自動清除傳送帶上沉積金屬的設備及其清除方法
2023-05-23 04:31:11
自動清除傳送帶上沉積金屬的設備及其清除方法
【專利摘要】自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，包括清洗傳動裝置、化學清洗裝置、清水擦洗裝置、酒精擦洗裝置和底座，清洗傳動裝置包括電動機、減速器和傳動鏈輪組，化學清洗裝置包括清洗液匯集槽、清洗液循環管、毛刷清洗輥、擦乾輥、擠壓脫水輥一和氮氣吹掃管，清水擦洗裝置包括噴水管、泡沫塑料擦洗輥、脫水擦洗輥、擠壓脫水輥二和乏水匯集槽，酒精擦洗裝置包括酒精擦洗輥、擠壓脫水輥三、酒精匯集槽和排液閥門，底座包括座架、行走車輪、升降氣缸和升降導輪，以及清洗液儲存箱和循環泵。清洗液與傳送帶上的沉積鋁、鋅及其氧化物進行化學反應，毛刷清洗輥可加快金屬的溶解和脫落，將沉積金屬從金屬傳送帶上清洗乾淨，解決了無法清除傳送帶上金屬沉積物的問題。
【專利說明】自動清除傳送帶上沉積金屬的設備及其清除方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及自動清洗去除傳送帶上沉積金屬的設備及方法，特別是用於自動清洗去除連續式磁控濺射基片傳送帶上沉積金屬的設備及方法。
【背景技術】
[0002]磁控濺射薄膜生成技術是近年來快速發展的表面處理技術。專利號CN102392224A公布了一種能夠在高溫真空條件下工作的工件連續排布、翻面、無損收集裝置，該裝置主要應用於金屬或非金屬工件的真空磁控濺射塗覆和其它表面處理加工。這套裝置傳送帶材料為不鏽鋼材料或其它耐腐蝕金屬材料，在真空濺射鍍膜生產中，部分靶材金屬飛濺到傳送帶上沉積，當沉積金屬達到一定厚度後，傳送帶表面變得凹凸不平，影響裝置的正常運行。磁控濺射線上的這些沉積金屬主要為Al、Zn、Al2O3和ZnO。這些金屬沉積物和傳送帶結合很牢，剝離強度可達20MPa以上，很難用機械方法清除。專利號CN103303656A公布了一種傳送帶清洗裝置。該裝置是用物理方法刷洗去除輸送鏈上的油潰、碎肉、碎骨等，主要用於肉類分割加工流水線，根本無法去除磁控濺射鍍膜生產中沉積在傳送帶上的金屬。
[0003]目前，磁控濺射【技術領域】還沒有解決防止傳送帶靶材沉積的方法。現有的解決方法是定期更換傳送帶，這樣不僅浪費了傳送帶材料，而且更換工作複雜，費工費時，也很容易損壞設備零件，因此，需要一種能自動清洗去除傳送帶上沉積金屬的設備及清除方法。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是針對上述技術現狀，提供一種能夠自動清除傳送帶上沉積金屬的設備及其清除方法。
[0005]自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵包括清洗傳動裝置、化學清洗裝置、清水擦洗裝置、酒精擦洗裝置和底座，所述清洗傳動裝置包括電動機、減速器和傳動鏈輪組，所述化學清洗裝置包括清洗液匯集槽、清洗液循環管、毛刷清洗輥、泡沫塑料擦乾輥、擠壓脫水輥一和氮氣吹掃管，所述清水擦洗裝置包括噴水管、泡沫塑料擦洗輥、泡沫塑料脫水擦洗輥、擠壓脫水輥二和乏水匯集槽，所述酒精擦洗裝置包括酒精擦洗輥、擠壓脫水輥三、酒精匯集槽和排液閥門，所述底座包括座架、設在座架上的行走車輪和設在座架兩端上方的升降氣缸和升降導輪，以及設在座架上的清洗液儲存箱和清洗液循環泵。
[0006]所述傳動鏈輪組包括依次帶動毛刷清洗輥，泡沫塑料擦乾輥，泡沫塑料擦洗輥，泡沫塑料脫水擦洗輥、酒精擦洗輥轉動的鏈輪、鏈條和齒輪。
[0007]所述清洗液循環管還包括連接清洗液循環管一端的循環泵，設在清洗液循環管下的清洗液匯集槽，設在清洗液匯集槽下的清洗液儲存箱，設在清洗液儲存箱內的與循環泵另一端相連的循環過濾管和閥門。
