CN116005242B - 一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属管件内壁修复领域，具体为一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置。该装置分为电净与电镀修复装置和辅助装置，其中：电净与电镀修复装置设有壳体、分散循环***和阳极棒，壳体由同轴上下依次设置的顶部载盘、蜂窝套筒和底部载盘组成，分散循环***由分散头、循环扇、内套筒、扇叶驱动电机以及底部牵引器组成，竖直的阳极棒下端通过底部载盘上的阳极棒安装孔进行螺纹连接固定，安装后的阳极棒与电源通过阳极电缆相连接，待修复管件外侧壁与电源通过阴极电缆连接。本发明解决了管件内壁损耗难以修复的问题，并且采用纳米复合电镀手段所修复区域的性能相较于以前有着极大的提升。

Description

一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置

技术领域

本发明涉及金属管件内壁修复领域，具体为一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置。

背景技术

目前，套环法、局部内衬法等方法是在管件修复技术中最常用的手段，这些技术手段虽然是当前的主流方法，但是在实际生产使用过程中仍然存在一些不足之处。套环法是利用在管件外部安装止水套环的方法进行修复，其缺点为它无法有效的抑制或阻止管件内壁的腐蚀，另一方面它需要在管件外添加止水套环因而无法在特定的工作环境下使用；局部内衬法是将被树脂充分浸润的玻璃纤维软管固定到管道修补器上，然后将管道修补器移动到管件待修复的位置，通过对管道修补器进行充气使得玻璃纤维软管与待修复管件的内壁紧密贴合，待软管固化完成后修复完成，其缺点为操作步骤复杂相较于其他局部修复技术成本较高。金属管件无论是在人们的日常生活还是工业上的生产制造方面都扮演着不可或缺的角色，但是因为金属管件的内壁容易受到磨损、腐蚀以及冲蚀等问题，而降低其使用寿命甚至直接使其报废，严重影响了人们的生活与发展，由此可见金属管件内壁修复技术已然成为了一项关键技术，并且随着社会的发展对其的要求也是越来越高。例如：输送石油的管道因原油中含有硬质颗粒杂质，从而使管道内壁某些局部区域易发生冲蚀、点蚀甚至镀层脱落等问题，但是因其工作环境的限制，运用普通方法难以对其进行修复；液压油缸在工作过程中易出现问题，尤其是油缸内表面容易出现划伤，在液压缸拉伤后如果不及时处理，会导致过早的损坏，但是因为其工作环境的限制，造成普通方法修复效果不佳；对于具有高精度要求的工件，普通的修复方法无法满足其对于精度的要求。因此如今急需一种新的修复装置来满足要求。

电化学沉积技术的原理是在外加电场的作用下通过电解质溶液中正负离子的迁移而在电极上发生氧化还原反应从而形成镀层。因为在外加电场的作用下，阴阳极的电位差变大，从而使得大量金属离子向阴极定向移动，因此电化学沉积技术能在基体表面快速的形成金属镀层。纳米颗粒具有很强的化学性能稳定、抗腐蚀以及减磨耐磨等性能，在镀液中加入一定量的纳米颗粒可以显著提高镀层的性能，从而极大的提升了零件的使用寿命。纳米颗粒在电化学沉积的过程中，主要是靠镀液中的离子吸附在自身表面，从而在离子的定向移动的过程中带动纳米颗粒进行移动，当其一同移动到阴极的表面后发生氧化还原反应，析出的金属镀层便将纳米颗粒包裹进入镀层中，从而增强镀层的性能，因此该技术在实际应用中具有良好的发展前景。电净与电化学沉积技术的原理相同，不同的是两者阴阳极连接方式完全相反，在外加电场的作用下，作为阳极的管件表面发生氧化反应，其表面会产生大量的气泡，当气泡聚集到一定程度时就会脱离管件表面，与此同时，气泡将会破坏管件表面的氧化膜、污渍以及残余镀层等，使其露出基体，为后续工作提供基础。电化学抛光与电净的工作原理相同，当金属管件内壁表面具有显微及宏观的凸点或粗糙处的高点以及毛刺时，该区域具有一定的“尖端效应”，因此在电流和电化学抛光液的作用下，该区域的电流密度较大，相应的其溶解速度也快，这种不均应性的溶解，使得表面的凸起部分溶解较快，因此起到了平整抛光的作用。

