CN102922398B - 一种除锈装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种除锈装置，其主要包括顶紧装置、本体、除锈轮、传动控制装置。顶紧装置包括顶锥、锁紧块、夹持块、自锁块、挡块。利用顶锥将除锈杆顶紧，通过锁紧块与夹持块配合将除锈杆锁紧。通过锁紧块与自锁块、挡块之间的配合实现自锁和固定。本体为框架结构，包括齿条和若干导轨。除锈轮为多束钢丝球绕制成型，其外形为圆盘状，并具有弹性。传动控制装置包括控制箱及多个电机。通过控制除锈轮转动、除锈轮平动及除锈杆转动，实现除锈杆的除锈。本发明所述的除锈装置不仅能对带有台阶的金属管或带有台阶的金属杆除锈，特别适合建筑行业碗式横立杆的除锈，除锈效率高，不存在除锈“死角”，除锈效果好，而且操作十分简便，普通工人即可操作。

Description

一种除锈装置

技术领域

本发明涉及一种除锈装置，特别涉及一种带有台阶的金属管或带有台阶的金属杆的除锈装置，更进一步地，特别涉及建筑行业碗式横立杆的除锈装置。

背景技术

现有的对金属棒、金属管或金属杆的外表面除锈方法包括酸洗除锈和机械除锈。酸洗除锈效果比较好，但是容易产生大量的废酸，严重污染水体、土壤等，同时也对所除锈的棒料或杆料等有一定的腐蚀。机械除锈方式使用比较普遍，一般可以分为手动除锈和电动除锈。手动除锈劳动强度大，除锈过程中散发的锈粉和灰尘严重污染环境，危害操作工人的身体健康，而除锈效果一般，因此，通常更多采用电动除锈。为了提高除锈效果，降低除锈劳动强度，人们发明了各式各样的电动除锈机械。如中国专利CN92216743.5、CN93240291.7、CN97232799.1、CN02280759.4等都分别提出了一种除锈机械。但正如中国专利CN200610141759.7背景技术中所揭示的那样，这些除锈机械容易产生除锈死角，并且结构复杂，很难对带有台阶的金属管或金属棒进行除锈。而CN200610141759.7所提供的除锈机械，虽然解决死角问题，但其结构也比较复杂，也不适合带有台阶的金属管或金属棒进行除锈。CN200820233519.4提供了一种“可调式钢管外壁除锈机”，适当调整其技术方案后可以对带有台阶的金属管或金属棒进行除锈，但是其采用多组钢丝轮进行除锈，设备动力大，浪费能源。因此人们针对不同场合使用的金属棒或金属杆提出各自不同的除锈装置。中国专利CN200710065040.4公开了一种“油管外壁除锈装置”，CN200810124011.5公开了一种“机车车轴除锈机”，但是这些除锈装置也不适合对带有台阶的金属管或金属棒进行除锈，结构也比较复杂。

在建筑行业，大量搭建和使用脚手架。而搭建脚手架的主要材料就是碗式横立杆及其扣件。为了相互扣紧，横立杆的中间部位分布有若干扣碗。在建筑工地，由于横立杆充分暴露在室外，其经常会受到日晒雨淋等侵袭而导致外表面生锈。对于碗式横立杆的除锈一直没有很好的技术解决方案。上述专利所提供的技术方案很难对碗式横立杆进行除锈，其主要原因有：一是横立杆中间存在扣碗，类似于台阶，一般除锈机械难以适用；二是横立杆的两端及扣碗的部位容易产生除锈死角。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种针对带有台阶的金属管或带有台阶的金属杆的除锈装置，特别适合建筑行业碗式横立杆的除锈。

本发明所述的除锈装置包括：

顶紧装置，顶紧装置包括顶锥、锁紧块、夹持块、自锁块、挡块，顶锥包括左顶锥和右顶锥，左顶锥和右顶锥设置在横立杆两端并将其顶紧，横立杆的扣碗开口朝向右顶锥，右顶锥为主动，左顶锥为从动，螺栓和螺母将夹持块和锁紧块连接锁紧，自锁块将锁紧块自锁，自锁块和挡块将手柄固定；

