CN115302410A - 一种水喷砂除锈设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水喷砂除锈设备，包括等待表面除锈的第一片圆形钢板和第二片圆形钢板；包括能沿水平直线方向浮动的第一浮动装夹单元和第二浮动装夹单元；相互平行且间距设置的第一片圆形钢板和第二片圆形钢板分别竖向装夹在第一浮动装夹单元和第二浮动装夹单元上；本发明能对常见的圆形钢板实施两块同步水喷砂除锈，且能产生均匀性很高的涡旋路径均匀喷射。

Description

一种水喷砂除锈设备
技术领域
本发明属于除锈领域。
背景技术
圆形钢板是一种常见的钢板结构，目前主流是采用干喷砂除锈的方式，除锈效果很好，但是除锈过程会带来很大的粉尘，造成一定的空气污染；采用水喷砂技术可以克服这个缺点；但是在对圆形钢板水喷砂过程中由于没有一个确定的喷砂路径规划结构，造成圆形钢板的表面存在漏喷和重复喷射的现象，进而造成钢板的表面除锈均匀性降低。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水喷砂除锈设备，在喷砂过程中行程涡旋喷砂路径，提高喷砂均匀性。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种水喷砂除锈设备，包括等待表面除锈的第一片圆形钢板和第二片圆形钢板；包括能沿水平直线方向浮动的第一浮动装夹单元和第二浮动装夹单元；相互平行且间距设置的第一片圆形钢板和第二片圆形钢板分别竖向装夹在第一浮动装夹单元和第二浮动装夹单元上；第一浮动装夹单元和第二浮动装夹单元的水平浮动能使第一片圆形钢板的轴线与第二片圆形钢板的轴线做相互靠近或相互远离的运动；第一片圆形钢板和第二片圆形钢板之间有水喷砂除锈单元，水喷砂除锈单元能同时向第一片圆形钢板和第二片圆形钢板相互靠近的一侧表面喷射除锈磨液。
进一步的，夹装在第一浮动装夹单元和第二浮动装夹单元上的第一片圆形钢板和第二片圆形钢板分别能沿各自的轴线转动。
进一步的，水喷砂除锈单元上安装有能主动旋转且所在位置确定的滚轮，滚轮紧密夹在第一片圆形钢板与第二片圆形钢板之间，且滚轮同时与第一片圆形钢板和第二片圆形钢板相互靠近的一侧面滚动相切；滚轮的主动旋转能在滚动摩擦力作用下带动第一片圆形钢板和第二片圆形钢板转动。
进一步的，将滚轮的轴线记为滚轮轴线，将第一片圆形钢板的圆心记为a圆心，将滚轮在第一片圆形钢板上的切点记为a切点，将经过a切点与a圆心的延伸线记为a延伸线，当a延伸线与滚轮轴线呈一定夹角时，滚轮的主动旋转使滚轮相对于第一片圆形钢板做路径为涡旋线的涡线路径运动；
还包括一根滚轮偏转轴，将轮偏转轴的轴线记为偏转轴线，偏转轴线同时经过滚轮分别第一片圆形钢板和第二片圆形钢板相切的两个切点；轮偏转轴的转动能带动滚轮沿偏转轴线发生偏转，从而改变延伸线与滚轮轴线之间的角度。
进一步的，水喷砂除锈单元包括框架型喷嘴基座，框架型喷嘴基座靠近第一片圆形钢板的一侧设置有至少有两列a磨液喷嘴，两列a磨液喷嘴喷出的磨液射向第一片圆形钢板靠近第二片圆形钢板一侧的表面；
框架型喷嘴基座靠近第二片圆形钢板的一侧设置有至少有两列b磨液喷嘴，两列b磨液喷嘴喷出的磨液射向第二片圆形钢板靠近第一片圆形钢板一侧的表面。
进一步的，滚轮在框架型喷嘴基座的围合范围内，框架型喷嘴基座上通过电机支架固定安装有电机；电机的输出端轴驱动连接滚轮。
进一步的，滚轮偏转轴通过轴承转动安装在轴承座上；滚轮偏转轴上同轴心固定连接有传动齿轮，轴承座上固定有刹车式电机，刹车式电机的输出端通过输出齿轮驱动连接传动齿轮；
滚轮偏转轴上固定连接有摇臂，摇臂的末端通过圆弧连接件平行连接有连接臂，连接臂末端固定连接框架型喷嘴基座。
进一步的，还包括磨液高压供给管，磨液高压供给管的导出端通过减压阀连通连接固定在连接臂上的恒压导液管，恒压导液管的导出端连通各个a磨液喷嘴和各个b磨液喷嘴的进液端；使各个a磨液喷嘴和各个b磨液喷嘴喷出高压磨液射流。