[0008]所述清洗液循環管上平行連接二條相間隔的清洗液噴射管，每根清洗液噴射管設若干向上噴射的噴口。
[0009]所述氮氣吹掃管包括上層吹掃管和下層吹掃管，每層吹掃管設若干沿清洗槽長度方向吹的吹掃頭。
[0010]所述清洗槽包括依次相隔開的清洗液匯集槽、乏水匯集槽和酒精匯集槽，在清洗槽上方設接納傳送帶箱架的導軌，在導軌兩端設前擋塊和後擋塊。
[0011]所述清洗液匯集槽底端設置有清洗液排出管，乏水匯集槽底端設置有乏水排出管，酒精匯集槽下方設置有酒精排出管和排出閥門。
[0012]自動清除傳送帶上沉積金屬物的方法，包括以下步驟:
1)先將自動清除傳送帶上沉積金屬物的設備推送至磁控濺射設備出料埠，再將磁控濺射裝置中的傳送帶用箱架推送到清洗設備上直到接觸前端擋塊，並安裝後部擋塊鎖定傳送帶箱架；
2)啟動升降氣缸將清洗液匯集槽升起，使毛刷清洗輥和擦洗輥與傳送帶接觸，並調節清洗槽的高度，使毛刷清洗輥和擦洗輥與傳送帶完全接觸；
3)在清洗液儲箱中注入稀硫酸或稀鹼清洗液，在酒精匯集槽內注入無水乙醇，連通清洗液循環管路，開啟清洗液循環泵，打開自來水龍頭，關閉酒精排出管閥門；
4)啟動傳送帶電機使傳送帶以0.5?3米/小時的速度慢速轉動,啟動所述清洗傳動裝置電動機，調節減速器轉速為30?60轉/分帶動所述毛刷清洗輥、泡沫塑料擦乾輥、泡沫塑料擦洗輥泡沫塑料脫水擦洗輥、酒精擦洗輥和脫水擠壓輥轉動，啟動清洗液循環泵，開始清洗；
5)清洗液從清洗液循環管中噴出與傳送帶表面沉積的金屬物發生反應，使金屬沉積物反應脫落，傳送帶向前經過清洗液擦洗輥時粘附在表面的清洗液被泡沫塑料擦乾輥吸收，而後被脫水擠壓輥一擠出落入清洗液匯集槽回流到清洗液儲存箱；
6)傳送帶向前經過清水擦洗裝置時，噴水管噴出自來水和旋轉的泡沫塑料擦洗輥洗去殘留的清洗液，在經過泡沫塑料脫水擦洗輥時，傳送帶表面的水被泡沫塑料脫水擦洗輥吸走，再被脫水擠壓輥二擠出，匯集排入乏水匯集槽；
7)傳送帶經過酒精擦洗裝置上方時，由酒精擦洗輥擦塗一次無水乙醇，進一步去除殘留的清洗液和水分，酒精擦洗輥中多餘的酒精被脫水擠壓輥三擠出，落入酒精匯集槽中；
8)傳送帶緩緩循環轉動，清洗液循環管路連續給噴射管輸送清洗液連續噴洗，直到傳送帶上金屬沉積物被清除乾淨。
[0013]本發明與現有技術相比有益效果在於:在常溫下清洗液對傳送帶上的沉積金屬鋁、鋅及其氧化物進行化學反應溶解，轉動的毛刷清洗輥可加快沉積靶材金屬的溶解和脫落，從而達到將沉積金屬從金屬傳送帶上清洗乾淨，解決了現有技術無法清除傳送帶上金屬沉積物的問題。
[0014]本發明設備中的化學清洗裝置設置有清洗液循環泵，並與清洗液循環管連接，清洗液存箱內部設置有循環泵過濾管，實現清洗液的循環利用，防止環境汙染，節約資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明示意圖。
[0016]圖2為本發明俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述。
[0018]如圖1所示，自動清除傳送帶上沉積金屬物的設備，包括有清洗傳動裝置1、化學清洗裝置2、清水擦洗裝置3、酒精擦洗裝置4和底座5。
[0019]如圖1和2所示，清洗傳動裝置I包括電動機11、減速器12，安裝於減速器上的鏈輪一 13，與鏈輪一 13依次傳遞動量的鏈條一 14、鏈輪二 15、齒輪一 16、齒輪二 17、鏈輪三18、鏈條二 19、鏈輪四110、鏈輪五111、鏈條三112、鏈輪六113、鏈輪七114、鏈條四115、鏈輪八116、鏈輪九117、鏈條五118和鏈輪十119。