通过对国内外有关文献的检索查阅，目前主要研究的是以合金镀层或非金属内衬为主的管件修复技术，但是通过大量相关文献调研发现，纳米复合镀层的各项性能都优于合金镀层。纳米颗粒自身具有一定的团聚性，并且不易在镀液中有效的分散，进而造成了大量纳米颗粒的团聚以及沉淀，使得纳米颗粒无法进入镀层。在当前现有的技术中，都无法有效的解决纳米颗粒的聚沉现象，导致纳米颗粒在镀液中的分散性较差，使得管件内壁的修复效果大大降低，影响镀层在实际使用过程中的性能，从而导致无法达到预期的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，解决了管件内壁损耗难以修复的问题，并且采用纳米复合电镀手段所修复区域的性能相较于以前有着极大的提升。

本发明的技术方案是：

一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，该装置包括电净与电镀修复装置，电净与电镀修复装置设有壳体、分散循环***和阳极棒，其中：

壳体由同轴上下依次设置的顶部载盘、蜂窝套筒和底部载盘组成，顶部载盘、底部载盘相对平行设置，蜂窝套筒位于顶部载盘、底部载盘之间，顶部载盘通过顶部载盘凸台与蜂窝套筒的上端连接，底部载盘通过底部载盘凸台与蜂窝套筒的下端连接；蜂窝套筒表面开有密集均布的通孔，蜂窝套筒的上端和下端分别通过螺纹连接固定到顶部载盘和底部载盘上，在蜂窝套筒与顶部载盘、底部载盘的连接处放置有橡胶垫片；

分散循环***由分散头、循环扇、内套筒、扇叶驱动电机以及底部牵引器组成，竖直的内套筒下端通过底部载盘上的内套筒安装孔进行螺纹连接固定，扇叶驱动电机放置于内套筒中，扇叶驱动电机的输出轴向上伸出内套筒，循环扇安装固定到扇叶驱动电机的输出轴上，底部牵引器的上部通过内套筒内侧壁的内螺纹进行连接固定，扇叶驱动电机通过底部牵引器固定到内套筒的顶部；竖直的分散头上端通过顶部载盘上的液体分散孔安装孔进行螺纹连接固定，顶部牵引器的下部通过分散头上开口内侧壁的内螺纹进行连接固定，分散头的底面为流线型曲面；

竖直的阳极棒下端通过底部载盘上的阳极棒安装孔进行螺纹连接固定，安装后的阳极棒与电源通过阳极电缆相连接，待修复管件外侧壁与电源通过阴极电缆连接。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，顶部载盘上同轴一体设有顶部载盘凸台，顶部载盘中心开设有分散头安装孔，分散头安装孔的两侧开设贯通顶部载盘凸台的液体回流管安装孔，顶部载盘的圆周开有顶部载盘防水橡胶圈安装槽，顶部载盘防水橡胶圈安装槽中设有防水橡胶圈；底部载盘上同轴一体设有底部载盘凸台，底部载盘中心开设有内套筒安装孔，内套筒安装孔的***开设贯通底部载盘凸台的液体供给管安装孔和阳极棒安装孔，底部载盘的圆周开有底部载盘防水橡胶圈安装槽，底部载盘防水橡胶圈安装槽中设有防水橡胶圈。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，防水橡胶圈分别通过顶部载盘防水橡胶圈安装槽和底部载盘防水橡胶圈安装槽进行安装固定，安装后的防水橡胶圈在顶部载盘和底部载盘的支撑下与待修复管件的内壁紧密贴合，从而在待修复管件内形成一段密封腔体，该密封腔体将作为电净与电镀修复装置的工作仓。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，工作仓由顶部载盘、底部载盘、蜂窝套筒、待修复管件形成内腔体和外腔体，蜂窝套筒内侧为内腔体，蜂窝套筒与待修复管件之间为外腔体，分散循环***和阳极棒位于电净与电镀修复装置的内腔体。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，在进行电镀修复操作时，通电后阳极棒作为电净与电镀修复装置的阳极，作为阴极的待修复管件外侧壁与电源通过阴极电缆连接；在进行电净或者电化学抛光操作时，阳极棒作为阴极，待修复管件作为阳极。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，该装置还设有辅助装置，辅助装置包括牵引装置、液体供给装置、液体回收装置以及电场施加装置。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，牵引装置包括底部牵引机构和顶部牵引机构，其中：

