涂装技术在工程机械上的应用研究（共5篇）

第一篇：涂装技术在工程机械上的应用研究

涂装技术在工程机械上的应用研究

工程机械的涂装是工程机械产品制造工艺中的一个重要环节。近年来，随着国际竞争的日益加剧，工程机械行业在追求产品内在质量的同时也开始追求产品的外观质量。为了进一步提高工程机械产品的外观涂装质量，延长其使用寿命，各企业对工程机械涂装防腐性能提出了更高的要求。因此，做好工程机械产品的防腐、防锈和涂装，探索工程机械涂装技术发展的方向，提高“三防性”是每个制造商和用户最为关注的焦点。

2.涂装技术在工程机械行业的应用现状

目前，我国工程机械企业的涂装技术发展参差不齐，涂装工艺、涂装材料、涂装设备还相对比较落后，大部分企业仍然停留在传统涂装技术的应用上。下面简要介绍目前涂装技术在工程机械行业的应用现状。

2.1涂装工艺的设计

2.1.1涂装要求

⑴膜厚。工程机械产品普遍要求涂膜要有一定的厚度，需要实施多次喷涂。

⑵硬度。工程机械类产品的涂膜最重要的一点就是要求其必须具有较高的硬度，能防磕碰、抗磨擦。一般烤漆比自干漆硬度高，所以设计中尽可能采用烘烤工艺。

⑶附着力。涂膜附着力是衡量机械强度的重要指标，附着力好坏的关键是前处理，而最为可靠的前处理工艺就是抛丸处理。因此，工程机械产品的结构件一般都采用抛丸处理方法。

⑷耐候性。工程机械一般工作在户外环境，需要采用耐候性好的涂装材料。

⑸光泽。涂膜光泽的好坏依赖于喷涂设备雾化的精细程度，雾化越精细，光泽就越好，应尽可能采用雾化较好的无可调压齿轮泵气喷涂。

2.1.2涂装工艺

工程机械涂装的特点是品种杂、规格多、体积大，不同零部件的生产特点和使用环境不同，其涂装工艺各有特点。20世纪90年代以前工程机械产品生产规模较小，不能形成批量生产，其典型工艺流程如下：

结构件：抛丸（或喷丸）→清理→喷底漆→干燥→刮腻子→干燥→装配

整机：清洗→干燥→刮腻子→干燥→打ZYB可调压齿轮泵型磨→面涂1→干燥→面涂2→干燥→成品

工程机械涂装发展到现在，工艺流程有比较大的变化，其典型工艺流程如下：

结构件：抛丸→清理→喷底漆→干燥→刮腻子→打磨→中涂→干燥→面涂→干燥→装配 整机：清洗→干燥→补腻子精饰及底部喷涂→干燥→成品

2.2涂装材料

工程机械涂装用材料普遍采用耐候性和耐磨性好、可低温烘干的自干型涂料，品种主要有改性醇酸磁漆、丙烯酸磁漆、聚氨酯工程磁漆等，而且要求面漆与底漆、腻子和中涂必须相互配套。为了提高涂2CY齿轮泵层的附着力和硬度，应尽可能采用低温烘干涂料。

2.3涂装设备

工程机械的结构件及整机涂装生产线主要由结构件抛丸清理室、整机清洗室、水分烘干室、打磨室、喷漆室、漆膜烘干室、精饰室和输送设备等组成。工艺布局与生产线的输送方式密切相关，目前国内结构件涂装普遍采用自行电动葫芦输送；整机涂装生产线主要有3种方式：双板链输送、转轨车输送和自行方式。各设备按流水线布置，各工序均在独自的室体内完成。

3.工程机械涂装生产中存在的问题

我国工程机械产品的涂装与国际知名品牌产品相比，外观涂装质量存在较大差别，其主要原因是工程机械产品外观质量定位不高。在工程机械制造过程中，涂装工序既是关键工序，又是特殊工序。如此定义，是因为涂装质量不能仅靠最终检验结果来判定，必须加强其过程的控制。因此，完备的质量控制体系必不可少。涂装工艺设备落后、涂装管理水平不高、缺乏专业涂装技术人员则是工程机械涂装生产存在的主要问题。