[0020]所述傳動鏈輪組包括依次帶動毛刷清洗輥23，泡沫塑料擦乾輥24，泡沫塑料擦洗輥32，泡沫塑料脫水擦洗輥33，酒精擦洗輥41轉動的鏈輪、鏈條和齒輪。
[0021]如圖1和2所示，所述化學清洗裝置2包括清洗液匯集槽21、清洗液循環管22，相向轉動的毛刷清洗輥23，泡沫塑料擦乾輥24和可以調整擠壓強度的擠壓脫水輥一 25和氮氣吹掃管26。所述清洗液匯集槽21底端設有清洗液排出管211。所述清洗液循環管22上端平行連接二條相間隔的噴射管221，這二條噴射管221之間設二個毛刷清洗輥23，每根噴管設置若干個向上噴射的噴口 222。所述清洗液循環管22另一埠 223與清洗液循環泵55出口接頭552相連。清洗液循環管22還包括連接清洗液循環管22 —端的循環泵55，設在清洗液循環管22下的清洗液匯集槽21，設在清洗液匯集槽21下的清洗液儲存箱54，設在清洗儲存箱內的與循環泵55另一端相連的循環過濾管543和閥門544。所述氮氣吹掃管26包括上層吹掃管261和下層吹掃管262，所述上層吹掃管261和下層吹掃管262都設若干個沿清洗槽7長度方向吹的吹掃頭263，可有效降低各個角落的氫氣濃度。由於靶材金屬AUZn在與NaOH或KOH或H2SO4反應時均會有氫氣產生，為了防止氫氣爆炸(氫氣與空氣體積為4%-74.2%比例混合時)的安全隱患，本發明可採用調節並控制溶劑的濃度、清洗液循環管數量和毛刷清洗輥的轉速等，使靶材金屬Al、Zn每分鐘溶解反應產生的氫氣< 5升，同時用氮氣吹掃裝置對氫氣進行稀釋，使氫氣與空氣體積比< 0.1%，遠小於4%的爆炸比例，消除氫氣產生帶來的爆炸隱患。
[0022]如圖1和2所示，所述清水擦洗裝置3包括噴水管31、泡沫塑料擦洗輥32、泡沫塑料脫水擦洗輥33和可以調整擠壓強度的擠壓脫水輥二 34和乏水匯集槽35。所述噴水管31可以設置有多個噴水口 311。所述乏水匯集槽35底端設有乏水排出管351，乏水匯集槽35中的水由乏水排出管351外接軟管流回乏水匯集槽35中。
[0023]如圖1和2所示，所述酒精擦洗裝置4包括酒精擦洗輥41，可以調整擠壓強度的擠壓脫水輥三42和酒精匯集槽43。所述酒精匯集槽43下端設置一酒精排出管431和排液閥門432。停止工作時，所述排液閥門432打開，酒精由排出管431回收到酒精容器中。所述酒精匯集槽43上方還設置有擋板433，所述擋板433可以防止酒精大量揮發。
[0024]如圖1和2所示，所述底座5包括行走車輪51、升降氣缸52、升降導輪53、清洗液儲存箱54、循環泵55和底座架56。所述清洗液儲存箱54的箱體上設可拆卸過濾框542，在清洗液儲存箱內設與循環泵55另一端相連的過濾管543並連接閥門544。所述循環泵過濾管543出口與清洗液循環泵55進口接頭551相連，所述清洗液儲存箱54底端安裝一排渣口 546，可定期對清洗液儲存箱54內的濾渣進行清理。底座5上設底座架56支撐清洗槽7，清洗槽7包括依次隔開的清洗液匯集槽21、乏水匯集槽35和酒精匯集槽43，在清洗槽7上方設接納傳送帶箱架8的導軌9，導軌9兩端設前擋塊562和後擋塊561，以及在清洗槽7的四個邊角上部設置有可調節清洗槽7高度的螺釘563。
[0025]先將所述的自動清除傳送帶上沉積金屬物的設備推送至磁控濺射設備出料埠，再將磁控濺射裝置中傳送帶6放置在箱架8中，箱架8底下的導向輪10沿導軌9推送到清洗槽7上，直到接觸前擋塊562，並安裝後端擋塊561鎖定傳送帶箱架8。開動升降氣缸52，升起清洗槽7，使各毛刷清洗輥和擦洗輥與傳送帶6接觸，並調節清洗槽7兩端四角的螺釘563，使轉動毛刷清洗輥和擦洗輥與傳送帶外表面磨擦接觸。
