CN115351714B - 一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件表面强化处理设备的技术领域，具体一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，包括沿热轧辊轴向直线运动且共用一条地轨的两组热轧辊固定设备，用于对应热轧辊固定设备上夹持表面强化处理的激光熔覆设备，以及设置在两个激光熔覆设备之间且两组热轧辊固定设备交替加工处理的喷砂设备，喷砂设备的一侧通过管道连接有除尘设备。该系统单个热轧辊在强化处理时，无需经过二次装夹并进行定位处理，劳动强度大幅度降低，经过两个热轧辊固定设备交错移动分时使用喷砂设备，当其一台在喷砂处理时，另一台在处于激光熔覆或更换或装夹过程，进而实现高效热轧辊表面高效的强化处理，在喷砂时通过封闭空间配合除尘设备能够实现无尘化处理。

Description

一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统

技术领域

本发明涉及工件表面强化处理设备的技术领域，尤其涉及一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统。

背景技术

热喷涂，是指将涂层材料加热熔化，用高速气流将其雾化成极细的颗粒，并以很高的速度喷射到工件表面，形成涂层。根据需要选用不同的涂层材料，可以获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐热等方面的一种或数种性能。

喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，提高结合附着的强度。

现有的喷砂和喷涂作业往往都需要人工操作，喷砂时扬尘大导致工作环境差，且无法保证整个工件的喷涂质量，且工位间需要往返重新定位安装，劳动强度高，工作效率一般。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，环保、无需二次装夹、提高生产效率，可以实现设备对两组热轧辊进行高效处理，表面强化处理质量较高。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，包括沿热轧辊轴向直线运动且共用一条地轨的两组热轧辊固定设备，用于对应热轧辊固定设备上夹持表面强化处理的激光熔覆设备，以及设置在两个激光熔覆设备之间且对两组热轧辊固定设备交替加工处理的喷砂设备，喷砂设备的一侧通过管道连接有除尘设备。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述激光熔覆设备包括机械手以及安装在机械手终端的熔覆头，熔覆头的外壁开设有螺纹，熔覆头的外部活动套设有内螺纹管，内螺纹管通过螺纹与熔覆头螺纹套接，内螺纹管的外壁通过轴承转动套接有环形板，环形板的内部对称开设有两个槽口，两个槽口的内部分别设置有第一连接机构且分别通过第一对应的第一连接机构连接有送粉管，两个送粉管的管壁均连接有第二连接机构且分别通过对应的第二连接机构与熔覆头相连接，内螺纹管的上端管壁固定套接有齿轮，熔覆头的外壁固定连接有形块，形块的内部开设有通孔，通孔的内部活动穿设有第三连接机构，第三连接机构连接有限位机构，限位机构与齿轮相匹配。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述第一连接机构包括固定杆和连接杆，固定杆固定连接于对应的槽口的内部，连接杆与对应的送粉管的管壁固定连接，连接杆的内部开设有条形口，连接杆通过条形口与固定杆活动套接。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述第二连接机构包括形板和两个轴销，形板与熔覆头的侧壁固定连接，两个轴销对称固定连接于对应的送粉管的管壁，两个轴销相背的一端杆壁分别与形板的侧壁转动连接。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述第三连接机构包括L形杆和限位块，L形杆活动穿设于通孔的内部，L形杆位于形板内部的一端与限位块固定连接，限位机构包括伸缩杆和弧形板，伸缩杆的上端与L形杆固定连接，弧形板与伸缩杆的下端杆壁固定连接且内部开设有齿槽，齿槽与齿轮相啮合。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述内螺纹管的管壁对称固定连接有两个驱动杆，两个驱动杆相背的一端杆壁均固定套接有防滑球体，L形杆位于形板内部的杆壁活动套接有弹簧，弹簧的两端分别与限位块以及形板的侧板固定连接，两个防滑球体均为橡胶球。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述喷砂设备包括喷砂室，喷砂室的左右两侧均设置有仓门，喷砂室的内壁顶部固定设有液压缸，液压缸的活塞杆上固定设有连板，连板的底部连通设有环形板，环形板的表面固定设有多个呈环绕对称设置的限位架，多个限位架的内部共同套设有齿圈，齿圈和环形板的底部均设置有避让豁口，喷砂室的右端设置有豁口，齿圈的侧壁固定设有多组等间距分布的喷砂管，每个喷砂管的末端连通设有喷砂头，每个喷砂管均连通设有进料管，每个进料管均穿出喷砂室，连板的表面设有转动驱动机构，进料管的末端连通有位于喷砂室一侧的高压抽取机，喷砂室的底部设置有砂石回收池，砂石回收池的进料口设置有钢网架。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述转动驱动机构包括电机和往复丝杆，连板的表面两端均固定设有固定板，往复丝杆转动设于两个固定板之间，往复丝杆的杆壁螺纹套设有齿条，齿条与齿圈啮合设置，电机与固定板固定连接，且输出端穿进固定板并与往复丝杆固定连接。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述进料管通过对应的多通阀连通，每个进料管均为高压软管，喷砂管为不锈钢管。

