带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统及其工作方法与流程

1.本发明涉及镀锌技术领域，具体涉及带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统及其工作方法。


背景技术：

2.热浸镀锌是延缓钢铁材料环境腐蚀的最有效手段之一，它是将表面经清洗、活化后的钢铁制品浸于熔融的锌液中，通过铁锌之间的反应和扩散，在钢铁制品表面镀覆附着性良好的锌合金镀层。热浸锌是将除锈后的钢构件浸入500℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐蚀的目的。因其耐久年限长，质量稳定，因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中，如大量输电塔、通讯塔、抗腐蚀要求高的零部件等。与其他金属防护方法相比，热浸镀锌工艺在镀层的物理屏障与电化学保护相结合的保护特性上，镀层与基体的结合强度上、镀层的致密性、耐久性、免维护性和经济性及其对制品形状与尺寸的适应性上，具有无可比拟的优势。在所有热浸镀锌件中，管状铁件是最常见的。
3.现有技术中，热镀锌工艺中，需要用挂具将待镀锌件放入锌液中，挂具每次挂料后，需要退锌，需要挂具的退锌回收装置、新挂具的输入装置、而且退锌造成的酸和锌的损失，生产线占地面积大、挂具控制复杂、造成资源浪费和增加成本，环境友好性差。
4.在热镀锌行业中，传统的热镀锌方式，需要将挂钩浸入锌液中，不便于采用机械作业来打灰。加上作业环境恶劣、锌锅尺寸有限，基本上采用人工来打灰，这种打灰方式效率低，人工劳动强度大，而且具有一定的危险性。打灰不干净会造成构件表面粘灰点，镀锌效果差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统及其工作方法，其具有抓取装置不需要退锌，节约锌资源，避免退锌造成的废酸排放、不需要人工刮灰、环境友好的优点。
6.本发明采用的技术方案如下。
7.带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统，其特征在于：包括横向设置的吸附装置安装导辊、镀锌室、设置在镀锌室内的镀锌装置、自动刮灰装置、安装在镀锌室顶端的抽风机、控制装置。
8.吸附装置安装导辊上设有铁件电磁吸附装置组；铁件电磁吸附装置组包括电磁吸附装置滑块、电磁吸附装置滑块驱动电机，电磁吸附装置滑块上设有第一电动升降杆，第一电动升降杆的底端设有铁件电磁吸附块；铁件电磁吸附块的底面上设有若干铁件盲孔。
9.镀锌装置包括锅台，锅台顶端上设有开口向上的母锌锅、开口的子锌锅、连通通道、子锌锅液面控制装置；锅台上设有加温装置；母锌锅、子锌锅内填充有锌液，母锌锅与子锌锅通过连通通道相连，子锌锅液面控制装置设置在子锌锅的顶端开口上；母锌锅上设有
铁件插板，铁件插板上垂直向设有若干铁件插孔；铁件插孔的直径与铁件盲孔的直径相同，当铁件电磁吸附装置组的铁件电磁吸附块移动到母锌锅的正上方时，各铁件插孔的正上方各对应一铁件盲孔；母锌锅的底部设有若干顶面为一个点的凸起。
10.母锌锅的各水平截面呈长方形；母锌锅的各水平截面呈长方形；子锌锅液面控制装置的底端设有可升降的活塞，活塞的径向外周表面与子锌锅的内周表面相接触；当活塞运动到连通通道的顶端时，母锌锅的锌液顶面与锅台顶面平齐；锅台的右侧设有储灰槽。
