一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置

摘要

本发明属于金属氧化皮去除装置技术领域，具体涉及一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置，包括金属管材、喷砂模块和控制器；控制器用于控制该装置的工作；金属管材为长方体结构；喷砂模块为四个，喷砂模块对称分布于金属管材四个侧面，喷砂模块包括扇叶、喷砂管道和壳体；壳体一侧靠近金属管材一端为金属软片，金属软片与壳体固定连接，壳体上端与管道下侧固定连接；喷砂管道进口端通过固定轴固定安装扇叶，喷砂管道喷口端口径逐渐变小，喷砂管道喷口端倾斜布置，且喷砂管道喷口端倾斜方向与金属管材运行方向相反；喷砂管道靠近金属管材一侧侧面上设有一号孔，一号孔与壳体内部连通。

说明书

技术领域

本发明属于金属氧化皮去除装置技术领域，具体涉及一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置。

背景技术

众所周知，金属由于具有精美的外表和优良的抗腐蚀性能，已逐渐广泛应用于电子、装饰、五金和厨房设备等行业；传统的金属都是光滑面，但易被划伤；且金属外表面容易产生氧化皮，在进行加工前，必须将金属表面的氧化皮清理干净；目前，国内企业普遍采用化学酸洗方式(如：盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸)清除金属外表面氧化皮，环境污染严重；抛丸法除鳞能够部分去除金属外表面的氧化皮，但粉尘污染严重，一般配除尘设备，且难以满足工艺要求，容易使金属表面产生凹坑。

喷砂法是将低压的压缩空气与砂混合清理金属表面，粉尘污染很大，除尘设备处理效果不理想；近年来出现了在金属管材表面进行喷砂来生产喷砂面金属管材的报道；但由于喷砂工艺是通过往复移动的喷嘴将砂粒喷打在金属管材上，喷嘴喷出的砂粒束中心要比砂粒束边沿的能量要强得多，使得金属管材上各点的砂粒分布不均，由于喷砂工艺是通过往复移动的喷嘴将砂粒喷打在金属管材上；且对截面为方形的金属管材进行喷砂时，只能一个面一个面的进行喷砂，使去氧化皮的效率低，沙子一般不能重复利用，喷砂过程中喷砂容易侵蚀设备。

发明内容

本发明为了解决金属通过喷砂去氧化皮的过程中，去除氧化皮的效率低，沙子不能重复利用，喷砂过程中喷砂容易侵蚀设备的问题，本发明提供一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置，包括金属管材、喷砂模块和控制器；所述控制器用于控制该装置的工作；所述金属管材为长方体结构；所述喷砂模块为四个，喷砂模块对称分布于金属管材四个侧面，喷砂模块包括扇叶、喷砂管道和壳体；所述壳体一侧靠近金属管材一端为金属软片，金属软片与壳体固定连接，壳体上端与管道下侧固定连接；所述喷砂管道进口端通过固定轴固定安装扇叶，喷砂管道喷口端口径逐渐变小，喷砂管道喷口端倾斜布置，且喷砂管道喷口端倾斜方向与金属管材运行方向相反；喷砂管道靠近金属管材一侧侧面上设有一号孔，一号孔与壳体内部连通。工作时，金属管材经过喷砂模块时，控制器控制向喷砂管道内通入沙子，快速流动的沙子带动扇叶旋转，扇叶旋转搅动流动的沙子，避免沙子堆积到喷砂管道上，沙子由喷砂管道喷口端喷到金属管材上，由于沙子对金属管材表面的冲击和切削作用，去除了金属管材表面的杂质、杂色及氧化层，且使金属管材表面获得了不同的粗糙程度，使金属管材表面的机械性能得到改善，因此提高了金属管材的抗疲劳性；且沙子吸热快，可对金属管材进行冷却，增加了金属管材的硬度，去除金属管材上的内应力；沙子喷到金属管材表面，沙子冲力大，沙子从金属管材上反弹到壳体侧壁，喷砂管道内沙子流速大，避免了沙子从一号孔落到壳体内，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率；且喷砂管道内沙子流速大，使喷砂管道内一号孔出口端产生了负压，壳体内的气体由一号孔被吸入喷砂管道，反弹到壳体侧壁上的沙子随着气体被吸回到喷砂管道，且沙子在循环流动过程中沙子温度降低，进一步提高了沙子对金属管材的降温效果，实现了沙子的循环利用，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率。

