一种金属工件表面处理装置的制作方法

本实用新型涉及金属工件表面处理技术领域，尤其涉及一种金属工件表面处理装置。

背景技术：

对于圆柱形或类圆柱形金属管件，经常需要对其内腔进行表面处理，如酸洗、钝化或电镀抛光。酸洗是清洁金属表面的一种最常用的方法。

现有技术中通常将管件内腔完全注满酸液，酸液对管件内腔的表面进行表面清洁处理。一方面由于酸洗过程中酸液跟金属反应会产生许多细小的气泡，气泡附着在内腔表面，会阻碍处理工艺继续进行，从而导致内腔表面反应不均匀，使得酸洗后的内腔表面粗糙不平，无法满足越来越高的精细化要求；另一方面由于未处理管件内腔表面各处的凹凸不平，使得内腔表面反应的速度快慢不同，反应一段时间以后各处的反应液浓度不同，导致酸洗后内腔表面的粗糙度较高。为解决这一问题，现有技术中采用反应液不充满管件内腔的方式进行表面处理，虽然能够避免气泡附着在管件内腔表面，但是在反应过程中管件内腔的液面不稳定，导致在电解抛光处理过程中电解电流不同，从而导致电解后的表面粗糙不平。

因此，亟需一种能在表面处理工艺中减少气泡，同时能保持液面平衡的金属工件表面处理装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种金属工件表面处理装置，该装置能减少金属工件表面的气泡，均匀管件内腔的反应液浓度，且能保证反应液液面平衡。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种金属工件表面处理装置，包括反应液储罐、待处理管件、进液组件和溢流组件，所述待处理管件一端与所述进液组件转动连接，另一端与所述溢流组件转动连接，所述进液组件和所述溢流组件均与所述反应液储罐连通，所述待处理管件内装有预设体积的反应液，所述溢流组件用于溢流超出所述预设体积的反应液。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述进液组件包括进液仓和进液管，所述进液管一端与所述进液仓连通，另一端与所述反应液储罐连通；所述溢流组件包括溢流管和溢流仓，所述溢流仓上设有溢流口，所述溢流口的高度等于所述待处理管件内所述预设体积的反应液对应的预设液面高度，所述溢流管一端与所述溢流口连接，另一端与所述反应液储罐连通；所述待处理管件一端与所述进液仓转动连接，另一端与所述溢流仓转动连接。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述进液仓和/或所述溢流仓上设置有排气口。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述金属工件表面处理装置还包括排液管，所述排液管一端与所述溢流仓连通，另一端与所述反应液储罐连通，所述进液管的进液量大于所述排液管的排液量。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述进液管和所述排液管上均设置有流量测量组件。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述进液管和所述排液管上均设置有磁力泵。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述金属工件表面处理装置还包括旋转驱动组件，所述旋转驱动组件与所述待处理管件连接并驱动所述待处理管件旋转。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述旋转驱动组件包括主动齿轮、从动齿轮和驱动电机，所述主动齿轮与所述驱动电机的输出轴连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接，所述从动齿轮与所述待处理管件连接。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述待处理管件两端通过轴承分别与所述进液仓和所述溢流仓转动连接。

作为一种金属工件表面处理装置的优选技术方案，所述预设体积占所述待处理管件内腔容积的50％～70％。

本实用新型公开了一种金属工件表面处理装置，该金属工件表面处理装置包括反应液储罐、待处理管件、进液组件和溢流组件。其中待处理管件一端与进液组件转动连接，另一端与溢流组件转动连接，待处理管件内装有预设体积的反应液，待处理管件旋转的过程中，待处理管件附着有气泡的内腔表面区域旋转出反应液液面外，气泡破碎，减少了内腔表面再次进入反应液时的附着气泡数量，使表面处理工艺继续进行；进液组件和溢流组件均与反应液储罐连通，能保证待处理管件内的反应液循环流动，从而均匀管件内腔的反应液的浓度；溢流组件用于溢流超出预设体积的反应液，使待处理管件内的反应液液面保持平衡状态。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的金属工件表面处理装置的结构示意图。

附图标记：

1、反应液储罐；2、待处理管件；

3、进液组件；31、进液仓；32、进液管；

4、溢流组件；41、溢流管；42、溢流仓；421、溢流口；

5、排气口；6、流量测量组件；7、磁力泵；

8、旋转驱动组件；81、主动齿轮；82、从动齿轮；83、驱动电机；

9、排液管。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例公开了一种金属工件表面处理装置，包括反应液储罐1、待处理管件2、进液组件3和溢流组件4。其中，待处理管件2一端与进液组件3转动连接，另一端与溢流组件4转动连接，进液组件3和溢流组件4均与反应液储罐1连通，待处理管件2内装有预设体积的反应液。溢流组件4用于溢流超出预设体积的反应液。

本实施例公开的金属工件表面处理装置中，待处理管件2内的反应液在对待处理管件2内腔表面处理的过程中，会产生细小的气泡，部分气泡附着在内腔的表面，使得气泡阻碍该处处理工艺继续进行，影响处理效果，使得待处理管件2内腔表面凹凸不平。为减少气泡的数量，预设体积的反应液的体积小于待处理管件2内腔的容积，使得反应液未填满待处理管件2的内腔，未填注反应液的内腔空间为气体空腔。表面处理工艺进行的过程中，待处理管件2处于旋转的状态，使得待处理管件2内腔表面交替与反应液和气体接触，当内腔表面与反应液接触反应过后，气泡附着区域旋转到气体空腔，气泡会在气体空腔中破碎，从而减少内腔表面区域再次旋转进入反应液时附着气泡的数量，使得内腔表面各处均能够与反应液均匀反应，降低内腔表面的粗糙度，进而提高待处理管件2内腔处理的精细化程度。