11.镀锌室的左侧壁上设有左进口、镀锌室的右侧壁上设有右进口；吸附装置安装导辊穿过镀锌室且位于母锌锅、子锌锅的上方；吸附装置安装导辊的左端穿过左进口；吸附装置安装导辊的右端穿过右进口；镀锌室的左侧壁上吸附装置安装导辊的上方设有用于活动密封左进口的吸附装置安装导辊以上部分的第一活动门，镀锌室的左侧壁上吸附装置安装导辊的下方设有用于活动密封左进口的吸附装置安装导辊以下部分的第二活动门；镀锌室的右侧壁上吸附装置安装导辊的上方设有用于活动密封右进口的吸附装置安装导辊以上部分的第三活动门；镀锌室的右侧壁上吸附装置安装导辊的下方设有用于活动密封右进口的吸附装置安装导辊以下部分的第四活动门。
12.吸附装置安装导辊穿过左进口、右进口。
13.自动刮灰装置包括横向刮灰装置、纵向刮灰装置；自动刮灰装置位于吸附装置安装导辊的下方。
14.自动刮灰装置包括横向刮灰装置、纵向刮灰装置。
15.横向刮灰装置包括横向设置的横向刮灰导轨，横向刮灰导轨上设有横向刮灰滑块、横向刮灰滑块驱动电机，横向刮灰滑块上垂直向设有第二电动升降杆、第二电动升降杆驱动装置，第二电动升降杆的底端纵向连接有纵向刮灰板；纵向刮灰板的前端与母锌锅顶部开口的前侧面平齐，纵向刮灰板的后端与母锌锅顶部开口的后侧面平齐；横向刮灰导轨设置在锅台顶端母锌锅的前侧或后侧。
16.纵向刮灰装置包括纵向设置的纵向刮灰导轨，纵向刮灰导轨上设有纵向刮灰滑块、纵向刮灰滑块驱动电机，纵向刮灰滑块上横连接有横向刮板；纵向刮灰导轨设置在储灰槽右侧壁的顶端。
17.作为优选技术方案，纵向刮灰板包括垂直于地面的立板，立板的底端设有垂直于立板的水平板，水平板上设有若干水平板网眼。
18.作为优选技术方案，立板上设有若干立板网眼。
19.作为优选技术方案，横向刮灰滑块上安装有用于测量母锌锅实际锌液面高度的红外测距传感器。
20.作为优选技术方案，所述母锌锅的顶端水平截面面积大于其底面积。
21.作为优选技术方案，所述母锌锅的中部的水平截面与母锌锅的顶端水平截面大小相同，母锌锅的中部到底端的水平截面面积逐步变小；活动连接铁件插板放置在母锌锅的中部。
22.作为优选技术方案，连通通道设置在母锌锅的中部以下。
23.作为优选技术方案，子锌锅的各水平截面面积相等。
24.作为优选技术方案，子锌锅液面控制装置包括安装在子锌锅顶端的活塞座，活塞座垂直向上安装有活塞杆、活塞杆的底端安装有活塞，活塞的径向外周表面可密封子锌锅
的横截面；活塞座上安装有活塞垂直运动驱动装置。
25.上述任意一带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：铁件电磁吸附装置组运动到镀锌室左侧；铁件电磁吸附块的铁件盲孔吸附管状铁件。
26.步骤2：第一活动门、第二活动门打开，铁件电磁吸附装置组通过左进口进入镀锌室；第一活动门、第二活动门关闭。
27.步骤3：铁件电磁吸附装置组运动到母锌锅正上方，第一电动升降杆伸长，管状铁件分别插入其正下方的铁件插孔；铁件电磁吸附块停止吸附，第一电动升降杆复位；抽风机气动，保持镀锌室内负压；开始镀锌。
28.步骤4：第一活动门、第二活动门开启，管状铁件移动电磁吸附装置从左进口移出镀锌室，第一活动门、第二活动门关闭。
29.步骤5：子锌锅液面控制装置运动向下运动，母锌锅的锌液顶面淹没管状铁件顶端，全面镀锌；横向刮灰滑块从左向右运动，当横向刮灰滑块移动到母锌锅的内腔的左侧面时，第二电动升降杆的底端运动到母锌锅的液位表面，刮灰板开始刮灰，当横向刮灰滑块移动到母锌锅的内腔的右侧面时，第二电动升降杆的底端上升到横向刮板高度，横向刮板从后向前运动，将刮灰板上的灰刮落到储灰槽；横向刮板复位。
30.步骤6：全面镀锌完成后，第一活动门、第二活动门开启，管状铁件移动电磁吸附装置从左进口进入镀锌室，铁件电磁吸附装置组运动到母锌锅正上方，第一电动升降杆伸长，铁件电磁吸附块吸附各镀锌后的管状铁件顶端；第一电动升降杆收缩，第三活动门、第四活动门开启，管状铁件移动电磁吸附装置从右进口移出镀锌室；取下铁件电磁吸附块底端的镀锌后的管状铁件后，铁件电磁吸附装置组复位，第一活动门、第二活动门、第三活动门、第四活动门开启关闭。
