CN109550629A - 一种固体润滑膜自动鼓筒涂覆机及其涂覆方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，它包括机械及传动系统、喷涂系统、装液罐、喷枪、加热系统、抽气系统、电控系统、监控系统；利用该涂覆机进行涂覆的方法包括以下步骤：零件前处理—试机—上料—启动—加工—停止—下料；本发明形成的润滑膜具有很好的一致性、均匀性和结合力，可反复拆装而不损伤润滑膜，尤其适用于小规格，产品表面涂覆固体润滑膜和染色,产品经涂覆后均能满足其性能，保证了零件在工作状态下的润滑、防腐、防咬死性等要求，可应用于航空、航天、船舶、高铁等领域的各类小规格零件的润滑上，也可用于五金等的染色；设备生产效率和涂覆效率高，人为因素造成的涂层均匀性差异小，生产过程易控制，工作环境环保无威胁。

Description

一种固体润滑膜自动鼓筒涂覆机及其涂覆方法

技术领域

本发明涉及固体膜润滑技术领域，特别是涉及一种固体润滑膜自动鼓筒涂覆机及其涂覆方法。

背景技术

传统的固体润滑膜涂覆靠手工喷涂，不仅工作效率低，而且又不环保，涂层厚度和均匀性不易控制。为适应航空、航天事业等的发展需要，“走自主设计、自主创造”的国产化道路并使之标准化，系列化、产业化，研发一种能够均匀涂料，提高了生产效率和工作效率、降低环境污染，减少人为因素造成的涂层均匀性（颜色、厚薄等）差异，保证了涂覆产品质量的一致性、均匀性的自动喷涂固体润滑膜方法十分必要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于，提供一种涂料均匀、生产效率和工作效率高、环保，并有效减少人为因素造成的涂层均匀性（颜色、厚薄等）差异，保证涂覆产品质量一致性、均匀性的固体润滑膜自动鼓筒涂覆机及其喷涂方法。具体技术方案如下：

一种固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，它包括机械及传动系统、喷涂系统、装液罐、喷枪、加热系统、抽气系统；

——所述机械及传动系统包括支撑座、转轴、倒U型架、倒料减速机、鼓筒、搅拌减速机、搅拌轴、倒L型架、液压杆一、液压杆二；所述支撑座下端固定在地面上，上端为两块互相平行的竖向架板；所述转轴两端安装在支撑座两块架板之间且两端伸出两块架板外；所述倒U型架底部两端分别套设在转轴伸出端上；所述倒料减速机安装在倒U型架底部的一端并与转轴伸出端耦合，在倒料减速机驱动下，转轴转动；所述鼓筒包括底筒、外壳、内胆、筒盖；所述底筒为两端开口的空心圆柱体，底筒外壁垂直固定在转轴中部；所述外壳顶部开口而底部与底筒顶端固定连接；所述内胆呈圆筒状并设置在外壳内部中央；所述筒盖扣合在外壳顶部；所述搅拌减速机固定在底筒底部；所述搅拌轴设置在底筒内，搅拌轴顶部伸入外壳内与内胆底部固定连接，搅拌轴底部由底筒底端伸出与搅拌减速机耦合，在搅拌减速机驱动下，搅拌轴转动进而带动内胆转动；所述倒L型架下端铰接在倒U型架顶部中间，下端与筒盖连接；所述液压杆一底端安装在支撑座顶部而伸缩端安装在倒U型架顶部中间；所述液压杆二底端安装在倒U型架顶部中间而伸缩端安装在倒L型架上部；

——所述喷涂系统包括原料压力罐、涂料隔膜泵、自动喷枪；所述涂料隔膜泵安装在原料压力罐上；所述自动喷枪安装在筒盖上，自动喷枪的喷嘴伸入筒盖内而尾端通过送料管与涂料隔膜泵出液端连通；

——所述加热系统包括热循环风机、高效加热器、空气过滤器、热风管；所述热循环风机、高效加热器安装、空气过滤器安装在支撑座底部，其中高效加热器进风口与热循环风机出风口连通，而空气过滤器与热循环风机进风口连通；所述热风管一端连接在筒盖上并与筒盖内部连通，另一端与高效加热器出风口连通；

——所述抽气系统包括抽气风机、抽风管、排气管；所述抽气风机安装在支撑座外侧；所述抽风管一端连接在筒盖上并与筒盖内部连通，另一端与抽气风机进风口连通；所述排气管连接在抽气风机出风口；