优选的，所述喷砂管道喷口端与金属管材间的角度为15°-35°。若喷砂管道喷出的沙子与金属管材间角度过大，则大量沙子不能反弹到壳体侧壁，则大量沙子不能重新回到喷砂管道内，提高了沙子的用量，增加了喷砂的工序，提高了喷砂的费用；若喷砂角度过小，则沙子部分喷到壳体侧壁，减少了沙子的利用率，降低了喷砂的效果，降低了喷砂的质量；若沙子喷到壳体内壁上，则沙子对壳体内壁进行侵蚀，壳体内壁容易被损坏，降低了喷砂模块的使用寿命；控制喷砂管道喷出的沙子与金属管材间成15°到35°角，对壳体进行了保护，增加了喷砂模块的使用寿命，且保证了沙子冲击金属管材的速度，增加了沙子对金属管材表面的杂质、杂色及氧化层去除效果，增加了金属管材表面的机械性能，提高了金属管材的抗疲劳性；控制喷砂管道喷出的沙子与金属管材间成15°到35°角，使沙子得到了最大程度的回收，增加了沙子利用率，降低了喷砂的费用，提高了喷砂的效率。

优选的，所述喷砂管道外侧设有二号孔，喷砂管道上设有清理模块，清理模块包括刷杆、刷子、转轮和一号杆；所述转轮通过固定轴固定连接于二号孔侧壁上，转轮与固定轴间转动连接，转轮中心轴与刷杆一端铰接，刷杆另一端与刷子固定连接；所述刷子通过一号杆与转轮偏心连接；一号杆与刷子和转轮均为铰接。沙子在喷砂管道内快速流动时，沙子冲击转轮旋转，转轮旋转带动一号杆一端旋转，在一号杆的带动下刷子摆动，对金属管材表面进行清理，避免金属管材表面粘附沙子；且弧形的刷子摆动使刷毛依次与金属管材表面接触对金属管材表面进行清理，避免了刷毛与金属管材长时间接触被高温软化、损坏，增加了刷子的利用率，提高了金属管材表面的清洁度。

优选的，所述转轮侧壁上均匀设有若干个通槽，金属管材上侧的喷砂管道上的转轮上没有通槽，且沙子在喷砂管道内运动时，沙子可冲击转轮上的2-3个通槽。喷砂管道内的沙子同时冲击转轮上的2到3个通槽侧壁，冲击力增加转轮的旋转速度，提高了刷子的清理能力，增加了金属管材表面的清洁度；沙子冲击转轮上的通槽，金属管材前后侧喷砂模块上通槽中的沙子可从通槽两端落回喷砂管道，避免了沙子被转轮带出喷砂管道，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率。

优选的，所述通槽为人字形。喷砂管道内的沙子喷到人字形的通槽内，沙子撞击人字形通槽侧壁，沙子从人字形通槽两侧落回喷砂管道，沙子撞击人字形通槽后更容易排出通槽，避免了沙子被转轮带出喷砂管道，增加了沙子的利用率，降低了喷砂的费用，提高了喷砂的效率。

优选的，所述壳体侧壁上设有两个三号槽，壳体侧壁上金属软片与喷砂管道中间设有金属弹片，金属弹片两端插入三号槽内；所述一号孔出孔角度沿着金属管材运动方向逐渐减小。沙子喷到金属管材表面，沙子冲力大，沙子从金属管材上反弹到壳体侧壁，沙子长期冲击壳体侧壁，容易对壳体侧壁侵蚀；在壳体侧壁上固定安装金属弹片，有利于避免壳体侧壁的侵蚀，增加喷砂模块的使用寿命，提高喷砂的效率；且金属弹片弹力比壳体侧壁大，提高了沙子在金属弹片上的回弹力，使沙子在负压的作用下更容易从一号孔回到喷砂管道内，增加了沙子的循环利用率，提高了喷砂的效率；一号孔的出孔角度沿着金属管材运动的方向逐渐减小，使从壳体通过一号孔进入喷砂管道的沙子运动方向和喷砂管道内的沙子运动方向一致，减少了沙子加速时间，提高了喷砂效率；且沙子冲击金属弹片，沙子被金属弹片弹起使沙子弹起的角度与一号孔的角度重合，避免沙子撞击到壳体顶壁上落回金属管材表面，提高了沙子的循环利用率，提高了喷砂的效率。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置，通过喷砂模管道与金属管材的配合，去除了金属管材表面的杂质、杂色及氧化层，且使金属管材表面获得了不同的粗糙程度，使金属管材表面的机械性能得到改善，因此提高了金属管材的抗疲劳性。

