CN106191764B - 一种自动化节能无尘金属共渗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化节能无尘金属共渗系统，包括两个平行设置的自动出料反应釜、自动移动式加温保温装置、吹风降温装置和地沟清洗除尘分离输送装置；本发明取得的有益效果是：(1)自动化程度高，安全性能高；(2)渗透完成后，从釜体中倒入地沟清洗除尘分离输送装置中的工件、炉料和锌灰能自动在地沟中完成分离，且能彻底的进行清洗，不会产生粉尘，因而环保性能好；(3)能大大降低能源的消耗量，尤其大大降低整个系统的耗电量；(4)整个系统的制造成本低，进一步降低了生产成本。

Description

一种自动化节能无尘金属共渗系统

技术领域

本发明涉及一种金属共渗系统，特别是一种自动化节能无尘金属共渗系统。

背景技术

传统粉末渗锌及多元合金共渗炉在金属材料保护方面应用广泛，但现有的渗炉在长期使用中存在以下缺陷：

第一，目前现有的渗炉，为了提高工作效率，一般采用长度为3-12米，直径0.8-3米左右的圆形或多边形回转反应釜，但是由于该反应釜直径较大，在渗透过程中反应釜中心部分与与边缘部分温差大，因而容易造成工件渗层厚度不一，产品一致性差，渗透效果难以控制。

第二，现有的渗炉一般包括两只反应釜，即一只在线加温渗透，另一只进行降温装卸料，两只只反应釜轮换进行工作，这样可以不浪费加温装置的工作时间，但在反应釜渗透完成后，需要进行吊装更换，刚从保温炉内吊装出的反应釜温度至少在400℃以上，同时传统反应釜自身重量加上工件和炉料重量也至少在4-20吨之间，而且由于工件和炉料在反应釜内一般装填70％左右，工件和炉料在吊装时很容易移动，因此这种大型高温的反应釜吊装工作具有相当大的危险性，安全性能差。

第三，现有的反应釜由于尺寸巨大，为了装卸料方便，一般采取侧面进行长方形开口的方式，在卸料倾倒时，工件和炉料同时掉落地面，高温粉体炉料夹杂着热蒸汽和粉尘会迅速升腾到车间内，造成严重的粉尘污染，如果没有封闭式粉尘除尘装置，车间内的工人半小时内都无法正常工作，工作环境相当恶劣，长此以往会造成从事粉末渗锌工作的工人患有尘肺病。

第四，现有的反应釜由于尺寸巨大，制造时为了增加强度至少采用厚度20mm以上钢板进行焊接制作，釜体尺寸越大钢板厚度越厚，钢板尺寸越厚加温时间越长，加温时间越长工作效率越低。耗能也越大。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种自动化程度高、安全性能高、防尘性能好、生产成本低以及具有良好的环保性能的自动化节能无尘金属共渗系统。

为了解决上述问题，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，包括两个平行设置的自动出料反应釜、自动移动式加温保温装置、吹风降温装置和地沟清洗除尘分离输送装置；

所述自动出料反应釜包括铰接在地面上的支架，所述支架上固定有固定架，所述固定架上设有电机，电机上设有减速器，所述减速器上设有主轴，所述主轴上固定有转轴，所述转轴的前端固定有釜体，所述支架上设有轴承座，所述转轴插入于轴承座中，所述固定架下方的地面上设有气缸，所述气缸上设有顶杆，所述顶杆的顶端与固定架相铰接，所述釜体的外端面上设有出料口；