31.如此重复。
32.本发明的有益效果是：1.本发明的装置可实现镀锌过程中的全自动上料下料，无需人工操作，避免镀锌过程中人工操作可能带来的风险和对操作工人产生的危险。2、铁件电磁吸附装置组将管状铁件插入铁件插孔时，铁件电磁吸附装置组不会与锌液接触。解决了现有技术的热镀锌工艺，需要用挂具将待镀锌件放入锌液中，挂具每次挂料后，需要退锌，需要挂具的退锌回收装置、新挂具的输入装置、而且退锌造成的酸和锌的损失，生产线占地面积大、挂具控制复杂、造成资源浪费和增加成本，环境友好性差的问题。3、通过子锌锅液面控制装置控制子锌锅液面向下运动，母锌锅的锌液顶面淹没待镀锌件顶端，镀锌全面、彻底。4、相比现有技术，横向刮灰装置在锌液顶面工作时，没有挂钩的阻挡；横向刮灰装置可将锌液顶面灰分刮走、纵向刮灰装置可将横向刮灰装置上的灰分刮落到储灰槽，且横向刮灰装置的纵向刮灰板从左向右运动时，没有阻挡，打灰干净，构件表面光洁，镀锌效果好，并解决了了现有技术人工刮灰劳动强度大，而且具有一定的危险性的难题。5、镀锌室设有第一活动门、第二活动门、第三活动门、第四活动门、抽风机，镀锌作业时处于密闭环境且可通过抽风机抽走废气进行处理，整个装置环境比较友好。
附图说明
33.图1是本发明带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统的结构示意图。
34.图2是图1的a部分的局部放大图。
35.图3是图2的e部分的局部放大图。
36.图4是图1的c部分的局部放大图。
37.图5是图4的f部分的局部放大图。
38.图6是图4的g部分的局部放大图。
39.图7是图6的h部分的局部放大图。
40.图8是图6的i部分的局部放大图。
41.图9是图1的b部分的局部放大图。
42.图10是图1所示热镀锌系统沿d-d’的剖视图。
43.图11是图10的j部分的局部放大图。
44.图12是图10的k部分的局部放大图。
45.图13是图1所示热镀锌系统的一个状态图。
46.图14是图1所示热镀锌系统的一个状态图。
47.图15是图14的l部分的局部放大图。
48.图16是图1所示热镀锌系统的一个状态图。
49.图17是图16的m部分的局部放大图。
50.图18是图1所示热镀锌系统的一个状态图。
51.图19是图18的n部分的局部放大图。
52.图20是图18所示热镀锌系统沿t-t’的剖视图。
53.图21是图20的o部分的局部放大图。
54.图22是图1所示热镀锌系统的一个状态图。
55.图23是图1所示热镀锌系统的一个状态图。
56.图24是图23的q部分的局部放大图。
57.图25是横向刮灰装置的结构示意图。
58.图26是图25的r部分的局部放大图。
59.图27是图25的s部分的局部放大图。
60.其中：镀锌室-2；加温装置-20；左进口-21；右进口-22；第一活动门-23；第二活动门-24；第三活动门-25；第四活动门-26；抽风机-3；铁件电磁吸附装置组-4；电磁吸附装置滑块-41；电磁吸附装置滑块驱动电机-42；第一电动升降杆-43；铁件电磁吸附块-44；铁件盲孔-45；；镀锌装置-5；凸起-50；锅台-51；母锌锅-52；子锌锅-53；连通通道-54；子锌锅液面控制装置-55；锌液-56；铁件插板-57；铁件插孔-58；活塞座-59；活塞杆-510；活塞-511；活塞垂直运动驱动装置-512；自动刮灰装置-6；储灰槽-61；横向刮灰导轨-62；横向刮灰滑块-63；横向刮灰滑块驱动电机-64；第二电动升降杆-65；第二电动升降杆驱动装置-66；纵向刮灰板-67；立板-671；水平板-672；立板网眼-673；水平板网眼-674；纵向刮灰导轨-68；纵向刮灰滑块-69；纵向刮灰滑块驱动电机-610；横向刮板-611；红外测距传感器-612；