内套筒通过内套筒安装孔和电净与电镀修复装置的底部载盘进行螺纹连接，底部牵引器通过内套筒内的内螺纹与其相连接，通过两次螺纹连接将底部牵引器安装固定到底部载盘上，组成底部牵引机构；牵引缆绳的一端与底部牵引器相连接，牵引缆绳的另一端与牵引电机相连接，通过牵引电机牵引电净与修复装置在待修复管件内向下移动；

分散头通过分散头安装孔与顶部载盘进行螺纹连接并使其固定在顶部载盘上，顶部牵引器通过分散头内部的螺纹与其相连接，组成顶部牵引机构；牵引缆绳的一端与顶部牵引器相连接，牵引缆绳的另一端与牵引电机相连接，通过牵引电机牵引电净与修复装置在待修复管件内向上移动。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，液体供给装置由液体存储器、供给泵、调速阀、液体供给管构成，其中：液体存储器通过液体供给管与底部载盘上的液体供给管安装孔相连通，在液体供给管上安装供给泵和调速阀，液体供给管在进入液体供给管安装孔前由原先的一通管变为三通管，三通管的三个管道依次通过液体供给管安装孔进行安装固定。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，液体回流装置由液体回流管、过滤器、回流泵、液体存储器构成，其中：液体存储器通过液体回流管与顶部载盘上的液体回流管安装孔相连通，在液体回流管上安装过滤器、回流泵，液体回流管在进入液体回流管安装孔前由原先的一通管变为两通管，两通管的两个管道依次通过液体回流管安装孔进行安装固定。

所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，电场施加装置由阴极电缆、电源、阳极电缆构成，其中：电源通过阴极电缆与待修复管件相连接，电源通过阳极电缆依次穿过阳极棒安装孔与三根阳极棒相连接。

本发明的设计思想是：

本发明通过运用电净技术、电化学抛光技术、电沉积技术以及电沉积和纳米颗粒分散技术相结合的新技术，来修复金属管件内壁的损伤，并且修复后该区域的性能相较于以前有着较大的提升。电净技术的加入不但能较好的处理管件内壁上的杂质，而且为后续的修复工作奠定了基础。电化学抛光技术具有微观修复等特点，可用于显微及宏观凸点、凹槽以及毛刺的去除，因此该装置可用于精密、形状复杂及尺寸细小零件的修复。另外，完全可拆卸式的设计方案，便于随时更换受损的零部件，从而在提高工作效率的同时，降低了设备的维修费用。

本发明具有多功能、主动分散循环以及局部修复等特点，在实际工作过程中，将本发明装置移动到金属管道内的待处理区后，只需更换合适的电解液即可完成电净、电抛光以及电镀等多种工艺手段。分散循环***可以有效的提高工作仓内液体的循环流动速度，具有一定流速的液体可以将电解或电抛光过程中产生的氢气和碎屑从基体表面 加速冲散，从而显著提高了电净、电抛光等工艺的处理速度与效果。采用纳米复合镀技术修复时，分散循环***可以起到主动分散的效果，在其作用下纳米颗粒得到了充分的分散，从而在施镀过程中可以均匀的沉积到沉积层中，显著提高了沉积层的性能。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明电净与电镀修复装置可完全拆卸、易于组装，便于后期对于设备的维护和维修，在提高工作效率的同时，降低了设备维护成本。

