CN107282358B - 一种直线型气压平衡式超声雾化装置 - Google Patents

Abstract

一种直线型气压平衡式超声雾化装置，包括在平面投影方向整体呈直线型工件输送通道，其由低位进件区通道段、雾涂前爬坡区通道段、雾涂前高位区通道段、雾涂前下坡区通道段、低位雾涂区通道段、雾涂后爬坡区通道段、雾涂后高位区通道段、雾涂后下坡区通道段及低位出件区通道段依次连形成；雾涂前后两高位区通道段外部连有高位气流循环通道；雾涂前下坡区通道段的上端入口装有入口风幕机，雾涂后上坡区通道段的上端出口装有出口风幕机；雾涂前下坡区通道段的废气排出接口与雾涂前高位区通道段的清洁空气输入接口之间、雾涂后上坡区通道段的废气排出接口与雾涂后高位区通道段的清洁空气输入接口之间各连一废气处理装置。本装置便于与涂装工艺线上的前后设备衔接。

Description

一种直线型气压平衡式超声雾化装置

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，特别涉及一种直线型气压平衡式超声雾化装置。

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。静电雾涂是对金属表面进行前处理的一个新型处理工艺，目前，在该领域的研究主要在概念表述方面，实际可行的操作技术方案应用的还比较少。对金属表面进行静电雾涂处理设计时，需要满足以下几方面的条件：

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、雾涂过程中挥发的少了雾涂物质，均需要及时回收或进行废气处理，转化为无害物质，这样，可减少雾涂介质外溢的几率，避免对环境造成污染，另外，通过回收的方式也可实现资源的回收再利用。

2、静电雾涂处理要在一定的气密封空间内、且不影响工件输送的环境下进行，以避免运动的气流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。

本专利申请人在2016年7月申请了名称为“一种超声雾化金属前处理装置”，该处理装置满足了上述三个方面的条件，可实现对金属表面进行超声雾化处理，但该处理装置在以下几个方面需要进一步改进提高：

1、处理装置的工件输送通道在平面投影方向呈U型，其与整个涂装工艺线上的前后装置衔接不便，不利于厂房空间的合理利用。

2、由于工件输送通道为U型拐弯结构，工件输送通道内的链轨要随形设置，导致结构件成本高、且找正和安装困难，进而导致设备成本高。

3、工件输送通道采用U型结构，工件输送通道内供工件输送链导向的导轨沿水平方向存在两个位置的变向，两处位置变向都会产生径向摩擦，这样会增加驱动电机的载荷，使链轨也极易磨损，同时在工件运转过程中在两处拐角位置易导致工件相互碰撞，造成不必要的麻烦。

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直线型气压平衡式超声雾化装置，该超声雾化装置便于与整个涂装工艺线上的前后设备衔接，便于厂房空间合理利用；该超声雾化降低了安装难度和设备成本；该超声雾化装置提高了工件运行的平稳性、减少了对链轨的磨损和降低了对链轨的负载，从而可增加链轨的整体寿命。

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：

一种直线型气压平衡式超声雾化装置，包括工件输送通道，工件输送通道由低位进件区通道段、雾涂前爬坡区通道段、雾涂前高位区通道段、雾涂前下坡区通道段、低位雾涂区通道段、雾涂后爬坡区通道段、雾涂后高位区通道段、雾涂后下坡区通道段及低位出件区通道段依次连接形成；低位进件区通道段的端口形成进件端，低位出件区通道段的端口形成出件端；在工件输送通道内沿着通道的走向设置有沿链轨运动的工件输送链，在低位雾涂区通道段的箱体侧壁上设置有进雾口，且在该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；在低位雾涂区通道段的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；在低位雾涂区通道段的箱体内还设置有浓度测试探头，浓度测试探头与外部控制系统连接，其特征在于：

工件输送通道在水平面投影方向整体呈直线型；

在雾涂前高位区通道段外部和雾涂后高位区通道段外部连接有高位气流循环通道，高位气流循环通道的一端与雾涂前爬坡区通道段的上端连通，高位气流循环通道的另一端与雾涂后下坡区通道段的上端连通；

