一種管件內(nèi)孔表面電鍍裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種管件內(nèi)孔表面電鍍裝置，屬于電鍍技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前傳統(tǒng)的管件內(nèi)孔表面鍍鉻采用固定陽極鍍鉻方法，即鍍鉻過程中陰極機(jī)構(gòu)掛接于鍍鉻槽陰極導(dǎo)電桿上，垂直吊掛在鍍鉻槽中，通過陰極導(dǎo)電桿連接導(dǎo)通負(fù)極。陽極棒穿過管兩端的上下帽定位，通過上下螺栓緊固于管內(nèi)膛的中心位置上；陽極棒上端與放置于鍍槽上的陽極導(dǎo)電桿采用掛接式導(dǎo)通正極。通過控制整流器輸出電流大小及鍍鉻時(shí)間達(dá)到設(shè)定的鍍層厚度。
[0003]傳統(tǒng)方法適用于直徑大于45mm，長(zhǎng)徑比小于20的管內(nèi)孔鍍絡(luò)。若管內(nèi)徑小于45mm，長(zhǎng)徑比大于20，按照固定陽極方法進(jìn)行內(nèi)孔鍍鉻時(shí)，存在以下缺陷：
[0004]I)由于內(nèi)腔溶液的對(duì)流速度慢，陰極附近消耗了的鉻離子得不到及時(shí)補(bǔ)充;鍍件軸向溫差較大，導(dǎo)致鍍層外觀色澤不一致，影響鍍層硬度及脆性。
[0005]2)大長(zhǎng)徑比的鍍鉻陽極制作工藝性差;可承受的電流值低，同時(shí)管上下端電壓降損失較大，與內(nèi)膛表面同軸度不易保證導(dǎo)致鍍層厚度不均勻，沉積速度慢。以直徑為30mm，長(zhǎng)徑比為40的炮管為例，采用傳統(tǒng)鍍鉻方法，陽極棒長(zhǎng)度為1800_，鍍鉻后內(nèi)膛鍍層的均勻性差，軸向徑向厚度偏差最大為0.025mm，不能滿足火炮內(nèi)膛鍍鉻尺寸技術(shù)要求，影響火炮射擊的初速和精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)的缺陷，解決大長(zhǎng)徑比的管件內(nèi)孔鍍層外觀色澤不一致，鍍層均勻性差的問題，提出一種管件內(nèi)孔表面電鍍裝置。
[0007]本實(shí)用新型的思想是將傳統(tǒng)的陽極固定結(jié)構(gòu)改進(jìn)為陽極在內(nèi)孔移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，陽極棒長(zhǎng)度縮短至傳統(tǒng)方法的1/4，陽極棒在升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在管件內(nèi)孔上下往復(fù)移動(dòng)，電解液在陰陽極之間快速流動(dòng)，可改善工件內(nèi)部和外部的槽液交換，有利于提高電流密度，鍍液上下溫差減小，避免內(nèi)孔槽液的濃差極化，減小鍍層外觀色澤差異，確保厚度的均勻性。
[0008]本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009]一種管件內(nèi)孔表面電鍍裝置，包括:升降機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、陽極機(jī)構(gòu)、陰極機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)和整流器;升降機(jī)構(gòu)用于提供陽極機(jī)構(gòu)升降的平臺(tái)；控制機(jī)構(gòu)用于控制陽極機(jī)構(gòu)行程、升降及電鍍時(shí)間、溫度，其通過采集溫度反饋信號(hào)與給定信號(hào)對(duì)比，把電鍍溫度精確控制在工藝范圍；陽極機(jī)構(gòu)用于與整流器陽極連接并在待鍍管件內(nèi)部反復(fù)運(yùn)動(dòng);執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于固位待電鍍管件，并將其通過陰極機(jī)構(gòu)與整流器陰極連接;輔助機(jī)構(gòu)用于提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電鍍?nèi)芤涵h(huán)境;整流器用于與電源連接，提供電鍍過程的穩(wěn)定電流；
[0010]連接關(guān)系：
[0011]升降機(jī)構(gòu)分別與控制機(jī)構(gòu)和陽極機(jī)構(gòu)連接，用于在控制機(jī)構(gòu)作用下帶動(dòng)陽極機(jī)構(gòu)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng);執(zhí)行機(jī)構(gòu)與陰極機(jī)構(gòu)固定連接，其主要部件為待電鍍管件;執(zhí)行機(jī)構(gòu)置于輔助機(jī)構(gòu)中，輔助機(jī)構(gòu)用于盛放電鍍?nèi)芤?；陽極機(jī)構(gòu)與陰極機(jī)構(gòu)分別連接整流器的正、負(fù)極，從而執(zhí)行機(jī)構(gòu)亦連通負(fù)極。
[0012]進(jìn)一步的，所述電鍍?nèi)芤簽殄冦t溶液，其主要成分是鉻酐、硫酸。