所述自动移动式加温保温装置包括两根固定于地面上的立柱，所述立柱的顶端固定有小车滑轨，所述小车滑轨上设有小车，小车的底部设有若干个小车车轮，所述小车车轮套接在小车滑轨上，小车的底部固定有一根立杆，所述立杆的底部固定有合页轴，所述合页轴上设有两片能沿合页轴旋转的合页，每片合页上分别固定有一个加温保温本体，小车的顶面固定有一个拉拽电机，所述拉拽电机上设有拉拽主轴，所述拉拽主轴上固定有卷筒，卷筒上缠绕有两根拉绳，两根拉绳的缠绕方向相反，所述小车的左右两侧均设有一个滑轮，两根拉绳的另外一端均绕过滑轮后分别与两个加温保温本体的外壁相连接，所述加温保温本体的中心处均设有一个包覆釜体的空腔，所述空腔的四周均布有电加热管，所述加温保温本体上还设有自动控制电加热管温度的自动温控机构；

所述地沟清洗除尘分离输送装置包括地沟和固定在地沟旁边的过滤桶，所述过滤桶内设有砂石，所述砂石的上方设有海绵，所述过滤桶内还盛放有热水，所述过滤桶的底部连接有进水管，所述进水管上设有进水泵，所述地沟内设有振动器，所述振动器的上方设有筛体，所述筛体的底部为斜面，所述斜面的最低端设有排污口，所述筛体上设有第一筛网和第二筛网，所述第一筛网位于第二筛网的正上方，所述进水管的另外一端置于筛体的正上方，所述排污口连接有一根污水管，所述污水管的另外一端置于过滤桶的正上方，所述污水管上设有一个污水泵。

进一步，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，还包括一个自动加料装置，所述自动加料装置包括输送轨道和输送机，所述输送机的底部设有输送轮，所述输送轮套接于输送轨道上，所述输送机上设有盛放工件用的料斗，所述料斗的上方设有提升机构，所述提升机构的顶部设有输送带，所述输送带的入口处设有自动计数器，所述输送带的输出端与釜体相匹配。

进一步，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，所述吹风降温装置为大型工业风扇。

进一步，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，所述热水的温度为80℃，所述第一筛网的网孔直径为6mm，所述第二筛网的网孔直径为2mm。

进一步，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，所述釜体的长度为1.4-2.2米，所述釜体的横截面为多边形或圆形，所述圆形的直径为0.3-0.6米所述多边形的对角线的长度为0.3-0.6米。

进一步，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，所述地沟为长条形，地沟宽度为0.9-1.5米，深度为1.8-2.5米。

进一步，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，所述主轴和转轴之间设有联轴器。

进一步，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，所述小车滑轨的两端均固定有一个限位块。

本发明取得的有益效果是：(1)自动出料反应釜、自动移动式加温保温装置、吹风降温装置和地沟清洗除尘分离输送装置由电机或气缸驱动，因而自动化程度高，同时由于整个过程不需要人工参与，因而安全性能高；(2)渗透完成后，从釜体中倒入地沟清洗除尘分离输送装置中的工件、炉料和锌灰能自动在地沟中完成分离，且能彻底的进行清洗，不会产生粉尘，因而环保性能好；(3)与现有的渗炉相比，本发明的共渗系统，节能降耗50％以上，因而能大大降低能源的消耗量，尤其大大降低整个系统的耗电量；(4)整个系统的制造成本低，且占用厂房小，同时不需要匹配大型吊装设备，因而能大大降低生产设备的投资，进一步降低了生产成本。

附图说明

图1是自动出料反应釜的结构示意图。

图2是自动出料反应釜与地沟清洗除尘分离输送装置的结构示意图。

图3是自动出料反应釜加温保温时的结构示意图。

图4是自动移动式加温保温装置的结构示意图。

图5是自动上料装置的主视图。

图6是自动上料装置的右视图。

图中：1、釜体，2、转轴，3、轴承座，4、联轴器，5、减速器，6、电机，

7、顶杆，8、气缸，9、固定架，10、支架，11、地面，12、筛体，13、第二筛网，

14、振动器，15、污水泵，16、污水管，17、第一筛网，18、进水管，19、进水泵，

20、砂石，21、过滤桶，22、海绵，23、合页轴，24、电加热管，25、合页，

26、加温保温本体，27、立柱，28、立杆，29、滑轮，30、拉绳，31、卷筒，

32、拉拽电机，33、小车，34、小车车轮，35、小车滑轨，36、限位块，

37、输送轮，38、输送机，39、提升机构，40、自动计数器，41、输送带，

42、输送轨道，43、料斗。

具体实施方式

如图1-图6所示，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，包括两个平行设置的自动出料反应釜、自动移动式加温保温装置、吹风降温装置和地沟清洗除尘分离输送装置；