2.本发明所述的一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置，通过转轮与清理模块的配合，利用刷子对金属管材表面进行清理，避免金属管材表面粘附沙子，提高了金属管材喷砂的效率。

3.本发明所述的一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置，通过在转轮上设置人字形的通槽，使沙子撞击人字形通槽后更容易从通槽内排出，避免了沙子被转轮带出喷砂管道，增加了沙子的利用率，降低了喷砂的费用，提高了喷砂的效率。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1中C处的向视图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图4是图3中B处的向视图；

图中：金属管材1、喷砂模块2、扇叶21、喷砂管道22、壳体23、金属软片231、一号孔3、清理模块4、刷杆41、刷子42、转轮43、一号杆44、通槽5、金属弹片6。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示,本发明所述的一种基于喷砂工艺的钢材热轧工序表面氧化皮去除装置，包括金属管材1、喷砂模块2和控制器；所述控制器用于控制该装置的工作；所述金属管材1为长方体结构；所述喷砂模块2为四个，喷砂模块2对称分布于金属管材1四个侧面，喷砂模块2包括扇叶21、喷砂管道22和壳体23；所述壳体23一侧靠近金属管材1一端为金属软片231，金属软片231与壳体23固定连接，壳体23上端与管道下侧固定连接；所述喷砂管道22进口端通过固定轴固定安装扇叶21，喷砂管道22喷口端口径逐渐变小，喷砂管道22喷口端倾斜布置，且喷砂管道22喷口端倾斜方向与金属管材1运行方向相反；喷砂管道22靠近金属管材1一侧侧面上设有一号孔3，一号孔3与壳体23内部连通。工作时，金属管材1经过喷砂模块2时，控制器控制向喷砂管道22内通入沙子，快速流动的沙子带动扇叶21旋转，扇叶21旋转搅动流动的沙子，避免沙子堆积到喷砂管道22上，沙子由喷砂管道22喷口端喷到金属管材1上，由于沙子对金属管材1表面的冲击和切削作用，去除了金属管材1表面的杂质、杂色及氧化层，且使金属管材1表面获得了不同的粗糙程度，使金属管材1表面的机械性能得到改善，因此提高了金属管材1的抗疲劳性；且沙子吸热快，可对金属管材1进行冷却，增加了金属管材1的硬度，去除金属管材1上的内应力；沙子喷到金属管材1表面，沙子冲力大，沙子从金属管材1上反弹到壳体23侧壁，喷砂管道22内沙子流速大，避免了沙子从一号孔3落到壳体23内，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率；且喷砂管道22内沙子流速大，使喷砂管道22内一号孔3出口端产生了负压，壳体23内的气体由一号孔3被吸入喷砂管道22，反弹到壳体23侧壁上的沙子随着气体被吸回到喷砂管道22，且沙子在循环流动过程中沙子温度降低，进一步提高了沙子对金属管材1的降温效果，实现了沙子的循环利用，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述喷砂管道22喷口端与金属管材1间的角度为15°-35°。若喷砂管道22喷出的沙子与金属管材1间角度过大，则大量沙子不能反弹到壳体23侧壁，则大量沙子不能重新回到喷砂管道22内，提高了沙子的用量，增加了喷砂的工序，提高了喷砂的费用；若喷砂角度过小，则沙子部分喷到壳体23侧壁，减少了沙子的利用率，降低了喷砂的效果，降低了喷砂的质量；若沙子喷到壳体23内壁上，则沙子对壳体23内壁进行侵蚀，壳体23内壁容易被损坏，降低了喷砂模块2的使用寿命；控制喷砂管道22喷出的沙子与金属管材1间成15°到35°角，对壳体23进行了保护，增加了喷砂模块2的使用寿命，且保证了沙子冲击金属管材1的速度，增加了沙子对金属管材1表面的杂质、杂色及氧化层去除效果，增加了金属管材1表面的机械性能，提高了金属管材1的抗疲劳性；控制喷砂管道22喷出的沙子与金属管材1间成15°到35°角，使沙子得到了最大程度的回收，增加了沙子利用率，降低了喷砂的费用，提高了喷砂的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述喷砂管道22外侧设有二号孔，喷砂管道22上设有清理模块4，清理模块4包括刷杆41、刷子42、转轮43和一号杆44；所述转轮43通过固定轴固定连接于二号孔侧壁上，转轮43与固定轴间转动连接，转轮43中心轴与刷杆41一端铰接，刷杆41另一端与刷子42固定连接；所述刷子42通过一号杆44与转轮43偏心连接；一号杆44与刷子42和转轮43均为铰接。沙子在喷砂管道22内快速流动时，沙子冲击转轮43旋转，转轮43旋转带动一号杆44一端旋转，在一号杆44的带动下刷子42摆动，对金属管材1表面进行清理，避免金属管材1表面粘附沙子；且弧形的刷子42摆动使刷毛依次与金属管材1表面接触对金属管材1表面进行清理，避免了刷毛与金属管材1长时间接触被高温软化、损坏，增加了刷子42的利用率，提高了金属管材1表面的清洁度。