3.1工艺设备落后

尽管电泳涂装、粉末涂装等先进的涂装技术在工程机械行业已经得到应用，但十分有限，绝大多数企业仍然采用传统的手工喷涂和空气喷涂技术。有些工程机械企业虽然建成了专门的涂装生产线，但是设备档次不够高，使用中一些主要的工艺参数控制不严，设备不能达到最佳的使用效果。经常是为了提高生产效率，喷漆室开门作业，不采用烘干，涂装设备形同虚设，喷漆室空气清洁度无法满足要求，漆膜未干就进入下一道工序等，这样使得涂装质量根本无法保证。

3.2涂装管理水平不高

管理对于质量有着重要的意义，涂装管理作为涂装“三要素”之一，是得到良好涂层的根本保证，而工程机械涂装管理的主要问题在工艺管理。工艺管理是确保涂装工艺实施、涂装质量稳定、达到理想涂装目的和取得最佳经济效益的重要条件。目前我国工程机械企业正处于从作坊式生产向工业化生产过渡之际，注意和加强涂装管理显得尤为重要。诸多大型企业的涂装技术、设备工艺相差不多ZYB重油煤焦油专用泵，主要差别在管理方面。许多企业存在着马虎、凑合、迁就等消极管理态度，这正是涂装质量低劣的主要原因之一。比如前处理没有应有的质量控制手段和可执行的标准；涂层的质量检查主要依靠目测，缺少必要的仪器设备；涂装操作人员技能水平不高，随意操作等。

3.3缺乏专业的涂装技术人员

无论是先进的设备工艺，还是有效的管理机制，其应用和实现都必须依靠人。涂装在工程机械制造中的地位一直不如焊接、机械加工和装配，在专业技术人员配备方面更是相差甚远，专业的涂装技术人员的配备显得尤为缺乏。4.工程机械涂装技术发展的方向

近年来，工程机械制造业得到了迅猛的发展，各工程机械制造商越来越重视产品的外观质量，新工艺、新材料和新的涂装理念得到了推广应用，涂装技术取得了长足的发展。零部件面漆化、先进涂装技术的应用及专业化涂装与第三方涂装将是工程机械涂装发展的方向。

4.1零部件面漆化

零部件面漆化指的是在进行整车装配之前，将零部件进行底漆、面漆喷涂，并使其外观质量达到整车外观质量要求。喷涂面漆的零部件装配成整车后不再进行涂装，直接进入下道工序，即所谓的“一次性涂装”或“先涂后装”，目前已成为工程机械行业提高产品外观质量的一个重要措施。与传统的工艺流程相比，采用零部件面漆化工艺具有以下优点。

⑴可以对零件的任何面进行喷涂。由于只对单个零件进行涂装，可以通过喷漆线输送装置任意调整零件高度，甚至实现翻转，易于操作。

⑵可以满足色彩多样化的要求。目前工程机械产品的整车色彩种类不是很多，而且色彩一般以大部件作为区分，如驾驶室采用与主机不同的颜色。零部件面漆化后装机，避免了可能出现混色、渗色等现象，简化了整车涂装工艺，提高了生产效率。

⑶零部件涂装面RCB系列高温热油泵积相对较小，出现问题容易解决。

⑷减少了工序，节约了能耗。按传统工艺整机涂装前需要进行清洗和打磨；实行零部件面漆化后，底漆喷涂后接着喷涂面漆，节省了清洗和打磨工序。

4.2先进涂装技术的应用

企业要提高产品涂装外观质量，可以从设备、工艺、管理等诸多方面入手。但是，无论对什么产品，先进的技术、工艺都是必不可少的。随着企业对工人的健康越来越关注，各级政府对环保越来越重视，这样使得生产企业采用投资少、污染大的涂装工艺的可能性越来越小。环保、高效的静电喷涂、粉末涂装、电泳涂装将是工程机械行业涂装未来的发展方向。__）但是，由于行业的特点，空气喷涂、手工喷涂在工程机械涂装中还将长期存在。