[0013]進(jìn)一步的，所述升降機(jī)構(gòu)由限位銷釘、卷?yè)P(yáng)機(jī)、提升鋼絲繩、主體支撐架，旋轉(zhuǎn)臂架和導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)組成，旋轉(zhuǎn)臂架可以主體支撐架為軸心周向運(yùn)動(dòng)，其通過限位銷釘與主體支撐架固位連接，提升鋼絲繩一端通過旋轉(zhuǎn)臂架和主體支撐架上的導(dǎo)向滑輪組與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接，在卷?yè)P(yáng)機(jī)的作用下做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與其另一端相連的設(shè)備隨之運(yùn)動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步的，所述控制機(jī)構(gòu)，由依次連接的可編程邏輯控制器PLC和變頻器組成，用于控制陽極行程、升降及電鍍時(shí)間，控制機(jī)構(gòu)通過采集熱電阻的溫度反饋信號(hào)與給定信號(hào)對(duì)比，把鍍鉻溫度精確控制在工藝范圍。
[0015]進(jìn)一步的，所述陽極機(jī)構(gòu)由依次連接的集電頭、陽極電纜、陽極棒組成，集電頭一方面與升降機(jī)構(gòu)固位連接，通過升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，一方面與整流器陽極連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述陽極機(jī)構(gòu)還包括套在陽極棒上的上導(dǎo)向套和下導(dǎo)向套，保證陽極棒能在待電鍍管件內(nèi)孔中心位置上下滑動(dòng)而不碰到管內(nèi)孔臂。
[0017]進(jìn)一步的，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)由管、接長(zhǎng)管、卡箍組成，待電鍍的管上下兩端分別通過卡箍與接長(zhǎng)管連接，同時(shí)還通過固位于陰極機(jī)構(gòu)與電源負(fù)極相連。
[0018]進(jìn)一步的，所述陰極機(jī)構(gòu)由陰極V形座、陰極掛架組成，與電源陰極連通，陰極V形座固定在輔助機(jī)構(gòu)上，陰極掛架置于陰極V形座上，陰極V形座、陰極掛架由能夠?qū)щ姷挠操|(zhì)材料制成。
[0019]進(jìn)一步的，所述輔助機(jī)構(gòu)由槽、溶液組成，溶液置于槽中，槽由絕緣材料制成。
[0020]進(jìn)一步的，所述輔助機(jī)構(gòu)還包括溫度感應(yīng)器和陰極導(dǎo)電座，溫度感應(yīng)器置于溶液中并與控制機(jī)構(gòu)相連，用于向控制機(jī)構(gòu)反饋溶液的實(shí)時(shí)溫度；陰極導(dǎo)電座通過電纜與整流器陰極連接，同時(shí)提供陰極機(jī)構(gòu)的固位支撐;陰極導(dǎo)電座由能夠?qū)щ姷挠操|(zhì)材料制成。
[0021 ] 工作原理
[0022]電鍍過程中，控制機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)連接控制陽極機(jī)構(gòu)的升降，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與陰極機(jī)構(gòu)固定連接后放置于鍍槽邊陰極導(dǎo)電座上，垂直吊掛在鍍槽內(nèi)的電鍍?nèi)芤褐?；整流器與陽極機(jī)構(gòu)、陰極機(jī)構(gòu)連接，控制電流的大??；電鍍?nèi)芤涸陉枠O棒的帶動(dòng)下在管內(nèi)上下循環(huán)流動(dòng)，控制電鍍?nèi)芤褐械年栯x子(如鍍鉻溶液中的Cr3+)在工藝范圍內(nèi)，電鍍?nèi)芤褐性O(shè)置有溫度感應(yīng)器，溫度感應(yīng)器與控制機(jī)構(gòu)連接反饋溫度大小。陽極棒通過陽極電纜與升降機(jī)構(gòu)連接，在升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，陽極棒沿管內(nèi)膛表面做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制機(jī)構(gòu)控制陽極棒往復(fù)的次數(shù)最終達(dá)到設(shè)定的鍍層厚度。
[0023]有益效果
[0024]本實(shí)用新型提出的管件內(nèi)孔表面電鍍裝置，對(duì)比傳統(tǒng)的固定陽極法內(nèi)孔電鍍技術(shù)，可適用于各種規(guī)格直徑、長(zhǎng)徑比的管件內(nèi)孔鍍層(如鍍鉻）。陽極長(zhǎng)度縮短，制作工藝性好，與內(nèi)膛同軸度好、管兩端電壓降損失小，承受的電流值提高;能夠改善管內(nèi)膛表面電鍍?nèi)芤旱膶?duì)流，改善鍍液溫差。具有保證鍍層外觀色澤一致性和鍍層厚度均勻性，提高產(chǎn)品合格率的效果。本方法的實(shí)施填補(bǔ)了同行管類部件電鍍技術(shù)的空白。
【附圖說明】
