专利名称：一种热镀锌锌锅气刀边部挡板装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属材料表面处理装置，尤其涉及一种金属材料表面覆层装置。
背景技术：
目前，冷轧热镀锌生产线所使用的锌锅气刀用于生产高附值家电板及汽车外板。在生产过程中，经过高温退火的钢板通过锌锅450°C的锌液后，直接由锌锅气刀对钢板表面喷吹氮气，从而使得钢板表面的所镀锌层均匀化。但在，在实际生产过程中由于气刀11宽度通常都大于钢板12实际宽度，所以在钢板的两侧边部容易产生气流的边缘效应，如图1所示，则会导致钢板的边部镀锌层过厚，从而影响了镀锌钢板产品的质量和合格率。其次，由于气刀在喷吹过程中，在钢板宽度以外气刀吹出的气流会发生相互碰撞而产生高频噪音，给现场工作人员的身体健康带来了 一定的危害。目前，国内也有使用带有手轮位置调整装置的气刀边部挡板机构，虽然其对于防止钢板边部增厚缺陷具有一定的效果，但是当生产机组需要生产不同宽度规格钢板时，需要工作人员通过手轮位置调整装置人工手动进行挡板机构位置的调整和定位。这对于工作人员而言，既费时又费力，并且挡板位置定位精度不高，同时在线更换挡板机构难度也很大。涉及气刀边部挡板机构的专利文献如下:公告号为CN201376994Y，公告日为2010年I月6日，名称为“气刀挡板调整装置”的中国专利文献设涉及一种用于气刀的调节装置，其包括定位支架、滑块、导向块、挂架，其挡板的位置调整主要依靠手轮调整带动丝杆实现挡板的位置变化，通过手动调整靠轮沿轨道上位置来控制带钢与挡板之间的距离。这种调整装置虽然结构简单，但在根据实际生产带钢宽度的不同，需要进行相应的手动位置调整，并且在实际生产中还可能时常发生带钢跑偏的现象。对于工作作人员来说，不仅手动调整费时费力，还需要有较高的操作水平才能保证其调整精度，并且位置调整只能在生产时在线进行人工调整，而由于锌锅上方环境温度较高，长时间在线调整作业会对人员带来一定影响。公开号为CN201250278Y，
公开日2009年6月3日，名称为“气刀挡板装置”的中国专利文献，公开了一种用于气刀的挡板装置，其包括:悬挂部件，定位部件和挡板本体；悬挂部件上设有耳轴，用于安装于挂架上；定位部件包括固定块和夹紧板用于固定挡板；挡板表面设置辅助吹锌管用于吹走挡板上锌灰。这种挡板装置结构较为简单，但是由于所涉及的挡板体积较大，且挡板上气管等部件为固定连接，所以如果在生产过程中发生挡板变形、弯曲等异常情况时无法进行快速地更换，可能给生产效率造成一定影响。另外，虽然挡板表面设置的辅助吹锌管能够吹走带钢上掉落在挡板上的锌灰，但是在实际操作产中，气刀喷吹气流在相互碰撞过程中容易使带钢边部的锌粒飞溅，尤其容易粘附在挡板边缘带棱角及粗糙度较高的表面，导致挡板表面出现喷锌现象
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，该气刀边部挡板装置沿着钢板宽度方向设置于钢板两侧，其在提高钢板表面均匀性的同时，还可以在线进行挡板更换并且可以根据不同带钢宽度进行挡板位置的及时调整，以避免人工在线调节挡板费时费力且操作精度不高的缺陷，导致带钢跑偏现象的发生，同时，还避免气流发生相互碰撞而产生高频噪音，进而为现场人员提供安全健康的工作环境。为了达到上述目的，本实用新型提供了一种热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其包括两组相对设于带钢宽度方向两侧的挡板组件，其中每一挡板组件均包括:一挡板支架，该挡板支架具有一沿带钢宽度方向延伸的圆形滑槽；一挡板驱动组件，其与所述挡板支架固定连接，以驱动挡板支架在带钢宽度方向上左、右移动；一中空的气腔，其对应设于所述圆形滑槽内，并可在圆形滑槽内移动；一挡板本体，其与所述气腔固定连接，该挡板本体上设有一沿挡板本体的边部设置的挡板气管，该挡板气管在挡板本体靠近带钢边部的一侧边沿上具有一气体出口，该挡板气管与气腔导通连接。一方面，本实用新型的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，通过设置在挡板支架上的圆形滑槽与挡板本体固接的中空气腔之间的设置，当挡板发生变形或弯曲等异常情况时，能使工作人员将中空气腔从圆形滑槽中沿轴向方向抽出，使得挡板本体随之脱离圆形滑槽，即而脱离带钢一侧的挡板组件，以实现挡板本体的在线拆卸和及时更换。另一方面，本实用新型的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，通过挡板本体沿其边部设有的与中空气腔导通的挡板气管，利用压缩气源先经过与挡板气管导通的中空气腔，再经由位于挡板本体的带钢边部的一侧边沿上的挡板气管的气体出口沿着挡板边部对带钢边部进行喷射，不仅防止带钢边部锌层增厚而导致带钢表面不均匀，还防止在挡板边和带钢之间形成锌粒飞溅而产生喷锌现象。