[0026]用軟管連接清洗液排出管221和清洗液循環泵出口 552，用軟管將乏水排出管351和設備外部乏水收集箱連接，關閉酒精排出管閥門432。開啟循環泵55，打開清洗液循環泵進口 551的閥門544，將噴水管31用軟管與自來水管接通，打開自來水龍頭，接通氮氣吹掃管26。在清洗液箱體541中注入質量比為20% — 30%的NaOH或KOH或質量比為10-20%的H2SO4清洗液，在酒精匯集槽43內注入無水乙醇。
[0027]先啟動傳送帶電機,使傳送帶按照0.5-3米/小時的速度轉動。再啟動清洗傳動電動機11，將減速器轉速調節在30?60轉/分，依次帶動所述毛刷清洗輥23、泡沫塑料擦乾輥24、泡沫塑料擦洗輥32、泡沫塑料脫水擦洗輥33和酒精擦洗輥41轉動，啟動清洗液循環泵55，開始清洗。
[0028]清洗液從清洗液噴射管221中噴出與傳送帶6表面沉積的金屬發生反應，鹼性或酸性清洗液與金屬沉積物化學反應式表示如下:
2Al+2Na0H+2H20=2NaA102+3H2 ?
Al203+2Na0H=2NaA102+H20
Zn+2Na0H=Na2Zn02+H2 個
2Α1+2Κ0Η+2Η20=2ΚΑ102+3Η3 ?
Α1203+2Κ0Η=2ΚΑ102+Η20
Ζη+2Κ0Η=Κ2Ζη02+Η2 個
2A1+3H2S04=A12 (S04) 3+3Η2 ?
Zn+H2S04=ZnS04+H2 ?
Zn0+H2S04=ZnS04+H20
沉積金屬與NaOH或KOH溶液或H2SO4溶液反應溶解脫落，傳送帶6向前經過清洗液和擦洗輥23時粘附在表面的清洗液被泡沫塑料擦乾輥24吸收，而後被擠壓脫水輥一 25擠出落入清洗液匯集槽21回流到清洗液儲存箱54。
[0029]傳送帶6向前經過清水擦洗裝置3時，噴水管31噴出自來水和旋轉的泡沫塑料擦洗輥32洗去殘留的清洗液。在經過泡沫塑料脫水擦洗輥32時，傳送帶表面的水被泡沫塑料脫水擦洗輥32吸走，再被擠壓脫水輥二 34擠出，匯集排入乏水槽35，乏水槽35中的水由乏水排出管351外接軟管流入乏水收集槽中。
[0030]傳送帶6在酒精擦洗裝置4上方時，由酒精擦洗輥41擦塗一次無水乙醇，進一步去除殘留的清洗液和水分，酒精擦洗輥41中的酒精同時被擠壓脫水輥三42擠出，落入酒精匯集槽43中。
[0031]傳送帶循環轉動，直到金屬沉積物被清除乾淨。
【權利要求】
1.自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵包括清洗傳動裝置、化學清洗裝置、清水擦洗裝置、酒精擦洗裝置和底座，所述清洗傳動裝置包括電動機、減速器和傳動鏈輪組，所述化學清洗裝置包括清洗液匯集槽、清洗液循環管、毛刷清洗輥、泡沫塑料擦乾輥、擠壓脫水輥一和氮氣吹掃管，所述清水擦洗裝置包括噴水管、泡沫塑料擦洗輥、泡沫塑料脫水擦洗輥、擠壓脫水輥二和乏水匯集槽，所述酒精擦洗裝置包括酒精擦洗輥、擠壓脫水輥三、酒精匯集槽和排液閥門，所述底座包括座架、設在座架上的行走車輪和設在座架兩端上方的升降氣缸和升降導輪，以及設在座架上的清洗液儲存箱和清洗液循環泵。
2.根據權利要求1所述的自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵是所述傳動鏈輪組包括依次帶動毛刷清洗輥(23)，泡沫塑料擦乾輥(24)，泡沫塑料擦洗輥(32)，泡沫塑料脫水擦洗輥(33 )，酒精擦洗輥(41)轉動的鏈輪、鏈條和齒輪。
3.根據權利要求1所述的自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵是所述清洗液循環管(22)還包括連接清洗液循環管(22)—端的循環泵(55)，設在清洗液循環管下的清洗液匯集槽(21)，設在清洗液匯集槽(21)下的清洗液儲存箱(54 )，設在清洗液儲存箱(54 )內的與循環泵(55 )另一端相連的循環過濾管(543 )和閥門(544 )。