进一步的，所述自动喷枪喷嘴的数目为一个或两个。

进一步的，在支撑座下部设有导料斗，所述导料斗位于鼓筒下方。

进一步的，在筒盖上设有测温器、气体流量检测器、测压器。

进一步的，所述鼓筒外壳上端呈圆筒状，下端呈圆锥状。

进一步的，所述鼓筒外壳上端的直径为600mm或400mm。

进一步的，所述涂覆机还包括电控系统与监控系统：所述电控系统包括PLC组件、触摸屏组件、电气转换器、接近开关、模拟量模块、变频器、控制柜组件、断路器、接触器及PCC电源等，上述元器件目的都在于控制及驱动涂覆机正常平稳运作，其连接方式都采用常规方式设置；所述监控系统：包括光电传感器、热电偶、红外温度传感器、气体流量传感器及液体流量传感器等，用1台独立的PC机与PLC进行通讯,通过专用软件把监测到的数据传到PC机并记录储存。

一种自动鼓筒涂覆机的涂覆方法，包括以下步骤：

（1）零件前处理：采用除油、酸洗或喷砂、喷丸或磷化、阳极化、电镀方法对零件进行前处理；

（2）试机：检查涂覆机各个设备，清洗送料管，试运行；

（3）上料：试机完成后，液压杆一与液压杆二伸长，将筒盖推开；接着将零件装入鼓筒的内胆中，然后液压杆一与液压杆二伸长将鼓筒筒盖紧密的扣合在外壳上，并完全密封；每次每筒装载量小于或等于30Kg且装载容积不超过鼓筒容积的五分之一；

（4）启动：盖上筒盖后，启动倒料减速机调整鼓筒倾斜度，调好后，停止倒料减速机；然后启动搅拌减速机，搅拌减速机驱动搅拌轴转动，进而带动鼓筒内胆旋转, 零件随内胆旋转；

（5）加工：启动加热系统，零件在鼓筒中加热至60-80℃后，即可用喷涂系统进行喷涂，喷涂时温度控制在50～100℃；喷涂系统中自动喷枪的一个或两个喷嘴一致地向内胆中的零件喷射涂层材料，零件因受控而不断滚动，使零件被均匀喷涂上涂层材料；喷涂完成后，喷涂系统停止，然后通过加热系统，利用热空气加热、烘烤的方式，对零件上的涂层材料进行烘干，烘干时温度恒定、加热时间固定；烘干完成后，关闭加热系统的高效加热器，利用热循环风机向鼓筒内循环吹入常温冷风，同时抽气风机抽出鼓筒内的废气，待零件冷却至常温；

（6）停止：零件冷却完成后，搅拌减速机停止运行，鼓筒内胆停止旋转；

（7）下料：液压杆一与液压杆二伸长，将筒盖推开；接着倒料减速机驱动转轴向外转动，连接在转轴上的底筒以及与底筒相连接的外壳向外转动将零件倒出，零件落入导料斗中被导出，即完成在零件上形成固体润滑膜的涂覆。

进一步的，所述零件外径小于或等于20mm，而大于或等于5mm；长度小于或等于60mm，而长度大于或等于10mm。

本发明形成的润滑膜具有很好的一致性、均匀性和结合力，可反复拆装而不损伤润滑膜，尤其适用于小规格（最大规格：外径≤20mm，长度≤60mm；最小规格：外径≥5mm，长度≥10mm）产品表面涂覆固体润滑膜（如铝涂料、二硫化钼、石墨等）和染色,产品经涂覆后均能满足其性能，保证了零件在工作状态下的润滑、防腐、防咬死性等要求，可应用于航空、航天、船舶、高铁等领域的各类小规格零件的润滑上，也可用于五金等的染色。本发明消除了通过简单、陈旧、原始、落后的手工喷涂设备喷涂固体润滑膜而产生的固体润滑涂层一致性和均匀性差，设备生产效率和工作效率低，生产过程环境污染不易控制等问题，减少人为因素造成的涂层均匀性（颜色、厚薄等）差异，解决工作环境条件恶劣及环保威胁等问题，提高涂覆生产工作效率。

采用了热空气加热、烘烤方式，并由传感器适时测量控制。保持温度恒定、加热时间固定，从而保证了涂层质量。应被涂装工件的大小、形状、数量的不同，可调节热空气进气量和加热烘烤时间,为了方便管理，还可设定程序修改权限，能保证采用压力加热罐，加热罐中的压力容器符合压力检测标准，防止不安全因素和危险因素。

