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原文传递一种高效多源高温高压陈化釜结构及陈化方法

专利名称：	一种高效多源高温高压陈化釜结构及陈化方法
摘要：	本发明涉及一种高效多源高温高压陈化釜结构，包括承载机架、反应釜、喷淋泵、射流泵、喷淋口、射流风口、温湿度传感器、空气质量传感器及驱动电路，反应釜嵌于承载机架内，喷淋口和射流风口均若干并嵌于反应釜内，各喷淋口通过导流管与喷淋泵连通，各射流风口通过导气管与射流泵连通，温湿度传感器、空气质量传感器嵌于反应釜内，驱动电路与承载机架侧表面连接。其陈化方法包括设备组装，设备预制，陈化作业及净化作业等四个步骤。本发明一方面可灵活满足多种不同结构、材质工件设备陈化作业的需要，另一方面同时实现了多种陈化手段同步协同运行的需要，有效满足了工件在不同环境下陈化作业及针对工件特性有针对性开展陈化作业的精度。
专利类型：	发明专利
申请人：	焦作大学
发明人：	侯艳;李艳梅;杜娟;付金峰;贺龙强
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T04:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN202010007546.5
公开号：	CN111037733A
代理机构：	郑州银河专利代理有限公司
代理人：	周游
分类号：	B28B17/02;B;B28;B28B;B28B17;B28B17/02
申请人地址：	454000 河南省焦作市山阳区人民路东段3066号
主权项：	1.一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的高效多源高温高压陈化釜结构包括承载机架、反应釜、液体药剂缓存罐、氧气存储罐、气体混合罐、喷淋泵、射流泵、喷淋口、射流风口、温湿度传感器、空气质量传感器及驱动电路，其中所述反应釜为轴线与水平面垂直分布的密闭腔体结构，嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布，所述喷淋口和射流风口均若干并嵌于反应釜内，其中所述喷淋口与反应釜顶部连接并环绕反应釜轴线均布，所述射流风口环绕反应釜轴线均布在反应釜侧壁上，其轴线与反应釜轴线相交，各喷淋口、射流风口间相互并联，其中各喷淋口通过导流管与喷淋泵连通，各射流风口通过导气管与射流泵连通，所述温湿度传感器、空气质量传感器均至少一个，嵌于反应釜内并环绕反应釜轴线均布，所述喷淋泵、射流泵均与承载机架外侧面连接，其中喷淋泵通过导流管与液体药剂缓存罐连接，射流泵通过导气管与气体混合罐连通，所述气体混合罐与氧气存储罐间通过导气管连通，所述液体药剂缓存罐、氧气存储罐均至少一个，并与承载机架外侧面连接，所述驱动电路与承载机架侧表面连接并分别与反应釜、喷淋泵、射流泵、温湿度传感器、空气质量传感器电气连接。 2.根据权利要求1所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的反应釜包括承载腔、密封盖、旋转台、承载柱、驱动滑轨、承载托盘、电加热线圈、远红外辐照加热装置、微波加热装置、紫外线辐照装置、超声波振荡机构，其中所述承载腔外表面通过滑槽与承载机架连接并同轴分布，其上端面通过至少三个升降驱动机构与密封盖连接，所述旋转台位于承载腔内并与承载腔底部连接，所述旋转台与承载腔同轴分布，其上端面与承载柱连接并同轴分布，所述承载柱为空心柱状结构，所述超声波振荡机构嵌于承载柱内并与承载柱同轴分布，所述承载柱外侧面均布至少三条驱动滑轨，所述驱动滑轨轴线与承载柱轴线平行分布，所述承载托盘若干，环绕承载柱轴线间隔分布并通过驱动滑轨与承载柱外侧面滑动连接，所述承载托盘上端面与承载腔轴线垂直分布，所述远红外辐照加热装置、微波加热装置、紫外线辐照装置均至少两个，环绕承载腔轴线嵌于承载腔侧壁内表面，所述远红外辐照加热装置、微波加热装置、紫外线辐照装置轴线与承载腔轴线相交，所述电加热线圈为与承载腔同轴分布的闭合环状结构，嵌于承载腔内并通过至少两条驱动滑轨与承载腔侧壁滑动连接，所述旋转台、驱动滑轨、电加热线圈、远红外辐照加热装置、微波加热装置、紫外线辐照装置、超声波振荡机构及升降驱动机构均与驱动电路电气连接。 3.根据权利要求2所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的升降驱动机构与承载机架连接，其轴线与承载腔轴线平行分布，所述升降驱动机构为液压伸缩杆、气压伸缩杆、电动伸缩杆、丝杠机构、齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构中的任意一种；所述的承载柱侧壁内表面通过至少三个弹性垫板与超声波振荡机构连接，承载柱侧壁外表面均布若干紫外线辐照装置，所述超声波振荡机构为两个及两个以上时，各超声波振荡机构沿承载柱轴线自上而下均布，且相邻两个超声波振荡机构之间间距为承载柱高度的1/5—1/2。 