一种两端开口的微孔蜂窝陶瓷载体浆液涂层涂敷方法和装
置
技术领域
[0001] 本
发明涉及
汽车尾气用
净化催化剂陶瓷载体，特别是涉及两端开口的微孔蜂窝陶瓷载体浆液涂层涂覆方法以及用于实施上述方法的装置。
背景技术
[0002] 为便于说明，本发明以汽车用的尾气催化剂为例加以说明，在汽车用催化剂中，该产品属于汽车零部件，主车厂对汽车零部件的一致性要求很高，对汽车零部件的
质量和成本控制较为严格。目前，国内一些汽车尾气净化催化剂生产厂家采用手工方法制造，即将载体浸入到浆液里，经过一段时间再将蜂窝陶瓷载体取出，再由手工操作压缩空气
喷枪进行吹孔，这种方法存在的问题是，在涂覆量上很难控制，涂覆到载体外表面上的浆液需要人工清理且造成了浆液原料的浪费，这种涂覆方法制造出来的产品，产品质量一致性差，很难做到定量、均匀负载，成本很难控制。还有一些汽车尾气净化催化剂生产厂家采用先将浆液由蜂窝陶瓷载体下部进入到蜂窝陶瓷载体各小孔内再进行
正压吹扫或
真空抽吸，这种方法存在的问题是：
[0003] 1、如果蜂窝陶瓷载体的吸
水率存在差异的情况下（如选用成本低的国产载体），很难做到精确定量涂覆；
[0004] 2、这种方法因浆液需要循环使用,过程中浆液会发生变化,需要调节变化后的浆液,如果没有很好浆液检测仪器和有效的调节手段,无法将变化后的浆液调节回来,会造成生产过程不稳定，甚至会影响产品性能；
[0005] 3、这种方法需要周转的贵金属浆料多且清洗设备时含贵金属浆料损耗大，因浆液中含有的价格昂贵的贵金属，资金积压多且成本很难控制；
[0006] 4、这种方法相比本发明不能很好适应小批量、多品种的生产。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种两端开口的浆液涂层的涂覆方法。
[0008] 本发明的另一目的在于提供一种用于上述方法的装置。
[0009] 本发明提供的涂覆方法，采用自动精确给料系统定量供给涂覆浆液在微孔蜂窝陶瓷载体上端面停留；
[0010] 本发明提供的涂覆方法，采用施加
负压吸附，使在微孔蜂窝陶瓷载体上端面的浆液进入小孔并在载体小孔通道表面上均匀分布和定量涂覆；
[0011] 本发明提供的涂覆方法，其中包含于被涂覆相同厚度和均匀的涂层为特点，均匀的涂层指蜂窝陶瓷载体各小孔通道在相同的长度上被均匀
覆盖，涂层的高度可根据自动精确给料系统的给料量进行灵活控制，可容易实现分区域涂覆，可提高汽车催化剂性能。
[0012] 本发明提供的涂覆方法，所使用的浆液为一次性使用。
[0013] 本发明的涂覆方法具体步骤如下：
[0014] a)将蜂窝陶瓷载体置于一特制环境中，该蜂窝陶瓷载体下端与真空系统相连接，上端周边密封、中间敞开；
[0015] b)利用自动精确给料系统将需要涂覆的浆料精确定量、均匀的分布并停留在蜂窝陶瓷载体的上端面上；
[0016] c)浆料由真空作用下沿载体小孔道上部吸附下降涂覆在蜂窝陶瓷载体的各小孔内表面上；
[0017] d)将涂覆后的载体进行干燥；
[0018] 将蜂窝陶瓷载体翻转180度，根据上述方法使自动给料在蜂窝陶瓷载体端面上的浆液涂覆在蜂窝陶瓷载体的各小孔内表面上。
[0019] 本发明提供的用于实施上述方法的装置，其主要包括：
[0021] 一下工装，为一端开口另一端封闭腔体，该封闭端连接有导杆，该导杆与一
气缸相连接，下工装封闭端安装有一负压抽口，该负压抽口与一真空系统相连接；上工装开口较大端向下，下工装开口端向上地安装在一垂直轴线上；其中下工装连接的导杆受气缸的控制，带动下工装作上下相对移动；
[0022] 由上述装置：
[0023] a)将蜂窝陶瓷载体放入下工装内，启动气缸，通过导杆将下工装上升，使蜂窝陶瓷载体上端面周边与上工装形成密封；
[0024] b)启动自动精确给料系统，将待涂覆的浆料由给料头精确定量的输送到载体上端面并均匀分布并停留在载体上端面的上工装内；
[0025] c)启动真空抽吸系统，将下工装与蜂窝陶瓷载体合成的腔体抽成负压，停留在载体上端面的浆液在负压的作用下沿载体小孔道的上部吸附下降涂覆在载体的小孔内；
[0026] d)启动气缸，通过导杆将下工装下降，取出载体；
[0027] e)将涂覆后的载体进行干燥；
[0028] f)将载体翻转180度再重复步骤a至d。
[0029] 所述的装置中，载体的装入和取出分别由一只机械手完成，载体的翻转由人工完成。
[0030] 所述的装置中，自动给料下料头与物料管路之间，下工装的负压抽口与真空罐之间均各设有一控制
阀门。
[0031] 所述的装置中，整个过程均由一电气控制柜进行控制同时配备一
触摸屏人机界面进行参数设定等。
[0032] 本发明把真空抽吸和自动定量给料结合在一装置上，实现了对浆液涂覆量的精确定量控制，同时实现了浆液在小孔通道表面上的均匀分布和定量涂覆和分区域涂覆。这对提高催化剂质量和净化效果取到非常重要的作用，对生产管理更加方便，同
时针对顾客提出的产品一致性及对成本的精确控制起到重要的作用。
