一种钢壳预处理系统的制作方法

本实用新型涉及冶金技术领域，具体涉及一种钢壳预处理系统。

背景技术：

滑动轴承是用于支撑转动结构的重要零件，具有耐冲击载荷、承载能力高和径向尺寸小等优点，广泛应用于机车车辆、船舶、航空航天及风电等领域；其常用的材料主要包括巴氏合金、铝基和铜基合金等。随着柴油机发动机的不断加载提速，铜基合金因其具有较高的疲劳强度、承载能力、硬度和耐磨性而逐步取代巴氏合金及铝基轴承材料，但铜基合金是一种表面活性材料，一定条件下由于吸附强度的降低而在危险的摩擦状态下对轴颈造成破坏，而铜背铜基合金双金属滑动轴承以钢背为载体，既能承受高载荷，又能与基座的线膨胀系数保持一致，以优良的铜基合金滑动轴承材料为衬层，能与各种淬火轴组成良好的摩擦副，满足了其工况的要求。

目前制备钢背铜基合金双金属滑动轴承的方法主要有静置浇注、离心浇注、液态模锻、粉末烧结等，各工艺虽有差异性，但钢壳预处理的工艺基本相同。离心溶铸工艺是利用感应器的最优特点和离心铸造的应用范畴结合起来的，其工艺是将合金颗粒装入钢壳内，置于中频感应器内使钢壳迅速升温融化合金颗粒，合金液在离心力作用下均匀沾附于钢壳内表面上，对外部快速冷却使合金液在极短时间凝固于钢基体得到双金属薄壁筒形毛坯。因表面处理工艺和离心铸造有较大的差异，如照搬离心铸造钢壳的预处理工艺，为防止表面氧化和结合不良，需将钢壳进行镀锡，并在镀锡前浸涂保护层和溶剂，而镀锡工艺将导致生产成本高，合金成分中的锡不易控制。

通过合理选材，合理复合工艺制备的衬套的工况条件及使用性能等方面进行研究，以避免进行电镀等表面处理具有很重要的经济和社会效益，因此，研究出一种钢壳预处理系统非常必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种钢壳预处理系统，为后续的离心溶铸中钢壳与铜合金良好的结合提高了有利条件。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种钢壳预处理系统，其特征在于：至少包括十个储液装置，所述十个储液装置依次排列为第一储液装置、第二储液装置、第三储液装置、第四储液装置、第五储液装置、第六储液装置、第七储液装置、第八储液装置、第九储液装置和第十储液装置；所述各储液装置均包括一外储液器，至少所述第一储液装置、所述第三储液装置、所述第四储液装置、所述第六储液装置、所述第七储液装置、所述第九储液装置和所述第十储液装置还各包括一内储液器和一加热装置，所述各内储液器外底部设置有支撑杆并设置于相应所述外储液器内部，各内储液器外底部与相应各外储液器内底部之间形成一个容置空间以容置各所述加热装置，所述各外储液器底部均设置有排水孔。

优选地，所述钢壳预处理系统还包括一可移动的集液装置，所述集液装置设置在所述第四储液装置和所述第七储液装置之间，所述集液装置与至少具有一个阀口的液压阀连通，所述液压阀上设置有一阀芯，所述阀芯连接有一旋转机构并在所述旋转机构的驱动下驱动所述液压阀转动，进而控制所述液压阀与所述集液装置的互通。

优选地，所述各储液装置的内储液器高度低于相应外储液器高度。

优选地，所述外储液器由铁皮中心外围包裹有保温材料制成；所述内储液器由易导热的材料制成。

优选地，所述第七储液装置的内储液器由耐腐蚀性的易导热材料制成。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：本实用新型提出了一种钢壳预处理系统，该钢壳系统结构设计合理，制作方便，操作者在使用过程中可比较方便地进行操作，便于操作者使用。该系统可较好地控制加热速度，易于实现机械化或程序化控制，该制作步骤更加简单，使操作者的工作强度减轻，工业环境液大为改善，大大地提高了生产效率，降低了生产成本，且明显改善了钢壳与铜合金之间的结合强度，适合在产业中推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的一种钢壳预处理系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一种钢壳预处理系统的整体结构示意图；

