CN116371764A - 钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属管的除锌技术领域，具体为钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，加工架的上端依次固定安装有间隔分布的清理架、冷却架和加热架，加工架靠近加热架的一端端部设置有定位座，加工架的中设置有横向滑动安装的滑动夹持座，滑动夹持座与定位座之间转动夹持安装有钢结构镀锌管，有益效果为：通过采用感应加热线圈加热镀锌钢管的方式，实现对钢结构镀锌管进行局部加热，从而当镀锌管的温度达到419℃后，锌层开始熔化，镀锌件表面的锌层经过高温变成氧化锌后就不在金属管壁依附通过快速的冷却，使得氧化锌保持脆性，并通过相对的转动驱动和清理刷辊的配合，将氧化锌轻松的擦去，大大提高了对镀锌钢管的除锌处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及金属管的除锌技术领域，具体为钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备。
背景技术
在钢管的实际应用过程中，其对防腐要求较高的工程，大多钢结构工程都采取了热镀锌工艺，热镀锌层一般在35μm以上，甚至高达200μm。热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，即使因受很大的机械伤害或其它原因。造成部分的锌层脱落，将铁基裸露，此时，周围锌层就会发挥牺牲阳极的功能，来保护此处钢铁，使其不受侵蚀。锌层在大气中的消耗是非常缓慢的，约为钢铁腐蚀速率的1/17至1/18，其寿命远超过其它任何涂层。
虽然镀锌层提高了钢结构的防腐能力，但在钢结构的焊接过程中，由于镀锌层的存在，锌的熔点仅为419.5℃，而焊接过程中焊缝的温度在1500℃左右，导致锌很容易产生气化，加之钢结构的节点位置焊缝等级均为一级或二级焊缝，因此在钢结构的焊接过程中容易产生裂纹、气孔、夹渣，较难得到良好的焊接质量。
现有传统的除锌方法都是盐酸或柠檬酸与草酸溶液酸洗，会严重污染环境，有些型材比如H型钢、管材等运用酸洗操作非常不便，而且还会破坏到不需要除锌的区域，以致效率低下且不安全。如果采用打磨的方法去除锌层，经打磨后的锌层表面的光泽与母材的光泽是一样的，无法辨别锌层是否完全清除。
发明内容
本发明的目的在于提供钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，所述除锌工艺设备包括：
加工架，所述加工架的上端依次固定安装有间隔分布的清理架、冷却架和加热架，加工架靠近加热架的一端端部设置有定位座，定位座上贯穿设置有通孔，加工架的中设置有横向滑动安装的滑动夹持座，所述滑动夹持座与定位座之间转动夹持安装有钢结构镀锌管，加工架的另一端设置有一对前后横向分布的驱动气缸，驱动气缸的端部连接滑动夹持座；
所述加热架的上端设置有高频加热电源，加热架的下端内侧设置有一对前后分布的夹持气缸，夹持气缸的伸缩端连接有夹持卡箍，夹持卡箍的内弧面设置有加热板贴合钢结构镀锌管的圆弧外壁，左右对此的一对所述夹持卡箍的内腔中设置有加热线圈，所述加热线圈电性连接高频加热电源；
所述冷却架上端设置有风机，冷却架的下端内腔中设置有前后分布的排气窗，滑动夹持座贯穿前后分布的排气窗之间的间隙；
所述清理架的下端设置有电机驱动的清理刷辊，所述清理刷辊的圆弧外壁设置有贴合钢结构镀锌管圆弧外壁的刚性毛刷。
优选的，所述加工架的前后两侧对称设置有一对导轨，导轨的内侧设置有T形截面的滑槽，所述滑动夹持座的下端前后两侧设置有一对底座，所述底座位于排气窗和夹持卡箍的下端，底座上设置有滑动插接在滑槽中的滑条，加工架的两端均设置有侧板，所述定位座固定在一侧的侧板上，所述驱动气缸的一端固定在另一侧的侧板上。
优选的，所述夹持卡箍呈半圆环状，夹持卡箍的中间设置有圆环状的安装弧槽，所述安装弧槽中设置有导热弧板，导热弧板与加热板对应，所述加热线圈呈螺旋状延伸，单侧的加热线圈固定在导热弧板上。