4.3专业化涂装与第三方涂装

专业化涂装指一些为工程机械配套的企业利用其涂装设备、工艺优势，专门进行涂装生产，为各种工程机械企业的零部件进行前处理、喷漆，而零部件生产企业不再进行工件的涂装。这种专业化的方式不仅避免了小批量生产造成的设备利用率低的问题，而且也解决了由于设备运行成本高、企业不愿意更新升级设备的问题。零部件涂装集中在少数企业，有利于保证和提高工程机械的涂装质量，并能加快先进、高效、节能的涂装生产技术在工程机械行业的推广应用，减少了涂装对环境污染的范围。第三方涂装指工程机械主机或零部件制造商将其所有涂装生产全部外包给专业的涂装工程企业———第三方，自己只负责监督和品检。这主要因为专业的涂装工程企业高温热油泵在涂装技术人员的配备上有一定优势，有利于涂装质量的提高。

5.结语

我国工程机械的涂装水平还处在不均衡的发展阶段，新工艺、新材料和新的管理理念推广应用还相对比较缓慢。因此，引进先进的涂装技术，抓好涂装材料、涂装工艺和涂装管理这三要素，是提高工程机械产品涂装质量的当务之急。随着国内一些汽车企业集团进入工程机械行业，汽车涂装理念已发展成为一种新的工程BWCB保温沥青泵机械涂装模式，环保、高效的静电喷涂、粉末涂装、电泳涂装将是工程机械行业未来涂装的发展方向。

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第二篇：工程机械防锈涂装技术及工艺简介

工程机械防锈涂装技术及工艺简介

工程机械是为城乡建设、铁路、公路、港口码头、农田水利、电力、冶金、矿山、海空基地等各项基本建设工程施工服务的机械;凡是土方工程、石方工程、混凝土工程及各种建筑安装工程在综合机械化施工中，所必需的作业机械设备，通称为工程机械。在我国工程机械主要包括:挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、路面机械、压实机械、桩工机械、钢筋混凝土机械、凿岩机械、叉车、专用工程机械等10大类。其在其他各国的分类大同小异，如美国称工程机械为建筑机械，日本称为建设机械，俄罗斯则叫建筑与筑路机械。具体常见的工程机械有:液压挖掘机、履带推土机、轮式装载机、压路机、平地机、摊铺机、叉车及汽车起重机等。

众所周知，工程机械是一种户外工作机械，长期暴露在户外大气(包括海洋大气、工业大气、城市大气和乡村大气)和不同水质(海水、河水)等恶劣环境中，每时每刻都在承受不同地域和环境的不同程度腐蚀，从而造成了工程机械的各种“慢性病”和“多发病”。工程机械涂装是工程机械产品制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能，而且也是构成产品价值的重要因素。

1涂装工艺

工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。

1.1表面处理表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。

据英国帝国化学公司介绍，涂层寿命受3方面因素制约:表面处理，占60％;涂装施工，占25％;涂料本身质量，占15％。

工程机械行业，不同零部件的表面处理方式。

机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮，消除焊接应力，增加防锈涂膜与金属基体的结合力，从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到ISO8501—1∶1988的Sa2.5级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的1/3。喷、抛丸所用钢丸要达到GB6484要求。

薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。工艺流程为:

预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥

上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整，或不用酸洗工序，或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序，这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。

1.2涂装工艺

由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大，一般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低(30％左右)，环境污染较严重，所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。

如世界第一工程机械公司———美国卡特彼勒(CAT)公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂，对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。

工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室，前者具有先进的性能，后者经济实惠，方便实用。由于工程机械整机和零部件较重，热容量大，因此，其防锈涂层的干燥，一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制宜，选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。

2主要涂装设备

2.1通过式抛丸室

通过式抛丸室由清理室体、抛丸器、弹丸循环系统、通风除尘系统、底部基础和电气控制系统组成。可根据不同规格的工件进行大小不等的非标设计，也可选用定型设备。

通过式抛丸室适用于工程机械结构件，锻铸件的表面清理、强化，使之获得一定粗糙度的光洁表面，增加涂膜结合力，提高工件防腐蚀效果。当工件进入抛丸室后，由电动机带动的抛丸器离心抛出高速弹丸，强力冲击工件表面的铁锈、氧化皮。工件作匀速运动或若干次自转后即清理干净，表面质量即可达到Sa2～Sa2.5级标准。

