CN103465174A - 型钢的多角度抛丸除鳞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种型钢的多角度抛丸除鳞装置。包括1~3个结构相同的浆料抛射除鳞机构、风干机构与除鳞浆料回收循环机构；1~3个浆料抛射除鳞机构、风干机构依次排布连接，型钢水平依次通过1~3个浆料抛射除鳞机构与风干机构，除鳞浆料回收循环系统与浆料抛射除鳞机构连接；在除鳞室位于型钢上、下方位置各固定安装有两个浆料抛射器，在除鳞室位于型钢上方的左、右侧各安装有一个浆料抛射器；浆料抛射除鳞机构的每个除鳞室的两侧各设有两根冲洗管，两根冲洗管分别位于型钢的上、下方，冲洗管一端伸入到除鳞室内。本发明高效、环保、节能、无二次污染：利用水和金属磨料实现型钢表面的除鳞，提高了型钢的除鳞效率，成本降低，对环境无污染。
Description
技术领域
本发明涉及了一种型钢除鳞装置，尤其是涉及一种型钢的多角度抛丸除鳞装置。
背景技术
目前现有的型钢除鳞方式：
1、工具除鳞主要使用钢丝刷等工具对钢材表面进行打磨，可以去除松动或翘起的氧化皮、铁锈、焊渣等。手动工具除鳞能达到Sa2级。但工具除鳞效率低无法实现产品自动化，且对人体危害比较大。
2、酸洗除鳞化学酸洗可以去除氧化皮、铁锈、旧涂层。化学清洗虽然能使表面达到一定的清洁度和粗糙度，但酸洗容易出现过腐蚀和氢脆问题，酸雾对人体和环境有危害。
3、喷丸除鳞喷丸是以金属弹丸，利用压缩空气或机械离心力为动力和摩擦力来除去金属锈蚀的方法。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸对型钢的处理，容易使工件变形，对环境污染大，且仅能密闭的空间操作。
4、浆料除鳞，虽然美国专利US7601226和US6814815对型钢除鳞和用钢刷清扫型钢做了相应的描述，但此种方法清洗过后的型钢与空气接触会马上返锈，用钢刷无法清除型钢表面二次返修的痕迹，且表面的细小颗粒用钢刷和常压水无法彻底清除。生产出的型钢表面比较脏。
发明内容
为了克服上述原有型钢上下表面除鳞设备的缺点，本发明的目的是提供一种型钢的多角度抛丸除鳞装置，通过一种周向多角度布置的抛射除鳞机构去除型钢表面金属锈蚀，达到环保、节能、高效和美观的除鳞效果。
本发明的技术方案是：
本发明装置包括1~3个结构相同的浆料抛射除鳞机构、风干机构与除鳞浆料回收循环机构；1~3个浆料抛射除鳞机构、风干机构依次排布连接，型钢水平依次通过1~3个浆料抛射除鳞机构与风干机构，除鳞浆料回收循环系统与浆料抛射除鳞机构连接。
所述的浆料抛射除鳞机构：包括除鳞室、除鳞机架、四根冲洗管与六个结构相同的浆料抛射器；除鳞室固定在除鳞机架上，除鳞机架两侧上均设有托辊和压辊，托辊和压辊之间的型钢水平通过除鳞室的中心，除鳞室的下方设有除鳞室浆料回收接口；在除鳞室位于型钢上方、下方位置各固定安装有两个浆料抛射器，在除鳞室位于型钢上方的左、右侧各安装有一个浆料抛射器，位于型钢上方或下方位置的两个浆料抛射器前后错位布置；浆料抛射除鳞机构的每个除鳞室的两侧各设有两根冲洗管，每侧的两根冲洗管分别位于型钢的上方、下方，冲洗管一端伸入到除鳞室内，冲洗管另一端与除鳞浆料回收循环机构的高压入水口连接，冲洗管上均匀布置有喷嘴；
所述的风干机构：包括风干室、两个吹气管与压缩空气入口；风干室在型钢上、下方位置均固定有一字形的吹气管，两个吹气管的一端相连接后与压缩空气入口连接，两个吹气管的另一端密封，两个吹气管上均布有吹气喷嘴；
