一种隧道式真空连续浸渍生产系统的制作方法

文档序号:26585749发布日期:2021-09-10 19:09阅读:156来源:国知局

1.本发明涉及一种真空浸渍生产系统,尤其涉及一种隧道式真空连续浸渍生产系统。


背景技术:

2.随着科学技术的不断发展,许多应用在要求材料具有足够高的强度前提下,还要求该材料具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能,以高铁、飞机刹车片材料为例,希望在高强度碳纤维基材上复合碳化硅,以增加刹车片的耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能,其典型的做法是:将碳纤维基片整体浸渍在硅液中,然后再将浸渍有硅材料的碳纤维基复合材料制品进行高温热处理,使硅与部分碳反应生成碳化硅,最终得到碳纤维基碳化硅复合材料制品。
3.但现有技术是在大气环境下实现基材浸渍的,这样不但导致基材氧化,还会出现浸渍炉在浸渍过程中顶部结块,严重影响浸渍工艺的顺利实施,浸渍品质和效率双低。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足和缺陷,提供一种能够在隔绝氧气氛环境下工作的一种隧道式真空连续浸渍生产系统,不仅能提供完整的真空生产线,而且可以连续作业,生产效率高。
5.本发明采取的技术方案是:
6.一种隧道式真空连续浸渍生产系统,包括隧道式密闭壳体(1)、设置在密闭壳体(1)内的多个工位和天车(4),所述工位包括隔离仓(7)、预热炉(5)、浸渍炉(6)、冷却仓(8);所述隔离仓(7)用于进入工件(00),所述隔离仓 (7)设有真空阀门;所述预热炉(5)设有加热装置,用于对工件(00)预热;所述浸渍炉(6)设有加热装置,用于将固态浸渍料熔化成液态浸渍液;冷却仓 (8)用于成品工件(00)冷却;所述壳体(1)连接有真空装置,所述隔离仓 (7)和壳体(1)通过阀门连接真空装置;还包括出料仓(7-1),所述出料仓(7-1) 单独设置或与隔离仓(7)共用。
7.进一步地,所述出料仓(7-1)设置在所述工位末端,用于出料,出料仓(7-1) 结构与隔离舱(7)相同。
8.进一步地,所述出料仓(7-1)与隔离仓(7)共用,所述隔离仓(7)和预热炉(5)之间还设有进料平台(9),通过天车(4)吊运工件(00)在壳体(1) 内返回至隔离仓(7)出料。
9.进一步地,所述隔离仓(7)设有两个交替开启的真空阀门一(701)、真空阀门二(702)。
10.进一步地,所述壳体(1)顶部设有大盖(2),所述大盖(2)上至少设有一个带小盖(201)的通窗。
11.进一步地,小盖(201)或大盖(2)上设置测温探头(2011)和观测窗(2012)。
12.进一步地,所述壳体(1)上设有用于检测壳体(1)内氧含量的氧含量传感器(202)。
13.进一步地,壳体(1)上设有支撑臂(102),支撑臂(102)上设有天车梁 (404),天车
(4)设置在天车梁(404)上,所述天车(4)上设有机械手。
14.进一步地,所述天车(4)上还设有小车梁和小车(401),小车梁垂直于隧道方向设置,小车(401)沿小车梁做水平运动。
15.进一步地,隔离仓(7)上的真空阀门一(701)设置隔离仓(7)位于壳体 (1)外侧的端部,用于进入物料;真空阀门二(702)设置在隔离仓(7)位于壳体(1)内侧的顶部;所述隔离仓(7)还通过阀门(703)连接真空装置、通过阀门(705)连接保护气体供应装置。
16.进一步地,所述真空装置为通过管道连接的大真空装置(104)或单独设置的小真空装置(704)。
17.进一步地,所述浸渍炉(6)为桶状,浸渍炉(6)设有用于按压工件(00) 的压爪。
18.进一步地,所述浸渍炉(6)上设有保温炉盖(601),所述压爪设置在炉盖底部。
19.进一步地,所述冷却仓(8)为夹层结构,夹层内通冷却水。
20.具体实施步骤为:初始化,通过隔离仓(7)、天车(4)、起重小车(401)、机械手的共同作用,将工件(00)送入到预热炉(5)中,盖上炉盖,从隔离仓 (7)送入浸渍料到料桶,在浸渍炉(6)中加入浸渍料到工艺值,盖上炉盖,关闭隔离仓(7),开启大真空机组和小真空机组,待真空度达到工艺值后,关闭小真空机组和阀门,分别开启预热炉(5)和浸渍炉(6);或待真空度达到工艺值后,关闭大真空机组,从阀门加入不含氧成分的保护气体到工艺值,打开排气阀门,使壳体(1)内的气体从该阀门管道中排出壳体(1);待浸渍炉(6) 中的浸渍料熔化成液体并达到工艺温度,以及预热炉(5)及炉中的工件(00) 达到工艺温度,机械手吊开炉盖和炉盖,将预热炉(5)中的工件(00)转送到浸渍炉(6)中,并重新盖上炉盖和,浸渍时间到,生产线进入步进循环工作程序,机械手吊开炉盖和炉盖,将浸渍炉(6)中的浸渍完毕工件(00)吊到冷却仓(8),再将预热炉(5)中的工件(00)吊到浸渍炉(6)中,将暂存工位中的工件(00)吊到预热炉(5)中,盖上炉盖,打开阀门,将隔离仓(7)中的工件(00)吊到进料平台(9)中,关闭阀门(702),打开阀门(701),操作者或壳体(1)外机械手向隔离仓(7)中补一个工件(00),关闭阀门(701),打开真空阀门(703),开启小真空机组(704),将隔离仓(7)中的空气排出隔离仓 (7),等待下一次操作,或打开阀门(705),向隔离仓(7)加入保护气体,等待下一次操作;通过多次上述轮操作后,冷却仓(8)中的工件(00)达到一定数量,最开始冷却的工件(00)温度降到工艺值。打开阀门(702),将冷却仓 (8)中的工件(00)吊到出料仓(7-1)中,通过出料仓(7-1)吊出壳体(1) 外。并向隔离仓(7)补一个待浸渍的工件(00),关闭阀门(701),打开真空阀门(703),开启小真空机组(704)将隔离仓(7)中的空气排出隔离仓(7),真空度达到工艺值,关闭小真空机组(704)和阀门(703),等待下一次操作,或打开阀门(705),向隔离仓(7)加入保护气体,等待下一次操作