本体，本体为框架结构，包括齿条和若干导轨，顶紧装置在导轨上滑动，两个下导轨之间设置有齿条，齿条与齿轮啮合带动除锈轮平行移动；

除锈轮，除锈轮为多束钢丝球缠绕绕制成型，其外形为圆盘状；以及

传动控制装置，传动控制装置包括控制箱及多个电机，电机驱动横立杆转动以及驱动除锈轮的转动与平行移动，控制箱为电机输送电源，并进行开关切换和除锈参数控制。

本发明所述的除锈装置，其特征在于，所述锁紧块包括孔、斜面、手柄、背面，锁紧块的前端设置有孔，锁紧块的中部设置有凸起的斜面，自锁块在斜面上实现自锁，锁紧块的下部设置有细长的手柄，手柄的背面与挡块的斜面贴合在一起。

本发明所述的除锈装置，其特征在于，所述自锁块的夹角为自锁角。

本发明所述的除锈装置，其特征在于，所述挡块的夹角不小于5°，且不大于30°。

本发明所述的除锈装置，其特征在于，所述夹持块包括顶锥部、连接部、锁紧部、孔，顶锥部设置在夹持块的前端，锁紧部为倒置的“Y”状，锁紧部上设置有孔，连接部将顶锥部和锁紧部连接在一起。

本发明所述的除锈装置，其特征在于，所述除锈轮为倾斜设置，其倾斜夹角不小于60°，且不大于75°，除锈轮的旋转方向与横立杆转动方向相同。

本发明所述的除锈装置，其特征在于，所述除锈轮的平动速度和转动速度，以及横立杆的转动速度配合关系如下：

除锈轮平动速度：   不小于0.045米/秒，且不大于0.05米/秒

横立杆转动速度：   不小于50转/分钟，且不大于65转/分钟

除锈轮转动速度：   不小于1000转/分钟，且不大于1500转/分钟。

本发明所述的除锈装置，其特征在于，所述除锈轮的平动速度和转动速度，以及横立杆的转动速度优选配合关系如下：

除锈轮平动速度：   0.048米/秒

横立杆转动速度：   61转/分钟

除锈轮转动速度：   1200转/分钟。

本发明与现有技术相比较，本发明所述的除锈装置不仅能对带有台阶的金属管或带有台阶的金属杆除锈，特别适合建筑行业碗式横立杆的除锈，除锈效率高，不存在除锈“死角”，除锈效果好，而且操作十分简便，普通工人即可操作。

附图说明

图1为本发明所述碗式横立杆结构示意图，

图2为本发明所述除锈装置的主视图，

图3为本发明所述除锈装置的俯视图(图中未示出除锈轮)，

图4为本发明所述除锈装置的顶紧装置安装结构示意图，

图5为本发明所述除锈装置的顶紧装置位置配合关系示意图，

图6为本发明所述除锈装置的顶紧装置结构分解示意图，

图7为本发明所述除锈装置的夹持块结构示意图，

图8为本发明所述除锈装置的除锈轮位置关系示意图。

其中：

10—横立杆、11—扣碗、20—顶紧装置、21—顶锥、21a—左顶锥、21b—右顶锥、22—锁紧块、22a—孔、22b—斜面、22c—手柄、22d—背面、23—夹持块、23a—顶锥部、23b—连接部、23c—锁紧部、23d—孔、24—自锁块、24a—配合面、25—挡块、25a—斜面、26—螺栓、27—螺母、30—本体、31—导轨、32—导轨、33—导轨、34—导轨、35—齿条、36—支撑架、37—支撑架、38—滚轮、40—除锈轮、50—传动控制装置、51—电机、52—控制箱。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1所示，为本发明所述碗式横立杆结构示意图。碗式横立杆10为中空结构，在其外表面设置有若干扣碗11，扣碗11与扣件配合在一起使用，搭建起牢固的脚手架。