2.2水旋喷漆室

水旋喷漆室又叫液力旋压式喷漆室。该室采用气体层流压抑方式防止漆雾扩散，用液力旋压管过滤漆雾，是目前技术上较完备的喷漆室。

水旋喷漆室由室体、电动门、漆雾过滤装置、空调送风装置和排风装置组成;照明装置安装在室体内两侧，照度在500Lux以上，可分组控制;室内设可燃气体浓度检测、报警装置;漆雾过滤装置由洗涤板、液力旋压器、地下水槽和排气装置组成，漆雾去除率>98％;空调送风装置是使气体形成层流状的主要部件，送入供气室的空气经过过滤，加热后，均匀地由给气顶棚送向室内，使室内风速均匀，无工件时垂直风速可达0.35～0.4m·s-1;排风装置是用风机将室体内的含漆雾气体经液力旋压管过滤，从水槽与洗涤板之间排出。

2.3热风烘干室

烘干方式为热风循环对流方式，其最大优点为烘烤均匀，尤其适合热容量较大的工程机械零部件。加热热源有蒸汽、电、轻柴油、天然气、液化石油气等。在条件许可情况下，优先选用液化石油气。这是一种清洁高效能源，最大优点是生产运行成本仅为用电成本的35％～40％。

2.4输送系统

对于工程机械部件(结构件)来说，采用自行电动葫芦是一种行之有效的选择。自行电动葫芦输送系统由门架立柱、承载轨道、滑导电轨及集电器、载物车、电动葫芦、PC控制的中央控制柜组成。

该系统融合了机械、电子、计算机、自动控制四大技术精髓，集中了仓储、运输、装卸、工艺操作四大物流环节。不仅能按预设程序连续或步进输送工件，尤其方便的是在有人工操作的地方如上、下件处，喷漆室内均可实现自动或手动自由升降。

3涂料

工程机械涂料应具备以下特征:

①对水、氧及腐蚀介质的渗透性极小;②与底材的附着力强而持久;③有较好的防锈、装饰性能;④具有特殊性能，如绝缘、导电、隔热性等;⑤具有适当的涂装配套体系。

随着工业节能和环境保护的需要，在保证上述性能的条件下，涂料还应具有低温快干、环保节能的性能，该类涂料还要尤其适合生产批量不大的工程机械零部件和整机的涂装。

目前国内工程机械采用的涂料一般为环氧酯类底漆，聚氨酯类面漆。前者防锈性能好，后者具有较好的装饰性能。

4环保及劳动安全卫生

4.1环境保护

在工程机械涂装设计中，环境保护是一个十分重要的问题。其依据是:

①GB8978—7996《污水综合排放标准》;

②GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》;

③GB12348—90《工业企业厂噪音标准》;

④JBJ16—2000《机械工业环境保护设计规范》等。

要坚决执行有关防止污染及其他公害的设计施工，执行与主体工程应同时设计、同时施工、同时使用投产的“三同时”制度。

如在工程机械防锈涂装工程中，定期排放的涂料废水和化学处理排放的酸碱废水，在收集调节后通过专门的废水处理机组处理，在满足国标pH=6～9，SS=70mg/L，COD=100mg·L-1，石油类5mg/L以下才可排放。

此外废气、废渣、噪声等，也要采取一定的措施，治理达标。

4.2劳动安全卫生

在劳动安全卫生方面，作为依据的国家标准有:

①GBJ16—87(2001年版)《建筑设计防火规范》;

②JBJ18—2000《机械工业职业安全卫生设计规范》;

③GB6514—1995《涂装作业安全规程·涂漆工艺安全及其通风净化》;

④GB14443—1993《涂装作业安全规程·涂层烘干室安全技术规定》;

⑤GB14444—1993《涂装作业安全规程·喷漆室安全技术规定》等。

加强车间劳动安全卫生管理工作，并不断进行安全知识、劳动卫生方面的教育和培训，严格执行国家和企业各项劳动安全和工业卫生规定。

第三篇：工程机械涂装标准

一、涂装工艺

工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。

1、表面处理

表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面

处理的方式好坏。

据英国帝国化学公司介绍 , 涂层寿命受 3 方面因素制约 : 表面处理 , 占 60%;涂装施工 , 占 25%;涂料本身质量 , 占 15%。

工程机械行业 , 不同零部件的表面处理

方式。

机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮 , 消除焊接应力 , 增加防锈涂膜与金属基体的结合力 , 从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到 ISO8501 — 1 ∶ 1988 的 Sa2.5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。

薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面

处理。工艺流程为 :

预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥

上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处 __ 理质量的不可忽视的因素。

2、涂装工艺

由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大 , 一般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低(30% 左右), 高压无气喷枪浪费涂料 , 两者共同的特点是环境污染较严重 , 所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。如世界第一工程机械公司———美国卡特彼勒(CAT)公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂 , 对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室 , 前者具有先进的性能 , 后者经济实惠 , 方便实用。由于工程机械整机和零部件较重 , 热容量大 , 因此 , 其防锈涂层的干燥 , 一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制宜 , 选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。

二、主要涂装设备

1、通过式抛丸室

通过式抛丸室由清理室体、抛丸器、弹丸循环系统、通风除尘系统、底部基础和电气控制系统组成。可根据不同规格的工件进行大小不等的非标设计 , 也可选用定型设备。

通过式抛丸室适用于工程机械结构件 , 锻铸件的表面清理、强化 , 使之获得一定粗糙度的光洁表面 , 增加涂膜结合力 , 提高工件防腐蚀效果。当工件进入抛丸室后 , 由电动机带动的抛丸器离心抛出高速弹丸 , 强力冲击工件表面的铁锈、氧化皮。工件作匀速运动或若干次自转后即清理干净 , 表面质量即可达到 Sa2 ～ Sa2.5 级标准。

2、水旋喷漆室

水旋喷漆室又叫液力旋压式喷漆室。该室采用气体层流压抑方式防止漆雾扩散 , 用液力旋压管过滤漆雾 , 是目前技术上较完备的喷漆室。

水旋喷漆室由室体、电动门、漆雾过滤装置、空调送风装置和排风装置组成;照明装置安装在室体内两侧 , 照度在 500 Lux 以上 , 可分组控制;室内设可燃气体浓度检测、报警装置;漆雾过滤装置由洗涤板、液力旋压器、地下水槽和排气装置组成 , 漆雾去除率 > 98%;空调送风装置是使气体形成层流状的主要部件 , 送入供气室的空气经过过滤 , 加热后 , 均匀地由给气顶棚送向室内 , 使室内风速均匀 , 无工件时垂直风速可达 0.35 ～ 0.4 m · s1 , 石油类 5 mg/L 以下

才可排放。

此外废气、废渣、噪声等 , 也要采取一定的措施 , 治理

达标。

五、劳动安全卫

生

在劳动安全卫生方面 , 作为依据的国家标准有 :

① GBJ16 — 87(2001 年版)《建筑设计防火规范》;

② JBJ18 — 2000 《机械工业职业安全卫生设计规范》;

③ GB6514 — 1995 《涂装作业安全规程·涂漆工艺安全及其通风净化》;

④ GB14443 — 1993 《涂装作业安全规程·涂层烘干室安全技术规定》;

⑤ GB14444 — 1993 《涂装作业安全规程·喷漆室安全技术规定》等。

加强车间劳动安全卫生管理工作 , 并不断进行安全知识、劳动卫生方面的教育和培训 , 严格执行国家和企业各项劳动安全和工业卫生

规定。

第四篇：工程机械慢性病预防 如何做好防锈涂装技术

工程机械“慢性病”预防 如何做好防锈涂装技术

来源：Myspace聚友博客 责任编辑：宋学征 作者：挖掘机配件 发布时间：2011-09-01 工程机械是为城乡建设、铁路、公路、港口码头、农田水利、电力、冶金、矿山、海空基地等各项基本建设工程施工服务的机械；凡是土方工程、石方工程、混凝土工程及各种建筑安装工程在综合机械化施工中，所必需的作业机械设备，通称为工程机械。在我国工程机械主要包括：挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、路面机械、压实机械、桩工机械、钢筋混凝土机械、凿岩机械、叉车、专用工程机械等10大类。其在其他各国的分类大同小异，如美国称工程机械为建筑机械，日本称为建设机械，俄罗斯则叫建筑与筑路机械。具体常见的工程机械有：液压挖掘机、履带推土机、轮式装载机、压路机、平地机、摊铺机、叉车及汽车起重机等。