有益效果：本发明的结构简单，对常见的圆形钢板实施两块同步水喷砂除锈，滚轮相对于第一片圆形钢板的a待除锈表面做逐渐靠近第一片圆形钢板a圆心的涡旋线路径运动的过程中，水喷砂除锈单元也会随滚轮相应的相对于第一片圆形钢板的a待除锈表面做逐渐靠近第一片圆形钢板a圆心的涡旋线路径运动，从而使水喷砂除锈单元上的各个a磨液喷嘴沿涡旋线路径均匀喷射第一片圆形钢板的a待除锈表面，从而避免漏喷和重复喷射，进而提高对第一片圆形钢板的a待除锈表面的喷射均匀性；同理水喷砂除锈单元上的各个b磨液喷嘴沿涡旋线路径均匀喷射第二片圆形钢板的b待除锈表面，从而避免漏喷和重复喷射，进而提高对第二片圆形钢板b的b待除锈表面的喷射均匀性。
附图说明
附图1为本装置除锈过程开始时的的整体示意图；
附图2为附图1的基础上隐去了装夹装置后的俯视视角示意图；
附图3为第一片圆形钢板和第二片圆形钢板装夹之前的示意图；
附图4为第一片圆形钢板、第一浮动装夹单元和水喷砂除锈单元三者配合示意图；
附图5为水喷砂除锈单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至5所示的一种水喷砂除锈设备，包括等待表面除锈的第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b；如图3，包括能沿水平直线方向浮动的第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101；相互平行且间距设置的第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b分别竖向装夹在第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101上，装夹后如图1；第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101的水平浮动能使第一片圆形钢板3a的轴线与第二片圆形钢板3b的轴线做相互靠近或相互远离的运动；第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b之间有水喷砂除锈单元103，水喷砂除锈单元103能同时向第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b相互靠近的一侧表面喷射除锈磨液，除锈磨液为水和金刚砂的混合物。
夹装在第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101上的第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b分别能沿各自的轴线自由转动。
水喷砂除锈单元103上安装有能主动旋转且所在位置确定的滚轮27，滚轮27紧密夹在第一片圆形钢板3a与第二片圆形钢板3b之间，且滚轮27同时与第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b相互靠近的一侧面滚动相切；滚轮27的主动旋转能在滚动摩擦力作用下带动第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b转动。
将滚轮27的轴线记为滚轮轴线25，将第一片圆形钢板3a的圆心记为a圆心29，将滚轮27在第一片圆形钢板3a上的切点记为a切点26，将经过a切点26与a圆心29的延伸线记为a延伸线28，当a延伸线28与滚轮轴线25呈一定夹角时，滚轮27的主动旋转使滚轮27相对于第一片圆形钢板3a做路径为涡旋线24的涡线路径运动。
还包括一根滚轮偏转轴31，将轮偏转轴31的轴线记为偏转轴线50，偏转轴线50同时经过滚轮27分别第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b相切的两个切点；轮偏转轴31的转动能带动滚轮27沿偏转轴线50发生偏转，从而改变a延伸线28与滚轮轴线25之间的角度。