设备采用了人性化的触摸屏配合先进的PLC控制，实现了人机界面，操作方便。设备所有的运转参数均可由有权限的操作人员依实际需要作调整；并实现了记忆贮存\功能，方便同一参数组的重复使用。

附图说明

图1为本发明所述自动鼓筒涂覆机的结构示意图；

图2为本发明所述自动鼓筒涂覆机中鼓筒的剖视图；

图中所示：1-支撑座、2-搅拌减速机、3-倒料减速机、4-热风管、5-抽风管、6-倒U型架、7-液压杆一、8-液压杆二、9-倒L型架、10-鼓筒、101-底筒、102-搅拌轴、103-外壳、104-内胆、105-筒盖、11-自动喷枪、12-转轴、13-抽气风机、14-原料压力罐、15-涂料隔膜泵、16-送料管、17-导料斗。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的原理和特征做进一步详细描述，所举实例只用于解释发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2所示本发明的一种固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，它包括机械及传动系统、喷涂系统、装液罐、喷枪、加热系统、抽气系统；

——所述机械及传动系统包括支撑座1、转轴12、倒U型架6、倒料减速机3、鼓筒10、搅拌减速机2、搅拌轴102、倒L型架9、液压杆一8、液压杆二7；所述支撑座1下端固定在地面上，上端为两块互相平行的竖向架板；所述转轴12两端安装在支撑座1两块架板之间且两端伸出两块架板外；所述倒U型架6底部两端分别套设在转轴12伸出端上；所述倒料减速机3安装在倒U型架6底部的一端并与转轴12伸出端耦合，在倒料减速机3驱动下，转轴12转动；所述鼓筒10包括底筒101、外壳103、内胆104、筒盖105；所述底筒101为两端开口的空心圆柱体，底筒101外壁垂直固定在转轴12中部；所述外壳103顶部开口而底部与底筒101顶端固定连接；所述内胆104呈圆筒状并设置在外壳103内部中央；所述筒盖105扣合在外壳103顶部；所述搅拌减速机2固定在底筒101底部；所述搅拌轴102设置在底筒101内，搅拌轴102顶部伸入外壳103内与内胆104底部固定连接，搅拌轴102底部由底筒101底端伸出与搅拌减速机2耦合，在搅拌减速机2驱动下，搅拌轴102转动进而带动内胆104转动；所述倒L型架9下端铰接在倒U型架6顶部中间，下端与筒盖105连接；所述液压杆一7底端安装在支撑座1顶部而伸缩端安装在倒U型架6顶部中间；所述液压杆二8底端安装在倒U型架6顶部中间而伸缩端安装在倒L型架9上部；

——所述喷涂系统包括原料压力罐14、涂料隔膜泵15、自动喷枪11；所述涂料隔膜泵15安装在原料压力罐14上；所述自动喷枪11安装在筒盖105上，自动喷枪11的喷嘴伸入筒盖105内而尾端通过送料管16与涂料隔膜泵15出液端连通；

——所述加热系统包括热循环风机、高效加热器、空气过滤器、热风管4；所述热循环风机、高效加热器安装、空气过滤器安装在支撑座1底部，其中高效加热器进风口与热循环风机出风口连通，而空气过滤器与热循环风机进风口连通；所述热风管4一端连接在筒盖105上并与筒盖105内部连通，另一端与高效加热器出风口连通；热风产生原理如下: 高效加热器开机并产生热量, 热循环风机将冷空气由空气过滤器抽入经过高效加热器(高效加热器为常规高效加热器,非本发明保护重点,其结构为现有技术)快速加热后,变为热风,通过热风管4进入鼓筒10内对鼓筒10内部加热;

——所述抽气系统包括抽气风机13、抽风管5、排气管；所述抽气风机13安装在支撑座1外侧；所述抽风管5一端连接在筒盖105上并与筒盖105内部连通，另一端与抽气风机13进风口连通；所述排气管连接在抽气风机13出风口；抽气风机13的抽吸下,鼓筒10内的废气源源不断的被抽出,保证了鼓筒10内部的压力平衡.