众所周知，工程机械是一种户外工作机械，长期暴露在户外大气（包括海洋大气、工业大气、城市大气和乡村大气）和不同水质（海水、河水）等恶劣环境中，每时每刻都在承受不同地域和环境的不同程度腐蚀，从而造成了工程机械的各种“慢性病”和“多发病”。工程机械涂装是工程机械产品制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能，而且也是构成产品价值的重要因素。涂装工艺工程机械防锈涂装工艺

一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。1.1 表面处理表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。

据英国帝国化学公司介绍，涂层寿命受3方面因素制约：表面处理，占60%；涂装施工，占25%；涂料本身质量，占15%.工程机械行业，不同零部件的表面处理方式。

机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮，消除焊接应力，增加防锈涂膜与金属基体的结合力，从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到ISO8501-1∶1988的Sa2.5级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的1/3喷、抛丸所用钢丸要达到GB6484要求。

薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。工艺流程为：预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整，或不用酸洗工序，或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序，这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。

1.2 涂装工艺由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大，一般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低（30%左右），高压无气喷枪浪费涂料，两者共同的特点是环境污染较严重，所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。如世界第一工程机械公司---美国卡特彼勒（CAT）公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂，对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室，前者具有先进的性能，后者经济实惠，方便实用。由于工程机械整机和零部件较重，热容量大，因此，其防锈涂层的干燥，一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制宜，选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。主要涂装设备

2.1 通过式抛丸室通过式抛丸室由清理室体、抛丸器、弹丸循环系统、通风除尘系统、底部基础和电气控制系统组成。可根据不同规格的工件进行大小不等的非标设计，也可选用定型设备。

通过式抛丸室适用于工程机械结构件，锻铸件的表面清理、强化，使之获得一定粗糙度的光洁表面，增加涂膜结合力，提高工件防腐蚀效果。当工件进入抛丸室后，由电动机带动的抛丸器离心抛出高速弹丸，强力冲击工件表面的铁锈、氧化皮。工件作匀速运动或若干次自转后即清理干净，表面质量即可达到Sa2～Sa2.5级标准。

2.2 水旋喷漆室水旋喷漆室又叫液力旋压式喷漆室。该室采用气体层流压抑方式防止漆雾扩散，用液力旋压管过滤漆雾，是目前技术上较完备的喷漆室。水旋喷漆室由室体、电动门、漆雾过滤装置、空调送风装置和排风装置组成；照明装置安装在室体内两侧，照度在500Lux以上，可分组控制；室内设可燃气体浓度检测、报警装置；漆雾过滤装置由洗涤板、液力旋压器、地下水槽和排气装置组成，漆雾去除率>98%；空调送风装置是使气体形成层流状的主要部件，送入供气室的空气经过过滤，加热后，均匀地由给气顶棚送向室内，使室内风速均匀，无工件时垂直风速可达0.35～0.4m.s-1；排风装置是用风机将室体内的含漆雾气体经液力旋压管过滤，从水槽与洗涤板之间排出。

2.3 热风烘干室烘干方式为热风循环对流方式，其最大优点为烘烤均匀，尤其适合热容量较大的工程机械零部件。加热热源有蒸汽、电、轻柴油、天然气、液化石油气等。在条件许可情况下，优先选用液化石油气。这是一种清洁高效能源，最大优点是生产运行成本仅为用电成本的35%～40%.2.4 输送系统对于工程机械部件（结构件）来说，采用自行电动葫芦是一种行之有效的选择。

自行电动葫芦输送系统由门架立柱、承载轨道、滑导电轨及集电器、载物车、电动葫芦、PC控制的中央控制柜组成。

该系统融合了机械、电子、计算机、自动控制四大技术精髓，集中了仓储、运输、装卸、工艺操作四大物流环节。不仅能按预设程序连续或步进输送工件，尤其方便的是在有人工操作的地方如上、下件处，喷漆室内均可实现自动或手动自由升降。

