CN109097538A - 一种金属表面处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属表面处理设备，属于金属表面处理技术领域，其技术方案要点：依次包括：预热炉、TD炉、淬火炉、低温回火炉、高温回火炉，在所述预热炉之前、或/和淬火炉与低温回火炉之间、或/和低温回火炉与高温回火炉之间、或/和高温回火炉之后设置有超声波清洗装置，所述超声波清洗装置内设有用于对所述超声波清洗装置内盛装的液体进行加热的加热装置。本发明的处理设备系统在使用时，能够在工件处理的过程中，减少工件表面粘附的杂质与熔液，提高工件的表面清洁度，从而提高工件的加工品质。

Description

一种金属表面处理设备

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种金属表面处理设备。

背景技术

在五金工件加工的过程中，为了提高五金工件的抗氧化性、耐腐蚀性、以及强韧性等，常常会对五金工件表面做一些处理，使得工件的使用寿命得以大幅提高，从而取得优异的使用效果。

目前，五金工件的表面处理工序一般比较复杂，通常在工件加工前，需要将待加工的工件放入预热炉进行预热处理，待工件完成预热后，就会依次对工件进行TD表面处理、淬火、回火等工序。

但是，在实际加工处理工件的过程中，工件的表面容易粘附有各种杂质，或者遗留有上一道工序的各种金属熔液，这些杂质与金属熔液如果不清理干净，势必会对工件的表面处理结果造成影响，从而影响工件加工的质量，影响产品的最终品质。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种金属表面处理设备，能够在工件处理的过程中，减少工件表面粘附的杂质与熔液，提高工件的表面清洁度，从而提高工件的加工品质。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种金属表面处理设备，依次包括：预热炉、TD炉、淬火炉、低温回火炉、高温回火炉，在所述预热炉之前、或/和淬火炉与低温回火炉之间、或/和低温回火炉与高温回火炉之间、或/和高温回火炉之后设置有超声波清洗装置，所述超声波清洗装置内设有可对所述超声波清洗装置内盛装的液体进行加热的加热装置。

采用上述技术方案，通过设置超声波清洗装置，超声波清洗装置可以设置在多个工序上，以单独或者相互配合的方式，对处理过程中的工件进行清洗，从而可以很方便的除去工件表面粘附的杂质与熔液，提高工件表面的清洁程度，使得工件的加工品质得以提升，而设置的加热装置，能够对清洗液进行加热，使得清洗液的温度始终处于预定的温度范围内，继而可以进一步减小低温对工件表面造成的影响。

本发明进一步设置: 所述超声波清洗装置包括：用于盛装清洗液的清洗箱；设置在清洗箱外壁上的一个以上的与超声波发生器电连接的超声波换能器；以及，安装在清洗箱上的箱盖,所述超声波换能器位于清洗箱的侧壁或/和底部。

采用上述技术方案，当需要对清洗箱内的工件进行清洗时，可以开启超声波发生器，使得超声波换能器能够发出超声波对清洗箱内的工件进行清洗，此操作简单，且超声波的清洗效果较好，可以有效的清楚工件表面粘附的杂质与熔液，而对超声波换能器的位置与数量进行限制，则可以提高整个清洗箱的清洗效果，使得清洗箱内的工件被清洗的更加均匀。

本发明进一步设置: 所述清洗箱底部安装有排水管，所述清洗箱的侧壁上开设有溢流孔，所述溢流孔上连接有溢流管，所述排水管上还安装有止水阀，所述溢流管远离溢流孔的一端与止水阀外侧的排水管相连通。

采用上述技术方案，设置的排水管，当需要更换清洗箱内的清洗液时，可以通过止水阀，很方便的实现清洗液的更换，而设置的溢流孔，则可以防止清洗液的液位过高，使得多余的液体可以通过溢流管从排水管被排放出去。

本发明进一步设置: 所述清洗箱内设有用于监测清洗箱内液位的浮球液位仪。

采用上述技术方案，设置的浮球液位仪，能够对清洗箱内的液位时刻进行监控，使得清洗液的液位始终处于一个较为稳定的范围，从而可以减少清洗液过多而溢出的情况，同时，也可以增加工作人员对清洗箱内部情况的了解。