作为本申请中任意优化方案具体改进如下，所述热轧辊固定设备包括活动设置在地轨上的移动车，移动车上安装有顶紧机构和夹爪机构用于安装热轧辊，顶紧机构通过底部与安装在移动车上的滑轨滑动配合设置，且顶紧机构通过底部通过插销与移动车固定，移动车上安装有驱动电机，驱动电机通过带传动带动移动车底部的滚轮沿地轨作直线运动，移动车上安装有刹车结构。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1.该系统通过两组热轧辊固定设备分别对对应的热轧辊进行固定处理，经过交错移动分时使用喷砂设备，当其中一台在进行喷砂处理时，另一台在激光熔覆或者处于更换或装夹过程，进而实现高效热轧辊表面高效的强化处理效率，在喷砂时通过封闭空间配合除尘设备能够实现无尘化处理，单个热轧辊的喷砂和涂覆工作仅需一次装夹，无需经过二次装夹并进行定位处理，劳动强度大幅度降低，同时规避了喷砂后二次装夹导致可能污染喷砂面的情形。

2.该系统通过设置的调节机构，能够利用内螺纹管的升降实现对两个送粉管的角度调节，保证了整个装置的正常使用。

3.该系统通过设置的限位机构，能够通过弧形板与齿轮之间的啮合连接实现对内螺纹管的限位，避免在使用时两个送粉管的角度出现变化。

4.该系统通过设有的喷砂室、液压缸、连板、环形板、料板、齿圈、限位架、喷砂管、喷砂头、进料管和转动驱动机构，能够对工件进行横向喷砂的过程中对工件进行环绕式喷砂，提高喷砂全面性和效果。

5.该系统通过进料管的末端连通有位于喷砂室一侧的高压抽取机，喷砂室的底部设置有砂石回收池，砂石回收池的进料口设置有钢网架，喷砂后的砂石会经过钢网架进入到砂石回收池内部，最后通过高压抽取机重新经过喷砂头进行喷砂处理，过程中通过除尘设备对其进行除尘处理。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的热轧辊固定设备的侧视图；

图3为本发明的激光熔覆设备的结构示意图；

图4为图3中局部A部分的结构放大图；

图5为图3中连接机构的侧视图；

图6为图4中环形板的立体图。

图7为本发明的喷砂设备的结构示意图；

图8为图7中局部A部分的结构放大图；

图9为图7中喷砂室的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1、图2所示，一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，包括沿热轧辊轴向直线运动且共用一条地轨11的两组热轧辊固定设备10，用于对应热轧辊固定设备10上夹持表面强化处理的激光熔覆设备30，以及设置在两个激光熔覆设备30之间且两组热轧辊固定设备10交替加工处理的喷砂设备20，喷砂设备20的一侧通过管道连接有除尘设备40，除尘设备40为传统布袋除尘设备，为发明人在市场上直接购买得到。

其中热轧辊固定设备10包括活动设置在地轨上的移动车，移动车上安装有顶紧机构13和夹爪机构12用于安装热轧辊，顶紧机构13和夹爪机构12和传统的回转体加工用的车床上的顶紧机构和夹爪机构相同，顶紧机构13通过底部与安装在移动车上的滑轨16滑动配合设置，且顶紧机构13通过底部通过插销与移动车实现固定，移动车上安装有驱动电机14，驱动电机14通过带传动带动移动车底部的滚轮15沿地轨11直线运动，实现激光熔覆设备30和喷砂设备20工位件的切换，移动车上安装有刹车结构，该刹车结构为传统刹车部件为发明人在市场上直接购买得到。