4.根据权利要求2所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的承载托盘包括承载龙骨、托板及挂扣，其中承载龙骨为横断面为矩形的框架结构，其后端面通过滑块与承载柱侧表面的驱动滑轨滑动连接，所述托板至少一个，嵌于承载龙骨内且每个托板均通过至少两条滑槽与承载龙骨滑动连接，所述托板为横断面呈“凵”字形槽状结构，其上端面与承载龙骨上端面平行分布，下端面通过至少两条承载弹簧与承载龙骨下端面连接，所述挂扣若干，环绕承载龙骨轴线均布并通过滑槽与承载龙骨下端面滑动连接。 5.根据权利要求1所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的液体药剂缓存罐包括罐体、搅拌机构及pH传感器，其中所述罐体为密闭腔体结构，其上端面设至少两个加液口，下端面设至少一个排液口，所述排液口通过导流管与喷淋泵连通，所述搅拌机构嵌于罐体内并与罐体同轴分布，所述pH传感器至少一个，嵌于罐体内并与罐体侧壁内表面连接，所述搅拌机构及pH传感器均与驱动电路电气连接。 6.根据权利要求1所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的气体混合罐包括储气罐、增压泵、气压传感器，其中所述储气罐为密闭腔体结构，其上端面设至少两个进气口，下端面设至少一个排气口，其中一个进气口通过导气管与氧气存储罐连通，另至少一个进气口与增压泵连通，所述排气口通过导气管与射流泵连通，所述储气罐内另设至少一个空气质量传感器，所述气压传感器至少一个，嵌于储气罐内，所述增压泵、气压传感器及空气质量传感器均与驱动电路电气连接。 7.根据权利要求1所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的导流管与液体药剂缓存罐和喷淋口间通过控制阀连接；所述导气管与氧气存储罐、气体混合罐及射流风口间通过控制阀连通，所述控制阀与驱动电路电气连接。 8.根据权利要求1所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述驱动电路为基于可编程控制器、工业计算机中的任意一种为基础的电路系统。 9.基于权利要求1所述的一种高效多源高温高压陈化釜的陈化方法，其特征在于，所述的基于高效多源高温高压陈化釜的陈化方法包括以下步骤： S1，设备组装，首先对承载机架、反应釜、液体药剂缓存罐、氧气存储罐、气体混合罐、喷淋泵、射流泵、喷淋口、射流风口、温湿度传感器、空气质量传感器及驱动电路组装装配,然后通过承载机架将装配后的本发明定位在指定工作位置，然后将液体药剂缓存罐与外部液体药剂输送系统连通，将气体混合罐与外部空气环境及外部强化气体输送系统连通，最后将驱动电路与外部电源系统电气连接，从而完成本发明装配； S2，设备预制，完成S1步骤后，首先通过升降驱动机构打开反应釜的密封盖，然后将待陈化作业的工件安装到反应釜的承载托盘上，并使承载托盘在驱动导轨驱动下嵌入到反应釜承载腔内，并同时关闭密封盖，再次对反应釜进行密封，然后根据待陈化作业工件特性制订陈化作业方案； S3，陈化作业，完成S2步骤后，首先根据S2步骤制订的陈化作业方案，由反应釜中的电加热线圈、远红外辐照加热装置、微波加热装置对待陈化工件进行整体加热处理，同时由紫外线辐照装置、远红外辐照加热装置对待陈化工件进行紫外线和红外线辐照作业，同时另通过微波加热装置和超声波振荡机构在对工件加热的同时进行机械振荡作业；并在反应釜内温度上升和紫外线辐照剂量达到S2步骤制订的陈化作业方案设定参数后，然后一方面通过S1步骤连接的外部液体药剂输送系统向液体药剂缓存罐内输送pH值满足陈化作业方案要求的强化腐蚀溶液；另一方面通过气体混合罐同时从氧气存储罐、外部空气及S1步骤连接的外部强化气体输送系统总获取气体介质并混合，得到满足陈化作业方案要求的高氧气含量的强化混合气；最后在保持反应釜内温度及紫外线辐照剂量恒定条件下，同时向反应釜内待陈化工件表面喷淋强化腐蚀溶液和高氧气含量的强化混合气，对待陈化工件进行多源陈化作业，并得到陈化工件毛坯； S4，净化作业，完成S3步骤陈化作业后，停止向反应釜内喷淋高氧气含量的强化混合气和强化腐蚀溶液，并在反应釜自然冷却至常温后，将得到的陈化工件毛坯首先通过温度为10℃—40℃恒温去离子喷淋清洗，完成清洗后再通过温度为0℃—40℃、压力为1—3.5倍标准大气压的高压洁净空气进行吹干，即可得到成品陈化工件。 10.根据权利要求9所述的一种高效多源高温高压陈化釜结构，其特征在于：所述的S2步骤制订的陈化作业方案具体包括陈化作业环境温度和湿度参数、陈化作业环境酸碱度参数、陈化作业环境紫外线辐照剂量参数、陈化作业环境空气成分参数。
所属类别：	发明专利