本发明进一步设置:所述清洗箱内安装有用于监测清洗箱内液体温度的温度传感器，所述清洗箱上安装有与热水源相连接的热水管以及与冷水源相连接的冷水管，所述热水管与冷水管上均安装有与温度传感器电连接的电磁阀。

采用上述技术方案，设置的温度传感器可以时刻对清洗箱内的温度进行监控，当清洗箱内的温度超过预设范围时，温度传感器会将信号自动的传输给电磁阀，电磁阀便会根据清洗箱内的温度，自动的开启冷水管或热水管去补充清洗箱内的清洗液，使得清洗箱内的温度始终可以维持在预定的范围内。

本发明进一步设置: 所述加热装置包括：安装在所述清洗箱内的一个或多个间隔设置的、并与电源电连接的电加热管；所述电加热管不与清洗箱的底部相接触。

采用上述技术方案，电加热管的设置，可以与热水管以及冷水管相互配合，可以进一步维持清洗箱内液体的温度，当清洗箱内的温度在清洗过程中降低时，可以很方便的通过电加热管，使得清洗液的温度快速的回升，进一步降低清洗液温度过低而对工件处理造成不必要的影响。

本发明进一步设置:所述淬火炉与低温回火炉之间设有快速冷却装置，所述快速冷却装置包括：设置有进气口的外罐体；设置在外罐体内用于储存冷却气体的冷却罐体；设于外罐体开口处用于密封外罐体与冷却罐体的盖体；以及，设置在外罐体外的热交换器，所述冷却罐体外壁上间隔开设有多个用于喷射冷却气体的喷射孔，所述冷却罐体远离盖体的一侧设有与热交换器相连通的排气管，所述外罐体上安装有用于连通外罐体与热交换器的进气管，所述进气管上连通有的鼓风装置。

采用上述技术方案，设置的快速冷却装置，能够对冷却罐体内的工件进行冷却降温，当开启热交换器与鼓风装置时，热交换器可以将冷却工件产生的热气体转换成冷气，而鼓风装置，可以使得热交换器内转换的冷气快速的进入冷却罐体内，冷气与热气的循环利用，使得工件被快速的冷却降温，有效的节省时间，提高冷却的效率。

本发明进一步设置: 所述外罐体外壁上安装有旋转体，所述旋转体上安装有安装板，所述安装板远离旋转体的一侧活动穿插有端部与盖体相装配的活动杆，所述盖体活动设置在外罐体的开口处，所述安装板上还设有用于驱动盖体升降的驱动组件。

采用上述技术方案，当需要开启盖体时，可以利用驱动组件带动盖体上升，使得盖体与外罐体相分离，然后通过转动旋转体就可以带动盖体转动，从而可以很方便的打开盖体，解除盖体对外罐体的密封。

本发明进一步设置:所述驱动组件包括：固定在安装板上的安装架；安装在安装架上的齿轮；一端与活动杆相连接、另一端固定在齿轮上并与齿轮相啮合的链条；以及，与齿轮相固定的、用于驱动齿轮转动的操作杆。

采用上述技术方案，利用操作杆，可以驱动齿轮旋转，齿轮在旋转的过程中，可以带动链条网上移动，从而带动活动杆上升，活动杆便可以将盖体拉起，使得盖体与外罐体相分离，此结构操作简单，易于实现。

本发明进一步设置: 所述TD炉上设置有用于驱动工件在TD炉内升降或抖动的抖动装置，所述抖动装置包括：设于TD炉上相对称的盖板；设于盖板上的底座；以及，铰接在底座上的杠杆，靠近TD炉的杠杆的一端铰接有悬挂件，杠杆的另一端铰接有连接件，连接件上连接有驱动连接件进而带动杠杆绕底座转动的动力组件。