第一铁件插放架-7；铁件输入插孔-71；第一铁件插板-72；第二铁件插放架-8；铁件输出插孔-81；第二铁件插板-82；管状铁件-9。
具体实施方式
61.下面，结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
62.实施例1。如图1-27所示，带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统，其特征在于：包括横向设置的吸附装置安装导辊1、镀锌室2、设置在镀锌室2内的镀锌装置5、自动刮灰装置6、安装在镀锌室2顶端的抽风机3、控制装置。
63.吸附装置安装导辊1上设有铁件电磁吸附装置组4；铁件电磁吸附装置组4包括电磁吸附装置滑块41、电磁吸附装置滑块驱动电机42，电磁吸附装置滑块41上设有第一电动升降杆43，第一电动升降杆43的底端设有铁件电磁吸附块44；铁件电磁吸附块44的底面上设有若干铁件盲孔45。
64.镀锌装置5包括锅台51，锅台51顶端上设有开口向上的母锌锅52、开口的子锌锅53、连通通道54、子锌锅液面控制装置55；锅台51上设有加温装置20；母锌锅52、子锌锅53内填充有锌液56，母锌锅52与子锌锅53通过连通通道54相连，子锌锅液面控制装置55设置在子锌锅53的顶端开口上；母锌锅52上设有铁件插板57，铁件插板57上垂直向设有若干铁件插孔58；铁件插孔58的直径与铁件盲孔45的直径相同，当铁件电磁吸附装置组4的铁件电磁吸附块44移动到母锌锅52的正上方时，各铁件插孔58的正上方各对应一铁件盲孔45；母锌锅52的底部设有若干顶面为一个点的凸起50。
65.母锌锅52的各水平截面呈长方形；母锌锅52的各水平截面呈长方形；子锌锅液面控制装置55的底端设有可升降的活塞511，活塞511的径向外周表面与子锌锅53的内周表面相接触；当活塞511运动到连通通道54的顶端时，母锌锅52的锌液56顶面与锅台51顶面平齐；锅台51的右侧设有储灰槽61。
66.镀锌室2的左侧壁上设有左进口21、镀锌室2的右侧壁上设有右进口22；吸附装置安装导辊1穿过镀锌室2且位于母锌锅52、子锌锅53的上方；吸附装置安装导辊1的左端穿过左进口21；吸附装置安装导辊1的右端穿过右进口22；镀锌室2的左侧壁上吸附装置安装导辊1的上方设有用于活动密封左进口21的吸附装置安装导辊1以上部分的第一活动门23，镀锌室2的左侧壁上吸附装置安装导辊1的下方设有用于活动密封左进口21的吸附装置安装导辊1以下部分的第二活动门24；镀锌室2的右侧壁上吸附装置安装导辊1的上方设有用于活动密封右进口22的吸附装置安装导辊1以上部分的第三活动门25；镀锌室2的右侧壁上吸附装置安装导辊1的下方设有用于活动密封右进口22的吸附装置安装导辊1以下部分的第四活动门26。加温装置20为感应线圈。
67.吸附装置安装导辊1穿过左进口21、右进口22。
68.自动刮灰装置6包括横向刮灰装置、纵向刮灰装置；自动刮灰装置6位于吸附装置安装导辊1的下方。
69.自动刮灰装置6包括横向刮灰装置、纵向刮灰装置。
70.横向刮灰装置包括横向设置的横向刮灰导轨62，横向刮灰导轨62上设有横向刮灰滑块63、横向刮灰滑块驱动电机64，横向刮灰滑块63上垂直向设有第二电动升降杆65、第二电动升降杆驱动装置66，第二电动升降杆65的底端纵向连接有纵向刮灰板67；纵向刮灰板
67的前端与母锌锅52顶部开口的前侧面平齐，纵向刮灰板67的后端与母锌锅52顶部开口的后侧面平齐；横向刮灰导轨62设置在锅台51顶端母锌锅52的前侧或后侧。