本实施例提供的金属工件表面处理装置是一种闭合的循环回路，反应液处于循环流动的状态，因此，待处理管件2内腔中的反应液的浓度均匀性较好，从而使得内腔表面的反应速率一致，有利于提高处理后的内腔表面的光滑平整度，以达到更好的表面粗糙度。溢流组件4能够溢流超出预设体积的反应液，以保证溢流量与进液量完全相等，从而保证待处理管件2内的反应液液面处于平衡的状态。

优选地，预设体积占待处理管件2内腔容积的50％～70％，剩余内腔空间为气体空腔。既能保证反应效率，又能使气泡在剩余的气体空腔破碎。

具体地，进液组件3包括进液仓31和进液管32，进液管32一端与进液仓31连通，另一端与反应液储罐1连通。溢流组件4包括溢流管41和溢流仓42，溢流仓42上设有溢流口421，溢流口421的高度等于待处理管件2内预设体积的反应液对应的预设液面高度，溢流管41一端与溢流口421连接，另一端与反应液储罐1连通。待处理管件2一端与进液仓31转动连接，另一端与溢流仓42转动连接。在上述结构下，进液仓31、溢流仓42和待处理管件2的内腔为完全互通的状态，溢流口421设置在预设液面高度处，起到溢流的作用，即根据待处理管件2内反应液反应的剧烈程度，调整进液管32的进液量的大小，同时溢流口421会溢流超出预设液面高度的反应液，以保证反应液的稳定循环和反应液液面的平衡。其中溢流口421的大小可根据进液量的大小调整。反应循环一端时间后，当反应液储罐1中的反应液的浓度无法满足反应要求时，可对反应液储罐1中的反应液进行更换。

进一步地，进液仓31和/或溢流仓42上设置有排气口5。排气口5可以保证待处理管件2内腔表面的气泡破碎后的气体被循环排出到外界大气中，从而保证内腔反应的顺利进行。

当待处理管件2内反应剧烈时，为保证反应液的反应浓度，需要增大进液管32的进液量，如果溢流口421的最大溢流量依然小于进液量，为保证反应液液面平衡，必然需要扩大溢流口421的当量直径，以使得进液量与溢流量相等，进而保证反应液液面平衡，但是溢流口421不可能被无限扩大。为此，在本实施例中，可选地，金属工件表面处理装置还包括排液管9。排液管9一端与溢流仓42连通，另一端与反应液储罐1连通，进液管32的进液量大于排液管9的排液量。既能保证排液管9起到分担回流的功能，又能保证溢流口421实时调控的功能，提高了金属工件表面处理装置中反应液的循环速率，保证表面处理过程的顺利进行。

可选地，进液管32和排液管9上均设置有流量测量组件6。具体地，流量测量组件6为流量计，起到实时测量进液管32和排液管9中流量的作用。

可选地，进液管32和排液管9上均设置有磁力泵7。具体地，磁力泵7采用变频控制，以实时调整进液管32的进液量和排液管9的排液量。

进一步地，流量测量组件6和磁力泵7均与主控系统连接，流量测量组件6将测得的流量数据反馈给磁力泵7，以达到根据流量数据实时反馈调整流量的目的。电气元件及执行元件的参数虽然一样，但在具体数值上不可能完全一样，进液管32和排液管9上的流量测量组件6记录的实时数据或多或少会有差异，反馈到磁力泵7进行控制时，又会产生偏差，这样一来，进液管32和排液管9上的磁力泵7的输出流量就会不一致。因此，在实际设定时，进液管32上的磁力泵7的设定流量值稍高于排液管9上的磁力泵7的设定流量值，进液管32与排液管9的流量差值由溢流管41溢流，例如，进液管32的进液量比排液管9的排液量高0.2l/min，溢流管41只需溢流0.2l/min到反应液储罐1就能保证待处理管件2内腔液面的平稳。

在本实施例中，金属工件表面处理装置还包括旋转驱动组件8，旋转驱动组件8与待处理管件2连接并用于驱动待处理管件2旋转。通过设置旋转驱动组件8实现根据待处理管件2内腔表面反应的剧烈程度，实时调整待处理管件2的转速，从而减少气泡附着在内腔表面的时间，使得内腔表面的各处反应均匀，提高表面处理的精细度。具体地，旋转驱动组件8包括主动齿轮81、从动齿轮82和驱动电机83，主动齿轮81与驱动电机83的输出轴连接，主动齿轮81与从动齿轮82啮合连接，从动齿轮82与待处理管件2连接。

优选地，待处理管件2的两端通过轴承分别与进液仓31和溢流仓42转动连接。具体地，进液仓31和溢流仓42上均密封连接有一水平管段，待处理管件2两端通过轴承与进液仓31和溢流仓42上的水平管段转动连接。具体的转动密封连接方式为现有技术，此处不再赘述。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。