4.根據權利要求1所述的自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵是所述清洗液循環管(22)上平行連接二條相間隔的清洗液噴射管(221),每根清洗液噴射管設若干向上噴射的噴口(222)。
5.根據權利要求1所述的自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵是所述氮氣吹掃管(26)包括上層吹掃管(261)和下層吹掃管(262)，每層吹掃管設若干沿清洗槽(7)長度方向吹的吹掃頭(263)。
6.根據權利要求1所述的自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵是所述清洗槽(7)包括依次相隔開的清洗液匯集槽(21)、乏水匯集槽(35)和酒精匯集槽(43)。
7.根據權利要求1所述的自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵是在清洗槽上方設接納傳送帶箱架(8)的導軌(9)，在導軌兩端設前擋塊(561)和後擋塊(562)。
8.根據權利要求1所述的自動清除傳送帶上金屬沉積物的設備，其特徵是所述清洗液匯集槽(21)底端設置有清洗液排出管(211 )，乏水匯集槽(35)底端設置有乏水排出管(351)，酒精匯集槽(43)下方設置有酒精排出管(431)和排出閥門(432)。
9.自動清除傳送帶上沉積金屬物的方法，其特徵包括以下步驟: 1)先將自動清除傳送帶上沉積金屬物的設備推送至磁控濺射設備出料埠，再將磁控濺射裝置中的傳送帶用箱架推送到清洗設備上直到接觸前端擋塊，並安裝後部擋塊鎖定傳送帶箱架； 2)啟動升降氣缸將清洗液匯集槽升起，使毛刷清洗輥和擦洗輥與傳送帶接觸，並調節清洗槽的高度，使毛刷清洗輥和擦洗輥與傳送帶完全接觸； 3)在清洗液儲箱中注入稀硫酸或稀鹼清洗液，在酒精匯集槽內注入無水乙醇，連通清洗液循環管路，開啟清洗液循環泵，打開自來水龍頭，關閉酒精排出管閥門； 4)啟動傳送帶電機使傳送帶以0.5?3米/小時的速度慢速轉動,啟動所述清洗傳動裝置電動機，調節減速器轉速為30?60轉/分帶動所述毛刷清洗輥、泡沫塑料擦乾輥、泡沫塑料擦洗輥、泡沫塑料脫水擦洗輥、酒精擦洗輥和脫水擠壓輥轉動，啟動清洗液循環泵，開始清洗； 5)清洗液從清洗液循環管中噴出與傳送帶表面沉積的金屬物發生反應，使金屬沉積物反應脫落，傳送帶向前經過清洗液擦洗輥時粘附在表面的清洗液被泡沫塑料擦乾輥吸收，而後被脫水擠壓輥一擠出落入清洗液匯集槽回流到清洗液儲存箱； 6)傳送帶向前經過清水擦洗裝置時，噴水管噴出自來水和旋轉的泡沫塑料擦洗輥洗去殘留的清洗液，在經過泡沫塑料脫水擦洗輥時，傳送帶表面的水被泡沫塑料脫水擦洗輥吸走，再被脫水擠壓輥二擠出，匯集排入乏水匯集槽； 7)傳送帶經過酒精擦洗裝置上方時，由酒精擦洗輥擦塗一次無水乙醇，進一步去除殘留的清洗液和水分，酒精擦洗輥中多餘的酒精被脫水擠壓輥三擠出，落入酒精匯集槽中； 8)傳送帶緩緩循環轉動，清洗液循環管路連續給噴射管輸送清洗液連續噴洗，直到傳送帶上金屬沉積物被清除乾淨。
10.根據權利要求9所述的自動清除傳送帶上沉積金屬物的方法，其特徵是所述清洗液質量比為20— 30%的NaOH或KOH溶液或質量比為10-20%的H2SO4溶液。
【文檔編號】B65G45/24GK104386455SQ201410666740
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】張學士, 王立新, 代文鋼, 張翼 申請人:寧波科田磁業有限公司, 寧波金田銅業(集團)股份有限公司