所述的除鳞浆料回收循环机构：包括沉淀池、废料桶、螺旋输送器、喷射泵、放料阀、闸阀、冲洗阀、浆料泵、污水泵、清水泵、分离器、水处理系统、废料桶和高压泵；沉淀池安装在浆料抛射除鳞机构的除鳞室下方，沉淀池依次分为三个区域，三个区域分别用隔板隔开，三个沉淀区域分别为第一沉淀区域、第二沉淀区域与第三污水区域，第一沉淀区域内装有金属磨料和水；螺旋输送器安装在废料桶底部，螺旋输送器出口、除鳞室的除鳞室浆料回收接口、分离器的分离器磨料出口均接入沉淀池内的第一沉淀区域；放料阀一端与沉淀池的第一沉淀区域底部出口连接，放料阀另一端与喷射泵进料口连接，喷射泵出料口与所述的浆料抛射器连接；浆料泵入口与沉淀池的第二沉淀区域底部出口连接，浆料泵出口经管路与分离器的分离器入口连接，污水泵入口与沉淀池的第三污水区域底部出口连接，分离器的分离器出水口和污水泵出口相连接后再与水处理系统的水处理系统入水口连接，废料桶放置在水处理系统的水处理系统排污口下方，水处理系统的水处理系统出水口分别与清水泵和高压泵的入口连接，清水泵出口经闸阀与喷射泵进水口连接，高压泵出口经冲洗阀与高压入水口连接；
所述的浆料抛射器：包括除鳞电机、叶轮与叶轮罩壳；除鳞电机输出轴的一端固定有叶轮罩壳，除鳞电机的输出轴上装有叶轮，叶轮罩壳与除鳞室连接，叶轮罩壳与除鳞室连接的一侧开口，浆料抛射器的除鳞电机均使得各自通过叶轮抛射出的浆料朝向型钢中心，叶轮罩壳经浆料管道与除鳞浆料回收循环机构的喷射泵出料口连接。
所述的位于型钢上方或下方位置的浆料抛射器的叶轮中心轴与型钢所在平面的夹角呈15度，位于型钢上方的左侧或右侧位置的浆料抛射器的叶轮所在的旋转平面与水平面呈10～20度。
所示的沉淀池第一沉淀区域与第二沉淀区域之间的隔板低于第二沉淀区域与第三污水区域之间的隔板。
所述的叶轮包含八个叶片。
本发明具有的有益效果是：
1)本发明可以利用水和金属磨料的混合物在高速离心力的作用下，实现型钢上下表面的除鳞功能，提高了型钢的除鳞效率。
2)采用水和金属磨料的混合物对型钢表面清洗。使用成本降低，且对环境无污染。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是每个浆料抛射除鳞机构中浆料抛射器的除鳞示意图。
图4是图3的侧视图。
图5是浆料抛射除鳞机构布置图。
图6是除鳞浆料回收循环结构图。
图中：1、除鳞电机，2、叶轮，3、浆料管道，4、型钢，5、叶轮甩出的浆料，6、叶轮罩壳，7、除鳞室，8、压辊，9、托辊，10、进料门，11、进料窗口，12、除鳞机架，13、除鳞室浆料回收接口，14、浆料回收接口，15、一级除鳞机构，16、二级除鳞机构，17、水处理系统排污口，18、冲洗管，19、高压入水口，20、废料桶，21、高压泵，22、风干室，23、吹气管，24、压缩空气入口，25、沉淀池，26、金属磨料，27、低浓度浆料，28、污水，29、磨料桶，30、螺旋输送器，31、放料阀，32、喷射泵，33、闸阀，34、冲洗阀，35、浆料泵，36、污水泵，37、清水泵，38、水处理系统出水口，39、分离器，40、分离器入口，41、分离器磨料出口，42、分离器出水口，43、水处理系统入水口，44、水处理系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2所示，包括1~3个结构相同的浆料抛射除鳞机构、风干机构与除鳞浆料回收循环机构；1~3个浆料抛射除鳞机构、风干机构依次排布连接，型钢4水平依次通过1~3个浆料抛射除鳞机构与风干机构，除鳞浆料回收循环系统与浆料抛射除鳞机构连接。
如图5所示，所述的浆料抛射除鳞机构：包括除鳞室7、除鳞机架12、四根冲洗管18与六个结构相同的浆料抛射器；除鳞室7固定在除鳞机架12上，除鳞机架12两侧上均设有托辊9和压辊8，托辊9和压辊8之间的型钢4水平通过除鳞室7的中心，除鳞室7的下方设有除鳞室浆料回收接口13；如图3所示，在除鳞室7位于型钢4上方、下方位置各固定安装有两个浆料抛射器，其轴线与走钢面成15度角（如图1、图4所示）；如图3所示，在除鳞室7位于型钢4上方的左、右侧各安装有一个浆料抛射器，其轴线与型钢横截面成15度角（如图5所示）；位于型钢4上方或下方位置的两个浆料抛射器前后错位布置；