所述自动出料反应釜包括铰接在地面11上的支架10，所述支架10上固定有固定架9，所述固定架9上设有电机6，电机6上设有减速器5，所述减速器5上设有主轴，所述主轴上固定有转轴2，所述转轴2的前端固定有釜体1，所述支架上设有轴承座3，所述转轴2插入于轴承座3中，所述固定架9下方的地面11上设有气缸8，所述气缸8上设有顶杆7，所述顶杆7的顶端与固定架9相铰接，所述釜体1的外端面上设有出料口；所述自动移动式加温保温装置包括两根固定于地面11上的立柱27，所述立柱27的顶端固定有小车滑轨35，所述小车滑轨35上设有小车33，小车33的底部设有若干个小车车轮34，所述小车车轮34套接在小车滑轨35上，小车33的底部固定有一根立杆28，所述立杆28的底部固定有合页轴23，所述合页轴23上设有两片能沿合页轴23旋转的合页25，每片合页25上分别固定有一个加温保温本体26，小车33的顶面固定有一个拉拽电机32，所述拉拽电机32上设有拉拽主轴，所述拉拽主轴上固定有卷筒31，卷筒31上缠绕有两根拉绳30，两根拉绳30的缠绕方向相反，所述小车33的左右两侧均设有一个滑轮29，两根拉绳30的另外一端均绕过滑轮29后分别与两个加温保温本体26的外壁相连接，所述加温保温本体26的中心处均设有一个包覆釜体1的空腔，所述空腔的四周均布有电加热管24，所述加温保温本体26上还设有自动控制电加热管24温度的自动温控机构；所述地沟清洗除尘分离输送装置包括地沟和固定在地沟旁边的过滤桶21，所述过滤桶21内设有砂石20，所述砂石20的上方设有海绵22，所述过滤桶21内还盛放有热水，所述过滤桶21的底部连接有进水管18，所述进水管18上设有进水泵19，所述地沟内设有振动器14，所述振动器14的上方设有筛体12，所述筛体12的底部为斜面，所述斜面的最低端设有排污口，所述筛体12上设有第一筛网17和第二筛网13，所述第一筛网17位于第二筛网13的正上方，所述进水管18的另外一端置于筛体12的正上方，所述排污口连接有一根污水管16，所述污水管16的另外一端置于过滤桶21的正上方，所述污水管16上设有一个污水泵15；还包括一个自动加料装置，所述自动加料装置包括输送轨道42和输送机38，所述输送机38的底部设有输送轮37，所述输送轮37套接于输送轨道42上，所述输送机38上设有盛放工件用的料斗43，所述料斗43的上方设有提升机构39，所述提升机构39的顶部设有输送带41，所述输送带41的入口处设有自动计数器40，所述输送带41的输出端与釜体1相匹配；所述吹风降温装置为大型工业风扇；所述热水的温度为80℃，所述第一筛网17的网孔直径为6mm，所述第二筛网13的网孔直径为2mm；所述釜体1的长度为1.4-2.2米，所述釜体1的横截面为多边形或圆形，所述圆形的直径为0.3-0.6米，所述多边形的对角线的长度为0.3-0.6米；所述地沟为长条形，地沟宽度为0.9-1.5米，深度为1.8-2.5米；所述主轴和转轴2之间设有联轴器4；所述小车滑轨35的两端均固定有一个限位块36。