采用上述技术方案，设置的抖动装置，开启动力组件，可以驱动杠杆绕底座旋转，杠杆在旋转的过程中，能够对淬火的工件进行抖动或升降，使得工件与淬火炉内的熔液形成对流，在对流的过程中，熔液可以很容易的对工件的表面进行冲蚀，使得工件表面粘附的金属碎渣与杂质被冲刷掉，从而可以提高工件热处理后的品质。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过设置超声波清洗装置，超声波清洗装置可以对处理过程中的工件进行清洗，从而可以很方便的除去工件表面粘附的杂质与熔液，提高工件表面的清洁程度，使得工件的加工品质得以提升；

通过设置加热装置、液位监测装置以及温度传感器，三者的相互配合，可以代替人工自动的对清洗箱内的液位与液温进行监控与调节，使得清洗箱内的温度始终可以维持在预定的范围内，同时也使得液位始终处于合适的范围内，进一步降低清洗箱内液体温度对工件的影响，从而提高工件的品质。

附图说明

图1是本发明实施例的整体流程示意图；

图2是本发明实施例中超声波清洗装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中电加热管与超声波换能器的位置示意图；

图4是本发明实施例中快速冷却装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中抖动装置的结构示意图。

附图标记：1、外罐体；11、盖体；12、进气管；13、进气口；2、冷却罐体；21、喷射孔；22、排气管；3、热交换器；31、鼓风机；6、旋转体；61、安装板；62、活动杆；7、安装架；71、齿轮；72、链条；73、操作杆；

10、预热炉；20、TD炉；30、淬火炉；40、低温回火炉；50、高温回火炉；60、清洗箱；601、超声波换能器；602、箱盖；610、排水管；611、溢流孔；612、溢流管；613、止水阀；620、热水管；621、冷水管；622、电磁阀；630、电加热管；640、浮球液位仪；80、盖板；81、底座；82、杠杆；83、悬挂件；84、连接件；85、气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例：一种金属表面处理设备，如图1所示，依次包括：预热炉10、TD炉20、淬火炉30、低温回火炉40以及高温回火炉50，当需要对工件表面进行处理时，先将工件放入预热炉10内进行预热处理，使得工件表面的温度达到预设的温度，待工件完成预热后，再将工件放置到盛装有金属熔液的TD炉2O内进行表面硬化处理，待工件完成TD处理后，再将工件放入淬火炉30内进行淬火处理，然后再对完成淬火后的工件进行低温回火与高温回火处理，通过上述不同工序的加工处理，即可完成工件的表面处理工作。

本实施例的金属表面处理设备还包括超声波清洗装置，超声波清洗装置可以设置在预热炉10的预热工序之前、或/和淬火炉30与低温回火炉40之间、或/和低温回火炉40与高温回火炉50之间、或/和高温回火炉50之后。

针对超声波清洗装置的位置说明如下：超声波清洗装置可以设置在预热炉10之前、淬火炉30与低温回火炉40之间、低温回火炉40与高温回火炉50之间、或者高温回火炉50之后的四个位置中的任何一个位置上，另外，超声波清洗装置也可以设置在上述四个位置中的其中两个位置上、或其中三个位置上，也可以是上述四个位置上均设置有超声波清洗装置；且，在超声波清洗装置内还设置有用于对超声波清洗装置内盛装的液体进行加热的加热装置。

当工件表面在进行处理时，可以利用超声波清洗装置对工件的表面进行清洗处理，超声波可以将工件表面粘附的杂质或者熔液清洗掉，使得工件的表面更加的干净，可以进一步提升工件产品的品质；当超声波清洗装置内的液体温度降低时，此时，开启的加热装置，能够对超声波清洗装置内的液体进行加热，使得清洗液的温度始终处于预定的温度范围内，继而可以减小低温对工件表面造成的影响。