作为本发明的一种实施方式，所述转轮43侧壁上均匀设有若干个通槽5，金属管材1上侧的喷砂管道22上的转轮43上没有通槽5，且沙子在喷砂管道22内运动时，沙子可冲击转轮43上的2-3个通槽5。喷砂管道22内的沙子同时冲击转轮43上的2到3个通槽5侧壁，冲击力增加转轮43的旋转速度，提高了刷子42的清理能力，增加了金属管材1表面的清洁度；沙子冲击转轮43上的通槽5，金属管材1前后侧喷砂模块2上通槽5中的沙子可从通槽5两端落回喷砂管道22，避免了沙子被转轮43带出喷砂管道22，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述通槽5为人字形。喷砂管道22内的沙子喷到人字形的通槽5内，沙子撞击人字形通槽5侧壁，沙子从人字形通槽5两侧落回喷砂管道22，沙子撞击人字形通槽5后更容易排出，避免了沙子被转轮43带出喷砂管道22，增加了沙子的利用率，降低了喷砂的费用，提高了喷砂的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述壳体23侧壁上设有两个三号槽，壳体23侧壁上金属软片231与喷砂管道22中间设有金属弹片6，金属弹片6两端插入三号槽内；所述一号孔3出孔角度沿着金属管材1运动方向逐渐减小。沙子喷到金属管材1表面，沙子冲力大，沙子从金属管材1上反弹到壳体23侧壁，沙子长期冲击壳体23侧壁，容易对壳体23侧壁侵蚀；在壳体23侧壁上固定安装金属弹片6，有利于避免壳体23侧壁的侵蚀，增加喷砂模块2的使用寿命，提高喷砂的效率；且金属弹片6弹力比壳体23侧壁大，提高了沙子在金属弹片6上的回弹力，使沙子在负压的作用下更容易从一号孔3回到喷砂管道22内，增加了沙子的循环利用率，提高了喷砂的效率；一号孔3的出孔角度沿着金属管材1运动的方向逐渐减小，使从壳体23通过一号孔3进入喷砂管道22的沙子运动方向和喷砂管道22内的沙子运动方向一致，减少了沙子加速时间，提高了喷砂效率；且沙子冲击金属弹片6，沙子被金属弹片6弹起使沙子弹起的角度与一号孔3的角度重合，避免沙子撞击到壳体23顶壁上落回金属管材1表面，提高了沙子的循环利用率，提高了喷砂的效率。