具体使用的时候，首先在釜体内加入工件、锌粉和炉料，然后将釜体1封闭，之后即可启动自动移动式加温保温装置，启动自动移动式加温保温装置的时候，首先启动小车33，使该小车33沿小车滑轨35移动至该釜体1正上方，然后启动拖拽电机32，使拖拽电机32的拖拽主轴带动卷筒31沿逆时针转动，随着卷筒31不断的转动，拉绳30就会不断的松开，随着拉绳30的不断松开，设置下小车33下方的立杆28上的两个加温保温本体26就会向下旋转并将釜体1包覆起来，之后启动温控机构，通过电加热管24对釜体1进行加热即可，加热过程中，启动电机6，经减速器5减速后，主轴及转轴2就会带动釜体1不断的转动，因而釜体1和釜体1内的工件受热均匀，从而取得均匀的渗透效果。

渗透处理完成后，关闭电机6，同时通过温控机构关闭电加热管24，然后再次启动拖拽电机32，使拖拽主轴带动卷筒31沿顺时针方向转动，此时，拉绳30就会不断的拉动加温保温本体26沿合页轴23向上转动，从而使加温保温本体26与釜体1分离，分离之后，再通过吹风降温装置对釜体1和釜体1内的工件进行降温，当温度降至100℃以下的时候，启动气缸8，气缸8顶部的顶杆7就会不断的向上移动，随着顶杆7不断向上移动，靠近电机6一侧的釜体1就会被抬高，随着釜体1的不断抬高，釜体1内的工件、炉料和锌粉就会被不断的倒入地沟中，当顶杆7升至最高点的时候，釜体1内的工件、炉料和锌粉就会被完全倒入地沟中。

倒入地沟中的工件、炉料和锌粉，首先进入筛体12中，进入筛体12中之后，启动进水泵19、污水泵15和振动器14，进水泵19启动之后，过滤桶21中的热水就会经过进水管18不断的流入筛体12中对工件、炉料和锌粉进行冲洗，振动器14启动之后，筛体12中的第一筛网17和第二筛网13则会不断的对工件、炉料和锌粉进行筛分，由于第一筛网17的网孔直径为6mm，第二筛网13的网孔直径为2mm，炉料的直径一般为3mm左右，锌粉的直径远远小于2mm，工件的尺寸通常的大于6mm，因此经过第一筛网17和第二筛网13的不断筛分和热水的冲洗，工件会被清洗干净并被分离于第一筛网17的上方，炉料则会被分离于第二筛网13的上方，锌粉因为颗粒最小则会落于筛体12的底面上，经过上述步骤，可以将工件、炉料和锌粉进行有效的分离，分离之后的炉料和锌粉则可以在晒干后重新利用，冲洗之后产生的污水则经过污水泵15和污水管16抽入于过滤桶21中，经过海绵22和砂石20的过滤沉淀之后，可以再次通过进水泵19和进水管18进入筛体12中进行冲洗，从而使热水能够重复利用。

因此，经过清洗除尘分离输送装置的处理，能实现工件、炉料和锌粉的自动分离，同时不会产生灰尘，因而环保性能好，同时分离后的炉料和锌粉还可以重复利用，此外，过滤桶中的热水也可重复利用，从而能有效的降低生产成本。

本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，由于设有两个自动出料反应釜一个自动移动式加温保温装置，因而自动移动式加温保温装置对一个反应釜进行加温保温的时候，另外一个反应釜通过吹风降温装置进行散热，从而大大提高了自动移动式加温保温装置的利用率。

本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，工件还可以通过自动加料装置进行自动加料，加料的时候，首先将工件放置于料斗43中，然后通过提升机构39将工件提升至输送带41上，再通过输送带41将工件输送至釜体1中，每个工件在进入输送带41之前，均会通过自动计数器40进行计数，当输送至釜体1中的工件的个数达到预设值的时候，自动计数器40和提升机构39均同时停止工作，因而可以精确控制加入到釜体1内的工件个数，不但自动化程度高，而且精确度也非常高。