2、本发明电净技术的加入不但清除了管件内壁的污垢杂质，并且为下一步修复工作奠定了基础；本发明电化学抛光技术的加入，可以对某些具有高精度要求的工件进行修复，摆脱了传统修复技术精度不佳等问题；本发明采用主动分散的方法将纳米复合镀液进行有效的分散，有效的增加了修复镀层中纳米颗粒的含量，纳米颗粒的加入在一定程度上提高了修复镀层的各项性能。

3、本发明装置工作时，将电净与电镀修复装置移动到待修复区域后无需二次移动即可完成电净和修复，相较于其他修复手段，免去了复杂繁琐的步骤，节省了时间。

4、本发明装置可使用多种方法和手段对金属管件内壁进行修复，摆脱了传统设备的局限性，扩展了使用场景；在对金属管件内壁修复时，摆脱了传统的施镀方法，操作更加的简单、灵活。

附图说明

图1为本发明多功能装置的结构示意图。

图2为本发明多功能装置放置于金属管件内的部分剖面示意图。

图3为本发明多功能装置的顶部载盘结构示意图。

图4为本发明多功能装置的顶部载盘剖面示意图。

图5为本发明多功能装置的底部载盘结构示意图。

图6为本发明多功能装置的底部载盘剖面示意图。

附图标记如下：

图中：1.液体回流管；2.阴极电缆；3.电源；4.过滤器；5.阳极电缆；6.回流泵；7.液体存储器；8.供给泵；9.调速阀；10.液体供给管；11.牵引电机；12.牵引缆绳；13.底部牵引器；14.底部载盘；141.液体供给管安装孔；142.阳极棒安装孔；143.内套筒安装孔；144.底部载盘防水橡胶圈安装槽；145.底部载盘凸台；15.橡胶垫片；16.蜂窝套筒；17.防水橡胶圈；18.顶部载盘；181.分散头安装孔；182.液体回流管安装孔；183.顶部载盘防水橡胶圈安装槽；184.顶部载盘凸台；19.顶部牵引器；20.待修复管件；21.分散头；22.阳极棒；23.循环扇；24.内套筒；25.扇叶驱动电机。

具体实施方式

如图1-图6所示，本发明提出一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，可将整套装置分为电净与电镀修复装置和辅助装置，辅助装置又可分为牵引装置、液体供给装置、液体回收装置以及电场施加装置。

牵引装置包括底部牵引机构和顶部牵引机构，其中：

内套筒24通过内套筒安装孔143和电净与电镀修复装置的底部载盘14进行螺纹连接，底部牵引器13通过内套筒24内的内螺纹与其相连接，通过两次螺纹连接将底部牵引器13安装固定到底部载盘14上，组成底部牵引机构；牵引缆绳12的一端与底部牵引器13相连接，牵引缆绳12的另一端与牵引电机11相连接，牵引装置的动力源是由牵引电机11所提供，通过牵引电机11所提供的动力可牵引电净与修复装置在待修复管件20内向下移动。

顶部牵引器19的安装方式和牵引方式与底部相同，分散头21通过分散头安装孔181与顶部载盘18进行螺纹连接并使其固定在顶部载盘18上，顶部牵引器19通过分散头21内部的螺纹与其相连接，组成顶部牵引机构；牵引缆绳的一端与顶部牵引器19相连接，牵引缆绳的另一端与牵引电机相连接，牵引装置的动力源是由牵引电机所提供，通过牵引电机所提供的动力可牵引电净与修复装置在待修复管件20内向上移动。

