一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置及预处理方法转让专利

申请号 : CN202111060412.0

文献号 : CN113829210B

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发明人 : 王文权赵明程张新戈徐临超

申请人 : 吉林大学重庆研究院

摘要 :

本发明提供了一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置及预处理方法,所述预处理装置包括丝材位置控制器、隔绝防护装置、过滤器和左右两组旋转研磨总成。该电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置及预处理方法中,通过丝材位置控制器准确控制送丝置,铝合金丝材在充有防氧化液的隔绝防护装置内采用旋转研磨轮进行表面研磨处理,去除铝合金丝材表面的杂质,有效提高了铝合金丝材的表面质量,研磨过程中通过压力泵保证隔绝防护装置内防氧化液的流动性,并通过过滤器对混有研磨颗粒的防氧化液进行过滤,保证隔绝防护装置内的清洁性。

权利要求 :

1.一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,其特征是:它包括

丝材位置控制器,为上下位置可调节的导向滑轮;

隔绝防护装置,设置有进丝口和出丝口,铝合金丝材自进丝口进入隔绝防护装置内,并在隔绝防护装置内进行表面研磨,研磨完成后的铝合金丝材自出丝口向外输送;所述隔绝防护装置上开设有防氧化液进口和防氧化液出口,防氧化液进口用于为隔绝防护装置的内腔提供防氧化液,防氧化液用于清洗铝合金丝材处理后的表面,并防止铝合金丝材发生返氧化,同时清理隔绝防护装置内腔中的研磨颗粒;

过滤器,其进液口与防氧化液出口连接、出液口连接有防氧化液储存槽,所述防氧化液储存槽的出口连接有压力泵,所述压力泵的出口与防氧化液进口连接,压力泵用于确保隔绝防护装置内防氧化液的流动性,过滤器用于过滤隔绝防护装置流出防氧化液内的固体颗粒,两者配合确保隔绝防护装置内防氧化液的清洁性及稳定性,同时将研磨过程中产生的热量带出,消除安全隐患;

左右两组旋转研磨总成,用于对铝合金丝材的外圆表面进行研磨;

所述隔绝防护装置包括进丝防护套筒和出丝防护套筒,所述进丝防护套筒和出丝防护套筒的一端封闭、另一端开口,所述进丝口和出丝口分别开设于进丝防护套筒和出丝防护套筒中封闭端的中心处,所述进丝防护套筒和出丝防护套筒的开口端螺纹连接,所述进丝防护套筒的内腔中自左向右依次设置有进丝隔绝罩、限位套筒一、左侧的旋转研磨总成、限位套筒二、右侧的旋转研磨总成和限位套筒三,所述出丝防护套筒的内腔中自左向右依次设置有限位套筒四和出丝隔绝罩,所述进丝隔绝罩和出丝隔绝罩的中心分别开设有供铝合金丝材穿过的通孔,所述限位套筒一、限位套筒二、限位套筒三和限位套筒四均为不锈钢制成,当进丝防护套筒和出丝防护套筒通过螺纹连接完成连接固定后,所述限位套筒三与限位套筒四的相对端顶紧,所述进丝隔绝罩被挤紧固定在进丝防护套筒的封闭端和限位套筒一之间,左侧的旋转研磨总成被挤紧固定在限位套筒一和限位套筒二之间,右侧的旋转研磨总成被挤紧固定在限位套筒二和限位套筒三之间,所述出丝隔绝罩被挤紧固定在限位套筒四和出丝防护套筒的封闭端之间。

2.根据权利要求1所述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,其特征是:所述进丝防护套筒、出丝防护套筒、限位套筒一、限位套筒二、限位套筒三、限位套筒四、两组旋转研磨总成、进丝隔绝罩和出丝隔绝罩同心设置,所述限位套筒一、限位套筒二和限位套筒三的外径等于进丝防护套筒的内径减去0.2~0.5mm,所述限位套筒四的外径等于出丝防护套筒的内径减去0.2~0.5mm,所述限位套筒一、限位套筒二、限位套筒三和限位套筒四的内径相等。

3.根据权利要求2所述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,其特征是:所述导向滑轮位置的上下调节结构为:所述导向滑轮的底部固连有导向杆,所述导向杆的底部伸入置于地面上的导向筒内,所述导向筒的侧壁顶部安装有与导向杆配合的锁紧螺栓。

4.根据权利要求3所述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,其特征是:所述防氧化液的成分为:1%~4%的1122‑3#水溶性电镀抗盐雾防锈剂。

5.根据权利要求4所述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,其特征是:所述进丝隔绝罩与出丝隔绝罩的通孔内及外圆处均安装有柔性橡胶密封圈。