输送机38的底部设有输送轮37，输送轮37套接于输送轨道42上，因而可以沿输送轨道42驱动输送机38移动，以便对输送带41的位置进行调整，使输送带41的输出端正对釜体1。

本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，釜体1的长度为1.4-2.2米，所述釜体1的横截面为多边形或圆形，所述圆形的直径为0.3-0.6米，所述多边形的对角线的长度为0.3-0.6米。

与现有的反应釜相比，尺寸大大减小，相应的，自动移动式加温保温装置对尺寸也大大减小，另外，在整个使用过程中，只是移动加温保温装置，而不移动釜体，但是现有的渗炉，则需要移动反应釜本身，且反应釜通常处于高温状态，且现有的反应釜的开口位于侧壁上，容易倾覆，因此，与现有的渗炉相比，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，安全性能大大提高且不易倾覆，同时开口设于釜体1的一端，开口打开后，直接倒入地沟中的筛体12中，不易产生粉尘，从而消除了现有渗炉倒料时的粉尘污染。

此外，釜体1尺寸减小尤其是宽度缩减后，釜体1内中心部分和与边缘部分温差明显缩小，渗透效果更加一致，同时由于装置小型化，配载降低，也为反应釜的薄壁构造提供了有利条件，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，采用4-8毫米厚不锈钢制作，薄壁构造使反应釜加温时间大幅缩短，加温时间由传统渗炉的3.5小时缩短为0.5小时，一个周期的生产效率由原有的加温保温5小时减少为2小时左右，以国内某著名厂家的SX25型号渗锌炉为列：其用电量为每小时120KW，反应釜一次可装填1.5-1.8吨左右产品，一天24小时可渗透工件8吨左右，而本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，用电量为每小时60KW，一次可装填700公斤左右产品，加温保温时间为2小时，一天24小时可渗透工件8.4吨，电机驱动部分耗能仅为传统大型渗炉的1/3，因此不但耗能可降低50％以上，工作效率都也有所提高。

由于釜体小型化，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，釜体1更适合一次装填同一品种的产品，最小装填量可低至100公斤以内，这也为小批量定制式生产提供了便利条件，由于是同一种产品，因此更容易精确计算出产品表面积，进行所需渗剂的配置，这样渗透出来的质量更稳定，产品一致性更好，连续生产更容易精密控制，同时也解决了传统渗透大炉多种产品混装造成的螺纹拧结产品等问题，避免了产品缺陷。

传统渗炉一台约为25-35万元，由于设备巨大，需要投入大型厂房、大型吊装设备、电力配备、除尘装置等进行配套生产，以上投资至少在200万元。

而本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，成本仅为15万元左右，占地面积仅为现有渗炉的1/5左右，无须投资大型厂房、吊装设备、更无须投资除尘装置，电力配备仅为传统渗炉的1/2，安装运输及其简易。

综上所述，本发明的自动化节能无尘金属共渗系统，具有渗透效果好、产品尺寸精确统一、生产场地省、设备投资低、人工成本低、安全自动化程度高、节能降耗、绿色无污染等综合性能突出特点，而现有渗炉装置无法达到的效果，因此该技术是目前替代现有渗炉装置的最佳选择。

Claims (8)

1.一种自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：包括两个平行设置的自动出料反应釜、自动移动式加温保温装置、吹风降温装置和地沟清洗除尘分离输送装置；

所述自动出料反应釜包括铰接在地面(11)上的支架(10)，所述支架(10)上固定有固定架(9)，所述固定架(9)上设有电机(6)，电机(6)上设有减速器(5)，所述减速器(5)上设有主轴，所述主轴上固定有转轴(2)，所述转轴(2)的前端固定有釜体(1)，所述支架(10)上设有轴承座(3)，所述转轴(2)插入于轴承座(3)中，所述固定架(9)下方的地面(11)上设有气缸(8)，所述气缸(8)上设有顶杆(7)，所述顶杆(7)的顶端与固定架(9)相铰接，所述釜体(1)的外端面上设有出料口；