液体供给装置主要由液体存储器7、供给泵8、调速阀9、液体供给管10构成，其中：液体存储器7通过液体供给管10与底部载盘14上的液体供给管安装孔141相连通，在液体供给管10上安装供给泵8和调速阀9，液体供给管10在进入液体供给管安装孔141前由原先的一通管变为三通管，三通管的三个管道依次通过液体供给管安装孔141进行安装固定。在供给泵8的作用下，液体存储器7内的液体通过液体供给管10流向电净与电镀修复装置，调速阀9可以对液体的流速进行控制。

液体回流装置主要由液体回流管1、过滤器4、回流泵6、液体存储器7构成，其中：液体存储器7通过液体回流管1与顶部载盘18上的液体回流管安装孔182相连通，在液体回流管1上安装过滤器4、回流泵6，液体回流管1在进入液体回流管安装孔182前由原先的一通管变为两通管，两通管的两个管道依次通过液体回流管安装孔182进行安装固定。在回流泵6的作用下，电净与电镀修复装置内的液体通过液体回流管1流向液体存储器7，过滤器4可以对液体中的杂质进行过滤，防止因杂质过多而堵塞管件从而影响修复效果。

电场施加装置主要由阴极电缆2、电源3、阳极电缆5构成，其中：电源3通过阴极电缆2与待修复管件20相连接，使待修复管件20作为阴极；电源3通过阳极电缆5依次穿过阳极棒安装孔142与三根阳极棒22相连接，使阳极棒22作为阳极，从而为整个电净与电镀修复装置提供电场。需要进行电净或者电化学抛光时，只需将电源3的正负极相互调换即可。

电净与电镀修复装置主要由壳体、分散循环***和阳极棒22构成，其中：

壳体主要由同轴上下依次设置的顶部载盘18、蜂窝套筒16和底部载盘14组成，顶部载盘18、底部载盘14相对平行设置，蜂窝套筒16位于顶部载盘18、底部载盘14之间，顶部载盘18通过顶部载盘凸台184与蜂窝套筒16的上端连接，底部载盘14通过底部载盘凸台145与蜂窝套筒16的下端连接；将防水橡胶圈17分别通过顶部载盘防水橡胶圈安装槽183和底部载盘防水橡胶圈安装槽144进行安装固定，安装后的防水橡胶圈17在顶部载盘18和底部载盘14的支撑下与待修复管件20的内壁紧密贴合，从而在待修复管件20内形成一段密封腔体，该密封腔体将作为电净与电镀修复装置的工作仓，该工作仓由顶部载盘18、底部载盘14、蜂窝套筒16、待修复管件20之间形成的内腔体和外腔体所组成，蜂窝套筒16内侧为内腔体，蜂窝套筒16与待修复管件20之间为外腔体；蜂窝套筒16表面开有密集均布的通孔，液体可以通过其通孔流入或者流出；蜂窝套筒16的上端和下端分别通过螺纹连接固定到顶部载盘18和底部载盘14上，在其连接处放置有橡胶垫片15，防止液体从连接处泄漏，使液体尽量通过蜂窝套筒16上的通孔流动，从而增强液体的分散和循环效果。

如图3-图4所示，顶部载盘18上同轴一体设有顶部载盘凸台184，顶部载盘18中心开设有分散头安装孔181，分散头安装孔181的两侧开设贯通顶部载盘凸台184的液体回流管安装孔182，顶部载盘18的圆周开有顶部载盘防水橡胶圈安装槽183，顶部载盘防水橡胶圈安装槽183中设有防水橡胶圈17。

如图5-图6所示，底部载盘14上同轴一体设有底部载盘凸台145，底部载盘14中心开设有内套筒安装孔143，内套筒安装孔143的***开设贯通底部载盘凸台145的液体供给管安装孔141和阳极棒安装孔142，底部载盘14的圆周开有底部载盘防水橡胶圈安装槽144，底部载盘防水橡胶圈安装槽144中设有防水橡胶圈17。其中，液体供给管安装孔141和阳极棒安装孔142均呈正三角形分布，且液体供给管安装孔141连线为阳极棒安装孔142连线的内接三角形。