这样六个浆料抛射器的布置方式可以减少反弹浆料和叶轮甩出的浆料5的干涉，最大程度的保证金属弹丸对锈蚀的磨削、打击作用，从而大大提高了除鳞效果；在除鳞室7位于型钢4上方的左、右侧各安装有一个浆料抛射器可以去除上下浆料抛射除鳞机构难以去除的型钢左右侧面的锈蚀；左、右侧安装的浆料抛射器、上下两侧安装时浆料抛射器除鳞的范围是基本相同的、位于相反的平面内（如图3～图5示），这样可以抵消其对型钢的冲击；浆料抛射除鳞机构的每个除鳞室7的上下左右侧各设有两根冲洗管18，其轴线与型钢四个面各成45~60度角布置，这样的布置方式可以保证冲洗效果，将鳞皮及金属弹丸冲走。
浆料抛射除鳞机构的每个除鳞室7的两侧各设有两根冲洗管18，每侧的两根冲洗管18分别位于型钢4的上方、下方，冲洗管18一端伸入到除鳞室7内，冲洗管18另一端与除鳞浆料回收循环机构的高压入水口19连接，冲洗管18上均匀布置有喷嘴；在除鳞室7内的四根冲洗管18位于同一平面内；
如图1、图2所示，所述的风干机构：包括风干室22、两个吹气管23与压缩空气入口24；风干室22在型钢4上、下方位置均固定有一字形的吹气管23，两个吹气管23的一端相连接后与压缩空气入口24连接，两个吹气管23的另一端密封，两个吹气管23上均布有吹气喷嘴；
如图6所示，所述的除鳞浆料回收循环机构：包括沉淀池25、废料桶20、螺旋输送器30、喷射泵32、放料阀31、闸阀33、冲洗阀34、浆料泵35、污水泵36、清水泵37、分离器39、水处理系统44、废料桶20和高压泵21；沉淀池25安装在浆料抛射除鳞机构的除鳞室7下方，沉淀池25依次分为三个区域，三个区域分别用隔板隔开，三个沉淀区域分别为第一沉淀区域①、第二沉淀区域②与第三污水区域③，第一沉淀区域①内装有金属磨料26和水；螺旋输送器30安装在废料桶20底部，螺旋输送器30出口、除鳞室7的除鳞室浆料回收接口13、分离器39的分离器磨料出口41均接入沉淀池25内的第一沉淀区域①；放料阀31一端与沉淀池25的第一沉淀区域①底部出口连接，放料阀31另一端与喷射泵32进料口连接，喷射泵32出料口与所述的浆料抛射器连接；浆料泵35入口与沉淀池25的第二沉淀区域②底部出口连接，浆料泵35出口经管路与分离器39的分离器入口40连接，污水泵36入口与沉淀池25的第三污水区域③底部出口连接，分离器39的分离器出水口42和污水泵36出口相连接后再与水处理系统44的水处理系统入水口43连接，废料桶20放置在水处理系统44的水处理系统排污口17下方，水处理系统44的水处理系统出水口38分别与清水泵37和高压泵21的入口连接，清水泵37出口经闸阀33与喷射泵32进水口连接，高压泵21出口经冲洗阀34与高压入水口19连接；
如图4、图5所示，所述的浆料抛射器：包括除鳞电机1、叶轮2与叶轮罩壳6；除鳞电机1输出轴的一端固定有叶轮罩壳6，除鳞电机1的输出轴上装有叶轮2，叶轮罩壳6与除鳞室7连接，叶轮罩壳6与除鳞室7连接的一侧开口，浆料抛射器的除鳞电机1均使得各自通过叶轮2抛射出的浆料朝向型钢4中心，叶轮罩壳6经浆料管道3与除鳞浆料回收循环机构的喷射泵32出料口连接。
所述的位于型钢4上方或下方位置的浆料抛射器的叶轮2中心轴与型钢4所在平面的夹角呈15度，位于型钢4上方的左侧或右侧位置的浆料抛射器的叶轮2所在的旋转平面与水平面呈10～20度。
所示的沉淀池25第一沉淀区域①与第二沉淀区域②之间的隔板低于第二沉淀区域②与第三污水区域③之间的隔板。