水喷砂除锈单元103包括框架型喷嘴基座17，框架型喷嘴基座17靠近第一片圆形钢板3a的一侧设置有至少有两列a磨液喷嘴20a，两列a磨液喷嘴20a喷出的磨液射向第一片圆形钢板3a靠近第二片圆形钢板3b一侧的表面；
框架型喷嘴基座17靠近第二片圆形钢板3b的一侧设置有至少有两列b磨液喷嘴20b，两列b磨液喷嘴20b喷出的磨液射向第二片圆形钢板3b靠近第一片圆形钢板3a一侧的表面。
如图5，滚轮27在框架型喷嘴基座17的围合范围内，框架型喷嘴基座17上通过电机支架33固定安装有电机32；电机32的输出端轴驱动连接滚轮27；
滚轮偏转轴31通过轴承转动安装在轴承座12上；滚轮偏转轴31上同轴心固定连接有传动齿轮15，轴承座12上固定有刹车式电机14，刹车式电机14的输出端通过输出齿轮13驱动连接传动齿轮15；
滚轮偏转轴31上固定连接有摇臂11，摇臂11的末端通过圆弧连接件30平行连接有连接臂7，连接臂7末端固定连接框架型喷嘴基座17；
还包括磨液高压供给管9，磨液高压供给管9的导出端通过减压阀8连通连接固定在连接臂7上的恒压导液管16，恒压导液管16的导出端连通各个a磨液喷嘴20a和各个b磨液喷嘴20b的进液端；使各个a磨液喷嘴20a和各个b磨液喷嘴20b喷出高压磨液射流；
如图3，第一浮动装夹单元100包括开口朝上的第一半圆弧支架4a，第一圆弧支架4a的两端和中部均安装有第一圆形钢板约束滚轮1，各第一圆形钢板约束滚轮1的外周均有环形卡槽22；第一片圆形钢板3a的外周分别滚动卡在三个第一圆形钢板约束滚轮1的环形卡槽22中，使第一片圆形钢板3a能沿自身轴线自由转动；
第二浮动装夹单元101包括开口朝上的第二半圆弧支架4b，第二圆弧支架4b的两端和中部均安装有第二圆形钢板约束滚轮2，各第二圆形钢板约束滚轮2的外周均有环形卡槽22；第二片圆形钢板3b的外周分别滚动卡在三个第二圆形钢板约束滚轮2的环形卡槽22中，使第二片圆形钢板3b能沿自身轴线自由转动；
还包括槽基座10，导槽基座10内平行设置有第一直线齿条6a和第二直线齿条6b，第一直线齿条6a和第二直线齿条6b在导槽基座10的导向下只能沿自身长度方向位移；第一直线齿条6a和第二直线齿条6b之间设置有能沿轴线自由转动的空转齿轮70，第一直线齿条6a和第二直线齿条6b同时啮合空转齿轮70；第一半圆弧支架4a和第二半圆弧支架4b分别通过第一固定柱5a和第二固定柱5b固定连接第一直线齿条6a和第二直线齿条6b，使第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101随第一直线齿条6a和第二直线齿条6b浮动。
工作方法：
步骤一，初始状态下，如图3，第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b还没有装夹在第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101上；为了便于第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b从上往下分别装夹在第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101，初始状态下，滚轮27的滚轮轴线25为水平，且刹车式电机14为刹车状态；
步骤二，通过机械臂先将第一片圆形钢板3a以竖向姿态在第一浮动装夹单元100的正上方缓慢下降，直至第一片圆形钢板3a的外周分别滚动卡在第一浮动装夹单元100的三个第一圆形钢板约束滚轮1的环形卡槽22中；从而完成对第一片圆形钢板3a的装夹，与此同时滚轮27在第一片圆形钢板3a的下降过程中被第一片圆形钢板3a的a待除锈表面3aa适应性的带着转动；
然后，机械臂将第二片圆形钢板3b以竖向姿态在第二浮动装夹单元101的正上方缓慢下降，直至第二片圆形钢板3b的外周分别滚动卡在第二浮动装夹单元101的三个第二圆形钢板约束滚轮2的环形卡槽22中；从而完成对第二片圆形钢板3b的装夹，与此同时滚轮27在第二片圆形钢板3a的下降过程中被第二片圆形钢板3b的b待除锈表面3bb适应性的带着转动；
