本发明专利技术涉及表面改性技术领域,公开了一种低压电渗减粘脱附结构及脱附方法,包括分离式布置的正电极板和负电极板,以粘稠物料为导电介质,实现电渗减粘脱附结构的闭环回路;所述负电极板即为工作部件,包括基体和设置于基体表面的表面织构;所述正电极板为正电极板为外置导电材料。本发明专利技术的有益效果为:采用低压电源供电装置即可达到高压通电的减粘效果,解决正负电极分离使用工况下,需要高电压供电保证电渗效果的问题。电渗效果的问题。电渗效果的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种低压电渗减粘脱附结构及脱附方法
[0001]本专利技术涉及表面改性
,涉及一种低压电渗减粘脱附结构及脱附方法,具体涉及一种表面织构诱导低压电渗减粘脱附结构及脱附方法。
技术介绍
[0002]土壤等粘稠物料等对工作部件表面的粘附是工程中普遍存在的现象。在农业、工程机械、煤炭、市政、冶金以及水泥等领域均存在不同程度的松散粘稠物料粘附问题,影响作业质量、作业效率、施工进度,增加能源消耗,碳排放量间接增加,不符合“双碳”经济。
[0003]为解决这一难题,国内外学者从不同方面出发,进行了理论和试验研究,开发了相应的减粘降阻方法和技术。目前主要为振动、刮除、充气、洒水、涂覆低表面能材料等形式,虽然具备一定的成果,但实际应用面临诸多局限性,如环保性、便利性、耐久性等。
[0004]理论研究表明,粘稠物料与部件表面间的水膜对粘附行为起着决定性作用,随着水膜增加粘附阻力降低。电渗技术即具备上述特性,它利用电场力的作用使土壤中的水合阳离子向负极方向移动,依据土壤自身水分的迁移且随时间增加增大水膜厚度,达到减粘脱附的效果,并得到应用。现有电渗技术应用时,以工作部件表面作为负极,另选钢铁件作为正极,以土壤为导电介质,实现电渗减粘系统形成闭环回路。但是,电渗效果、效率与电压成正比,电压值越高电渗效果越优。在工程应用时,为提升电渗效果与效率,通常采用220V以上的电压。因此,电渗在实际工程化应用时,特别是在工程机械上应用时,存在严重的安全隐患。
[0005]公开号为CN1170991C的专利技术专利公开了仿生表面电渗脱附方法,该专利将正负电极布置在同一工作部件表面上,正负电极板即为工作部件表面,正极板与负极板间隙填充橡塑材料达到绝缘效果,但为了降低工作电压以及保证电渗减粘效果,采用正负电极一体式排布,通过降低极距的方式提升减粘效果。
[0006]公开号CN109719089A专利技术专利申请公开了一种利用界面电渗脉冲实现金属表面减粘脱附的装置,包括电极板和脉冲电源,将直流电源变更为脉冲式电源,利用脉冲占空比原理提升电渗效果,虽然对电源形式做了改变但仍为正负电极一体式电渗结构形式。
[0007]一体式电渗减粘脱附方法需要对粘附的工作部件进行正电极孔预留位置处理,另一方面对于正电极需进行绝缘衬套保护措施,保证电路联通。
[0008]现有对于正极、负极分离式布置电渗技术,因正负极分离布置提高了电极间距,降低了电场强度,电渗效果不理想,又因对于分离式电渗减粘技术,现有解决方案中,提高电压是唯一手段。
技术实现思路
[0009]针对现有技术中的问题,本专利技术提供了一种低压电渗减粘脱附结构及脱附方法,采用低压电源供电装置即可达到高压通电的减粘效果,解决正负电极分离使用工况下,需要高电压供电保证电渗效果的问题。
[0010]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0011]第一方面,本专利技术提出了一种低压电渗减粘脱附结构,包括分离式布置的正电极板和负电极板,以粘稠物料为导电介质,实现电渗减粘脱附结构的闭环回路;所述负电极板即为工作部件,包括光滑的基体和设置于基体表面的表面织构;所述正电极板为正电极板为外置导电材料。
[0012]结合第一方面,进一步地,所述表面织构为凸包结构。
[0013]结合第一方面,进一步地,所述凸包结构为菱形、水滴以及半球形中的一种。
[0014]结合第一方面,进一步地,所述凸包结构为与基体一体式热模锻压或铸造成型得到。
[0015]结合第一方面,进一步地,所述凸包结构通过焊接、激光熔覆、堆焊以及氩弧焊中的任意一种或多种形式组合在基体表面二次成型得到。
[0016]结合第一方面,进一步地,所述凸包结构的织构投影直径为5mm≤D≤
[0017]50mm,相对于基材凸出高度5mm≤H≤25mm。