分散循环***位于电净与电镀修复装置的工作仓内腔体，主要由分散头21、循环扇23、内套筒24、扇叶驱动电机25以及底部牵引器13所组成，竖直的内套筒24下端通过底部载盘14上的内套筒安装孔143进行螺纹连接固定，其目的主要为扇叶驱动电机25提供密封的安装场所；扇叶驱动电机25放置于内套筒24中，作为分散循环***的动力源；扇叶驱动电机25的输出轴向上伸出内套筒24，将循环扇23安装固定到扇叶驱动电机25的输出轴上，在扇叶驱动电机25的带动下循环扇23将在电净与电镀修复装置的内腔体中进行转动，从而使工作仓内的液体进行充分循环；底部牵引器13的上部通过内套筒24内侧壁的内螺纹进行连接固定，完全安装完成的底部牵引器13将扇叶驱动电机25紧紧的固定到内套筒24的顶部，底部牵引器13中心开有一轴向通孔，为扇叶驱动电机25的电源线提供安装位置，底部牵引器13的下端伸出底部载盘14之下；竖直的分散头21上端通过顶部载盘18上的液体分散孔安装孔181进行螺纹连接固定，顶部牵引器19的下部通过分散头21上开口内侧壁的内螺纹进行连接固定，顶部牵引器19的上端伸出顶部载盘18之上，分散头21的底面为流线型曲面，当循环扇23工作时，电净与电镀修复装置内腔体中的液体将被冲到分散头21顶部的流线型曲面上，从而使液体在流动的过程中获得良好的分散和循环效果；如果增加扇叶驱动电机的转速，可进一步提高液体在内腔体中的流速，从而在电净的过程中将管件内壁的杂质冲刷掉，增强电净的效果。

竖直的阳极棒22设置于内腔体中，其下端通过底部载盘14上的阳极棒安装孔142进行螺纹连接固定，安装后的三根阳极棒22与电源3通过阳极电缆5相连接，通电后阳极棒22将作为电净与电镀修复装置的阳极，作为阴极的待修复管件20外侧壁与电源3通过阴极电缆2连接；需要进行电净或者电化学抛光操作时，仅需将电源3的阴阳极调换即可，此时阳极棒22将作为阴极，待修复管件20将作为阳极。

在图2所示的实施例中，将防水橡胶圈17依次安装到顶部载盘防水橡胶圈安装槽183和底部载盘防水橡胶圈安装槽144内，同时将橡胶垫片15放置到顶部载盘18和底部载盘14的凸台处；将内套筒24安装到底部载盘14上，同时将扇叶驱动电机25放入内套筒24中并在电机轴上安装循环扇23，最后将底部牵引器13安装到内套筒24中直至紧紧顶住扇叶驱动电机25；将三根阳极棒22分别安装进入阳极棒安装孔142中；将分散头21和顶部牵引器19进行螺纹连接固定，同时将分散头21安装固定在顶部载盘18上；最后将底部载盘14和顶部载盘18依次通过螺纹连接安装固定到蜂窝套筒16上，此时整个电净与电镀修复装置便组建完毕。

如图1所示，当使用整套设备时，首先将电净与电镀修复装置进行安装，然后依次安装液体存储器7、回流泵6、过滤器4、液体回流管1、供给泵8、调速阀9、液体供给管10、牵引电机11、牵引缆绳12，最后安装电源3并接通阴极电缆2和阳极电缆5，此时整套装置便搭建完毕。

待装置到达修复区域后，首先需要进行电净处理，将待修复管件20内壁表面上的杂质清除，为后续的修复工作做铺垫。将一定量的电净液加入到液体存储器中，打开供给泵8，使电净液迅速充满电净与电镀修复装置的工作仓中，然后打开回流泵6使电净液在整套装置中进行循环；待电净液能在整套装置内稳定循环时，打开扇叶驱动电机25，调整到一定的转速后，将电源3的正负极反接并将其打开，在电场的作用下管件内壁的杂质开始脱落，与此同时在循环扇23的作用下具有一定流速的电净液将管件内壁表面的杂质冲刷掉，并带出工作仓，从而提高电净效果；待规定的电净时间结束后，排出电净液并在液体存储器7内加入去离子水对整套装置内进行清洗。