在雾涂前下坡区通道段的上端入口位置安装有对上端入口形成气封的入口风幕机，在雾涂后上坡区通道段的上端出口位置安装有对上端出口形成气封的出口风幕机；

在雾涂前下坡区通道段的箱体底部靠近上端入口位置及雾涂后上坡区通道段的箱体底部靠近上端出口位置各设置有一废气排出接口，在雾涂前高位区通道段的箱体顶部及雾涂后高位区通道段的箱体顶部各设置有一清洁空气输入接口，在雾涂前下坡区通道段的废气排出接口与雾涂前高位区通道段的清洁空气输入接口之间、在雾涂后上坡区通道段的废气排出接口与雾涂后高位区通道段的清洁空气输入接口之间各连接有一套外设的废气处理装置，使对应的两通道段连接形成气循环。

优选的：在低位雾涂区通道段内还设置有制冷盘管，制冷盘管固定在对应通道段的箱体两侧侧壁上，制冷盘管与外设的制冷系统连接。

优选的：在低位雾涂区通道段的箱体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。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、由于工件的整个涂装工艺都是在大跨度的箱体或者水槽中进行的，车间场地占用很大，需要合理的利用有限的厂房空间，本超声雾化装置的工件输送通道在水平面投影方向整体呈直线型(也称一字型)，直线型雾涂设备能够更好、更便利的与其他设备衔接，做到自然对接不浪费场地，从而使雾涂设备的结构布局能够协调的融合在涂装自动生产线中。

2、工件输送通道采用直线型，工件输送通道内的链轨则采用直链轨结构，这样，一方面便于各通道段的组焊衔接，另一方面避免了U型链轨结构需要在拐弯处设置水平弯头结构，而水平弯头是同等展开长度的水平直链轨的3倍以上的价格，这样，就降低了设备的零件成本和组装成本，另外，在进行设备安装时，也降低了找正放平的难度，从而方便了设备安装。

3、工件输送通道采用直线型，则工件输送通道内的链轨则采用直链轨，这样，避免了链轨的变向，降低了对链轨的磨损和对链轨的负载，从而增加了链轨的整体寿命，另外，由于采用直链轨消除了链轨拐角，从而也避免了工件相互碰撞，提高了工件运行的平稳性。

4、采用直线型的工件输送通道，相比于U型的工件输送通道，外部气流随工件更容易进入到工件输送通道内，这样气体流动势必造成雾涂区间的雾气紊乱溢出。而本技术方案通过在雾涂前高位区通道段外部和雾涂后高位区通道段外部设置高位气流循环通道，并在雾涂前下坡区通道段的上端入口位置和在雾涂后上坡区通道段的上端出口位置各设置一风幕机，通过两台风幕机工作使对应入口和出口形成气封，这样，外部进入的气体被隔离在对应入口和出口的外部，气体在高位气流循环通道内进行充分对流，达到压力平衡，这样，就彻底屏蔽了外来气流对雾涂工作空间的干扰，从而保证了雾涂工作区内雾气的稳定性和均匀性。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图2的B-B剖视图；

图5是本发明低位雾涂区通道段去掉箱体顶盖部分的俯视图；

图6是图5的C-C剖视图；

图7是本发明的立体结构示意图。

图中：1、低位进件区通道段；1-1、进件端；2、雾涂前爬坡区通道段；3、雾涂前高位区通道段；4、雾涂前下坡区通道段；5、低位雾涂区通道段；5-1、进雾口；5-2、出雾口；5-3、回液口；5-4、防爆口；6、雾涂后爬坡区通道段；7、雾涂后高位区通道段；8、雾涂后下坡区通道段；9、低位出件区通道段；9-1、出件端；10、工件输送链；11、雾化机；12、静电发生头；13、高位气流循环通道；14、入口风幕机；15、出口风幕机；16、废气排出接口；17、清洁空气输入接口；18、废气处理装置；19、制冷盘管；20、防爆口盖；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1-7，一种直线型气压平衡式超声雾化装置，包括工件输送通道，工件输送通道由低位进件区通道段1、雾涂前爬坡区通道段2、雾涂前高位区通道段3、雾涂前下坡区通道段4、低位雾涂区通道段5、雾涂后爬坡区通道段6、雾涂后高位区通道段7、雾涂后下坡区通道段8及低位出件区通道段9依次连接形成。具体的，低位雾涂区通道段、低位进件区通道段和低位出件区通道段均位于低位，雾涂前高位区通道段和雾涂后高位区通道段均位于高位，形成高低位差，高低位差有2m以上，雾涂前爬坡区通道段、雾涂前下坡区通道段、雾涂后爬坡区通道段及雾涂后下坡区通道段均倾斜设置，以实现对应低位区通道段与高位区通道段的衔接。