另外，挡板驱动组件可以根据钢板的不同宽度以驱动挡板支架在带钢宽度方向上左、右移动实现更加精确的定位。进一步地，上述气腔通过管路与一压缩气源导通连接。进一步地，上述挡板组件还包括一调节螺栓，其固定设于挡板支架上，并与气腔的端部螺纹连接，所述调节螺栓的轴向方向与带钢的宽度方向一致，所述调节螺栓上具有一气通孔，该气通孔与气腔导通，并通过管路与所述压缩气源导通连接。具有气通孔的调节螺栓，既可以实现中空气腔与外部压缩气源的气导通，又可以仅通过拧紧或松弛螺栓组件来控制挡板本体边部与带钢边部之间的固定距离。进一步地，上述挡板的下边沿具有一加强筋，该加强筋的径向切面形状类似于一三角形。为了防止挡板本体在热镀锌过程中受到高温高热的影响而产生变形，在挡板下边沿设置加强筋增加了挡板本体的强度，以延长其使用寿命。进一步地，上述三角形的两侧边均为圆弧形的侧边。通过三角形加强筋两侧圆弧形的过渡设置，可以防止从带钢上掉落在挡板本体上的锌灰积聚。进一步地，上述气腔上还设有一轴向固定件，以固定气腔与挡板支架在带钢宽度方向上的相对位置。由于中空气腔设于圆形滑槽内并可在其内部进行移动，为了能更好地防止中空气腔在正常工作过程中发生不必要的轴向窜动，因而在中空气腔相对于其端部螺纹的一端设有轴向固定装置以实现中空气腔位置的相对静止。进一步地，上述挡板支架上还设有至少一光电传感器，其检测一遮挡物，以使设于挡板支架上的挡板本体与带钢边部之间的距离为3-5mm ;所述光电传感器与一控制PLC连接。为了根据热镀锌生产线上的不同带钢宽度来精确地自动调整挡板本体的位置，并使挡板不会超过极限位置与带钢发生接触碰擦而影响正常镀锌过程，通过光电传感器检测遮挡物的方式能够确保挡板本体边部与带钢边部间隔一固定距离而不会发生碰触。进一步地，本实用新型所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置中的各挡板驱动组件包括:一伺服马达，其与控制PLC连接；一对啮合的齿轮，其与所述伺服马达连接，在伺服马达的驱动下转动；一蜗杆轴，其与所述齿轮连接，在齿轮的带动下转动，所述蜗杆轴的轴向方向与带钢的宽度方向一致；一滑块，其套设于蜗杆轴上，并在蜗杆轴转动下沿蜗杆轴的轴向方向移动，所述滑块与所述挡板支架固定连接。由于PLC分别与光电感应器和伺服马达连接，当光电感应器检测到挡板本体边部与带钢边部位置太近时，其将信号传输反馈给PLC，PLC控制伺服马达及时对挡板位置进行调整，始终保持挡板本体位于带钢边部的3-5_处，防止挡板与带钢相互干涉。进一步地，上述挡板支架上还设有至少一限位器，其与所述控制PLC连接。该限位器限制了挡板支架沿着带钢宽度方向进行左右移动的距离。更进一步地，上述轴向固定件为一曲柄固定压板。该曲柄固定压板将中空固定限制了气腔进行轴向位移。与现有技术中的相关气刀挡板装置相比，本实用新型所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，由于机械自动化程度较高，其可以精准便捷地调节挡板位置，使得带钢在出锌锅时边部锌层快速均匀冷却，防止挡板边和带钢之间形成锌粒飞溅而产生喷锌现象，不仅改善了产品表面质量，提高了成品的成材率，还减少了气流高频噪音污染，保护了工作人员的身心健康。同时，该热镀锌锌锅气刀边部挡板装置中的挡板本体部件在发生变形或损坏时能够被及时地调整或更换，方便整个气刀边部挡板装置的维护和维修。
图1显示了现有技术中的气刀用于生产线时所产生的气流形态。图2为本实用新型所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置在一种实施方式下的结构示意图。图3为图2所示的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置中的挡板驱动组件的单侧俯视图。图4为图2在a处经放大后的结构示意图。图5为图2所示的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置中的挡板支架，中空气腔、光电传感器及挡板本体的结构示意图。图6为图2所示的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置中的挡板支架，中空气腔及挡板本体的结构示意图。[0036]图7为图5所示的结构的左视图。图8为图7在A-A处的横截面示意图。图9为本实用新型所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置中的轴向固定件在一种实施方式下的结构示意图。图10为本实用新型所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置中的挡板本体在一种实施方式下的结构示意图。