71.纵向刮灰装置包括纵向设置的纵向刮灰导轨68，纵向刮灰导轨68上设有纵向刮灰滑块69、纵向刮灰滑块驱动电机610，纵向刮灰滑块69上横连接有横向刮板611；纵向刮灰导轨68设置在储灰槽61右侧壁的顶端。
72.纵向刮灰板67包括垂直于地面的立板671，立板671的底端设有垂直于立板671的水平板672，水平板672上设有若干水平板网眼674。
73.立板671上设有若干立板网眼673。
74.横向刮灰滑块63上安装有用于测量母锌锅实际锌液56面高度的红外测距传感器612。
75.所述母锌锅52的顶端水平截面面积大于其底面积。
76.所述母锌锅52的中部的水平截面与母锌锅52的顶端水平截面大小相同，母锌锅52的中部到底端的水平截面面积逐步变小；活动连接铁件插板57放置在母锌锅52的中部。
77.连通通道54设置在母锌锅52的中部以下。
78.子锌锅53的各水平截面面积相等。所述控制装置为plc。
79.子锌锅液面控制装置55包括安装在子锌锅53顶端的活塞座59，活塞座59垂直向上安装有活塞杆510、活塞杆510的底端安装有活塞511，活塞511的径向外周表面可密封子锌锅53的横截面；活塞座59上安装有活塞垂直运动驱动装置512。横向刮板611的横向长度小于储灰槽61的宽度。
80.第一铁件插放架7上水平向设有第一铁件插板72，第一铁件插板72上垂直向设有若干铁件输入插孔71；铁件输入插孔71上插有管状铁件9。铁件输入插孔71的直径与铁件插孔58的直径相同。当铁件电磁吸附装置组4移动到第一铁件插放架7的正上方时，其上的各铁件盲孔45的中心与一铁件输入插孔71的中心在同一垂线上。
81.第二铁件插放架8上水平向设有第二铁件插板82，第二铁件插板82上垂直向设有若干铁件输出插孔81；铁件输出插孔81的直径与铁件插孔58的直径相同。当铁件电磁吸附装置组4移动到第二铁件插放架8的正上方时，其上的各铁件盲孔45的中心与一铁件输出插孔81的中心在同一垂线上。
82.所述带自动刮灰装置的管状铁件热镀锌系统的工作方法，包括如下步骤：步骤1：铁件电磁吸附装置组4运动到镀锌室2左侧；铁件电磁吸附块44的铁件盲孔45吸附管状铁件9。
83.步骤2：第一活动门23、第二活动门24打开，铁件电磁吸附装置组4通过左进口21进入镀锌室2；第一活动门23、第二活动门24关闭。
84.步骤3：铁件电磁吸附装置组4运动到母锌锅52正上方，第一电动升降杆43伸长，管状铁件分别插入其正下方的铁件插孔58；铁件电磁吸附块44停止吸附，第一电动升降杆43复位；抽风机3气动，保持镀锌室2内负压；开始镀锌。
85.步骤4：第一活动门23、第二活动门24开启，管状铁件移动电磁吸附装置从左进口21移出镀锌室2，第一活动门23、第二活动门24关闭。
86.步骤5：子锌锅液面控制装置55运动向下运动，母锌锅52的锌液56顶面淹没管状铁件顶端，全面镀锌；横向刮灰滑块63从左向右运动，当横向刮灰滑块63移动到母锌锅52的内
腔的左侧面时，第二电动升降杆65的底端运动到母锌锅52的液位表面，刮灰板开始刮灰，当横向刮灰滑块63移动到母锌锅52的内腔的右侧面时，第二电动升降杆65的底端上升到横向刮板611高度，横向刮板611从后向前运动，将刮灰板上的灰刮落到储灰槽61；横向刮板611复位。
87.步骤6：全面镀锌完成后，第一活动门23、第二活动门24开启，管状铁件移动电磁吸附装置从左进口21进入镀锌室2，铁件电磁吸附装置组4运动到母锌锅52正上方，第一电动升降杆43伸长，铁件电磁吸附块44吸附各镀锌后的管状铁件顶端；第一电动升降杆43收缩，第三活动门25、第四活动门26开启，管状铁件移动电磁吸附装置从右进口22移出镀锌室2；取下铁件电磁吸附块44底端的镀锌后的管状铁件后，铁件电磁吸附装置组4复位，第一活动门23、第二活动门24、第三活动门25、第四活动门26开启关闭。
88.如此重复。