[0018]结合第一方面,进一步地,所述凸包结构的织构轴心距离为10mm≤L≤400mm,且保证织构不存在重叠。
[0019]结合第一方面,进一步地,因负电极板即工作部件为跨区域非一体连接状态形式时,均有减粘需求,需“一极多用”,故本专利技术的电渗减粘脱附的电路接线形式为串联电路或并联电路形式,具体为:对负电极板进行导线连接,一条总线回负极接口,即为串联形式,对负极板各引出一条导线,分别汇总回负极接口,即为并联形式。
[0020]结合第一方面,进一步地,所述导电材料具备导电作用,优先碳钢、铜材以及不锈钢导电材料中的任意一种;所述正电极板的外观形状为圆棒、板材或或其他利于减粘的结构形式;所述其他利于减粘的结构形式可以为其他便于加工的形貌,也可以为3D打印出的复杂的形貌,虽然不便于加工,但更有利于脱附。
[0021]第二方面,本专利技术提出了一种低压电渗减粘脱附方法,基于上述的脱附结构,对被粘附工作部件表面进行通电,以进行减粘处理,通电电压U为0~36V、通电时间t为10min~120min、根据粘附部件表面接触面积具体定义通电时间,通电电流I为0.20A~10.00A。
[0022]结合第二方面,进一步地,电场强度E≥0.01V/mm,距离负电极作用最远点电势U≥4.0V。
[0023]结合第二方面,进一步地,当被粘附工作部件表面为平面时,通电电压U为0~36V;当被粘附工作部件表面为曲面时,通电电压U为0~36V,实际通电电压,曲面工作部件电压U≤平面工作部件电压U≤人体安全电压36V。曲面工作部件通电电压低的原因为:正电极作用形式可理解为绕正电极的外围圆,相同情况下,曲面相对于平面受作用距离缩短,且曲面正电极覆盖角度最大可达360
°
,电场作用强度相对增强,提高作用效率,进而提高减粘脱附效率和减粘效果。因此,本专利技术的脱附结构可以在人体安全电压范围内满足各种被粘附工作部件自粘连介质中脱附。
[0024]结合第二方面,进一步地,使用直流电或脉冲电对被粘附工作部件表面进行通电;更进一步地,优先直流电对被粘附工作部件表面进行通电。
[0025]与现有技术相比,本专利技术提供了一种低压电渗减粘脱附结构及脱附方法,具备以下有益效果:
[0026](1)本专利技术的电渗减粘脱附结构采用低压电源供电装置即可达到高压通电的减粘效果,其正负电极板为分离式布置,正电极板为外置导电材料,导电材料可以为碳钢、铜材、不锈钢等导电材料,外观形状为圆棒、板材或其他便于加工形貌,负电极板即为工作部件表面,由表面织构与基体组成,表面织构与粘稠物料接触为点接触形式,减少接触面积,降低粘附作用力,间接有利于减粘;有效解决分离式电渗由于正负电极分离布置位置相距较远、电场强度减弱、需要100V以上(超人体安全电压36V)电渗电压才能保证电渗效果、电能消耗大、安全性差、适用范围有限等问题,克服了现有电渗脱附方法在用电安全的技术壁垒上,为一种新型的电渗表面脱附方法和理念,是电渗减粘技术的间接性补充与完善。
[0027](2)本专利技术的电渗减粘脱附结构采用分离式正负电极布置形式,相对于一体式电极排布形式,无需对工作部件穿孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低压电渗减粘脱附结构,其特征在于:包括分离式布置的正电极板和负电极板,以粘稠物料为导电介质,实现电渗减粘脱附结构的闭环回路;所述负电极板即为工作部件,包括基体和设置于基体表面的表面织构;所述正电极板为外置导电材料。2.根据权利要求1所述的一种低压电渗减粘脱附结构,其特征在于:所述表面织构为凸包结构。3.根据权利要求2所述的一种低压电渗减粘脱附结构,其特征在于:所述凸包结构为菱形、水滴以及半球形中的一种。4.根据权利要求2所述的一种低压电渗减粘脱附结构,其特征在于:所述凸包结构为与基体一体式热模锻压或铸造成型得到。5.根据权利要求2所述的一种低压电渗减粘脱附结构,其特征在于:所述凸包结构通过焊接、激光熔覆、堆焊以及氩弧焊中的任意一种或多种形式组合在基体表面二次成型得到。6.根据权利要求2所述的一种低压电渗减粘脱附结构,其特征在于:所述凸包结构的织构投影直径为5...
【专利技术属性】
技术研发人员:李强,陈志凯,周广志,孙余,
申请(专利权)人:徐州徐工基础工程机械有限公司,
类型:发明
国别省市:
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