至此，第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b分别装夹在第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101上，此时滚轮27紧密夹在第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b相互靠近的一端之间，如图2；
步骤三，控制刹车式电机14，带动传动齿轮15转动，从而使滚轮偏转轴31通过摇臂11带动滚轮27沿滚轮偏转轴31的轴线转动；
以第一片圆形钢板3a为参照物，a延伸线28与滚轮轴线25由原来的重合状态变为呈一定夹角；如图4所示；
同理，以第二片圆形钢板3b为参照物，也可以得出滚轮27与第二片圆形钢板3b的相对变化；
最后控制刹车式电机14进入刹车状态，使滚轮27的位置固定；
步骤四，磨液高压供给管9通过减压阀8向各个a磨液喷嘴20a和各个b磨液喷嘴20b压入恒定压力的除锈磨液；使水喷砂除锈单元103上的各个a磨液喷嘴20a以高速射流的形式喷向第一片圆形钢板3a的a待除锈表面3aa，水喷砂除锈单元103上的各个b磨液喷嘴20b以高速射流的形式喷向第二片圆形钢板3b的b待除锈表面3bb；
与此同时，控制水喷砂除锈单元103上的电机32，使滚轮27主动滚动，由于滚轮27紧密夹在第一浮动装夹单元100和第二浮动装夹单元101相互靠近的一端之间，因此滚轮27的主动滚动会在滚动摩擦的作用下分别带动第一片圆形钢板3a和第二片圆形钢板3b沿各自的轴线转动，与此同时由于a延伸线28与滚轮轴线25呈一定夹角，因此滚轮27相对于第一片圆形钢板3a的a待除锈表面3aa做逐渐靠近第一片圆形钢板3a圆心的涡旋线路径24运动，同理滚轮27相对于第二片圆形钢板3bb的b待除锈表面3bb做逐渐靠近第二片圆形钢板3a圆心的涡旋线路径运动；由于滚轮27的位置是固定的，因此第一浮动装夹单元100上的第一片圆形钢板3a和第二浮动装夹单元101上的第二片圆形钢板3b做适应性的相互靠近的浮动；
因此滚轮27相对于第一片圆形钢板3a的a待除锈表面3aa做逐渐靠近第一片圆形钢板3a圆心的涡旋线路径24运动的过程中，水喷砂除锈单元103也会随滚轮27相应的相对于第一片圆形钢板3a的a待除锈表面3aa做逐渐靠近第一片圆形钢板3a圆心的涡旋线路径24运动，从而使水喷砂除锈单元103上的各个a磨液喷嘴20a沿涡旋线路径24均匀喷射第一片圆形钢板3a的a待除锈表面3aa，从而避免漏喷和重复喷射，进而提高对第一片圆形钢板3a的a待除锈表面3aa的喷射均匀性；
同理水喷砂除锈单元103上的各个b磨液喷嘴20b沿涡旋线路径均匀喷射第二片圆形钢板3b的b待除锈表面3bb，从而避免漏喷和重复喷射，进而提高对第二片圆形钢板3b的b待除锈表面3bb的喷射均匀性。
如图4,而且a延伸线28与滚轮轴线25之间的夹角越小，则“涡旋线路径24”的相邻两圈之间约窄，除锈均匀性和彻底程度越强。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水喷砂除锈设备，包括等待表面除锈的第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)；其特征在于：包括能沿水平直线方向浮动的第一浮动装夹单元(100)和第二浮动装夹单元(101)；相互平行且间距设置的第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)分别竖向装夹在第一浮动装夹单元(100)和第二浮动装夹单元(101)上；所述第一浮动装夹单元(100)和第二浮动装夹单元(101)的水平浮动能使第一片圆形钢板(3a)的轴线与第二片圆形钢板(3b)的轴线做相互靠近或相互远离的运动；所述第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)之间有水喷砂除锈单元(103)，所述水喷砂除锈单元(103)能同时向第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)相互靠近的一侧表面喷射除锈磨液。