所述自动移动式加温保温装置包括两根固定于地面(11)上的立柱(27)，所述立柱(27)的顶端固定有小车滑轨(35)，所述小车滑轨(35)上设有小车(33)，小车(33)的底部设有若干个小车车轮(34)，所述小车车轮(34)套接在小车滑轨(35)上，小车(33)的底部固定有一根立杆(28)，所述立杆(28)的底部固定有合页轴(23)，所述合页轴(23)上设有两片能沿合页轴(23)旋转的合页(25)，每片合页(25)上分别固定有一个加温保温本体(26)，小车(33)的顶面固定有一个拉拽电机(32)，所述拉拽电机(32)上设有拉拽主轴，所述拉拽主轴上固定有卷筒(31)，卷筒(31)上缠绕有两根拉绳(30)，两根拉绳(30)的缠绕方向相反，所述小车(33)的左右两侧均设有一个滑轮(29)，两根拉绳(30)的另外一端均绕过滑轮(29)后分别与两个加温保温本体(26)的外壁相连接，所述加温保温本体(26)的中心处均设有一个包覆釜体(1)的空腔，所述空腔的四周均布有电加热管(24)，所述加温保温本体(26)上还设有自动控制电加热管(24)温度的自动温控机构；

所述地沟清洗除尘分离输送装置包括地沟和固定在地沟旁边的过滤桶(21)，所述过滤桶(21)内设有砂石(20)，所述砂石(20)的上方设有海绵(22)，所述过滤桶(21)内还盛放有热水，所述过滤桶(21)的底部连接有进水管(18)，所述进水管(18)上设有进水泵(19)，所述地沟内设有振动器(14)，所述振动器(14)的上方设有筛体(12)，所述筛体(12)的底部为斜面，所述斜面的最低端设有排污口，所述筛体(12)上设有第一筛网(17)和第二筛网(13)，所述第一筛网(17)位于第二筛网(13)的正上方，所述进水管(18)的另外一端置于筛体(12)的正上方，所述排污口连接有一根污水管(16)，所述污水管(16)的另外一端置于过滤桶(21)的正上方，所述污水管(16)上设有一个污水泵(15)。

2.根据权利要求1所述自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：还包括一个自动加料装置，所述自动加料装置包括输送轨道(42)和输送机(38)，所述输送机(38)的底部设有输送轮(37)，所述输送轮(37)套接于输送轨道(42)上，所述输送机(38)上设有盛放工件用的料斗(43)，所述料斗(43)的上方设有提升机构(39)，所述提升机构(39)的顶部设有输送带(41)，所述输送带(41)的入口处设有自动计数器(40)，所述输送带(41)的输出端与釜体(1)相匹配。

3.根据权利要求1所述自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：所述吹风降温装置为大型工业风扇。

4.根据权利要求1所述自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：所述热水的温度为80℃，所述第一筛网(17)的网孔直径为6mm，所述第二筛网(13)的网孔直径为2mm。

5.根据权利要求1所述自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：所述釜体(1)的长度为1.4-2.2米，所述釜体(1)的横截面为多边形或圆形，所述圆形的直径为0.3-0.6米，所述多边形的对角线的长度为0.3-0.6米。

6.根据权利要求1所述自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：所述地沟为长条形，地沟宽度为0.9-1.5米，深度为1.8-2.5米。

7.根据权利要求1所述自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：所述主轴和转轴(2)之间设有联轴器(4)。

8.根据权利要求1所述自动化节能无尘金属共渗系统，其特征在于：所述小车滑轨(35)的两端均固定有一个限位块(36)。