具体实施方式
以下将根据本实用新型的具体实施方式
及说明书附图对本实用新型所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置作进一步解释，但是该解释并不构成对本实用新型的限定。如图2至6所示，用于热镀锌生产线上的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其包括两个相对设置于带钢宽度方向两侧的挡板组件，每个挡板组件都包括:挡板支架31，其具有沿着带钢宽度方向延伸的圆形滑槽32 ;中空气腔33，其对应设置于圆形滑槽32内且可在其内部进行轴向移动；挡板本体34，其与中空气腔33固定连接，沿着挡板本体34边部设置有挡板气管35，该挡板气管35在挡板本体34靠近带钢边部的一侧边沿上具有气体出口 351，该挡板气管35与中空气腔33导通连接；固定设置在挡板支架31上的调节螺栓40，与中空气腔33的端部螺纹连接，该调节螺栓40上具有气通孔41，该气通孔41与中空气腔33导通，并通过挡板支架31上的气管37与压缩气源AIR导通；挡板驱动组件36，其与挡板支架31固定连接，以驱动挡板支架31在带钢宽度方向上进行左右移动；在挡板支架31上设有与控制PLC连接的限位器366，用来限定挡板支架沿着带钢宽度方向在蜗杆轴上左右移动的距离。参阅图3和图4，上述挡板驱动组件36包括:伺服马达361，其与控制PLC连接；一对啮合的齿轮362，363，其与伺服马达361连接，并在伺服马达361的驱动下进行转动；与齿轮362连接的蜗杆轴364，在啮合齿轮362，363的带动下转动，蜗杆轴的轴向方向与带钢的宽度方向一致；套设于蜗杆轴364上的滑块365在蜗杆轴364转动下沿带钢的宽度方向进行移动，该滑块365与挡板支架31上的焊接连接板367通过螺栓组件368进行固定连接。如图5所示，在本实施例中，为了能在正常生产过程中保持挡板边部与带钢边部之间的固定距离，在带钢开始进行镀层前，将光电感应传感器38安装在满足I=40mm的位置，同时在光电感应传感器38处放置铅垂物43，以遮蔽物44代替带钢进行测试。当光电感应传感器38感应到铅垂线上遮蔽物44边部时，即能感应到带钢边部。检测铅垂线与挡板本体边部之间的距离II，如果此时距离II不在3-5mm的范围之内，则需要将中空气腔33沿轴向方向从圆形滑槽32中抽出，拧动调节螺栓40，回装中空气腔33再次检测距离II，直至距离II落在3-5_的范围之内。经设置后，无论带钢宽度为多少，只要光电感应传感器感应到带钢边部时，挡板边部始终与带钢边部保持3-5mm的间距。如图6所示，调节螺栓40上的气通孔41分别与挡板支架上的气管37和中空气腔33导通，中空气腔33与挡板气管35导通连接，压缩空气AIR便可以通过挡板支架上的气管37进入，穿过调节螺栓40的气通孔41进入中空气腔33内部，再从挡板气管35的气体出口 351导出，对带钢边部进行喷吹。[0045]如图7所示，在挡板本体34的下边沿设置加强筋42，该加强筋42的径向切面形状为类三角形的形状，该类三角形的加强筋的两侧边均为圆弧形侧边45，一方面可防止挡板受热后变形，另一方面还可防止从带钢表面落下的锌灰积聚。如图8所示，位于带钢边部的一侧挡板本体34边沿上的挡板气管35的横截面为类似于椭圆的形状。另外，如图9所示，为了能固定中空气腔与挡板支架在带钢宽度方向上的相对位置，在中空气腔33上还设置有轴向固定件39，该轴向固定件可以是曲柄固定压板。当需要调整挡板本体与带钢的间距或更换挡板本体时，仅需要将曲柄沿顺时针方向旋转大约180度左右，释放固定压板后从圆形滑槽中调节或卸下与挡板本体固定连接的中空气腔即可。此外，如图10所示，可以将挡板本体34位于挡板气管35的气体出口 351下方的边沿设计为带R角的圆弧结构，在靠近带钢一侧的下边沿呈现曲线过渡，同时保持R角部分表面圆滑(粗糙度小于1.6)，这样不仅避免锌灰容易积聚在挡板的边角处，还提高了挡板表面抗粘锌的能力。还有，位于带钢边部的一侧的挡板气管还可以设置成与垂直线方向偏离2-3度，以使得挡板气管对带钢边部吹锌冷却效果更明显。如图2和图3所示，在带钢进行镀层过程中，设置在两侧挡板支架前端的光电感应传感器38会实时检测带钢边部的位置，并将信号传输给控制PLC，当挡板边部与带钢边部的间距不满足3-5mm时，控制PLC启动伺服马达361，伺服马达361驱动啮合齿轮362，363转动，啮合齿轮362，363带动蜗杆轴364转动使滑块365沿蜗杆轴轴向方向上进行左右移动，以调整挡板本体34在带钢宽度方向上的位置，防止带钢与挡板本体的接触碰擦，减少生产过程中发生带钢跑偏的现象。