2.根据权利要求1所述的一种水喷砂除锈设备，其特征在于：夹装在第一浮动装夹单元(100)和第二浮动装夹单元(101)上的第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)分别能沿各自的轴线转动。
3.根据权利要求2所述的一种水喷砂除锈设备，其特征在于：所述水喷砂除锈单元(103)上安装有能主动旋转且所在位置确定的滚轮(27)，所述滚轮(27)紧密夹在第一片圆形钢板(3a)与第二片圆形钢板(3b)之间，且滚轮(27)同时与第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)相互靠近的一侧面滚动相切；所述滚轮(27)的主动旋转能在滚动摩擦力作用下带动第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)转动。
4.根据权利要求3所述的一种水喷砂除锈设备，其特征在于：将滚轮(27)的轴线记为滚轮轴线(25)，将第一片圆形钢板(3a)的圆心记为a圆心(29)，将滚轮(27)在第一片圆形钢板(3a)上的切点记为a切点(26)，将经过a切点(26)与a圆心(29)的延伸线记为a延伸线(28)，当a延伸线(28)与滚轮轴线(25)呈一定夹角时，所述滚轮(27)的主动旋转使滚轮(27)相对于第一片圆形钢板(3a)做路径为涡旋线的涡线路径(24)运动；
还包括一根滚轮偏转轴(31)，将所述轮偏转轴(31)的轴线记为偏转轴线(50)，所述偏转轴线(50)同时经过滚轮(27)分别所述第一片圆形钢板(3a)和第二片圆形钢板(3b)相切的两个切点；所述轮偏转轴(31)的转动能带动所述滚轮(27)沿所述偏转轴线(50)发生偏转，从而改变所述a延伸线(28)与滚轮轴线(25)之间的角度。
5.根据权利要求4所述的一种水喷砂除锈设备，其特征在于：所述水喷砂除锈单元(103)包括框架型喷嘴基座(17)，所述框架型喷嘴基座(17)靠近第一片圆形钢板(3a)的一侧设置有至少有两列a磨液喷嘴(20a)，两列a磨液喷嘴(20a)喷出的磨液射向所述第一片圆形钢板(3a)靠近第二片圆形钢板(3b)一侧的表面；
所述框架型喷嘴基座(17)靠近第二片圆形钢板(3b)的一侧设置有至少有两列b磨液喷嘴(20b)，两列b磨液喷嘴(20b)喷出的磨液射向所述第二片圆形钢板(3b)靠近第一片圆形钢板(3a)一侧的表面。
6.根据权利要求5所述的一种水喷砂除锈设备，其特征在于：所述滚轮(27)在所述框架型喷嘴基座(17)的围合范围内，所述框架型喷嘴基座(17)上通过电机支架(33)固定安装有电机(32)；所述电机(32)的输出端轴驱动连接所述滚轮(27)。
7.根据权利要求6所述的一种水喷砂除锈设备，其特征在于：所述滚轮偏转轴(31)通过轴承转动安装在轴承座(12)上；所述滚轮偏转轴(31)上同轴心固定连接有传动齿轮(15)，所述轴承座(12)上固定有刹车式电机(14)，所述刹车式电机(14)的输出端通过输出齿轮(13)驱动连接所述传动齿轮(15)；
所述滚轮偏转轴(31)上固定连接有摇臂(11)，摇臂(11)的末端通过圆弧连接件(30)平行连接有连接臂(7)，所述连接臂(7)末端固定连接所述框架型喷嘴基座(17)。
8.根据权利要求7所述的一种水喷砂除锈设备，其特征在于：还包括磨液高压供给管(9)，所述磨液高压供给管(9)的导出端通过减压阀(8)连通连接固定在所述连接臂(7)上的恒压导液管(16)，所述恒压导液管(16)的导出端连通各个a磨液喷嘴(20a)和各个b磨液喷嘴(20b)的进液端；使各个a磨液喷嘴(20a)和各个b磨液喷嘴(20b)喷出高压磨液射流。
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