如图2和图3所示，在本实施例中，超声波清洗装置的位置设置在高温回火炉50之后的工序上，超声波清洗装置包括：用于盛装清洗液的清洗箱60；安装在清洗箱60外壁上的超声波换能器601，且超声波换能器601与超声波发生器电连接；以及，安装在清洗箱60上的箱盖602，本实施例中的超声波换能器601安装在清洗箱60的四周，且在清洗箱60的底部也安装有超声波换能器601。当开启超声波发生器时，使得超声波换能器601能够发射超声波，清洗箱60侧壁的四个超声波换能器601与清洗箱60底部的一个超声波换能器601能够相互配合，使得清洗箱60内的工件可以被清洗的更加均匀。

其中，在清洗箱60的底部安装有排水管610，在清洗箱60的外壁上开设有溢流孔611，当清洗箱60内的液体液位超过预设范围时，液体会从溢流孔611排出，另外，为了避免液体的浪费，减少液体对周围环境的污染，在溢流孔611上连通有溢流管612，溢流管612远离溢流孔611的一端与排水管610相连接，且在排水管610上还安装有止水阀613，止水阀613可以方便清洗箱60内液体的排放，便于清洗箱60内液体的更换，当液体从溢流孔611流出时，溢出的液体会直接经过溢流管612流到排水管610内。

在清洗箱60内还安装有液位监测装置，在本实施例中，液位监测装置为安装在清洗箱60内的浮球液位仪640，浮球液位仪640能够对清洗箱60内的液位时刻进行监控，使得清洗箱60内的液位始终处于一个较为稳定的范围。

另外，在清洗箱60内还安装有温度传感器，温度传感器可以时刻监测清洗箱60内温度，而在清洗箱60上则安装有热水管620与冷水管621，热水管620与热水源相连接，冷水管621与冷水源相连接，本实施例中的热水源与冷水源可以是盛装有水的水箱，同时，还在热水管620以及冷水管621上安装有电磁阀622，电磁阀622与温度传感器电连接。

当温度传感器监测到清洗箱60内的液体温度超过或低于预设温度范围时，会自动的将信号传输给电磁阀622，电磁阀622在接收到信号后，会自动的控制热水管620或冷水管621的出水，使得热水管620或冷水管621内的进入清洗箱60内，从而可以自动的对清洗箱60内的液体温度进行调节，使得清洗箱60内的液体温度始终可以维持在预定的范围内。

本实施例中的加热装置包括：安装在清洗箱60内的一个或多个间隔设置的电加热管630，且电加热管630与电源相连接；另外，电加热管630靠近清洗箱60的底部且具有一定距离，从而可以。开启电加热管630，同样可以对清洗箱60内的液体进行加热，这样便可以节约水资源，减少热水或冷水的使用，当清洗箱60内的温度较低时，直接通过开启电加热管630，即可很方便的对清洗箱60内的液体进行加热，使得清洗箱60内的液体温度始终处于预设的范围之内。

如图4所示，在淬火炉30与低温回火炉40之间还设置有快速冷却装置，在本实施例中，快速冷却装置包括：包括开设有进气口13的外罐体1；安装在外罐体1内用于储存冷却气体的冷却罐体2；以及，可拆卸式安装在外罐体1开口处的盖体11，盖体11用于对外罐体1与冷却罐体2进行密封，冷却气体主要采用惰性气体，而在本实施例中，冷却气体为具有高效冷却作用的氮气，氮气可以对冷却罐体2内的工件进行快速的冷却，另外，本实施例中的冷却罐体2的外壁与外罐体1的内壁之间间隔预定的距离，使得两者之间可以形成容纳冷却气体的空腔。

在外罐体1的外部安装有热交换器3，在冷却罐体2的外壁开设有多个用于喷射冷却气体的喷射孔21，喷射孔21密布在冷却罐体2的外壁上，在冷却罐体2远离盖体11的一侧安装有与热交换器3相连通的排气管22，而在外罐体1上则安装有与热交换器3相连通的进气管12，另外，在进气管12上还连接有鼓风装置，鼓风装置可以将热交换器3内产生的冷气快速的吹入冷却罐体2内。