图3是本实用新型的一种钢壳预处理系统的放大结构示意图；

图4是本实用新型的一种钢壳预处理系统的外储液器的结构示意图；

图5是本实用新型的一种钢壳预处理系统的外储液器的结构示意图；

图6是本实用新型的一种钢壳预处理系统的内储液器和支撑杆的主视图；

图7是本实用新型的一种钢壳预处理系统的内储液器和支撑杆的左视图；

图8是本实用新型的一种钢壳预处理系统的内储液器和支撑杆的俯视图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

如图1和如图2所示，一种钢壳预处理系统，至少包括十个储液装置，所述十个储液装置依次排列为第一储液装置1、第二储液装置2、第三储液装置3、第四储液装置4、第五储液装置5、第六储液装置6、第七储液装置7、第八储液装置8、第九储液装置9和第十储液装置10。所述钢壳预处理系统还包括一可移动的集液装置，在本实施例中，所述集液装置优选地设置在所述第四储液装置4和所述第七储液装置7之间，在使用过程中所述集液装置用于将酸碱液体排出来时进行中和。所述集液装置与至少具有一个阀口的液压阀连通，所述液压阀上设置有一阀芯，所述阀芯连接有一旋转机构并在所述旋转机构的驱动下驱动所述液压阀转动，进而控制所述液压阀与所述集液装置的互通，所述液压阀上还设置有一用于测压的压力传感器，当系统开始工作时，所述压力传感器对系统的压力进行监测或测试，当压力超过一定值时发出过压警告。

如图3所示，所述各储液装置均包括一外储液器100，至少所述第一储液装置1、所述第三储液装置3、所述第四储液装置4、所述第六储液装置6、所述第七储液装置7、所述第九储液装置9和所述第十储液装置10还各包括一内储液器200和一加热装置300。

如图3所示，所述内储液器高度200低于所述外储液器高度100。如图1和如图2所示，各内储液器外底部与相应各外储液器内底部之间形成一个容置空间以容置各所述加热装置。在本实施例中，所述第一储液装置1、所述第三储液装置3、所述第四储液装置4、所述第六储液装置6、所述第七储液装置7、所述第九储液装置9和所述第十储液装置10的容置空间内设置有用于对液体进行加热的加热装置300。

在工作过程中，首先向所述外储液器100和所述内储液器200中注入清水，所述各外储液器100和内储液器200内液面的高度为各外储液器100和内储液器200高度的80％。当工作人员开启各个加热装置的电源后，所述加热装置分别对所述外储液器内的清水进行加热，进而对内储液器加热，所述外储液器100和所述内储液器200的配合使用可避免工作人员直接接触加热装置，保证了操作的安全性，提高了生产效率。每个储液装置相对应的加热温度不同，在工作开始前，工作人员可对该钢壳预处理系统的每个储液装置的温度进行设定，以使所述每个储液装置的预设温度达到合适的温度值，便于加热装置在使用过程中的精确性。

如图1和如图2所示，所述第二储液装置2、所述第五储液装置5和所述第八储液装置8没有设置所述加热装置，没有设置加热装置的原因是所述钢壳分别通过这三个储液装置进行流水冲洗，所述清水冲洗的目的是清洗残留在所述钢壳表面的溶液。

所述各内储液器外底部设置有支撑杆110并设置于相应所述外储液器内部。如图6、如图7和如图8所示，在本实施例中，所述内储液器外底部设置有四个起支撑作用的支撑杆110，所述支撑杆110的设置可使所述内储液器放置于所述外储液器中更稳定、稳固，在对钢壳进行预处理的过程中，所述内储液器不会发生晃动、松动等情况，极大地提高了储液装置的稳定性。