待清洗结束后，开始进行修复。将带有纳米颗粒（根据实际工作要求选用纳米颗粒的种类，一般选用纳米陶瓷颗粒，如：氧化铝、二氧化硅等）的镀液加入液体存储器7中，开启供给泵8，通过调速阀9来调节镀液的流量大小，待镀液完全将电净与电镀修复装置的工作仓充满后，打开回流泵6，使镀液能在整套装置内进行循环；当镀液能够稳定的进行循环时，打开扇叶驱动电机25使循环扇23开始工作，在循环扇23的作用下镀液将以一定的流速冲向分散头21的流线型曲面上，此时分散头21将镀液向四周分散，被分散的镀液从蜂窝套筒16上密集的通孔中流出，从而使镀液在电净与电镀修复装置的工作仓内进行充分的分散与循环，镀液中的纳米颗粒随之也得到了良好的分散效果。待整套电净与电镀修复装置在管件内稳定运行后，打开电源3，在电场的作用下，阴极附近溶液中的金属离子放电，通过电结晶而沉积到金属管件内待修复表面，与此同时纳米颗粒也被包裹进入了镀层中，从而达到增强修复层性能的目的。

电化学抛光的操作步骤基本与电净的操作步骤一致，当需要进行电化学抛光时，仅需将电化学抛光液加入到液体存储器7中，并将电源3的正负极反接，打开供给泵8，当电化学抛光液充满装置的工作仓时，打开回流泵6、扇叶驱动电机25以及电源3，在电场的作用下开始进行电化学抛光。

实施结果表明，本发明装置针对提高金属管件内壁修复层的性能提供多种修复手段，相较于传统的修复手段，在一定程度上解决了金属管件内壁难以修复或修复效果不佳、操作过程复杂繁琐以及修复精度不佳等问题 ，并且提高了修复层的性能。

Claims (10)

1.一种适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，该装置包括电净与电镀修复装置，电净与电镀修复装置设有壳体、分散循环***和阳极棒，其中：

壳体由同轴上下依次设置的顶部载盘、蜂窝套筒和底部载盘组成，顶部载盘、底部载盘相对平行设置，蜂窝套筒位于顶部载盘、底部载盘之间，顶部载盘通过顶部载盘凸台与蜂窝套筒的上端连接，底部载盘通过底部载盘凸台与蜂窝套筒的下端连接；蜂窝套筒表面开有密集均布的通孔，蜂窝套筒的上端和下端分别通过螺纹连接固定到顶部载盘和底部载盘上，在蜂窝套筒与顶部载盘、底部载盘的连接处放置有橡胶垫片；

分散循环***由分散头、循环扇、内套筒、扇叶驱动电机以及底部牵引器组成，竖直的内套筒下端通过底部载盘上的内套筒安装孔进行螺纹连接固定，扇叶驱动电机放置于内套筒中，扇叶驱动电机的输出轴向上伸出内套筒，循环扇安装固定到扇叶驱动电机的输出轴上，底部牵引器的上部通过内套筒内侧壁的内螺纹进行连接固定，扇叶驱动电机通过底部牵引器固定到内套筒的顶部；竖直的分散头上端通过顶部载盘上的液体分散孔安装孔进行螺纹连接固定，顶部牵引器的下部通过分散头上开口内侧壁的内螺纹进行连接固定，分散头的底面为流线型曲面；