所述的叶轮2包含8个叶片。
如图1所示，本发明的具体实施工作中采用两个浆料抛射除鳞机构，分别为一级除鳞机构15和二级除鳞机构16，具体过程如下：
1)型钢4从除鳞室进料门10一侧穿过进料窗口11进入除鳞室7，同时托辊9和压辊8夹紧型钢4，防止除鳞过程中型钢跳动。在图中所示为两级除鳞机构，一级除鳞机构15和二级除鳞机构16中各有六个相同的浆料抛射器。浆料从浆料管道3进入浆料抛射器的叶轮罩壳6内，浆料从叶轮2的中心进入，在叶轮2的旋转下被甩出，高速地打击到型钢表面。去除表面的锈迹和氧化铁皮以及其他附着物。叶轮中心轴与型钢表面呈15度夹角，减少反弹浆料和叶轮甩出的浆料5的干涉。可通过调整出料头与型钢的距离，及出料头和型钢输送方向的水平角度，控制喷射区域的宽度，使得叶轮甩出的浆料5更高效的对型钢除鳞。
如图2所示，除鳞室7上下面的两组电机旋转方向相反，如果左侧电机的叶轮2顺时针旋转，那么右侧电机的叶轮2逆时针旋转。同一面两组出料头错位布置，可以防止叶轮甩出的浆料5相互干涉。同理，左右两侧的两组电机旋转方向相反。
2)如图6所示，加工后的混合液从除鳞室7底部的浆料回收接口13流出至沉淀池25的第一沉淀区域①，大部分的金属磨料26沉淀在第一沉淀区域①底部，金属磨料26上方低浓度浆料27越过第一沉淀区域①、第二沉淀区域②之间的隔板流至第二沉淀区域②，含有少量较细磨料、铁锈以及其他杂质的污水28密度较小，在低浓度浆料27上方，污水28越过第二沉淀区域②、第三沉淀区域间的隔板流至第三沉淀区域。第二沉淀区域②的低浓度浆料27通过浆料泵35输送到分离器39，通过分离器39分离出的有用的金属磨料从分离器磨料出口41流回到沉淀池25的第一沉淀区域①，通过分离器39分离出的污水输送到水处理系统44；第三沉淀区域内的污水28通过污水泵36直接将污水输送到水处理系统44；第一沉淀区域①的金属磨料26通过放料阀31进入喷射泵32，水处理系统44出来的部分清水通过清水泵37输送至喷射泵32与磨料混合形成浆料，浆料通过浆料管道3进入浆料抛射器；水处理系统44出来的部分清水通过高压泵21形成高压水输送至冲洗水管18。
在初次使用时，先在第一沉淀区域①加入适量金属磨料，并往沉淀池25注水，水位刚好没过第二沉淀区域②、第三沉淀区域间的隔板，使第一沉淀区域①上半部分以及第二沉淀区域②、第三沉淀区域充满清水。
定期用螺旋输送器30往第一沉淀区域①加适量金属磨料，用来弥补在工作过程中损耗的金属磨料。
3)型钢4经过浆料抛射除鳞机构，输送至风干室22如图2所示。
加热压缩空气从压缩空气入口24进入吹气管23，在上下两个吹气管23上分别有一排气嘴，加热压缩空气从气嘴吹向型钢，来对型钢表面风干。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种型钢的多角度抛丸除鳞装置，其特征在于：包括1~3个结构相同的浆料抛射除鳞机构、风干机构与除鳞浆料回收循环机构；1~3个浆料抛射除鳞机构、风干机构依次排布连接，型钢（4）水平依次通过1~3个浆料抛射除鳞机构与风干机构，除鳞浆料回收循环系统与浆料抛射除鳞机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种型钢的多角度抛丸除鳞装置，其特征在于：所述的浆料抛射除鳞机构：包括除鳞室（7）、除鳞机架（12）、四根冲洗管（18）与六个结构相同的浆料抛射器；除鳞室（7）固定在除鳞机架（12）上，除鳞机架（12）两侧上均设有托辊（9）和压辊（8），托辊（9）和压辊（8）之间的型钢（4）水平通过除鳞室（7）的中心，除鳞室（7）的下方设有除鳞室浆料回收接口（13）；在除鳞室（7）位于型钢（4）上方、下方位置各固定安装有两个浆料抛射器，在除鳞室（7）位于型钢（4）上方的左、右侧各安装有一个浆料抛射器，位于型钢（4）上方或下方位置的两个浆料抛射器前后错位布置；浆料抛射除鳞机构的每个除鳞室（7）的两侧各设有两根冲洗管（18），每侧的两根冲洗管（18）分别位于型钢（4）的上方、下方，冲洗管（18）一端伸入到除鳞室（7）内，冲洗管（18）另一端与除鳞浆料回收循环机构的高压入水口（19）连接，冲洗管（18）上均匀布置有喷嘴；