优选的，所述导热弧板的外弧面设置有螺旋状的线槽，线槽的中间贯穿设置有内凹式的安装槽，加热线圈的螺旋线缆的中间固定粘接在绝热板上，绝热板卡接在安装槽中，左右对称的一对夹持卡箍中的线缆相互贴合组成加热线圈，加热线圈的两端贯穿夹持卡箍，且加热线圈通过折叠线缆电性连接高频加热电源。
优选的，所述加热板为半圆环状弧板，加热板的上下端部分别设置有错位槽和凸出板，左右对称的一对加热板上的错位槽和凸出板相互挤压插接安装。
优选的，所述夹持卡箍的前后两端设置有延伸弧板，所述延伸弧板中内置吸气泵，延伸弧板的内壁上设置有圆周阵列分布的多组吸气孔，吸气孔连通吸气泵，吸气泵的输出端连通排气折叠管。
优选的，所述滑动夹持座中固定安装有轴承，所述钢结构镀锌管的端部固定夹持在轴承中，滑动夹持座的侧壁上设置有端盖，端盖上转动安装有驱动轴，驱动轴外接驱动组件，驱动轴的另一端延伸至滑动夹持座的内腔中，驱动轴的内端连接有转盘，转盘固定连接轴承并驱动钢结构镀锌管转动。
优选的，所述轴承是由外圈、内圈和滚子组成，滑动夹持座中设置有阶梯插槽，所述外圈的端部设置有固定环，固定环的外径大于外圈的外径，固定环压合在阶梯插槽的阶梯面上，且固定环通过螺钉固定在阶梯插槽内壁上。
优选的，圆周阵列分布的多组所述滚子转动安装在外圈、内圈之间，所述内圈靠近端盖的一端端面上设置有圆周阵列分布的多组插孔，所述转盘上设置有与插孔一一对应插接的插杆。
优选的，所述内圈的内壁上设置有左右对称的一对伸缩杆，所述伸缩杆的另一端连接有弧形卡板，圆周阵列分布的一对所述弧形卡板夹持在钢结构镀锌管的端部外壁上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过采用感应加热线圈加热镀锌钢管的方式，实现对钢结构镀锌管进行局部加热，从而当镀锌管的温度达到419℃后，锌层开始熔化，逐步形成白色的氧化锌，镀锌件表面的锌层经过高温变成氧化锌后就不在金属管壁依附通过快速的冷却，使得氧化锌保持脆性，并通过相对的转动驱动和清理刷辊的配合，将氧化锌轻松的擦去，大大提高了对镀锌钢管的除锌处理效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的立体结构示意图；
图3为本发明的加工架立体结构示意图；
图4为本发明的滑动夹持座结构示意图；
图5为本发明的滑动夹持座立体结构示意图；
图6为本发明的轴承在滑动夹持座中安装结构示意图；
图7为本发明的轴承立体结构示意图；
图8为本发明的夹持卡箍立体结构示意图；
图9为本发明的夹持卡箍与夹持气缸装配连接立体结构示意图；
图10为本发明的导热弧板立体结构示意图。
图中：1、加工架；2、导轨；3、滑槽；4、驱动气缸；5、清理架；6、冷却架；7、加热架；8、高频加热电源；9、滑动夹持座；10、风机；11、排气窗；12、夹持气缸；13、延伸弧板；14、定位座；15、清理刷辊；16、电机；17、底座；18、侧板；19、夹持卡箍；20、吸气孔；21、滑条；22、端盖；23、驱动轴；24、转盘；25、插杆；26、阶梯插槽；27、轴承；28、伸缩杆；29、弧形卡板；30、外圈；31、固定环；32、内圈；33、滚子；34、插孔；35、加热板；36、安装弧槽；37、导热弧板；38、加热线圈；39、错位槽；40、凸出板；41、排气折叠管；42、折叠线缆；43、安装槽；44、线槽。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：
实施例1：
钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，除锌工艺设备包括加工架1，加工架1的上端依次固定安装有间隔分布的清理架5、冷却架6和加热架7，加工架1靠近加热架7的一端端部设置有定位座14，定位座14上贯穿设置有通孔，加工架1的中设置有横向滑动安装的滑动夹持座9，滑动夹持座9与定位座14之间转动夹持安装有钢结构镀锌管，加工架1的另一端设置有一对前后横向分布的驱动气缸4，驱动气缸4的端部连接滑动夹持座9。
通过设置滑动夹持座9与定位座14的配合，实现钢结构镀锌管的转动夹持安装，利用驱动气缸4带动滑动夹持座9滑动，进而达到调节钢结构镀锌管加工位置的目的，实现工位的自动切换，利用定位座14实现钢结构镀锌管的定位横向滑动，保持进料的平稳性和精确度。