具体工作流程如下：

工作时，金属管材1经过喷砂模块2时，控制器控制向喷砂管道22内通入沙子，快速流动的沙子带动扇叶21旋转，扇叶21旋转搅动流动的沙子，避免沙子堆积到喷砂管道22上，沙子由喷砂管道22喷口端喷到金属管材1上，由于沙子对金属管材1表面的冲击和切削作用，去除了金属管材1表面的杂质、杂色及氧化层，且使金属管材1表面获得了不同的粗糙程度，使金属管材1表面的机械性能得到改善，因此提高了金属管材1的抗疲劳性；且沙子吸热快，可对金属管材1进行冷却，增加了金属管材1的硬度，去除金属管材1上的内应力；沙子喷到金属管材1表面，沙子冲力大，沙子从金属管材1上反弹到壳体23侧壁，喷砂管道22内沙子流速大，避免了沙子从一号孔3落到壳体23内，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率；且喷砂管道22内沙子流速大，使喷砂管道22内一号孔3出口端产生了负压，壳体23内的气体由一号孔3被吸入喷砂管道22，反弹到壳体23侧壁上的沙子随着气体被吸回到喷砂管道22，且沙子在循环流动过程中沙子温度降低，进一步提高了沙子对金属管材1的降温效果，实现了沙子的循环利用，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率；控制喷砂管道22喷出的沙子与金属管材1间成15°到35°角，对壳体23进行了保护，增加了喷砂模块2的使用寿命，且保证了沙子冲击金属管材1的速度，增加了沙子对金属管材1表面的杂质、杂色及氧化层去除效果，增加了金属管材1表面的机械性能，提高了金属管材1的抗疲劳性；控制喷砂管道22喷出的沙子与金属管材1间成15°到35°角，使沙子得到了最大程度的回收，增加了沙子利用率，降低了喷砂的费用，提高了喷砂的效率；沙子在喷砂管道22内快速流动时，沙子冲击转轮43旋转，转轮43旋转带动一号杆44一端旋转，在一号杆44的带动下刷子42摆动，对金属管材1表面进行清理，避免金属管材1表面粘附沙子；且弧形的刷子42摆动使刷毛依次与金属管材1表面接触对金属管材1表面进行清理，避免了刷毛与金属管材1长时间接触被高温软化、损坏，增加了刷子42的利用率，提高了金属管材1表面的清洁度；喷砂管道22内的沙子同时冲击转轮43上的2到3个通槽5侧壁，冲击力增加转轮43的旋转速度，提高了刷子42的清理能力，增加了金属管材1表面的清洁度；沙子冲击转轮43上的通槽5，沙子可从通槽5落回喷砂管道22，避免了沙子被转轮43带出喷砂管道22，增加了沙子的利用率，提高了喷砂的效率；喷砂管道22内的沙子喷到人字形的通槽5内，沙子撞击人字形通槽5侧壁，沙子从人字形通槽5两侧落回喷砂管道22，沙子撞击人字形通槽5后更容易排出，避免了沙子被转轮43带出喷砂管道22，增加了沙子的利用率，降低了喷砂的费用，提高了喷砂的效率；沙子喷到金属管材1表面，沙子冲力大，沙子从金属管材1上反弹到壳体23侧壁，沙子长期冲击壳体23侧壁，容易对壳体23侧壁侵蚀；在壳体23侧壁上固定安装金属弹片6，有利于避免壳体23侧壁的侵蚀，增加喷砂模块2的使用寿命，提高喷砂的效率；且金属弹片6弹力比壳体23侧壁大，提高了沙子在金属弹片6上的回弹力，使沙子在负压的作用下更容易从一号孔3回到喷砂管道22内，增加了沙子的循环利用率，提高了喷砂的效率；一号孔3的出孔角度沿着金属管材1运动的方向逐渐减小，使从壳体23通过一号孔3进入喷砂管道22的沙子运动方向和喷砂管道22内的沙子运动方向一致，减少了沙子加速时间，提高了喷砂效率；且沙子冲击金属弹片6，沙子被金属弹片6弹起使沙子弹起的角度与一号孔3的角度重合，避免沙子撞击到壳体23顶壁上落回金属管材1表面，提高了沙子的循环利用率，提高了喷砂的效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。