周而复始,实现连续生产。
21.也可以不设出料仓(7-1),通过隔离舱(7)出料,此时需要通过天车将物料从冷却仓调回至隔离舱。采用此种物料模式由于天车需要往返调运,较为耗时,优选设置进料平台(9),工件(00)从隔离仓(7)吊入后,暂放进料平台 (9)等待,已加工工件(00)吊出后立即可以将进料平台(9)上的工件(00) 吊入预热炉(5)加工。根据生产场地大小,也可以不设置进料平台(9),此种方式时需要将工件(00)吊出后,再从隔离仓(7)吊入新的待加工工件(00) 进入预热炉(5),生产效率稍慢,但依然可以实现加工作业。
22.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
23.(1)整个生产系统在密闭的环境中完成,设有抽真空装置和保护气体装置,可以在
真空环境下和保护气体环境下完成作业,浸渍的产品质量高,基体与浸渍层结合效果好。
24.(2)生产系统包括了整个工件加工的生产工位,采用步进式连续生产,即空出一个工位立即由新的工件补充,生产效率高。
附图说明
25.图1一种步进式真空连续浸渍生产系统俯视图;
26.图2一种步进式真空连续浸渍生产系统侧视图;
27.图3一种步进式真空连续浸渍生产系统侧视图。
具体实施方式
28.下面结合附图,对本发明做进一步说明。
29.实施例1
30.如图1所示,一种隧道式真空连续浸渍生产系统,包括壳体1、大盖2、天车4、预热炉5、浸渍炉6、隔离仓7、冷却仓8、出料仓7-1、进料平台9、机械手、真空装置;
31.所述壳体1为直线型隧道结构,壳体1为密闭空间,壳体1上方设有大盖2;壳体1四周通过立柱支撑。天车4设置在壳体1壁的支撑臂102上,在壳体1 内做往返运动。壳体1内设置直线型生产线,生产线按工件00的移动顺序,依次设有隔离仓7、进料平台9、预热炉5、浸渍炉6、冷却仓8和出料仓7-1。壳体1内至少设有一个用于放置预热炉5保温炉盖或/和浸渍炉6保温炉盖用的楼层平台。隧道两侧之间设有天车梁404,天车4的轨道设在天车梁上,天车4上至少设有一个用于装卸货物的起重小车401和小车梁,小车梁与天车梁404方向呈一定夹角,小车梁上设有小车运行轨道,起重小车401在驱动装置驱动下沿着小车梁做水平运动,小车401与下方机械手连接,天车4分别由驱动装置驱动沿着隧道做往返运动和沿小车梁水平运动,通过天车4的运动和起重小车 401的水平运动,可实现货物在旋转天车4下方的小车401移动范围内的空间中无死区移动,天车的驱动及机械结构采用现有常规技术即可实现。
32.所述隔离仓7设置在壳体1上靠近底部和侧壁位置,用于进出货物和防止大气进入壳体1内的浸渍工作区,隔离仓7在壳体1内侧端部上方位置设有真空阀门,隔离仓7伸出壳体1侧壁一端设有真空阀门,工作时,两个真空阀门交错开启和关闭。隔离仓7上设有进排气管道,进排气管道通过阀门与小真空装置连接、通过阀门与保护气体流量计连接,阀门每打开、关闭一次后,真空装置及时将隔离仓7内的大气排出仓外,并通过流量计加入保护气体,防止大气进入壳体1内的浸渍工作区。隔离仓7不但用于进出工件00,还用于进出浸渍物料和其它相关物料。