进一步的，所述自动喷枪11喷嘴的数目为一个或两个。

进一步的，在支撑座1下部设有导料斗17，所述导料斗17位于鼓筒10下方。

进一步的，在筒盖105上设有测温器、气体流量检测器、测压器。

进一步的，所述鼓筒10外壳103上端呈圆筒状，下端呈圆锥状。

进一步的，所述鼓筒10外壳103上端的直径为600mm或400mm。

进一步的，所述涂覆机还包括电控系统与监控系统：所述电控系统包括PLC组件、触摸屏组件、电气转换器、接近开关、模拟量模块、变频器、控制柜组件、断路器、接触器及PCC电源等，上述元器件目的都在于控制及驱动涂覆机正常平稳运作，其连接方式都采用常规方式设置；所述监控系统：包括光电传感器、热电偶、红外温度传感器、气体流量传感器及液体流量传感器等，用1台独立的PC机与PLC进行通讯,通过专用软件把监测到的数据传到PC机并记录储存。

一种自动鼓筒涂覆机的涂覆方法，包括以下步骤：

（1）零件前处理：采用除油、酸洗或喷砂、喷丸或磷化、阳极化、电镀方法对零件进行前处理；

（2）试机：检查涂覆机各个设备，清洗送料管16，试运行；

（3）上料：试机完成后，液压杆一7与液压杆二8伸长，将筒盖105推开；接着将零件装入鼓筒10的内胆104中，然后液压杆一7与液压杆二8伸长将鼓筒10筒盖105紧密的扣合在外壳103上，并完全密封；每次每筒装载量小于或等于30Kg且装载容积不超过鼓筒10容积的五分之一；

（4）启动：盖上筒盖105后，启动倒料减速机3调整鼓筒10倾斜度，调好后，停止倒料减速机3；然后启动搅拌减速机2，搅拌减速机2驱动搅拌轴102转动，进而带动鼓筒10内胆104旋转, 零件随内胆104旋转；

（5）加工：启动加热系统，零件在鼓筒10中加热至60-80℃后，即可用喷涂系统进行喷涂，喷涂时温度控制在50～100℃；喷涂系统中自动喷枪11的一个或两个喷嘴一致地向内胆104中的零件喷射涂层材料，零件因受控而不断滚动，使零件被均匀喷涂上涂层材料；喷涂完成后，喷涂系统停止，然后通过加热系统，利用热空气加热、烘烤的方式，对零件上的涂层材料进行烘干，烘干时温度恒定、加热时间固定；烘干完成后，关闭加热系统的高效加热器，利用热循环风机向鼓筒10内循环吹入常温冷风，同时抽气风机13抽出鼓筒10内的废气，待零件冷却至常温；

（6）停止：零件冷却完成后，搅拌减速机2停止运行，鼓筒10内胆104停止旋转；

（7）下料：液压杆一7与液压杆二8伸长，将筒盖105推开；接着倒料减速机3驱动转轴12的向外转动，连接在转轴12上的底筒101以及与底筒101相连接的外壳103向外转动将零件倒出，零件落入导料斗17中被导出，即完成在零件上形成固体润滑膜的涂覆。

进一步的，所述零件外径小于或等于20mm，而大于或等于5mm；长度小于或等于60mm，而长度大于或等于10mm。

本发明所述自动鼓筒涂覆机技术指标

涂覆机安装尺寸:2500mm×1800mm×2500mm；

使用环境:室内温度(℃):10∽35℃；空气相对湿度:≤70%；

工作压力: 0.2 MPa∽0.8MPa；

工作电源: AC380V 50HZ 15KVA；

鼓筒转速:5～50转/分可调；

加热温度: ≤300℃±5℃，鼓筒内的温度（0∽300℃）可调；

单次最大处理产品量:≤30KG。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，其特征在于：它包括机械及传动系统、喷涂系统、装液罐、喷枪、加热系统、抽气系统；

——所述机械及传动系统包括支撑座、转轴、倒U型架、倒料减速机、鼓筒、搅拌减速机、搅拌轴、倒L型架、液压杆一、液压杆二；所述支撑座下端固定在地面上，上端为两块互相平行的竖向架板；所述转轴两端安装在支撑座两块架板之间且两端伸出两块架板外；所述倒U型架底部两端分别套设在转轴伸出端上；所述倒料减速机安装在倒U型架底部的一端并与转轴伸出端耦合，在倒料减速机驱动下，转轴转动；所述鼓筒包括底筒、外壳、内胆、筒盖；所述底筒为两端开口的空心圆柱体，底筒外壁垂直固定在转轴中部；所述外壳顶部开口而底部与底筒顶端固定连接；所述内胆呈圆筒状并设置在外壳内部中央；所述筒盖扣合在外壳顶部；所述搅拌减速机固定在底筒底部；所述搅拌轴设置在底筒内，搅拌轴顶部伸入外壳内与内胆底部固定连接，搅拌轴底部由底筒底端伸出与搅拌减速机耦合，在搅拌减速机驱动下，搅拌轴转动进而带动内胆转动；所述倒L型架下端铰接在倒U型架顶部中间，下端与筒盖连接；所述液压杆一底端安装在支撑座顶部而伸缩端安装在倒U型架顶部中间；所述液压杆二底端安装在倒U型架顶部中间而伸缩端安装在倒L型架上部；