6.根据权利要求5所述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,其特征是:左侧的旋转研磨总成包括位于限位套筒一和限位套筒二之间并被两者夹紧的电机一,右侧的旋转研磨总成包括位于限位套筒二和限位套筒三之间并被两者夹紧的电机二,所述电机一和电机二的出力轴均为供铝合金丝材穿过的空心结构,且电机一和电机二的出力轴的内径均为铝合金丝材直径的两倍以上,所述电机一和电机二的出力轴的相背端均通过键联连接有旋转研磨轮,两旋转研磨轮的外径分别小于相应的限位套筒一和限位套筒三的内径,两旋转研磨轮的转速为500~1000r/min,所述限位套筒二的长度≥0.5mm。

7.根据权利要求6所述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,其特征是:所述防氧化液进口开设于出丝防护套筒中远离进丝防护套筒的一端及限位套筒四的相应位置处;所述防氧化液出口有两组,且沿铝合金丝材的输送方向,两组防氧化液出口分别开设于进丝防护套筒及限位套筒一的相应位置处以及出丝防护套筒中靠近进丝防护套筒的一端及限位套筒四的相应位置处。

8.一种采用权利要求7所述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理方法,其特征是:它包括如下步骤:

S1:送丝机送出的铝合金丝材经丝材位置控制器进行位置校正;

S2:位置校正完成的铝合金丝材经隔绝防护装置的进丝口和进丝隔绝罩进入进丝防护套筒的内腔中,在充有防氧化液的进丝防护套筒中,两个旋转研磨轮对进给的铝合金丝材进行表面研磨,研磨过程中,防氧化液在压力泵提供的压力下,不断地将隔绝防护装置内腔中混有研磨颗粒的防氧化液向外输送,将混有研磨颗粒的防氧化液输送至过滤器,经过滤器滤出其中的研磨颗粒后再流入防氧化液储存槽内待用;

S3:研磨后的铝合金丝材穿过出丝防护套筒中的限位套筒四后经出丝隔绝罩刮除铝合金丝材表面多余的防氧化液后,输出至电弧熔丝设备的送丝机,立即投入使用。

说明书 :

一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置及预处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置及预处理方法,属于电弧熔丝用铝合金丝材的预处理技术领域。

背景技术

[0002] 本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息,而不构成现有技术。
[0003] 电弧熔丝是以电弧作为成型热源将金属丝材熔化,按设定的成形路径堆积每一层片,采用逐层堆积的方式形成所需的三维实体零件。
[0004] 铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63~2.85g/cm,有较高的强度,比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
[0005] 目前,铝合金丝材表面预处理采用的方法有化学法和物理法。其中,化学法是通过碱性除油、酸性除锈、水洗解决铝合金丝材表面的油污锈渍问题,其缺点是会产生大量废水,不环保。物理法是通过机械、手工研磨、刷抛等工艺解决铝合金丝材表面的油污锈渍问题,其缺点是无法实现电弧熔丝的自动化连续生产。
[0006] 经表面预处理后的铝合金丝材进入市场流通,在流通过程中其表面会沾染灰尘等污物,而当这种铝合金丝材用于电弧熔丝工艺时就会影响焊接性能。
[0007] 应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