33.所述预热炉5为立式桶状结构,用于对工件00进行浸渍前预热,预热炉5 可采用电阻加热或感应加热,预热炉5上方设有可移动的保温炉盖。
34.所述浸渍炉6为立式桶状结构,用于将固态浸渍料熔化成液态浸渍液,并对工件00进行浸渍热处理,浸渍炉6可采用电阻加热或感应加热,预热炉5上方设有可移动的保温炉盖,保温炉盖底部设有用于防止工件00浮在浸渍液表面、将工件00向下压至浸渍液中的压爪;浸渍炉6附近设有用于盛装固态浸渍料的料桶。
35.所述工件00按移动顺序步进通过隔离仓7、进料平台9、预热炉5、浸渍炉 6、冷却仓
8、出料仓7-1六个工作位,实现步进顺序浸渍,即隔离仓7每送出一批浸渍完毕的工件00,进料平台9上的工件00就会被移动到预热炉5中,从而留下空位,等待隔离仓7再次送入未浸渍的工件00,周而复始,形成步进式生产。
36.所述冷却仓8为内通冷却水的夹层立式桶状结构,其数量为一个以上,冷却仓8用于冷却浸渍完毕的工件00,在多个冷却仓8数量模式下,各冷却仓8 顺序、靠近布置,冷却仓8顶部可设置水冷仓盖。
37.出料仓7-1结构与隔离仓7相同,设置在工位最末端,与隔离仓7分别位于首部和尾部,分别用于进料和出料。
38.所述大盖2上至少设有1个带小盖201的通窗,根据不同需要,小盖201 或大盖2上可设置测温探头2011和观测窗2012。
39.所述大真空装置通过阀门与炉壳或大盖2连通。
40.所述排气阀门通过管道与炉壳或大盖2连通。
41.所述驱动装置设置在壳体1侧壁外侧,驱动装置通过密封件与旋转天车4 连接。
42.本实施例中,预热炉、浸渍炉、隔离仓、冷却仓、出料仓设置在一条直线上,便于天车的吊装,节约工件吊装时间;在其他实施方式中,将工位不设置在一条直线上,工位交错放置,也可以实现本发明,这种实施方式可以节约场地。
43.实施例2
44.本实施例与实施例1不同地方在于没有设置进料平台9,所述生产线工位分别为隔离仓7、预热炉5、浸渍炉6、冷却仓8,出料仓7-1,物料从隔离仓7进入,依次经过预热、浸渍、冷却,每个工位上均有一个工件00在处理。当工件 00冷却完毕后,首先将冷却仓8的工件00从隔离仓7吊出,每个工位的工件 00向前进一步,预热炉5工位则空出,再将工件00从隔离仓7吊入。其他的工作顺序与实施例1相同。
45.实施例3
46.本实施例与实施例1不同地方在于出料仓(7-1)和隔离仓(7)共用,在隔离仓(7)吊出一个作业完成的工件00后,再补充进去一个待加工工件00。与实施例1相比,生产效率稍慢,但仍然可以解决本发明所述的技术问题。
47.上述实施方式只是对本发明的进一步解释与说明,而并非对本发明的限定。对于本发明所属领域的普通技术人员,在上述发明构思的基础上所作出的任何修改,等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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