[0025]圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一種管件內(nèi)孔表面鍍鉻裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為升降機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為陽極機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為陰極機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)示意圖，圖5(a)為主視圖，圖5(b)為剖視圖。
[0030]附圖標(biāo)記：I-升降機(jī)構(gòu)，2-控制機(jī)構(gòu)，3-陽極機(jī)構(gòu)，4-執(zhí)行機(jī)構(gòu)，5-陰極機(jī)構(gòu)，6_輔助機(jī)構(gòu)，7-整流器，11-限位銷軸，12-卷?yè)P(yáng)機(jī)，13-提升鋼絲繩，14-主體支撐架，15-旋轉(zhuǎn)臂架，16-導(dǎo)向滑輪組，31-集電頭，32-陽極電纜，33-陽極棒，34-上導(dǎo)向套，35-下導(dǎo)向套，41-管，42-接長(zhǎng)管，43-卡箍，51 -陰極V形座，52-陰極掛架，61 -槽，62-溶液，63-陰極導(dǎo)電座
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式做詳細(xì)說明。
[0032]具體實(shí)施時(shí)，以鍍鉻為例對(duì)本實(shí)用新型裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖I所示，為依據(jù)本實(shí)用新型提出的裝置結(jié)構(gòu)裝配的一種管件內(nèi)孔表面鍍鉻用裝置，由圖中可以看出，其包括升降機(jī)構(gòu)I，控制機(jī)構(gòu)2，陽極機(jī)構(gòu)3，執(zhí)行機(jī)構(gòu)4，陰極機(jī)構(gòu)5，輔助機(jī)構(gòu)6，整流器7 ；
[0033]升降機(jī)構(gòu)I，用于提供陽極機(jī)構(gòu)3升降的平臺(tái)，使陽極棒33沿管41內(nèi)壁做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖2所示，其由限位銷釘11、卷?yè)P(yáng)機(jī)12、提升鋼絲繩13、主體支撐架14，旋轉(zhuǎn)臂架15和導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)16組成，旋轉(zhuǎn)臂架15可以主體支撐架14為軸心周向運(yùn)動(dòng)，其通過限位銷釘11與主體支撐架14固位連接，提升鋼絲繩13通過旋轉(zhuǎn)臂架15和主體支撐架14上的導(dǎo)向滑輪組16與卷?yè)P(yáng)機(jī)12連接，在卷?yè)P(yáng)機(jī)12的作用下做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其令一端連接有其它部件時(shí)，進(jìn)而帶動(dòng)相連部件運(yùn)動(dòng)。
[0034]控制機(jī)構(gòu)2，由依次連接的可編程邏輯控制器PLC和變頻器組成，用于控制陽極棒行程、升降及電鍍時(shí)間、溫度;其通過采集熱電阻的溫度反饋信號(hào)與給定信號(hào)對(duì)比，把鍍鉻溫度精確控制在工藝范圍。
[0035]陽極機(jī)構(gòu)3，用于將整流器7的正極電流導(dǎo)通至陽極棒33，如圖3所示，其由依次連接的集電頭31、陽極電纜32、陽極棒33組成，其中集電頭31上的吊環(huán)與升降機(jī)構(gòu)I上的提升鋼絲繩13固定連接，集電頭31上側(cè)面的銅鼻與整流器7通過電纜連接導(dǎo)通電流，集電頭31底部的銅接頭與陽極棒33通過電纜連接，將整流器7電流最終導(dǎo)通至陽極棒33。此外，為保證陽極棒33能在管41內(nèi)孔中心位置上下滑動(dòng)而不碰到管內(nèi)孔臂，陽極機(jī)構(gòu)3還包括套在陽極棒33上的上導(dǎo)向套34、下導(dǎo)向套35，上導(dǎo)向套34、下導(dǎo)向套35分別安裝于陽極棒33外圓兩端。
[0036]執(zhí)行機(jī)構(gòu)4，如圖4所示，由管41、接長(zhǎng)管42、卡箍43組成，待鍍鉻的管41上下兩端分別通過卡箍43與接長(zhǎng)管42連接。電鍍完成后，管41內(nèi)膛表面將沉積鉻鍍層。
[0037]陰極機(jī)構(gòu)5，如圖5所示，由陰極V形座51、陰極掛架52組成。用于將整流器7的負(fù)極電流導(dǎo)通至管41。陰極V形座51固定在鍍鉻槽61兩端的陰極導(dǎo)電座63上。電鍍時(shí)，將陰極掛架52兩邊的銅錐形頭放置在陰極V形座51上定位導(dǎo)電。陰極V形座51和陰極掛架52均由能夠?qū)щ姷挠操|(zhì)材料制成，如銅。
[0038]輔助機(jī)構(gòu)6由槽61、溶液62組成，溶液62置于槽61中，為提供陰極機(jī)構(gòu)5的固位支撐，輔助機(jī)構(gòu)6包括陰極導(dǎo)電座63，其可以直接置于地面，也可以置于其它與大