——所述喷涂系统包括原料压力罐、涂料隔膜泵、自动喷枪；所述涂料隔膜泵安装在原料压力罐上；所述自动喷枪安装在筒盖上，自动喷枪的喷嘴伸入筒盖内而尾端通过送料管与涂料隔膜泵出液端连通；

——所述加热系统包括热循环风机、高效加热器、空气过滤器、热风管；所述热循环风机、高效加热器安装、空气过滤器安装在支撑座底部，其中高效加热器进风口与热循环风机出风口连通，而空气过滤器与热循环风机进风口连通；所述热风管一端连接在筒盖上并与筒盖内部连通，另一端与高效加热器出风口连通；

——所述抽气系统包括抽气风机、抽风管、排气管；所述抽气风机安装在支撑座外侧；所述抽风管一端连接在筒盖上并与筒盖内部连通，另一端与抽气风机进风口连通；所述排气管连接在抽气风机出风口；

根据权利要求1所述的固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，其特征在于：所述自动喷枪喷嘴的数目为一个或两个。

2.根据权利要求1所述的固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，其特征在于：在支撑座下部设有导料斗，所述导料斗位于鼓筒下方。

3.根据权利要求1所述的固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，其特征在于：在筒盖上设有测温器、气体流量检测器、测压器。

4. 根据权利要求1至4中任意一项所述固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，其特征在于： 所述鼓筒外壳上端呈圆筒状，下端呈圆锥状。

5. 根据权利要求5所述固体润滑膜自动鼓筒涂覆机，其特征在于： 所述鼓筒外壳上端的直径为600mm或400mm。

6.一种如权利要求1至4中任意一项所述自动鼓筒涂覆机的涂覆方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）零件前处理：采用除油、酸洗或喷砂、喷丸或磷化、阳极化、电镀方法对零件进行前处理；

（2）试机：检查涂覆机各个设备，清洗送料管，试运行；

（3）上料：试机完成后，液压杆一与液压杆二伸长，将筒盖推开；接着将零件装入鼓筒的内胆中，然后液压杆一与液压杆二伸长将鼓筒筒盖紧密的扣合在外壳上，并完全密封；每次每筒装载量小于或等于30Kg且装载容积不超过鼓筒容积的五分之一；

（4）启动：盖上筒盖后，启动倒料减速机调整鼓筒倾斜度，调好后，停止倒料减速机；然后启动搅拌减速机，搅拌减速机驱动搅拌轴转动，进而带动鼓筒内胆旋转, 零件随内胆旋转；

（5）加工：启动加热系统，零件在鼓筒中加热至60-80℃后，即可用喷涂系统进行喷涂，喷涂时温度控制在50～100℃；喷涂系统中自动喷枪的一个或两个喷嘴一致地向内胆中的零件喷射涂层材料，零件因受控而不断滚动，使零件被均匀喷涂上涂层材料；喷涂完成后，喷涂系统停止，然后通过加热系统，利用热空气加热、烘烤的方式，对零件上的涂层材料进行烘干，烘干时温度恒定、加热时间固定；烘干完成后，关闭加热系统的高效加热器，利用热循环风机向鼓筒内循环吹入常温冷风，同时抽气风机抽出鼓筒内的废气，待零件冷却至常温；

（6）停止：零件冷却完成后，搅拌减速机停止运行，鼓筒内胆停止旋转；

（7）下料：液压杆一与液压杆二伸长，将筒盖推开；接着倒料减速机驱动转轴向外转动，连接在转轴上的底筒以及与底筒相连接的外壳向外转动将零件倒出，零件落入导料斗中被导出，即完成在零件上形成固体润滑膜的涂覆。

7.根据权利要求6所述自动鼓筒涂覆机的涂覆方法，其特征在于：所述零件外径小于或等于20mm，而大于或等于5mm；长度小于或等于60mm，而长度大于或等于10mm。