需要说明的是，第一，设于带钢宽度方向两侧的挡板本体的长度+最窄带钢的宽度必须能够完全覆盖气刀沿带钢宽度方向的长度；第二，为了获得更加良好的喷吹效果，确保挡板气管的气体出口与气刀喷嘴中心线保持一定距离；第三，该挡板本体的压缩气源系统除了为挡板气管提供吹锌冷却空气之外，还可以给挡板驱动组件和光电感应传感器提供冷却空气，一方面防止在高温区域下光电感应传感器和挡板驱动组件的损坏，另一方面避免光电感应传感器表面上积聚锌灰而影响其检测精度。需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型的具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之作出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，包括两组相对设于带钢宽度方向两侧的挡板组件，其中每一挡板组件均包括: 一挡板支架，所述挡板支架具有一沿带钢宽度方向延伸的圆形滑槽； 一挡板驱动组件，其与所述挡板支架固定连接，以驱动挡板支架在带钢宽度方向上左、右移动； 一中空的气腔，其对应设于所述圆形滑槽内，并可在圆形滑槽内移动； 一挡板本体，其与所述气腔固定连接，所述挡板本体上设有一沿挡板本体的边部设置的挡板气管，所述挡板气管在挡板本体靠近带钢边部的一侧边沿上具有一气体出口，所述挡板气管与气腔导通连接。
2.如权利要求1所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述气腔通过管路与一压缩气源导通连接。
3.如权利要求2所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述每一挡板组件还包括一调节螺栓，其固定设于挡板支架上，并与气腔的端部螺纹连接，所述调节螺栓的轴向方向与带钢的宽度方向一致，所述调节螺栓上具有一气通孔，该气通孔与气腔导通，并通过管路与所述压缩气源导通连接。
4.如权利要求3所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述挡板的下边沿具有一加强筋，该加强筋的径向切面形状类似于一三角形。
5.如权利要求4所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述三角形的两侧边均为圆弧形的侧边。
6.如权利要求5所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述气腔上还设有一轴向固定件，以固定气腔与挡板支架在带钢宽度方向上的相对位置。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述挡板支架上还设有至少一光电传感器，其检测一遮挡物，以使设于挡板支架上的挡板本体与带钢边部之间的距离为3-5_ ;所述光电传感器与一控制PLC连接。
8.如权利要求7所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述各挡板驱动组件包括: 一伺服马达，其与控制PLC连接； 一对啮合的齿轮，其与所述伺服马达连接，在伺服马达的驱动下转动； 一蜗杆轴，其与所述齿轮连接，在齿轮的带动下转动，所述蜗杆轴的轴向方向与带钢的宽度方向一致； 一滑块，其套设于蜗杆轴上，并在蜗杆轴转动下沿蜗杆轴的轴向方向移动，所述滑块与所述挡板支架固定连接。
9.如权利要求8所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述挡板支架上还设有至少一限位器，其与所述控制PLC连接。
10.如权利要求6所述的热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其特征在于，所述轴向固定件为一曲柄固定压板。
专利摘要本实用新型公开了一种热镀锌锌锅气刀边部挡板装置，其包括两组相对设于带钢宽度方向两侧的挡板组件，每一挡板组件均包括一挡板支架，其具有一沿带钢宽度方向延伸的圆形滑槽；一挡板驱动组件，其与挡板支架固定连接，以驱动挡板支架在带钢宽度方向上左、右移动；一中空的气腔，其对应设于圆形滑槽内，并可在圆形滑槽内移动；一挡板本体，其与气腔固定连接，该挡板本体上设有一沿挡板本体的边部设置的挡板气管，挡板气管在挡板本体靠近带钢边部的一侧边沿上具有一气体出口，该挡板气管与气腔导通连接。该气刀边部挡板装置可以精准便捷地调节挡板位置，使得带钢在出锌锅时边部锌层快速均匀冷却，防止挡板边和带钢之间形成锌粒飞溅而产生喷锌现象。
文档编号C23C2/06GK203007372SQ201220694948
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者强晓彬, 王鲁, 仇汉昌 申请人:宝钢新日铁汽车板有限公司