涂料工程机械涂料应具备以下特征 ①对水、氧及腐蚀介质的渗透性极小；

②与底材的附着力强而持久；

③有较好的防锈、装饰性能；

④具有特殊性能，如绝缘、导电、隔热性等；

⑤具有适当的涂装配套体系。

随着工业节能和环境保护的需要，在保证上述性能的条件下，涂料还应具有低温快干、环保节能的性能，该类涂料还要尤其适合生产批量不大的工程机械零部件和整机的涂装。

目前国内工程机械采用的涂料一般为环氧酯类底漆，聚氨酯类面漆。前者防锈性能好，后者具有较好的装饰性能。环保及劳动安全卫生

4.1 环境保护在工程机械涂装设计中，环境保护是一个十分重要的问题。其依据是：

①GB8978-7996《污水综合排放标准》；

②GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》；

③GB12348-90《工业企业厂噪音标准》；

④JBJ16-2000《机械工业环境保护设计规范》等。要坚决执行有关防止污染及其他公害的设计施工，执行与主体工程应同时设计、同时施工、同时使用投产的“三同时”制度。

如在工程机械防锈涂装工程中，定期排放的涂料废水和化学处理排放的酸碱废水，在收集调节后通过专门的废水处理机组处理，在满足国标pH=6～9，SS=70mg/L，COD=100mg.L-1，石油类5mg/L以下才可排放。

此外废气、废渣、噪声等，也要采取一定的措施，治理达标。

4.2 劳动安全卫生在劳动安全卫生方面，作为依据的国家标准有：

①GBJ16-87（2001年版）《建筑设计防火规范》；

②JBJ18-2000《机械工业职业安全卫生设计规范》；

③GB6514-1995《涂装作业安全规程。涂漆工艺安全及其通风净化》；

④GB14443-1993《涂装作业安全规程。涂层烘干室安全技术规定》；

⑤GB14444-1993《涂装作业安全规程。喷漆室安全技术规定》等。

加强车间劳动安全卫生管理工作，并不断进行安全知识、劳动卫生方面的教育和培训，严格执行国家和企业各项劳动安全和工业卫生规定。（

第五篇：结构仿生学在工程机械结构设计上的应用研究论文

摘要：仿生学是一门综合性较强的学科，目前已经广泛应用于各项工业设计，在工程机械结构的设计过程中应用“仿生”概念，不仅能够大幅度地提高机械性能，甚至还有可能开辟出革命性的设计思路，从而让工程机械更好地为人们服务。本文从形态、结构、功能三个方面详细地介绍了仿生学的基本概念，并且就结构仿生在工程机械结构设计上的具体应用进行了细致说明。

关键词：结构仿生学；工程机械；结构设计；应用研究

在自然界中，每一种生物都经历了亿万年的自然进化和优胜劣汰，最终能够生存下来的物种必定拥有一些非同寻常的能力和特性。仿生学正是通过研究生物物种的某些结构、形态以及功能特性来模仿设计出相应的机械设备和装置，进而更好地服务于社会，提升人们生产生活的品质。许多工程机械设备的发明改进都与仿生学有着千丝万缕的联系，例如最初飞机的发明就是基于结构仿生学的设计理念，对鸟类身体构造进行仿生，最终制造出能够像鸟类一样飞翔的机械。仿生学是一门综合性较强的学科，目前已经开始应用于各项工业设计，在工程机械结构的设计过程中应用“仿生”概念，不仅能够大幅度地提高机械性能，甚至还有可能探索并开辟出革命性的设计思路。

1仿生学的基本概念和理论

仿生学是一门综合性十分强的古老学科，包含了自然生物学、材料物理学和数学建模等多种知识的交叉[1]，主要研究对象囊括动物、植物和微生物在内的整个自然界，可以说，仿生学的应用研究是人类不断认识自然、了解自然、挖掘自然潜力的过程，总体来说可以分为形态、功能和结构仿生。

1.1形态仿生

在自然界中，每种生物都拥有各自独特的外在形态，而这些形态都是经过上亿年自然选择的结果，其中必然隐藏着某些物种赖以生存的特性能力。通过对生物形态的系统研究，工业产品对其形态进行模仿再现，进而还原这些生物特性并最终体现在产品之中。例如海豚具有流线型形态，在水中游动时的阻力相对较少，因而游速较快，基于这一点，现在汽车外形大多数对海豚形态仿生，模仿设计出流线型的车身，这在很大程度上较少了汽车运行过程中的空气阻力，提高了汽车的运动性能。