[0008] 本发明要解决的技术问题,就是针对现有技术所存在的不足,而提供一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置及预处理方法,采用该预处理装置的预处理方法可以快速、有效地对铝合金丝材进行熔丝前的表面处理,从而可以保证铝合金丝材熔化后的使用性能。
[0009] 本方案是通过如下技术措施来实现的:一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,它包括:
[0010] 丝材位置控制器,为上下位置可调节的导向滑轮;
[0011] 隔绝防护装置,设置有进丝口和出丝口,铝合金丝材自进丝口进入隔绝防护装置内,并在隔绝防护装置内进行表面研磨,研磨完成后的铝合金丝材自出丝口向外输送;所述隔绝防护装置上开设有防氧化液进口和防氧化液出口,防氧化液进口用于为隔绝防护装置的内腔提供防氧化液,防氧化液用于清洗铝合金丝材处理后的表面,并防止铝合金丝材发生返氧化,同时清理隔绝防护装置内腔中的研磨颗粒;
[0012] 过滤器,其进液口与防氧化液出口连接、出液口连接有防氧化液储存槽,所述防氧化液储存槽的出口连接有压力泵,所述压力泵的出口与防氧化液进口连接,压力泵用于确保隔绝防护装置内防氧化液的流动性,过滤器用于过滤隔绝防护装置流出防氧化液内的固体颗粒,两者配合确保隔绝防护装置内防氧化液的清洁性及稳定性,同时将研磨过程中产生的热量带出,消除安全隐患;
[0013] 左右两组旋转研磨总成,用于对铝合金丝材的外圆表面进行研磨。
[0014] 优选的,所述隔绝防护装置包括进丝防护套筒和出丝防护套筒,所述进丝防护套筒和出丝防护套筒的一端封闭、另一端开口,所述进丝口和出丝口分别开设于进丝防护套筒和出丝防护套筒中封闭端的中心处,所述进丝防护套筒和出丝防护套筒的开口端螺纹连接,所述进丝防护套筒的内腔中自左向右依次设置有进丝隔绝罩、限位套筒一、左侧的旋转研磨总成、限位套筒二、右侧的旋转研磨总成和限位套筒三,所述出丝防护套筒的内腔中自左向右依次设置有限位套筒四和出丝隔绝罩,所述进丝隔绝罩和出丝隔绝罩的中心分别开设有供铝合金丝材穿过的通孔,所述限位套筒一、限位套筒二、限位套筒三和限位套筒四均为不锈钢制成,当进丝防护套筒和出丝防护套筒通过螺纹连接完成连接固定后,所述限位套筒三与限位套筒四的相对端顶紧,所述进丝隔绝罩被挤紧固定在进丝防护套筒的封闭端和限位套筒一之间,左侧的旋转研磨总成被挤紧固定在限位套筒一和限位套筒二之间,右侧的旋转研磨总成被挤紧固定在限位套筒二和限位套筒三之间,所述出丝隔绝罩被挤紧固定在限位套筒四和出丝防护套筒的封闭端之间。
[0015] 优选的,所述进丝防护套筒、出丝防护套筒、限位套筒一、限位套筒二、限位套筒三、限位套筒四、两组旋转研磨总成、进丝隔绝罩和出丝隔绝罩同心设置,所述限位套筒一、限位套筒二和限位套筒三的外径等于进丝防护套筒的内径减去0.2~0.5mm,所述限位套筒四的外径等于出丝防护套筒的内径减去0.2~0.5mm,所述限位套筒一、限位套筒二、限位套筒三和限位套筒四的内径相等。
[0016] 优选的,所述导向滑轮位置的上下调节结构为:所述导向滑轮的底部固连有导向杆,所述导向杆的底部伸入置于地面上的导向筒内,所述导向筒的侧壁顶部安装有与导向杆配合的锁紧螺栓。
[0017] 优选的,所述防氧化液的成分为:1%~4%的1122‑3#水溶性电镀抗盐雾防锈剂。
[0018] 优选的,所述进丝隔绝罩与出丝隔绝罩的通孔内及外圆处均安装有柔性橡胶密封圈。
[0019] 优选的,左侧的旋转研磨总成包括位于限位套筒一和限位套筒二之间并被两者夹紧的电机一,右侧的旋转研磨总成包括位于限位套筒二和限位套筒三之间并被两者夹紧的电机二,所述电机一和电机二的出力轴均为供铝合金丝材穿过的空心结构,且电机一和电机二的出力轴的内径均为铝合金丝材直径的两倍以上,所述电机一和电机二的出力轴的相背端均通过键联连接有旋转研磨轮,两旋转研磨轮的外径分别小于相应的限位套筒一和限位套筒三的内径,两旋转研磨轮的转速为500~1000r/min,所述限位套筒二的长度≥0.5mm。
[0020] 优选的,所述防氧化液进口开设于出丝防护套筒中远离进丝防护套筒的一端及限位套筒四的相应位置处;所述防氧化液出口有两组,且沿铝合金丝材的输送方向,两组防氧化液出口分别开设于进丝防护套筒及限位套筒一的相应位置处以及出丝防护套筒中靠近进丝防护套筒的一端及限位套筒四的相应位置处。
[0021] 本发明还提供了一种采用上述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理方法,它包括如下步骤:
[0022] S1:送丝机送出的铝合金丝材经丝材位置控制器进行位置校正;
[0023] S2:位置校正完成的铝合金丝材经隔绝防护装置的进丝口和进丝隔绝罩进入进丝防护套筒的内腔中,在充有防氧化液的进丝防护套筒中,两个旋转研磨轮对进给的铝合金丝材进行表面研磨,研磨过程中,防氧化液在压力泵提供的压力下,不断地将隔绝防护装置内腔中混有研磨颗粒的防氧化液向外输送,将混有研磨颗粒的防氧化液输送至过滤器,经过滤器滤出其中的研磨颗粒后再流入防氧化液储存槽内待用;
[0024] S3:研磨后的铝合金丝材穿过出丝防护套筒中的限位套筒四后经出丝隔绝罩刮除铝合金丝材表面多余的防氧化液后,输出至电弧熔丝设备的送丝机,立即投入使用。
[0025] 本发明的有益效果:该电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置及预处理方法中,通过丝材位置控制器准确控制送丝置,铝合金丝材在充有防氧化液的隔绝防护装置内采用旋转研磨轮进行表面研磨处理,去除铝合金丝材表面的杂质,有效提高了铝合金丝材的表面质量,研磨过程中通过压力泵保证隔绝防护装置内防氧化液的流动性,并通过过滤器对混有研磨颗粒的防氧化液进行过滤,保证隔绝防护装置内的清洁性。由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