加热架7的上端设置有高频加热电源8，加热架7的下端内侧设置有一对前后分布的夹持气缸12，夹持气缸12的伸缩端连接有夹持卡箍19，夹持卡箍19的内弧面设置有加热板35贴合钢结构镀锌管的圆弧外壁，左右对此的一对夹持卡箍19的内腔中设置有加热线圈38，加热线圈38电性连接高频加热电源8。
通过设置设置夹持气缸12实现对钢结构镀锌管的贴合夹持，进而根据法拉第电磁感应定理与楞次定律，加热线圈38通过交变电流时，将产生交变磁场若将磁性或非磁性的导电加工物件放置在加热线圈38缩减里的交变磁场内，由于磁力线的切割，将在不同深浅层面产生感应电流，且因加工件的阻抗特性及涡流在加工物件上的流动，产生热量而使钢结构镀锌管温度升高，达到钢结构镀锌管加热的目的；
在加热线圈38磁场的作用下产生涡流，从而快速加热到一定温度，当钢结构镀锌管的温度达到419℃后，锌层开始熔化，逐步形成白色的氧化锌，当钢结构镀锌管表面的锌层经过高温变成氧化锌后就不在金属管壁依附，从而容易被轻松擦去。
冷却架6上端设置有风机10，冷却架6的下端内腔中设置有前后分布的排气窗11，滑动夹持座9贯穿前后分布的排气窗11之间的间隙，通过排气窗11和风机10的配合，实现对红热的钢结构镀锌管进行快速的风冷，使得氧化锌在快速冷却下凝固并分离，保持脆性。
清理架5的下端设置有电机16驱动的清理刷辊15，清理刷辊15的圆弧外壁设置有贴合钢结构镀锌管圆弧外壁的刚性毛刷，通过清理刷辊15的转动，达到清理脆性凝固的氧化锌的目的。
实施例2：
在实施例1的基础上，加工架1的前后两侧对称设置有一对导轨2，导轨2的内侧设置有T形截面的滑槽3，滑动夹持座9的下端前后两侧设置有一对底座17，底座17位于排气窗11和夹持卡箍19的下端，底座17上设置有滑动插接在滑槽3中的滑条21，加工架1的两端均设置有侧板18，定位座14固定在一侧的侧板18上，驱动气缸4的一端固定在另一侧的侧板18上。
通过设置滑槽3与滑条21的配合，实现滑动夹持座9的平稳横向滑动，进而配合驱动气缸4实现平稳的工位切换。
实施例3：
在实施例2的基础上，夹持卡箍19呈半圆环状，夹持卡箍19的中间设置有圆环状的安装弧槽36，安装弧槽36中设置有导热弧板37，导热弧板37与加热板35对应，加热线圈38呈螺旋状延伸，单侧的加热线圈38固定在导热弧板37上。
通过设置加热板35与导热弧板37的配合从而实现对钢结构镀锌管的均匀加热。
导热弧板37的外弧面设置有螺旋状的线槽44，线槽44的中间贯穿设置有内凹式的安装槽43，加热线圈38的螺旋线缆的中间固定粘接在绝热板上，绝热板卡接在安装槽43中，左右对称的一对夹持卡箍19中的线缆相互贴合组成加热线圈38，加热线圈38的两端贯穿夹持卡箍19，且加热线圈38通过折叠线缆42电性连接高频加热电源8。
对称夹持的结构使得螺旋状的加热线圈38被对称分割，处于松散状态，利用绝热板实现松散状态的线缆被固定，配合线槽44达到进一步固定线缆的目的，使得对称的线缆相互贴合，形成完整的加热线圈38。
实施例4：
在实施例3的基础上，加热板35为半圆环状弧板，加热板35的上下端部分别设置有错位槽39和凸出板40，左右对称的一对加热板35上的错位槽39和凸出板40相互挤压插接安装。
相对挤压夹持加热时，会产生融化或气化的氧化锌，从而造成氧化锌在连接间隙处的泄露，通过设置错位槽39和凸出板40的相对插接，提高了相邻夹持卡箍19之间的挤压密封性，从而防止泄露。
实施例5：
在实施例1的基础上，夹持卡箍19的前后两端设置有延伸弧板13，延伸弧板13中内置吸气泵，延伸弧板13的内壁上设置有圆周阵列分布的多组吸气孔20，吸气孔20连通吸气泵，吸气泵的输出端连通排气折叠管41，通过设置吸气孔20实现对加热产生的污染气体进行回收，从而防止污染环境，提高了对加工人员的保护。
实施例6：
在实施例4的基础上，滑动夹持座9中固定安装有轴承27，钢结构镀锌管的端部固定夹持在轴承27中，滑动夹持座9的侧壁上设置有端盖22，端盖22上转动安装有驱动轴23，驱动轴23外接驱动组件，驱动轴23的另一端延伸至滑动夹持座9的内腔中，驱动轴23的内端连接有转盘24，转盘24固定连接轴承27并驱动钢结构镀锌管转动。