1.2功能仿生

在自然界生存的每一种物种都具备与恶劣环境相抗衡的生存功能，正是这些功能保证它们能够经受得住“优胜劣汰、适者生存”的自然法则。功能仿生就是通过研究生物体某些特殊功能并弄清其运作原理，进而将这些功能应用到产品设计之中，使得产品具有生物体同等功能，同时这也是人类不断创新进步的重要源泉。功能仿生在产品设计中的应用十分广泛，例如蝙蝠具有发射超声波的功能，所以能够夜间飞行，设计者对这一功能进行仿生最终制造出雷达，并广泛运用于军事领域。

1.3结构仿生

在很久以前，人类已经开始认识到不同生物体结构各自所表现出迥异的功能特性，例如鱼的尾巴能够自由地控制方向；细长的柳条能够承受巨大的力矩；柔弱的蛛网可以经受住大风等。结构仿生主要以生物体的结构特点作为研究对象，并且对结构原理进行深层次地剖析，进而在产品设计中植入相应的构造已达到同等的功能效果。例如蜂窝结构是无数个正六边形镶嵌拼接而成，具有良好的稳定性，将这一结构应用到汽车轮胎之中能够有效地控制轮胎形变，避免爆胎。

2结构仿生学在工程机械结构设计上的具体应用

工程机械在结构设计要综合考虑各方面的因素，尺寸规格、部件连接和工作装置对机械性能都至关重要，因此结构仿生学应当从这几方面入手对工程机械进行仿生设计。

2.1外形尺寸的结构仿生应用

在生物界中，外形结构尺寸对于生物体的功能特性起着十分关键的重要，例如蚂蚁能够运载比它身体质量重数倍的物体，这在很大程度上归功于蚂蚁外形的尺寸构造。蚂蚁的头部和胸部结构紧凑且灵活，腹部与胸部间依靠三节腹柄来支撑受力，这些独特的外形及合适的尺寸为其赢得了“大力士”的美誉。通过对蚂蚁身体的结构尺寸比例、重心位置及运动方式的研究，设计人员对装载机、挖掘机、自卸车等工程机械的外形尺寸进行了结构仿生，重新定义了桥荷比值，而且也可以通过设计根据工况自动调整的重力平衡装置，从而保证了机械能够在满载情况下仍具有高稳定性和高效率作业能力。

2.2连接部件的结构仿生应用

在生物界生物一直都很擅长利用有限的空间和结构以利于自身的运动，增强对环境的适应能力。生物结构的受力情况十分均匀，很少出现应力过大的区域，所以形成的结构也多是优化的力学结构。基于这一点，工程机械中一些连接部件的设计都进行了结构仿生，具体而言分为以下三种方式：（1）模仿竹节结构、树木的板根结构、王莲的网状助板结构，对直接受力的支撑构件、主要受力结构进行结构加强；（2）较多的采用光滑的曲线作为结构的形线，能有效的减少由于形状或结构的突变引起的应力集中现象。（3）改进结构形式和润滑条件，减少连接结构的能量损失，提高联接结构的可靠性，延长部件的使用寿命。

2.3工作装置的结构仿生应用

人类手的结构十分精巧，对人类的生存来说十分重要。人类的手部结构紧凑，抓握动作灵活稳定，功能强大。人们对了人类部结构的研究巳有较长的历史。而真意义上能实现灵活动作的仿生则是仅有几十年的时间。由于“灵巧”的研究具有很强的应用价值，各国对其都格外重视，也是少数几个一直没有闻断的仿生学研究课题，美国、本、欧洲等国都在“灵巧手”方而的研究投入了大量的科研精力，由德国中航中心与哈尔滨工业大学合作研发的HIT/DLR机器人灵巧手，结构和功能与人体手几乎一样，可以自由活动并能够轻松提取重物[2]。

总而言之，随着人类对自然界的不断探索和了解，许多生物体结构的仿生功能将会广泛应用工程机械设计之中，这将极大地提高机械性能，进而更好地为整个社会服务。

参考文献

[1] 叶青会；陶健等 仿生学原理在空间结构中的应用[J] 结构工程师，2010（26）

[2] 陶校文 工程机械结构设计中结构仿生学的应用探究[J] 科学与财富，2015（04）