如图2所示，为本发明所述除锈装置的主视图，图3所示为本发明所述除锈装置的俯视图。为进一步阐述本发明所述的除锈装置的各个细节，图3中并未示出除锈轮。本发明所述除锈装置包括顶紧装置20、本体30、除锈轮40、传动控制装置50。顶紧装置20、除锈轮40和传动控制装置50设置在本体30上。除锈装置的本体30为框架结构，本体30包括第一导轨31、第二导轨32、第三导轨33、第四导轨34、齿条35、支撑架36、支撑架37、滚轮38。第一导轨31、第二导轨32、第三导轨33、第四导轨34设置在本体30的四个角，并用支撑架36和支撑架37将其固定连接成一个整体。第一导轨31、第二导轨32在除锈装置的正面，第三导轨33、第四导轨34在除锈装置的背面，其中第二导轨32和第四导轨34设置在除锈装置的底部(可以参照图3)。在第二导轨32和第四导轨34之间还设置有齿条35，齿条35固定在本体30上，并与齿轮(图中未示出)啮合。齿条35与齿轮啮合进而带动除锈轮40沿A向平行移动。在本体30的底部设置有滚轮38。利用滚轮38可以很方便地移动本发明所述的除锈装置。

在本体30上部靠近第一导轨31附近设置有顶紧装置20。顶紧装置20包括顶锥21、锁紧块22、夹持块23、自锁块24、挡块25、螺栓26、螺母27。顶紧装置20设置有对应的两个顶锥21，即左顶锥21a和右顶锥21b，其主要是用来将横立杆10的两端顶紧，其中右顶锥21b为主动旋转，左顶锥21a为从动旋转。右顶锥21b设置在转轴(图中未示出)的前端，由电机51带动转轴旋转，即带动右顶锥21b旋转，利用静摩擦力再带动横立杆10旋转。因此，当右顶锥21b旋转时，横立杆10跟随顶锥21一起旋转。利用螺栓26和螺母27配合，夹持块23将锁紧块22夹持在一起。利用自锁块24将锁紧块22自动锁紧，不需要其他配套装置。挡块25配合锁紧块22一起使用，以防止锁紧块22晃动，并增大锁紧块22解锁阻力。在顶紧装置20所有结构中，除了横立杆10尾端的右顶锥21b外，其余部位全部都在第一导轨31上，并且可以在第一导轨31上沿A向自由滑动。由于横立杆10长度各不相同，因此拖动除锈装置前端的顶紧装置20，即可将不同长度的横立杆10顶紧。

除锈轮40主要是用来给横立杆10外表面打磨和除锈。除锈轮40采用多束钢丝球缠绕在一起，其外形为圆盘状，类似于砂轮的形状，并具有弹性。由于除锈轮40材质为钢丝球，其具有一定硬度，可以用来打磨和除锈。另外，由于钢丝球在一定范围内还具备弹性变形的能力，因此，除锈轮40采用钢丝球作为材质，当在除锈过程中遇到台阶时，除锈轮40的旋转轴心不需要发生位移，仅依靠钢丝球材料本身的弹性变形即可顺利通过台阶。因此，本发明所述的除锈轮40非常适合用于对带有台阶的金属管或金属棒等进行除锈。

传动控制装置50包括电机51、控制箱52。本发明所述的除锈装置设置有若干电机51，以驱动除锈轮40沿A向平行移动以及除锈轮40沿C向的自转。另外横立杆10配备电机51以驱动其自转。控制箱52设置在本体30的端部。控制箱52主要是用来给各电机51提供电源，并进行电路切换和除锈参数控制等。

如图4所示，为本发明所述除锈装置的顶紧装置20安装结构示意图，图5为顶紧装置20位置配合关系示意图，图6为顶紧装置20结构分解示意图，图7为夹持块23结构示意图。图4～图7可以结合在一起来看，以便进一步了解本发明的实质。图6中，锁紧块22的前端设置有孔22a，螺栓26穿过孔22a，这样锁紧块22可以以螺栓26为轴进行旋转。锁紧块22的中部设置有凸起的斜面22b，自锁块24设置有配合面24a。当旋转锁紧块22时，斜面22b和配合面24a可以紧密贴合在一起。配合面24a与垂直面之间存在夹角α。由于材料和表面粗糙度等的影响，调整夹角α，自锁块24在锁紧块22上实现自锁，因此α角为两者的自锁角。锁紧块22还设置有细长的手柄22c。在图6中，垂直于纸面向外提起手柄22c，锁紧块22可以很省力地以螺栓26为轴进行旋转。在手柄22c上，与斜面22b相对应的另一侧设置有背面22d。在挡块25上，与锁紧块22接触的一侧设置有斜面25a。当自锁块24与锁紧块22实现自锁时，斜面25a与背面22d紧密贴合在一起。斜面25a与垂直面存在一夹角β。为了使斜面25a与背面22d紧密贴合在一起，夹角β一般控制在0°～45°范围内，通常将β设置在5°～30°范围内。