通过设置轴承27实现钢结构镀锌管端部的转动安装，进而利用驱动轴23驱动钢结构镀锌管转动，达到转动冷却和清理的目的。
实施例7：
在实施例6的基础上，轴承27是由外圈30、内圈32和滚子33组成，滑动夹持座9中设置有阶梯插槽26，外圈30的端部设置有固定环31，固定环31的外径大于外圈30的外径，固定环31压合在阶梯插槽26的阶梯面上，且固定环31通过螺钉固定在阶梯插槽26内壁上。
通过设置固定环31实现轴承27外圈的固定安装。
圆周阵列分布的多组滚子33转动安装在外圈30、内圈32之间，内圈32靠近端盖22的一端端面上设置有圆周阵列分布的多组插孔34，转盘24上设置有与插孔34一一对应插接的插杆25。
通过设置插孔34与插杆25的配合，进而实现内圈32与转盘24的连接，利用转盘24和驱动轴23使得内圈32转动。
内圈32的内壁上设置左右对称的一对伸缩杆28，伸缩杆28的另一端连接有弧形卡板29，圆周阵列分布的一对弧形卡板29夹持在钢结构镀锌管的端部外壁上。
通过设置伸缩杆28驱动的弧形卡板29实现对钢结构镀锌管端部的夹持固定。
加工过程：
将钢结构镀锌管沿定位座14插接，钢结构镀锌管的另一端通过伸缩杆28驱动的弧形卡板29固定在内圈32上；
通过夹持气缸12驱动夹持卡箍19对进挤压，使得加热线圈38连通，利用高频加热电源8实现对加热线圈38供电，在感应电流的作用下，使得钢结构镀锌管缠绕加热线圈38的一段外壁快速加热，呈红热状态，但加热至419℃后，锌层开始熔化，逐步形成白色的氧化锌，当钢结构镀锌管表面的锌层经过高温变成氧化锌后就不在金属管壁依附；
松开夹持气缸12，在驱动气缸4的作用下，加热段延伸至冷却架6，通过排气窗11和风机10的配合，实现对红热的钢结构镀锌管进行快速的风冷，使得氧化锌在快速冷却下凝固并分离，保持脆性；
冷却后，在驱动气缸4的作用下加工段延伸至清理刷辊15下端，通过清理刷辊15的转动，达到清理脆性凝固的氧化锌的目的，在冷却和清理过程中，通过驱动轴23驱动内圈32转动，进而使得钢结构镀锌管转动，形成圆周面上的完全清理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述除锌工艺设备包括：
加工架(1)，所述加工架(1)的上端依次固定安装有间隔分布的清理架(5)、冷却架(6)和加热架(7)，加工架(1)靠近加热架(7)的一端端部设置有定位座(14)，定位座(14)上贯穿设置有通孔，加工架(1)的中设置有横向滑动安装的滑动夹持座(9)，所述滑动夹持座(9)与定位座(14)之间转动夹持安装有钢结构镀锌管，加工架(1)的另一端设置有一对前后横向分布的驱动气缸(4)，驱动气缸(4)的端部连接滑动夹持座(9)；
所述加热架(7)的上端设置有高频加热电源(8)，加热架(7)的下端内侧设置有一对前后分布的夹持气缸(12)，夹持气缸(12)的伸缩端连接有夹持卡箍(19)，夹持卡箍(19)的内弧面设置有加热板(35)贴合钢结构镀锌管的圆弧外壁，左右对此的一对所述夹持卡箍(19)的内腔中设置有加热线圈(38)，所述加热线圈(38)电性连接高频加热电源(8)；
所述冷却架(6)上端设置有风机(10)，冷却架(6)的下端内腔中设置有前后分布的排气窗(11)，滑动夹持座(9)贯穿前后分布的排气窗(11)之间的间隙；
所述清理架(5)的下端设置有电机(16)驱动的清理刷辊(15)，所述清理刷辊(15)的圆弧外壁设置有贴合钢结构镀锌管圆弧外壁的刚性毛刷。
2.根据权利要求1所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述加工架(1)的前后两侧对称设置有一对导轨(2)，导轨(2)的内侧设置有T形截面的滑槽(3)，所述滑动夹持座(9)的下端前后两侧设置有一对底座(17)，所述底座(17)位于排气窗(11)和夹持卡箍(19)的下端，底座(17)上设置有滑动插接在滑槽(3)中的滑条(21)，加工架(1)的两端均设置有侧板(18)，所述定位座(14)固定在一侧的侧板(18)上，所述驱动气缸(4)的一端固定在另一侧的侧板(18)上。