当需要冷却罐体2对工件进行冷却降温时，可以先将工件放入冷却罐体2内，再利用盖体11密封住冷却罐体2的开口，冷却罐体2内的氮气在与工件表面相接触后温度会升高，开启热交换器3与鼓风装置，温度升高的热气可以从冷却罐体2的底部进入热交换器3内，热交换器3能够对冷却工件后的氮气进行转换，使得热气可以通过热交换器3转换成冷气，而鼓风装置的设置，则可以加快冷气进入冷却罐体2与外罐体1之间的空腔内，促进氮气的快速循环，进一步提高工件的冷却速度，进入冷却罐体2与外罐体1之间空腔的气体，会通过喷射孔21重新喷射到工件表面上，从而可以对工件进行循环降温处理，有效的降低了成本。

在本实施例中，鼓风装置可以是鼓风机31，而在排气管22上安装有抽风装置，抽风装置可以将冷却罐体2内热的氮气抽至热交换器3内，本实施例中的抽风装置可采用抽风机32，鼓风机31与抽风机32的相互配合，可以加快氮气的循环，进一步提高工件冷却的速度，使得整个生产工序的效率得以提升。

其中，在外罐体1的外壁上安装有可转动的旋转体6，在旋转体6上安装有安装板61，安装板61与旋转体6的整体形状呈L形，且在安装板61远离旋转体6的一侧活动穿插有活动杆62，活动杆62的端部与盖体11的顶部相装配，本实施例中的盖体11活动设置在外罐体1的开口处，而在安装板61上还安装有用于驱动盖体11升降的驱动组件。

本实施例中的驱动组件包括：竖直安装在安装板61上的安装架7；安装在安装架7上的齿轮71；以及，与齿轮71相固定的操作杆73，在其他实施例中的操作杆73也可以是具有伸缩性的伸缩杆，伸缩杆具有一定的伸缩性，可以适配不同的工作人员，另外，在齿轮71上半啮合有链条72，链条72的一端与活动杆62远离盖体11的一端相固定、另一端与齿轮71相固定。在其他实施例中，驱动组件可以是竖直安装在安装板61上的液压缸，将液压缸的活塞杆与活动杆62相固定，即可以很方便的实现盖体11的自如升降。

当需要打开盖体11时，可以用手握住操作杆73，带动齿轮71旋转，齿轮71在旋转的过程中，可以带动链条72绕着齿轮71旋转，从而可以很方便的将盖体11拉起，待盖体11与外罐体1的开口处相分离后，再利用操作杆73带动旋转体6转动，使得盖体11旋转至一侧，便于冷却罐体2内工件的取放。

如图5所示，在TD炉20上设置有用于驱动工件在TD炉20内升降或抖动的抖动装置，在本实施例中，抖动装置包括：安装在TD炉20上用于密封炉口的盖板80，盖板80为相对称的两个；安装在盖板80上的底座81；以及，铰接在底座81上的杠杆82，杠杆82靠近TD炉20的端部铰接有悬挂件83，悬挂件83可以将工件悬挂起，在杠杆82远离TD炉20的端部铰接有连接件84，且在连接件84的位置处还安装有与连接件84相连接的动力组件，动力组件可以驱动杠杆82绕底座81旋转。

当工件进行到处于TD炉20内需要处理时，可以开启动力组件，动力组件可以带动连接件84上下移动，连接件84会使得杠杆82绕着底座81旋转，从而驱动悬挂件83带动装有工件的工件架上下移动，工件架在TD炉20内上下移动的过程中，会使得工件与TD炉20内的熔液形成对流，对流的熔液可以对工件的表面进行冲刷，使得工件表面粘附的金属碎渣与杂质被冲刷掉，从而可以提高工件处理后的品质，同时，在工件架上下移动的过程中，熔液会随着工件而被搅动或翻滚，可以进一步使得熔液的浓度更加均匀，有利于工件表面镀金属保护层的均匀性。