在使用时，操作者可以将两个热轧辊吊装至热轧辊固定设备10处，并经顶紧机构13和夹爪机构12进行固定处理，其中一个热轧辊固定设备10经过驱动电机14带动滚轮15沿地轨11直线运动，并携带热轧辊进入到喷砂设备20所在的喷砂工位处，并经过刹车结构进行锁止，经过喷砂处理，喷砂过程中热轧辊可以转动也可以不转动，另一台热轧辊固定设备10在其上的驱动电机14的作用下带动热轧辊沿地轨11进入到喷砂工位，同时经过喷砂处理后的热轧辊固定设备10会同时移走，进入到所在一侧的激光熔覆设备30所在的激光熔覆工位处，激光熔覆完成后，卸下热轧辊重新装夹新的热轧辊，完毕后，另一台热轧辊固定设备10上的热轧辊喷砂处理完成，并移至对应的激光熔覆设备30处，装夹好的热轧辊固定设备10重新进入喷砂工位进行喷砂处理，往复循环。

实施例2

参照图3至图6，激光熔覆设备包括机械手以及安装在机械手终端的熔覆头31，熔覆头31的外壁开设有螺纹，熔覆头31的外部活动套设有内螺纹管32，内螺纹管32通过螺纹与熔覆头31螺纹套接，内螺纹管32的外壁通过轴承转动套接有环形板33，环形板33的内部对称开设有两个槽口，两个槽口的内部分别设置有第一连接机构且分别通过第一对应的第一连接机构连接有送粉管34，两个送粉管34的管壁均连接有第二连接机构且分别通过对应的第二连接机构与熔覆头31相连接，内螺纹管32的上端管壁固定套接有齿轮35，熔覆头31的外壁固定连接有U形块36，U形块36的内部开设有通孔，通孔的内部活动穿设有第三连接机构，第三连接机构连接有限位机构，限位机构与齿轮35相匹配。

参照图3和图6，第一连接机构包括固定杆37和连接杆38，固定杆37固定连接于对应的槽口的内部，连接杆38与对应的送粉管34的管壁固定连接，连接杆38的内部开设有条形口，连接杆38通过条形口与固定杆37活动套接，利用设置的固定杆37，能够在环形板33上、下运动时通过固定杆37与对应的条形口之间的滑动连接挤压连接杆38，从而对送粉管34进行角度调节。

参照图3，第二连接机构包括U形板39和两个轴销310，U形板39与熔覆头31的侧壁固定连接，两个轴销310对称固定连接于对应的送粉管34的管壁，两个轴销310相背的一端杆壁分别与U形板39的侧壁转动连接，利用第二连接机构，能够对送粉管34进行安装，从而便于对送粉管34进行旋转。

参照图5，第三连接机构包括L形杆311和限位块312，L形杆311活动穿设于通孔的内部，L形杆311位于U形板39内部的一端与限位块312固定连接，利用设置的第三连接机构，能够对限位机构进行连接，保证限位机构的正常使用。

参照图3和图4，限位机构包括伸缩杆313和弧形板314，伸缩杆313的上端与L形杆311固定连接，弧形板314与伸缩杆313的下端杆壁固定连接且内部开设有齿槽，齿槽与齿轮35相啮合，利用齿槽与齿轮35之间的啮合连接，能够对齿轮35进行限位，避免齿轮35转动，即避免内螺纹管32转动。

实施例3

在上述实施例的基础上，参照图3，内螺纹管32的管壁对称固定连接有两个驱动杆315，两个驱动杆315相背的一端杆壁均固定套接有防滑球体316，两个防滑球体316均为橡胶球，利用橡胶球，能够增大手与防滑球体316之间的摩擦力，以便于驱动对应的驱动杆315转动，进而驱动内螺纹管32转动。

实施例4

在上述实施例的基础上，参照图5，L形杆311位于U形板39内部的杆壁活动套接有弹簧317，弹簧317的两端分别与限位块312以及U形板39的侧板固定连接，弹簧317为压缩弹簧，利用压缩弹簧，能够始终对限位块312进行挤压，使弧形板314与齿轮35之间保持啮合状态。