3.根据权利要求2所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述夹持卡箍(19)呈半圆环状，夹持卡箍(19)的中间设置有圆环状的安装弧槽(36)，所述安装弧槽(36)中设置有导热弧板(37)，导热弧板(37)与加热板(35)对应，所述加热线圈(38)呈螺旋状延伸，单侧的加热线圈(38)固定在导热弧板(37)上。
4.根据权利要求3所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述导热弧板(37)的外弧面设置有螺旋状的线槽(44)，线槽(44)的中间贯穿设置有内凹式的安装槽(43)，加热线圈(38)的螺旋线缆的中间固定粘接在绝热板上，绝热板卡接在安装槽(43)中，左右对称的一对夹持卡箍(19)中的线缆相互贴合组成加热线圈(38)，加热线圈(38)的两端贯穿夹持卡箍(19)，且加热线圈(38)通过折叠线缆(42)电性连接高频加热电源(8)。
5.根据权利要求4所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述加热板(35)为半圆环状弧板，加热板(35)的上下端部分别设置有错位槽(39)和凸出板(40)，左右对称的一对加热板(35)上的错位槽(39)和凸出板(40)相互挤压插接安装。
6.根据权利要求4所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述夹持卡箍(19)的前后两端设置有延伸弧板(13)，所述延伸弧板(13)中内置吸气泵，延伸弧板(13)的内壁上设置有圆周阵列分布的多组吸气孔(20)，吸气孔(20)连通吸气泵，吸气泵的输出端连通排气折叠管(41)。
7.根据权利要求1所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述滑动夹持座(9)中固定安装有轴承(27)，所述钢结构镀锌管的端部固定夹持在轴承(27)中，滑动夹持座(9)的侧壁上设置有端盖(22)，端盖(22)上转动安装有驱动轴(23)，驱动轴(23)外接驱动组件，驱动轴(23)的另一端延伸至滑动夹持座(9)的内腔中，驱动轴(23)的内端连接有转盘(24)，转盘(24)固定连接轴承(27)并驱动钢结构镀锌管转动。
8.根据权利要求7所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述轴承(27)是由外圈(30)、内圈(32)和滚子(33)组成，滑动夹持座(9)中设置有阶梯插槽(26)，所述外圈(30)的端部设置有固定环(31)，固定环(31)的外径大于外圈(30)的外径，固定环(31)压合在阶梯插槽(26)的阶梯面上，且固定环(31)通过螺钉固定在阶梯插槽(26)内壁上。
9.根据权利要求8所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：圆周阵列分布的多组所述滚子(33)转动安装在外圈(30)、内圈(32)之间，所述内圈(32)靠近端盖(22)的一端端面上设置有圆周阵列分布的多组插孔(34)，所述转盘(24)上设置有与插孔(34)一一对应插接的插杆(25)。
10.根据权利要求9所述的钢结构镀锌件焊接前新型除锌工艺设备，其特征在于：所述内圈(32)的内壁上设置有左右对称的一对伸缩杆(28)，所述伸缩杆(28)的另一端连接有弧形卡板(29)，圆周阵列分布的一对所述弧形卡板(29)夹持在钢结构镀锌管的端部外壁上。
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| CN117900747A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-04-19 | 佛山市新苗贝自动化设备有限公司 | 一种零件焊接用的加工装置 |
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- 2023-03-01 CN CN202310187964.0A patent/CN116371764A/zh active Pending
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