[0026] 图1为本发明中电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置的结构示意图。
[0027] 图中:1‑送丝机,2‑导向滑轮,3‑铝合金丝材,4‑导向杆,5‑锁紧螺栓,6‑导向筒,7‑进丝隔绝罩,8‑防氧化液储存槽,9‑出丝隔绝罩,10‑电弧熔丝设备的送丝机,11‑限位套筒一,12‑进丝防护套筒,13‑电机一,14‑限位套筒二,15‑电机二,16‑防氧化液出口,17‑旋转研磨轮,18‑旋转研磨总成,19‑过滤器,20‑压力泵,21‑限位套筒三,22‑限位套筒四,23‑出丝防护套筒,24‑防氧化液进口。

具体实施方式

[0028] 为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本方案进行阐述。
[0029] 一种电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置,它包括:
[0030] 丝材位置控制器,为上下位置可调节的导向滑轮2;
[0031] 隔绝防护装置,沿铝合金丝材3的输送方向,隔绝防护装置位于丝材位置控制器的前方,设置有进丝口和出丝口,铝合金丝材3自进丝口进入隔绝防护装置内,并在隔绝防护装置内进行表面研磨,研磨完成后的铝合金丝材3自出丝口向外输送;所述隔绝防护装置上开设有防氧化液进口24和防氧化液出口16,防氧化液进口24用于为隔绝防护装置的内腔提供防氧化液,所述防氧化液的成分为:1%~4%的1122‑3#水溶性电镀抗盐雾防锈剂,防氧化液用于清洗铝合金丝材3处理后的表面,并防止铝合金丝材3发生返氧化,同时清理隔绝防护装置内腔中的研磨颗粒;
[0032] 过滤器19,其进液口与防氧化液出口16连接、出液口连接有防氧化液储存槽8,所述防氧化液储存槽8的出口连接有压力泵20,所述压力泵20的出口与防氧化液进口24连接,压力泵20用于确保隔绝防护装置内防氧化液的流动性,过滤器19用于过滤隔绝防护装置流出防氧化液内的固体颗粒,两者配合确保隔绝防护装置内防氧化液的清洁性及稳定性,同时将研磨过程中产生的热量带出,消除安全隐患;
[0033] 左右两组旋转研磨总成18,两者旋向相反,位于隔绝防护装置内,用于对铝合金丝材3的外圆表面进行研磨。
[0034] 其中,所述隔绝防护装置包括进丝防护套筒12和出丝防护套筒23,所述进丝防护套筒12和出丝防护套筒23由非金属阻燃材料(如PP、PA66塑料)制成,所述进丝防护套筒12和出丝防护套筒23的一端封闭、另一端开口,所述进丝口和出丝口分别开设于进丝防护套筒12和出丝防护套筒23中封闭端的中心处,所述进丝防护套筒12和出丝防护套筒23的开口端螺纹连接,螺纹连接处配合生料带进行腔内密封,进丝防护套筒12和出丝防护套筒23的内壁为光滑结构,所述进丝防护套筒12的内腔中自左向右依次设置有进丝隔绝罩7、限位套筒一11、左侧的旋转研磨总成18、限位套筒二14、右侧的旋转研磨总成18和限位套筒三21,所述出丝防护套筒23的内腔中自左向右依次设置有限位套筒四22和出丝隔绝罩9,所述进丝隔绝罩7和出丝隔绝罩9的中心分别开设有供铝合金丝材3穿过的通孔,所述进丝隔绝罩7与出丝隔绝罩9的通孔内及外圆处均安装有柔性橡胶密封圈,柔性橡胶密封圈可确保工作区域的密封效果。所述限位套筒一11、限位套筒二14、限位套筒三21和限位套筒四22均为不锈钢制成,当进丝防护套筒12和出丝防护套筒23通过螺纹连接完成连接固定后,所述限位套筒三21与限位套筒四22的相对端顶紧,所述进丝隔绝罩7被挤紧固定在进丝防护套筒12的封闭端和限位套筒一11之间,左侧的旋转研磨总成18中的电机一13被挤紧固定在限位套筒一11和限位套筒二14之间,右侧的旋转研磨总成18中的电机二15被挤紧固定在限位套筒二14和限位套筒三21之间,所述出丝隔绝罩9被挤紧固定在限位套筒四22和出丝防护套筒23的封闭端之间。