本发明中，在需要对送粉管34的角度进行调节时，拉动伸缩杆313，伸缩杆313带动弧形板314与齿轮35分离并使限位块312挤压弹簧317，通过对应的防滑球体316和对应的驱动杆315驱动内螺纹管32转动，内螺纹管32转动的同时在垂直方向上运动并带动两个固定杆37运动，两个固定杆37分别挤压对应的连接杆38，两个连接杆38分别带动对应的送粉管34运动，并通过对应的轴销310实现对两个送粉管34的角度的同步调节，在调节后，松开伸缩杆313，弹簧317通过自身弹力挤压限位块312，限位块312带动L形杆311运动，L形杆311通过伸缩杆313带动弧形板314与齿轮35啮合，从而实现对内螺纹管32的限位，避免内螺纹管32转动，保证两个送粉管34的角度固定。

实施例5

参照图7至图9所示，喷砂设备包括喷砂室21,喷砂室21的左右两侧均设置有仓门，喷砂室21的内壁顶部固定设有液压缸23，液压缸23的活塞杆固定设有连板24，连板24的底部连通设有环形板25，环形板25的表面固定设有多个呈环绕对称设置的限位架26，多个限位架26的内部共同套设有齿圈27，齿圈27和环形板25的底部均设置有避让豁口,喷砂室21的右端设置有豁口，用于热轧辊固定设备10的夹持端能够进入到喷砂室21内部，并将热轧辊裸漏在喷砂室21的外侧，避让豁口用于热轧辊固定设备10的夹持端进入到喷砂室21内部并通过环形板25，通过液压缸23进行横向喷砂。

参照图7，齿圈27的侧壁上安装有多组等间距分布且为固定设置的喷砂管28，多个限位架26均呈开口设置，且开口与喷砂管28配合设置，喷砂管28的末端连通设有喷砂头29，可通过喷砂头29对砂石进行喷射并完成喷砂工作，连板24的表面设有转动驱动机构，进料管210的末端连通有位于喷砂室一侧的高压抽取机217，喷砂室21的底部设置有砂石回收池218，砂石回收池218的进料口设置有钢网架216，喷砂后的砂石会经过钢网架216进入到砂石回收池218内部，最后通过高压抽取机217重新经过喷砂头29进行喷砂处理，过程中通过除尘设备40对其进行除尘处理。

实施例6

在上述实施例的基础上，如图7和8所示，每个喷砂管28均连通设有进料管210，进料管210均穿出喷砂室21并连通设置，多个（两个）进料管210通过对应的多通阀214（三通阀）连通设置，使得砂石能够同时进入两个进料管210内并通过喷砂头29进行喷砂工作。

参照图7和图8，两个进料管210均为高压软管，喷砂管28为不锈钢管，使得进料管210能够随着齿圈27的移动而进行弯折。

实施例7

在上述实施例的基础上，如图7和8所示，连板24的表面设有转动驱动机构，转动驱动机构包括电机211和往复丝杆212，连板24的表面两端均固定设有固定板213，往复丝杆212转动设于两个固定板213之间，往复丝杆212的杆壁螺纹套设有齿条215，齿条215与齿圈27啮合设置，通过齿条215和齿圈27的啮合，并配合往复丝杆212的转动，使得齿圈27带动两个喷砂头29进行往复转动，可对工件进行轴向环绕喷砂。

参照图8，电机211与固定板213固定连接，且输出端穿进固定板213并与往复丝杆212固定连接，电机211可驱动往复丝杆212进行稳定的转动工作。

本发明中，在进行喷砂过程前，启动高压抽取机217，将砂石回收池218内的砂石，使得砂石经过高压抽取机217内部进行传输，并从出料口进入进料管210内，通过多通阀214的传递，使得砂石进入两个进料管210内，砂石通过进料管210进入喷砂管28内，并最后通过喷砂头29喷出并与工件接触，同时电机211和液压缸23都启动；

而电机211工作的同时往复丝杆212转动并驱动齿条215进行往复移动，通过齿条215和齿圈27的啮合传动，使得齿圈27在多个限位架26的限位支撑下带动喷砂管28和喷砂头29进行往复转动，使得两个喷砂头29围绕着工件进行环绕喷砂，而在此过程中配合液压缸23的驱动，使得环绕喷砂的同时可进行横向往复喷砂，提高喷砂效果，过程中热轧辊在热轧辊固定设备10上可以转动也可以不转动，配合实施例1和实施例2的工作步骤实现无尘环保处理，单个热轧辊在强化处理时，无需经过二次装夹并进行定位处理，劳动强度大幅度降低。