低位进件区通道段的端口形成进件端1-1，低位出件区通道段的端口形成出件端9-1。在工件输送通道内沿着通道的走向设置沿链轨运动的工件输送链10。具体的，工件输送链设置在工件输送通道的顶部位置，工件输送链运行方向与工件输送通道的整体布置方向保持一致，工件输送链用于吊运工件，使工件从低位进件区通道段的进件端口进入到工件输送通道内，先后依次通过低位进件区通道段、雾涂前爬坡区通道段、雾涂前高位区通道段、雾涂前下坡区通道段，然后进入到低位雾涂区通道段内，在该通道段内对工件表面进行静电雾涂处理，在静电雾涂处理后，先后依次通过雾涂后爬坡区通道段、雾涂后高位区通道段、雾涂后下坡区通道段及低位出件区通道段，最后通过低位出件区通道段的出件端口输出。

在低位雾涂区通道段的箱体侧壁上设置有进雾口5-1，且在该箱体的底部设置有出雾口5-2和回液口5-3，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11，雾化机与存储雾涂介质的储液罐连接，储液罐在附图中未示出。在回液口位置安装有阀门，阀门在附图中均为示出，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工作段箱体的底部，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。本技术方案的创新点在以下几个方面：

工件输送通道在水平面投影方向整体呈直线型，也称一字型工件输送通道。

在雾涂前高位区通道段外部和雾涂后高位区通道段外部连接有高位气流循环通道13，高位气流循环通道的一端与雾涂前爬坡区通道段的上端连通，高位气流循环通道的另一端与雾涂后下坡区通道段的上端连通，这样，在高位形成一个环形通道，环形通道包饶在雾涂前下坡区通道段、低位雾涂区通道段及雾涂后爬坡区通道段三段连接通道的外部。

在雾涂前下坡区通道段的上端入口位置安装有对上端入口形成气封的入口风幕机14，在雾涂后上坡区通道段的上端出口位置安装有对上端出口形成气封的出口风幕机15，两台风幕机使雾涂前下坡区通道段、低位雾涂区通道段及雾涂后爬坡区通道段三段连接通道与两端的其他通道段形成气隔离，从而保证了外部的气流不会对雾涂工作空间的气流造成干扰。

在雾涂前下坡区通道段的箱体底部靠近其上端入口位置及雾涂后上坡区通道段的箱体底部靠近其上端出口位置各设置有一废气排出接口16，在雾涂前高位区通道段的箱体顶部及雾涂后高位区通道段的箱体顶部各设置有一清洁空气输入接口17，在雾涂前下坡区通道段的废气排出接口与雾涂前高位区通道段的清洁空气输入接口之间、在雾涂后上坡区通道段的废气排出接口与雾涂后高位区通道段的清洁空气输入接口之间各连接一套外设的废气处理装置18，使对应的两通道段连接形成气循环。具体的，废气处理装置对废气进行冷凝、UV光解等多步处理，将废气中的雾涂物质分解为CO₂和水等无污染物质，这样，可实现废气的循环再利用。上述两台风幕机的进气分别依靠对应端的清洁空气输入接口输入的空气提供。两台风幕机吹风形成风帘将雾涂区向雾涂前下坡区通道段和雾涂后上坡区通道段扩散的雾涂物质与外部进入的空气进行隔离，且通过上述废气处理通路和高位气流循环通道形成两套独立的气循环，一方面避免了雾涂物质外溢而对环境造成污染，另一方面避免了外界气流对雾涂区的干扰，保证了雾涂区的雾涂物质的稳定形和均匀性。