如图2和如图4所示，所述各外储液器底部均设置有排水孔120。排水孔120不仅仅用于在预处理完成之后将废水排出，还可配合使用于预处理过程当中。当使用上述三个储液装置对钢壳进行清水清洗时，工作人员需先打开所述第二储液装置2、所述第五储液装置5和所述第八储液装置8下部的排水孔，同时并在所述第二储液装置2、所述第五储液装置5和所述第八储液装置8的上部以相同的排水速度不断地注入清水，保证所述内储液器中的清水形成不断更换的流水，以便对所述钢壳进行清洗。

如图5所示，所述外储液器100由铁皮中心111外围包裹有保温材料112制成。所述外储液器由保温材质制成，所述保温材质的选用在工作过程中可大大减少所述储液装置的热量损失，保证了所述钢壳在预处理过程中所需的温度。

所述内储液器200由易导热的材料制成，所述内储液器200选用易导热材质的目的是通过热传导的方式，可保证所述内储液器中液体的温度，减少所述储液装置的热量损失，保证了所述钢壳在预处理过程中所需的温度。

所述第七储液装置中的内储液器需放置氢氧化钠溶液，因此该所述内储液器200由耐酸性耐腐蚀性且易导热材料制成，该材质的使用大大提高了所述内储液器的使用寿命，使所述内储液器在使用过程中不需经常更换，也提高了酸洗溶液的使用次数，且减少了废弃物的排除，同时也响应了国家“绿色环保、节能环保”的号召。

一种钢壳预处理方法，使用上述的钢壳预处理系统，包括以下步骤：

S1：使用第一储液装置对钢壳进行除污步骤；

在所述S1步骤中：使用所述第一储液装置对钢壳进行除污步骤为，在所述第一储液装置的内储液器中加入含有金属清洗剂的溶液，使用加热装置进行加热使内储液器中的温度为50℃，将钢壳置入所述第一储液装置的内储液器中进行清洗。

在该除污步骤中保证了所述钢壳的洁净，提高了所述钢壳与铜合金的结合强度；所述金属清洗剂的溶液浓度为10％，；在本实施例中，所述温度优选为50℃。

S2：使用第二储液装置和第三储液装置对钢壳进行水洗步骤；

在所述S2步骤中：使用所述第二储液装置和所述第三储液装置对钢壳进行水洗步骤为，使用所述第二储液装置对钢壳进行流水冲洗步骤和使用第三储液装置对钢壳进行热水浸洗步骤。

使用所述第二储液装置对钢壳进行流水冲洗步骤为，打开所述第二储液装置的外储液器下部的排水孔，同时在所述第二储液装置上部以相同的速度不断地注入清水，保证所述外储液器中的清水形成不断更换的流水，将钢壳置入第二储液装置的外储液器中用流水冲洗10S。

在所述流水清洗步骤中，清洗了S1步骤中残留在所述钢壳表面的溶液，便于所述钢壳进行下一步清洗步骤。在本实施例中，所述时间优选为10s；使用所述第三储液装置对钢壳进行热水浸洗步骤为，使用加热装置进行加热使所述第三储液装置的内储液器中的温度为60℃，将钢壳置入所述第三储液装置的内储液器中浸洗15S。在本实施例中，所述B温度优选为60℃；所述T时间优选为15S。

在所述热水清洗步骤中，热水清洗可进一步保障残留在所述钢壳表面的溶液清洗干净，且同时还能对所述钢壳进行预热和保温，避免因常温清水的带入导致下一道工序中溶液的温度降低。

S3：使用第四储液装置对钢壳进行碱洗步骤；

所述S3：使用第四储液装置对钢壳进行碱洗步骤为，在所述第四储液装置的内储液器中加入氢氧化钠，使用加热装置进行加热使内储液器中的温度为80℃，将经过S2步骤水洗后的钢壳取出置入所述第四储液装置的内储液器中进行碱洗，所述碱洗时间为10S。在本实施例中，所述温度优选为80℃，所述时间优选为10S；所述氢氧化钠的溶液浓度为10％。

S4：使用第五储液装置和第六储液装置对钢壳进行水洗步骤；

在所述S4步骤中：使用所述第五储液装置和所述第六储液装置对钢壳进行水洗步骤为，使用所述第五储液装置对钢壳进行流水冲洗步骤和使用所述第六储液装置对钢壳进行热水浸洗步骤。