如图6和图7所示，夹持块23主要有两个作用，一是将左顶锥21a顶紧，不让其沿第一导轨31平行移动，二是利用夹持块23与锁紧块22相互配合，并将锁紧块22自动锁紧，使顶紧装置20无法沿第一导轨31平行移动。为了将左顶锥21a顶紧，在夹持块23上设置有顶锥部23a，顶锥部23a内部设置有轴承，这样左顶锥21a可以相对顶锥部23a实现自转。夹持块23设置有锁紧部23c，锁紧部23c为倒置的“Y”状。在锁紧部23c上设置有孔23d，用于穿过螺栓26。锁紧部23c与顶锥部23a之间设置有连接部23b，连接部23b将两者连接在一起。这样，利用螺栓26和螺母27配合，将夹持块23与锁紧块22夹持锁紧在一起。再通过锁紧块22与自锁块24配合将顶紧装置20自锁，最终使顶紧装置20无法沿第一导轨31平行移动，同时实现顶紧与锁紧功能。

如图8所示，为本发明所述除锈装置的除锈轮40位置关系示意图。本发明所述的除锈轮40为倾斜设置，其中心线(并非其旋转轴)与横立杆10的中心线存在一夹角，即锐角γ。由于本发明所述的除锈装置是依靠除锈轮40材质本身的弹性变形来通过设置在横立杆10上的扣碗11，因此夹角γ对除锈装置的除锈效果和使用寿命有较大影响。如果γ很大，如γ接近90°，即除锈轮40旋转轴与横立杆10的中心线接近平行，此时除锈轮40通过扣碗11时，除锈轮40弹性变形量最大，有可能导致钢丝球发生塑性变形；如果γ很小，如γ接近0°，即除锈轮40旋转轴与横立杆10的中心线接近垂直，除锈轮40依靠其侧面的钢丝球发生弹性变形，也容易导致钢丝球发生塑性变形，并且其除锈效率降低。实际上，夹角γ与扣碗11形状和尺寸有关。通常，夹角γ控制在60°～75°范围内，即60°≤γ≤75°。

除锈轮40的旋转方向和横立杆10的自转方向对除锈效率也有一定影响。除锈效率最高的旋转方向应该是：除锈轮40和横立杆10两者之间的接触部位相对逆向转动。这样对于除锈轮40和横立杆10的转动方向来说，就是两者旋转方向相同，即如图8所示的除锈轮40沿C向旋转，并且横立杆10沿B向旋转。从图8右视图的角度来看，两者都为顺时针旋转。

除锈轮40沿C向的转速Vc、除锈轮40沿A向平行移动速度Va及横立杆10沿B向的转速Vb都对除锈效果和除锈效率有很大影响。三种速度之间应相互配合，过快或过慢的速度出现问题如下：

因此，根据横立杆10的外形尺寸大小，三种速度之间的配合关系如下：

本发明所述除锈装置的除锈工作方法如下：

步骤一：松开顶紧装置20，将顶紧装置20在第一导轨31上沿A向左右平行移动至合适位置，再将横立杆10的一端顶在右顶锥21b上，并且扣碗11开口朝向右顶锥21b；然后将横立杆10的另一端顶在左顶锥21a上，向下拉动手柄22c，使其在自锁块24和挡块25之间实现自锁；此时，横立杆10在左顶锥21a和右顶锥21b之间顶紧，并且顶紧装置20在第一导轨31上被锁紧；

步骤二：开启电机51，使横立杆10在右顶锥21b的带动下沿B向旋转；

步骤三：开启除锈轮40，使其沿C向旋转；

步骤四：移动除锈轮40，使其最下端与横立杆10最左端外表面接触；

步骤五：开启除锈轮40，使其沿A向平行移动；

步骤六：在控制箱52内电路控制作用下，除锈轮40平行移动达到设定时间，除锈轮40自动停止平行移动；

步骤七：将除锈轮40从横立杆10处移开；

步骤八：关闭电机51，使横立杆10停止旋转；

步骤九：手动向上旋转手柄22c，使顶紧装置20松开；

步骤十：在第一导轨31上移动顶紧装置20，取出横立杆10。

重复以上各个步骤，即可不断对横立杆10进行除锈。这种除锈方式，不仅除锈效率高，不存在除锈“死角”，除锈效果好，而且横立杆10自动实现锁紧，操作简便，普通工人即可操作。