[0035] 所述进丝防护套筒12、出丝防护套筒23、限位套筒一11、限位套筒二14、限位套筒三21、限位套筒四22、两组旋转研磨总成18、进丝隔绝罩7和出丝隔绝罩9同心设置,所述限位套筒一11、限位套筒二14和限位套筒三21的外径等于进丝防护套筒12的内径减去0.2~0.5mm,所述限位套筒四22的外径等于出丝防护套筒23的内径减去0.2~0.5mm,以便于进丝防护套筒12及出丝防护套筒23的更换。所述限位套筒一11、限位套筒二14、限位套筒三21和限位套筒四22的内径相等。
[0036] 所述导向滑轮2位置的上下调节结构为:所述导向滑轮2的底部固连有导向杆4,所述导向杆4的底部伸入置于地面上的导向筒6内,所述导向筒6的侧壁顶部安装有与导向杆4配合的锁紧螺栓5。松开锁紧螺栓5,即可调节导向滑轮2的上下位置,调节到位后拧紧锁紧螺栓5即可将导向滑轮2的位置固定。导向滑轮2的上下位置可调,可以保障铝合金丝材3进丝方向与进丝口处于同心位置,防止铝合金丝材3进丝方向与进丝口不同心而使铝合金丝材3受到侧向剪切力出现断裂的问题。
[0037] 左侧的旋转研磨总18成包括位于限位套筒一11和限位套筒二14之间并被两者夹紧的电机一13,右侧的旋转研磨总成18包括位于限位套筒二14和限位套筒三21之间并被两者夹紧的电机二15,所述电机一13和电机二15的出力轴均为供铝合金丝材3穿过的空心结构,且电机一13和电机二15的出力轴的内径均为铝合金丝材3直径的两倍以上,所述电机一13和电机二15的出力轴的相背端均通过键联连接有旋转研磨轮17,两旋转研磨轮17的外径分别小于相应的限位套筒一11和限位套筒三21的内径,两旋转研磨轮17的转速为500~
1000r/min,所述限位套筒二14的长度≥0.5mm,限位套筒二14可以防止两个旋转研磨轮17发生相互摩擦。
[0038] 所述防氧化液进口24开设于出丝防护套筒23中远离进丝防护套筒12的一端及限位套筒四22的相应位置处;所述防氧化液出口16有两组,且沿铝合金丝材3的输送方向,两组防氧化液出口16分别开设于进丝防护套筒12及限位套筒一11的相应位置处以及出丝防护套筒23中靠近进丝防护套筒12的一端及限位套筒四22的相应位置处。两组防氧化液出口16可将隔绝防护装置内两组旋转研磨轮17研磨位置处混有研磨颗粒的防氧化液全部输出,有效保证了隔绝防护装置内的清洁性。
[0039] 本发明还提供了一种采用上述的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理装置的电弧熔丝用铝合金丝材的预处理方法,它包括如下步骤:
[0040] S1:送丝机1送出的铝合金丝材3经丝材位置控制器进行位置校正;
[0041] S2:位置校正完成的铝合金丝材3经隔绝防护装置的进丝口和进丝隔绝罩7进入进丝防护套筒12的内腔中,在充有防氧化液的进丝防护套筒12中,两个旋转研磨轮17对进给的铝合金丝材3进行表面研磨,研磨过程中,防氧化液在压力泵20提供的压力下,不断地将隔绝防护装置内腔中混有研磨颗粒的防氧化液向外输送,将混有研磨颗粒的防氧化液输送至过滤器19,经过滤器19滤出其中的研磨颗粒后再流入防氧化液储存槽8内待用;
[0042] S3:研磨后的铝合金丝材3穿过出丝防护套筒23中的限位套筒四22后经出丝隔绝罩9刮除铝合金丝材3表面多余的防氧化液后,输出至电弧熔丝设备的送丝机10,立即投入使用。
[0043] 本发明中未经描述的技术特征可以通过现有技术实现,在此不再赘述。本发明并不仅限于上述具体实施方式,本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。