使用所述第五储液装置对钢壳进行流水冲洗步骤为，打开所述第五储液装置的外储液器下部的排水孔，同时在所述第五储液装置上部以相同的速度不断地注入清水，保证所述外储液器中的清水形成不断更换的流水，将钢壳置入所述第五储液装置的外储液器中用流水冲洗10S；在本实施例中，所述时间优选为10S。

使用所述第六储液装置对钢壳进行热水浸洗步骤为，使用加热装置进行加热使所述第六储液装置的内储液器中的温度为60℃，将钢壳置入所述第六储液装置的内储液器中浸洗15S。在本实施例中，所述温度优选为60℃，所述时间优选为15S。

在所述热水清洗步骤中，热水清洗可进一步保障残留在所述钢壳表面的溶液清洗干净，且同时还能对所述钢壳进行预热和保温，避免因常温清水的带入导致下一道工序中溶液的温度降低。

S5：使用第七储液装置对钢壳进行酸洗步骤；

所述S5：使用第七储液装置对钢壳进行酸洗步骤为，在所述第七储液装置的内储液器中加入盐酸，使用加热装置进行加热使内储液器中的温度为60℃，将经过S4步骤水洗后的钢壳取出置入所述第七储液装置的内储液器中进行酸洗，所述酸洗时间为10S。

在本实施例中，所述盐酸优选为30浓度％的盐酸溶液；在本实施例中，所述温度优选为60℃，所述时间优选为10S。

S6：使用第八储液装置和第九储液装置对钢壳进行水洗步骤；

所述S6：使用所述第八储液装置和所述第九储液装置对钢壳进行水洗步骤为，使用所述第八储液装置对钢壳进行流水冲洗步骤和使用所述第九储液装置对钢壳进行热水浸洗步骤。

使用所述第八储液装置对钢壳进行流水冲洗步骤为，打开所述第八储液装置的外储液器下部的排水孔，同时在所述第八储液装置上部以相同的速度不断地注入清水，保证所述外储液器中的清水形成不断更换的流水，将钢壳置入所述第八储液装置的外储液器中用流水冲洗10S；在本实施例中，所述时间优选为10S。

使用所述第九储液装置对钢壳进行热水浸洗步骤为，使用加热装置进行加热使所述第九储液装置的内储液器中的温度为60℃，将钢壳置入所述第九储液装置的内储液器中浸洗15S。在本实施例中，所述温度为60℃，所述时间为15S。

在所述热水清洗步骤中，热水清洗可进一步保障残留在所述钢壳表面的溶液清洗干净，且同时还能对所述钢壳进行预热和保温，避免因常温清水的带入导致下一道工序中溶液的温度降低。

S7：使用第十储液装置对钢壳进行挂盐处理步骤。

所述S7：使用第十储液装置对钢壳进行挂盐处理步骤为，在所述第十储液装置的内储液器中加入硼酸盐，使用加热装置进行加热使内储液器中的温度为80℃，将经过S6步骤水洗后的钢壳取出置入所述第十储液装置的内储液器中进行表面挂盐工序处理。在本实施例中，所述硼酸盐优选为四硼酸钠；在本实施例中，所述四硼酸钠优选为250g。

所述钢壳预处理方法还包括S8：干燥处理步骤：将经过S7表面挂盐处理后的钢壳置于烘箱中进行干燥处理，在该干燥处理步骤中，所述干燥温度为100℃～200℃。

在所述S7和S8步骤中，对所述钢壳浸入硼酸盐中并及时干燥处理，进行所述S7和S8步骤是为了保证所述钢壳表面不被氧化，为后续的离心熔铸中钢壳与铜合金良好的结合提高了有利条件。

本实用新型提出了一种钢壳预处理系统为后续的离心熔铸中钢壳与铜合金良好的结合提高了有利条件，在产业上不但大大地提高了生产效率，而且降低了生产成本，取得了有益效果，该钢壳预处理系统适合在产业上推广应用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。