通道段的布置方向形成不小于90°的夹角，使第一输送通道段、第二输送通道段和第三输送通道段依次连接形成迷宫式工件输送通道，在工件输送通道的顶部设置有用于输送工件的链轨；在雾涂区箱体的侧壁上设置有进雾口，在雾涂区箱体的底部设置有出雾口和回液口，进雾口与出雾口通过管路与外设的雾化设备连接，在回液口位置安装有阀门；在雾涂区箱体内安装有静电发射头，静电发射头与外设的静电发生器连接；在雾涂区箱体内设置有浓度测试探头，浓度测试探头与外部控制系统连接；在左、右两侧高温回收区箱体上均设有雾涂介质回收口和回气口，雾涂介质回收口与回气口之间通过外设的回收分离装置连接，形成雾涂介质回收分离系统；在低温进料端箱体上和低温出料箱体上均安装有制冷元件，制冷元件与外设的制冷系统连接，使低温进料端箱体内和低温出料箱体内均形成低温区域，在进料端箱体的进料口位置及出料端箱体的出料口的位置均安装有风幕机，风幕机在进料口位置和出料口位置形成风幕。

2.根据权利要求1所述超声雾化金属前处理装置，其特征在于：在雾涂区箱体内还设置有制冷盘管，制冷盘管固定在箱体的两侧壁上，制冷盘管与外设的制冷系统连接。

3.根据权利要求1所述超声雾化金属前处理装置，其特征在于：左侧高温回收区箱体由依次连接的左侧回收段、左侧高温段和左侧高温过渡段构成；右侧高温回收区箱体由依次连接的右侧回收段、右侧高温段和右侧高温过渡段构成；左侧回收段和右侧回收段分别与左侧雾涂过渡区箱体的上端及右侧雾涂过渡区箱体的上端连接，左侧高温过渡段和右侧高温过渡段分别与左侧低温过渡区箱体的上端及右侧低温过渡区箱体的上端连接；位于两侧的雾涂介质回收口和回气口分别设置在对应侧高温回收箱体的回收段上、且雾涂介质回收口设置在对应侧高温回收箱体的回收段的顶部位置；在左、右两侧高温回收区箱体的高温段的顶部均设置有热风出口，在左、右两侧高温回收区箱体的高温段上靠近底部的位置均设置有热风进口，在左、右两侧高温回收区箱体的高温段内的底部位置均安装有热风机，热风出口与对应的热风进口通过外设的热风输送管路连接，热风进口与对应的热风机的进气口连接，热风机的出气口与对应侧高温回收区箱体的高温段的内腔形成空气流通，使热风进口、热风出口及热风机的连接结构形成热风循环回路、并在对应的高温段内形成热风帘。

4.根据权利要求1所述超声雾化金属前处理装置，其特征在于：在雾涂区箱体的顶部还设置有多个防爆口，在每个防爆口位置均设置有一防爆口盖，防爆口盖与对应防爆口通过密封垫片形成密封接触。

5.根据权利要求1所述超声雾化金属前处理装置，其特征在于：所述回收分离装置包括抽风机和回收箱，在回收箱上设有进气口和出气口，抽风机的进气口与对应侧高温回收区箱体的雾涂介质回收口连接，抽风机的出气口与回收箱的进气口连接，回收箱的出气口与对应侧高温回收区箱体的回气口连接，在回收箱内布置有制冷盘管，制冷盘管与外设的制冷系统连接。

6.根据权利要求1所述超声雾化金属前处理装置，其特征在于：左、右两侧高温回收区箱体的底面高于雾涂区箱体的顶面。