所述的风干机构：包括风干室（22）、两个吹气管（23）与压缩空气入口（24）；风干室（22）在型钢（4）上、下方位置均固定有一字形的吹气管（23），两个吹气管（23）的一端相连接后与压缩空气入口（24）连接，两个吹气管（23）的另一端密封，两个吹气管（23）上均布有吹气喷嘴；
所述的除鳞浆料回收循环机构：包括沉淀池（25）、废料桶（20）、螺旋输送器（30）、喷射泵（32）、放料阀（31）、闸阀（33）、冲洗阀（34）、浆料泵（35）、污水泵（36）、清水泵（37）、分离器（39）、水处理系统（44）、废料桶（20）和高压泵（21）；沉淀池（25）安装在浆料抛射除鳞机构的除鳞室（7）下方，沉淀池（25）依次分为三个区域，三个区域分别用隔板隔开，三个沉淀区域分别为第一沉淀区域、第二沉淀区域与第三污水区域，第一沉淀区域内装有金属磨料（26）和水；螺旋输送器（30）安装在废料桶（20）底部，螺旋输送器（30）出口、除鳞室（7）的除鳞室浆料回收接口（13）、分离器（39）的分离器磨料出口（41）均接入沉淀池（25）内的第一沉淀区域；放料阀（31）一端与沉淀池（25）的第一沉淀区域底部出口连接，放料阀（31）另一端与喷射泵（32）进料口连接，喷射泵（32）出料口与所述的浆料抛射器连接；浆料泵（35）入口与沉淀池（25）的第二沉淀区域底部出口连接，浆料泵（35）出口经管路与分离器（39）的分离器入口（40）连接，污水泵（36）入口与沉淀池（25）的第三污水区域底部出口连接，分离器（39）的分离器出水口（42）和污水泵（36）出口相连接后再与水处理系统（44）的水处理系统入水口（43）连接，废料桶（20）放置在水处理系统（44）的水处理系统排污口（17）下方，水处理系统（44）的水处理系统出水口（38）分别与清水泵（37）和高压泵（21）的入口连接，清水泵（37）出口经闸阀（33）与喷射泵（32）进水口连接，高压泵（21）出口经冲洗阀（34）与高压入水口（19）连接。
3.根据权利要求2所述的一种型钢的多角度抛丸除鳞装置，其特征在于：所述的浆料抛射器：包括除鳞电机（1）、叶轮（2）与叶轮罩壳（6）；除鳞电机（1）输出轴的一端固定有叶轮罩壳（6），除鳞电机（1）的输出轴上装有叶轮（2），叶轮罩壳（6）与除鳞室（7）连接，叶轮罩壳（6）与除鳞室（7）连接的一侧开口，浆料抛射器的除鳞电机（1）均使得各自通过叶轮（2）抛射出的浆料朝向型钢（4）中心，叶轮罩壳（6）经浆料管道（3）与除鳞浆料回收循环机构的喷射泵（32）出料口连接。
4.根据权利要求3所述的一种型钢的多角度抛丸除鳞装置，其特征在于：所述的位于型钢（4）上方或下方位置的浆料抛射器的叶轮（2）中心轴与型钢（4）所在平面的夹角呈15度，位于型钢（4）上方的左侧或右侧位置的浆料抛射器的叶轮（2）所在的旋转平面与水平面呈10～20度。
5.根据权利要求2所述的一种型钢的多角度抛丸除鳞装置，其特征在于：所示的沉淀池（25）第一沉淀区域与第二沉淀区域之间的隔板低于第二沉淀区域与第三污水区域之间的隔板。
6.根据权利要求3所述的一种型钢的多角度抛丸除鳞装置，其特征在于：所述的叶轮（2）包含八个叶片。
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