以上技术方案揭示了本发明所述的除锈装置的具体结构和除锈方法，实际上可以根据所要除锈的金属棒、金属杆以及金属管外形尺寸大小，适当调整转速和相应结构，例如将顶锥21改成套筒结构形式，同样也可以对其进行除锈，这并不脱离本发明的实质。

Claims (7)

1.一种除锈装置，其特征在于，所述除锈装置包括：

顶紧装置(20)，顶紧装置(20)包括顶锥(21)、锁紧块(22)、夹持块(23)、自锁块(24)、挡块(25)，顶锥(21)包括左顶锥(21a)和右顶锥(21b)，左顶锥(21a)和右顶锥(21b)设置在横立杆(10)两端并将其顶紧，横立杆(10)的扣碗(11)开口朝向右顶锥(21b)，右顶锥(21b)为主动，左顶锥(21a)为从动，螺栓(26)和螺母(27)将夹持块(23)和锁紧块(22)连接锁紧，自锁块(24)将锁紧块(22)自锁，自锁块(24)和挡块(25)将手柄(22c)固定，所述夹持块(23)包括顶锥部(23a)、连接部(23b)、锁紧部(23c)、孔(23d)，顶锥部(23a)设置在夹持块(23)的前端，锁紧部(23c)为倒置的“Y”状，锁紧部(23c)上设置有孔(23d)，连接部(23b)将顶锥部(23a)和锁紧部(23c)连接在一起；

本体(30)，本体(30)为框架结构，包括第一导轨(31)、第二导轨(32)、第三导轨(33)、第四导轨(34)和齿条(35)，顶紧装置(20)在第一导轨(31)上滑动，第二导轨(32)和第四导轨(34)之间设置有齿条(35)，齿条(35)与齿轮啮合带动除锈轮(40)平行移动；

除锈轮(40)，除锈轮(40)为多束钢丝球缠绕绕制成型，其外形为圆盘状，并具有弹性；以及

传动控制装置(50)，传动控制装置(50)包括控制箱(52)及多个电机(51)，电机(51)驱动横立杆(10)转动以及驱动除锈轮(40)的转动与平行移动，控制箱(52)为电机(51)输送电源，并进行开关切换和除锈参数控制。

2.如权利要求1所述的除锈装置，其特征在于，所述锁紧块(22)包括孔(22a)、斜面(22b)、手柄(22c)、背面(22d)，锁紧块(22)的前端设置有孔(22a)，锁紧块(22)的中部设置有凸起的斜面(22b)，自锁块(24)在斜面(22b)上实现自锁，锁紧块(22)的下部设置有细长的手柄(22c)，手柄(22c)的背面(22d)与挡块(25)的斜面(25a)贴合在一起。

3.如权利要求1或2所述的除锈装置，其特征在于，所述自锁块(24)的夹角α为自锁角。

4.如权利要求1或2所述的除锈装置，其特征在于，所述挡块(25)的夹角β不小于5°，且不大于30°。

5.如权利要求1所述的除锈装置，其特征在于，所述除锈轮(40)为倾斜设置，其夹角γ不小于60°，且不大于75°，除锈轮(40)的旋转方向与横立杆(10)转动方向相同。

6.如权利要求1或5所述的除锈装置，其特征在于，所述除锈轮(40)的速度Va和Vc，以及横立杆(10)的速度Vb配合关系如下：

速度Va：   不小于0.045米/秒，且不大于0.05米/秒

速度Vb：   不小于50转/分钟，且不大于65转/分钟

速度Vc：   不小于1000转/分钟，且不大于1500转/分钟。

7.如权利要求1或5所述的除锈装置，其特征在于，所述除锈轮(40)的速度Va和Vc，以及横立杆(10)的速度Vb优选配合关系如下：

速度Va：   0.048米/秒

速度Vb：   61转/分钟

速度Vc：   1200转/分钟。