[0033] 蜂窝陶瓷载体浆液涂覆技术的发展以解决制约我国过程工业发展的关键问题为导向，其目标仍然围绕降低成本、提高产品性能，通过对多学科交叉研究，缓解我国过程工业面临的资源、
能源与环境的
瓶颈压
力。
附图说明
[0034] 附图用于本发明的示意图，不作为本发明的限制。
[0035] 图1是本发明蜂窝陶瓷载体浆液定量涂层涂覆装置结构示意图。图2是本发明
实施例的外形示意图。图3是本发明实施例蜂窝陶瓷载体涂层后的解剖图。
具体实施方式
[0036] 本发明所用的涂料可视自备催化剂用途而定，本实施例仍以汽车尾气净化催化剂为例进行描述。本发明的涂覆方法和装置不只限于用来制备汽车尾气用的净化催化剂载体，而是可以用于所有具有两端开口的微孔结构并且需要对微孔内壁进行涂覆的载体。
[0037] 实施例：涂覆浆液配方为：水:100Kg;；Al2O3:80Kg;；粘结剂：2Kg；添加剂1：5Kg；添加剂2：10Kg；活性组分：1.5Kg。
[0038] 本实例所用的蜂窝陶瓷载体规格：
[0039] Φ101.6X123.3，400孔；
[0040] 涂覆装置的基本结构见图1和图2。
[0041] 本发明装置中各部件之间需要传送水和浆料的连接均为管道连接，该连接管道可以为不锈
钢管道，也可以是有机高分子材料制成的管道，如PVC等。其管道直径可以根据装置的规格大小而定。
[0042] 本发明的核心装置是图1中下工装1和上工装2，下工装为1为一端开口，另一端封闭，上工装两端均开口，中间空心，呈锥环状。上工装2开口较大端向下，下工装开口端向上的安装在一垂直轴线上，互相结合后形成一端封闭，另一端开口的腔体，需要涂覆浆料的蜂窝陶瓷载体3就垂直置于该腔体内。上工装2牢固安装在
机架上。上工装垂直上方安装有自动给料系统的下料头。下工装1与一联动装置12相连接，该连接装置由导杆、气缸、限位
开关组成，通过导杆带动下工装1离开或结合上工装2，该连接装置是一种常见机械装置，在此不再详细赘述。
[0043] 一机械手4，用于放入蜂窝陶瓷载体。
[0044] 一机械手5，用于取出蜂窝陶瓷载体。机械手4和机械手5与其控制气缸4a、5a安装在一机架上，可横向移动和垂直移动。
[0045] 浆料流量计量装置6，安装在自动给料系统的物料管路上。
[0046] 一真空罐7，串接在下工装1的负压抽口8和真空
泵9之间，用于稳定腔体内负压值。
[0047] 一带搅拌罐体10，与自动给料系统相连接。
[0048] 一电气控制柜11，用于控制本发明整个装置的自动运行，由西门子可编程
控制器和触摸屏等元件组成。
[0049] 控制柜的操作面板包括启动，急停，手动，自动，复位按钮，其它按钮可设置在触摸屏上进行控制。
[0050] 具体实施时，控制柜可进行手动与自动切换，手动操作时，可手动进行各控制部件的动作，自动操作时，按下启动按钮，可进行全程自动操作。
[0052] 通过上述装置，本发明的涂覆过程为：
[0053] 1）机械手4由气缸4a控制，将蜂窝陶瓷载体3垂直放到下工装1腔体内的
位置。
[0054] 2）下工装1由联动装置12带动上升，通过限位开关调节顶升至上工装2，使蜂窝陶瓷载体3周边与上工装2压紧密封。
[0055] 3）自动给料系统气动控制阀13打开，浆液精确定量的由下料头14流到蜂窝陶瓷载体3的上端面上，浆料停留覆盖整个上端面并均匀分布。
[0056] 4）真空管路阀门开启，载体小孔内和下工装腔体形成的真空将停留在上端面的浆料沿载体小孔道的上部吸附下降涂覆在载体的小孔内，并形成良好通孔，真空抽吸时间为3s。
[0057] 5）下工装1由联动装置12带动下降，下降到位后，由机械手5取出蜂窝陶瓷载体。
[0058] 6）将涂覆后的蜂窝陶瓷载体进行干燥后，翻转180度，重复以上1-5操作步骤即可进行，如此可实现蜂窝陶瓷载体的均匀、精确定量涂覆。
[0059] 7）涂覆完毕后，排出余料，向带搅拌罐体15加入离子水进行循环清洗，清洗完毕排出洗水。
[0060] 8）图3显示了蜂窝陶瓷载体涂层后的剖面示意图，可以看出涂覆后，载体各小孔具有相同的涂层高度，涂层涂覆线峰谷极差可控制在5mm内，说明涂覆均匀性好，容易实现分区域涂覆。
[0061] 本发明实现了蜂窝陶瓷载体涂覆浆液的定量控制与整个装置的自动控制，保证蜂窝陶瓷载体内各小孔通道表面
上浆液的均匀涂覆，可以通过自动给料装置的给料量来灵活调节涂覆量，同时解决涂覆浆液的储存、计量、等问题。
[0062] 可以根据本发明所使用的蜂窝陶瓷载体浆液涂层的定量涂覆方法与装置，可较大提高生产效益和产品质量，另外，本发明除了用于蜂窝陶瓷载体涂层定量涂覆外，还可用于其它行业类似生产当中。
[0063] 需要说明的是，本发明提供的装置所采用的零部件和材料均为工业化规模生产成熟部件和常用材料，本发明只是利用这些成熟部件和材料进行加工制作、组装，从而实现本发明的目的。因此，本领域技术人员按照本发明的描述，是可以实现本装置的。