在本实施例中，动力组件包括：垫板，安装在垫板上的气缸85，气缸85的活塞杆顶端通过铰接有驱动杆，驱动杆与连接件84相铰接，当需要驱动杠杆82旋转时，可以开启气缸85，气缸85的活塞杆会通过铰接的驱动杆带动连接件84上下移动，从而带动杠杆82绕底座81旋转。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种金属表面处理设备，包括依次设置的预热炉（10）、TD炉（20）、淬火炉（30）、低温回火炉（40）、高温回火炉（50），其特征在于,在所述预热炉（10）之前、或/和淬火炉（30）与低温回火炉（40）之间、或/和低温回火炉（40）与高温回火炉（50）之间、或/和高温回火炉（50）之后设置有超声波清洗装置，所述超声波清洗装置内设有可对所述超声波清洗装置内盛装的液体进行加热的加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述超声波清洗装置包括：用于盛装清洗液的清洗箱（60）；

设置在清洗箱（60）外壁上的一个以上的与超声波发生器电连接的超声波换能器（601）；以及，安装在清洗箱（60）上的箱盖（602）,所述超声波换能器（601）位于清洗箱（60）的侧壁或/和底部。

3.根据权利要求2所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述清洗箱（60）底部安装有排水管（610），所述清洗箱（60）的侧壁上开设有溢流孔（611），所述溢流孔（611）上连接有溢流管（612），所述排水管（610）上还安装有止水阀（613），所述溢流管（612）远离溢流孔（611）的一端与止水阀（613）外侧的排水管（610）相连通。

4.根据权利要求2所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述清洗箱（60）内设有用于监测清洗箱（60）内液位的浮球液位仪（640）。

5.根据权利要求2所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述清洗箱（60）内安装有用于监测清洗箱（60）内液体温度的温度传感器，所述清洗箱（60）上安装有与热水源相连接的热水管（620）以及与冷水源相连接的冷水管（621），所述热水管（620）与冷水管（621）上均安装有与温度传感器电连接的电磁阀（622）。

6.根据权利要求1所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述加热装置包括：安装在所述清洗箱（60）内的一个或多个间隔设置的、并与电源电连接的电加热管（630）；所述电加热管（630）不与清洗箱（60）的底部相接触。

7.根据权利要求1所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述淬火炉（30）与低温回火炉（40）之间设有快速冷却装置，所述快速冷却装置包括：设置有进气口（13）的外罐体（1）；设置在外罐体（1）内用于储存冷却气体的冷却罐体（2）；设于外罐体（1）开口处用于密封外罐体（1）与冷却罐体（2）的盖体（11）；以及，设置在外罐体（1）外的热交换器（3），所述冷却罐体（2）外壁上间隔开设有用于喷射冷却气体的喷射孔（21），所述冷却罐体（2）远离盖体（11）的一侧设有与热交换器（3）相连通的排气管（22），所述外罐体（1）上安装有用于连通外罐体（1）与热交换器（3）的进气管（12），所述进气管（12）上连通有的鼓风装置。

8.根据权利要求7所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述外罐体（1）外壁上安装有旋转体（6），所述旋转体（6）上安装有安装板（61），所述安装板（61）远离旋转体（6）的一侧活动穿插有端部与盖体（11）相装配的活动杆（62），所述盖体（11）活动设置在外罐体（1）的开口处，所述安装板（61）上还设有用于驱动盖体（11）升降的驱动组件。

9.根据权利要求8所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述驱动组件包括：固定在安装板（61）上的安装架（7）；安装在安装架（7）上的齿轮（71）；一端与活动杆（62）相连接、另一端固定在齿轮（71）上并与齿轮（71）相啮合的链条（72）；以及，与齿轮（71）相固定的、用于驱动齿轮（71）转动的操作杆（73）。

10.根据权利要求1所述的一种金属表面处理设备，其特征在于，所述TD炉（20）上设置有用于驱动工件在TD炉（20）内升降或抖动的抖动装置，所述抖动装置包括：设于TD炉（20）上相对称的盖板（80）；设于盖板（80）上的底座（81）；以及，铰接在底座（81）上的杠杆（82），靠近TD炉（20）的杠杆（82）的一端铰接有悬挂件(83)，杠杆（82）的另一端铰接有连接件（84），连接件（84）上连接有驱动连接件（84）进而带动杠杆（82）绕底座（81）转动的动力组件。