Claims (6)

1.一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，其特征在于，包括沿热轧辊轴向直线运动且共用一条地轨的两组热轧辊固定设备，用于对应热轧辊固定设备上夹持表面强化处理的激光熔覆设备，以及设置在两个激光熔覆设备之间且对两组热轧辊固定设备交替加工处理的喷砂设备，喷砂设备的一侧通过管道连接有除尘设备；

所述激光熔覆设备包括机械手以及安装在机械手终端的熔覆头，熔覆头的外壁开设有螺纹，熔覆头的外部活动套设有内螺纹管，内螺纹管通过螺纹与熔覆头螺纹套接，内螺纹管的外壁通过轴承转动套接有环形板，环形板的内部对称开设有两个槽口，两个槽口的内部分别设置有第一连接机构且分别通过第一对应的第一连接机构连接有送粉管，两个送粉管的管壁均连接有第二连接机构且分别通过对应的第二连接机构与熔覆头相连接，内螺纹管的上端管壁固定套接有齿轮，熔覆头的外壁固定连接有形块，形块的内部开设有通孔，通孔的内部活动穿设有第三连接机构，第三连接机构连接有限位机构，限位机构与齿轮相匹配；

所述第三连接机构包括L形杆和限位块，L形杆活动穿设于通孔的内部，L形杆位于形板内部的一端与限位块固定连接，限位机构包括伸缩杆和弧形板，伸缩杆的上端与L形杆固定连接，弧形板与伸缩杆的下端杆壁固定连接且内部开设有齿槽，齿槽与齿轮相啮合；

所述喷砂设备包括喷砂室，喷砂室的左右两侧均设置有仓门，喷砂室的内壁顶部固定设有液压缸，液压缸的活塞杆上固定设有连板，连板的底部连通设有环形板，环形板的表面固定设有多个呈环绕对称设置的限位架，多个限位架的内部共同套设有齿圈，齿圈和环形板的底部均设置有避让豁口，喷砂室的右端设置有豁口，齿圈的侧壁固定设有多组等间距分布的喷砂管，每个喷砂管的末端连通设有喷砂头，每个喷砂管均连通设有进料管，每个进料管均穿出喷砂室，连板的表面设有转动驱动机构，进料管的末端连通有位于喷砂室一侧的高压抽取机，喷砂室的底部设置有砂石回收池，砂石回收池的进料口设置有钢网架；

所述转动驱动机构包括电机和往复丝杆，连板的表面两端均固定设有固定板，往复丝杆转动设于两个固定板之间，往复丝杆的杆壁螺纹套设有齿条，齿条与齿圈啮合设置，电机与固定板固定连接，且输出端穿进固定板并与往复丝杆固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，其特征在于，所述第一连接机构包括固定杆和连接杆，固定杆固定连接于对应的槽口的内部，连接杆与对应的送粉管的管壁固定连接，连接杆的内部开设有条形口，连接杆通过条形口与固定杆活动套接。

3.根据权利要求1所述的一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，其特征在于，所述第二连接机构包括形板和两个轴销，形板与熔覆头的侧壁固定连接，两个轴销对称固定连接于对应的送粉管的管壁，两个轴销相背的一端杆壁分别与形板的侧壁转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，其特征在于，所述内螺纹管的管壁对称固定连接有两个驱动杆，两个驱动杆相背的一端杆壁均固定套接有防滑球体，L形杆位于形板内部的杆壁活动套接有弹簧，弹簧的两端分别与限位块以及形板的侧板固定连接，两个防滑球体均为橡胶球。

5.根据权利要求1所述的一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，其特征在于，所述进料管通过对应的多通阀连通，每个进料管均为高压软管，喷砂管为不锈钢管。

6.根据权利要求1所述的一种无扬尘环保封闭式热轧辊表面强化处理系统，其特征在于，所述热轧辊固定设备包括活动设置在地轨上的移动车，移动车上安装有顶紧机构和夹爪机构用于安装热轧辊，顶紧机构通过底部与安装在移动车上的滑轨滑动配合设置，且顶紧机构通过底部经插销与移动车固定，移动车上安装有驱动电机，驱动电机通过带传动带动移动车底部的滚轮沿地轨作直线运动，移动车上安装有刹车结构。