竖直的阳极棒下端通过底部载盘上的阳极棒安装孔进行螺纹连接固定，安装后的阳极棒与电源通过阳极电缆相连接，待修复管件外侧壁与电源通过阴极电缆连接。

2.按照权利要求1所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，顶部载盘上同轴一体设有顶部载盘凸台，顶部载盘中心开设有分散头安装孔，分散头安装孔的两侧开设贯通顶部载盘凸台的液体回流管安装孔，顶部载盘的圆周开有顶部载盘防水橡胶圈安装槽，顶部载盘防水橡胶圈安装槽中设有防水橡胶圈；底部载盘上同轴一体设有底部载盘凸台，底部载盘中心开设有内套筒安装孔，内套筒安装孔的***开设贯通底部载盘凸台的液体供给管安装孔和阳极棒安装孔，底部载盘的圆周开有底部载盘防水橡胶圈安装槽，底部载盘防水橡胶圈安装槽中设有防水橡胶圈。

3.按照权利要求2所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，防水橡胶圈分别通过顶部载盘防水橡胶圈安装槽和底部载盘防水橡胶圈安装槽进行安装固定，安装后的防水橡胶圈在顶部载盘和底部载盘的支撑下与待修复管件的内壁紧密贴合，从而在待修复管件内形成一段密封腔体，该密封腔体将作为电净与电镀修复装置的工作仓。

4.按照权利要求3所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，工作仓由顶部载盘、底部载盘、蜂窝套筒、待修复管件形成内腔体和外腔体，蜂窝套筒内侧为内腔体，蜂窝套筒与待修复管件之间为外腔体，分散循环***和阳极棒位于电净与电镀修复装置的内腔体。

5.按照权利要求1所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，在进行电镀修复操作时，通电后阳极棒作为电净与电镀修复装置的阳极，作为阴极的待修复管件外侧壁与电源通过阴极电缆连接；在进行电净或者电化学抛光操作时，阳极棒作为阴极，待修复管件作为阳极。

6.按照权利要求1至5之一所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，该装置还设有辅助装置，辅助装置包括牵引装置、液体供给装置、液体回收装置以及电场施加装置。

7.按照权利要求6所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，牵引装置包括底部牵引机构和顶部牵引机构，其中：

内套筒通过内套筒安装孔和电净与电镀修复装置的底部载盘进行螺纹连接，底部牵引器通过内套筒内的内螺纹与其相连接，通过两次螺纹连接将底部牵引器安装固定到底部载盘上，组成底部牵引机构；牵引缆绳的一端与底部牵引器相连接，牵引缆绳的另一端与牵引电机相连接，通过牵引电机牵引电净与修复装置在待修复管件内向下移动；

分散头通过分散头安装孔与顶部载盘进行螺纹连接并使其固定在顶部载盘上，顶部牵引器通过分散头内部的螺纹与其相连接，组成顶部牵引机构；牵引缆绳的一端与顶部牵引器相连接，牵引缆绳的另一端与牵引电机相连接，通过牵引电机牵引电净与修复装置在待修复管件内向上移动。

8.按照权利要求6所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，液体供给装置由液体存储器、供给泵、调速阀、液体供给管构成，其中：液体存储器通过液体供给管与底部载盘上的液体供给管安装孔相连通，在液体供给管上安装供给泵和调速阀，液体供给管在进入液体供给管安装孔前由原先的一通管变为三通管，三通管的三个管道依次通过液体供给管安装孔进行安装固定。

9.按照权利要求6所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，液体回流装置由液体回流管、过滤器、回流泵、液体存储器构成，其中：液体存储器通过液体回流管与顶部载盘上的液体回流管安装孔相连通，在液体回流管上安装过滤器、回流泵，液体回流管在进入液体回流管安装孔前由原先的一通管变为两通管，两通管的两个管道依次通过液体回流管安装孔进行安装固定。

10.按照权利要求6所述的适用于金属管件内壁电净与电镀修复的多功能装置，其特征在于，电场施加装置由阴极电缆、电源、阳极电缆构成，其中：电源通过阴极电缆与待修复管件相连接，电源通过阳极电缆依次穿过阳极棒安装孔与三根阳极棒相连接。

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