进一步的，在上述直线型气压平衡式超声雾化装置的基础上，在低位雾涂区通道段内还设置有制冷盘管19，制冷盘管固定在对应通道段的箱体两侧侧壁上，制冷盘管与外设的制冷系统连接。通过在雾涂区通道段内设置制冷盘管，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雾涂前下坡区通道段和雾涂后上坡区通道段上行的扩散量。

进一步的，为提高本超声雾化装置工作的安全性，在雾涂区箱体的顶部还设置有多个防爆口5-4，在每个防爆口位置均设置有一防爆口盖20，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。

本超声雾化装置的工作流程为：

工件1’(挂件)沿着链轨由低位进件区通道段进件端口进入到工件输送通道内，然后依次经雾涂前爬坡区通道段、雾涂前高位区通道段、雾涂前下坡区通道段，然后进入到低位雾涂区通道段，在雾涂区通道段内，带有电荷的雾气吸附在工件的表面上，随着沿链轨的运转，工件表面形成均匀可控的薄膜，覆膜后的工件依次经雾涂后爬坡区通道段、雾涂后高位区通道段、雾涂后下坡区通道段及低位出件区通道段，最后通过低位出件区通道段的出件端口输出，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，向上扩散到雾涂前下坡区通道段内和雾涂后上坡区通道段内，被两台风幕机吹出的风帘阻挡，并通过废气处理装置进行处理，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，在低位进件区通道段内和低位出件区通道段内进一步设置与外设制冷系统连接的制冷盘管，以形成低温工作区等，均落入本发明的技术范围。

Claims (3)

1.一种直线型气压平衡式超声雾化装置，包括工件输送通道，工件输送通道由低位进件区通道段、雾涂前爬坡区通道段、雾涂前高位区通道段、雾涂前下坡区通道段、低位雾涂区通道段、雾涂后爬坡区通道段、雾涂后高位区通道段、雾涂后下坡区通道段及低位出件区通道段依次连接形成；低位进件区通道段的端口形成进件端，低位出件区通道段的端口形成出件端；在工件输送通道内沿着通道的走向设置有沿链轨运动的工件输送链，在低位雾涂区通道段的箱体侧壁上设置有进雾口，且在该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；在低位雾涂区通道段的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；在低位雾涂区通道段的箱体内还设置有浓度测试探头，浓度测试探头与外部控制系统连接，其特征在于：

工件输送通道在水平面投影方向整体呈直线型；

在雾涂前高位区通道段外部和雾涂后高位区通道段外部连接有高位气流循环通道，高位气流循环通道的一端与雾涂前爬坡区通道段的上端连通，高位气流循环通道的另一端与雾涂后下坡区通道段的上端连通；

在雾涂前下坡区通道段的上端入口位置安装有对上端入口形成气封的入口风幕机，在雾涂后上坡区通道段的上端出口位置安装有对上端出口形成气封的出口风幕机；

在雾涂前下坡区通道段的箱体底部靠近上端入口位置及雾涂后上坡区通道段的箱体底部靠近上端出口位置各设置有一废气排出接口，在雾涂前高位区通道段的箱体顶部及雾涂后高位区通道段的箱体顶部各设置有一清洁空气输入接口，在雾涂前下坡区通道段的废气排出接口与雾涂前高位区通道段的清洁空气输入接口之间、在雾涂后上坡区通道段的废气排出接口与雾涂后高位区通道段的清洁空气输入接口之间各连接有一套外设的废气处理装置，使对应的两通道段连接形成气循环。

2.根据权利要求1所述的直线型气压平衡式超声雾化装置，其特征在于：在低位雾涂区通道段内还设置有制冷盘管，制冷盘管固定在对应通道段的箱体两侧侧壁上，制冷盘管与外设的制冷系统连接。

3.根据权利要求1所述的直线型气压平衡式超声雾化装置，其特征在于：在低位雾涂区通道段的箱体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。