金屬表面氧化皮去除裝置、方法及其復(fù)式使用結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種金屬表面氧化皮去除裝置、方法及其復(fù)式使用結(jié)構(gòu)，該裝置至少包括了彈針體機構(gòu)、施壓機構(gòu)和轉(zhuǎn)軸機構(gòu)，所述彈針體機構(gòu)通過所述施壓機構(gòu)與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接，且所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)驅(qū)動所述彈針體機構(gòu)與施壓機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，所述彈針體機構(gòu)至少包括了刮針結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸心垂直于金屬表面，且在去除氧化皮時，所述刮針結(jié)構(gòu)沿金屬表面旋轉(zhuǎn)，所述刮針結(jié)構(gòu)至少包括了若干刮針，所述刮針通過所述施壓機構(gòu)產(chǎn)生的壓力貼于金屬表面上。本發(fā)明提供了一種環(huán)保、安全且生產(chǎn)效率更高的金屬表面氧化皮去除裝置。
【專利說明】金屬表面氧化皮去除裝置、方法及其復(fù)式使用結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種金屬表面氧化皮去除裝置、方法及其復(fù)式使用結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵與空氣接觸就會在其表面上形成氧化物，此時，氧化物膜本身的化學(xué)組成并非均勻。如一塊低碳鋼可以為三種氧化物膜所覆蓋:氧化皮是鋼鐵在高溫下發(fā)生氧化作用而形成的腐蝕產(chǎn)物，由氧化亞鐵(FeO)、四氧化三鐵(Fe3O4)、三氧化二鐵(Fe2O3)組成，可以認為，從內(nèi)向外分別為:氧化亞鐵、四氧化三鐵、三氧化二鐵。更確切地說，也許是三種氧化物的飽和固溶體的混合物構(gòu)成鋼鐵表面的氧化膜層。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中存在以下三種去除氧化皮的方法:
[0004]1、三酸(硫酸+硝酸+鹽酸)酸洗:三酸酸洗是將三種酸按一定的比例配制而成，是去除不銹鋼氧化皮比較有效的一種酸洗方法。三酸酸洗方法可以順利去除不銹鋼氧化皮，但缺點是由于酸洗過程中有二氧化氮大量析出，惡化勞動條件，污染了環(huán)境。另外酸洗過程易產(chǎn)生過酸洗現(xiàn)象，所 以不提倡廣泛應(yīng)用這種方法去除供應(yīng)氧化皮。
[0005]2、硝酸+氫氟酸酸洗:該方法是不銹鋼酸洗的較好方法之一。常用配比如下:氫氟酸(HF)4% — 6%、硝酸(HN03)8%—12%使用溫度50— 600C酸洗時間要依鋼料表面上氧化皮情況而定:一般為20— 40分鐘。操作過程一定要勤翻勤看，防止過酸洗現(xiàn)象。其缺點是:氫氟酸毒性大，需要良好通風(fēng)條件及廢水處理條件。
[0006]3、堿煮一酸洗復(fù)合法，主要是為了克服三酸酰法的弱點。這種復(fù)合方法不僅可改善酸洗質(zhì)量，而且金屬消耗也較少。堿煮可以松動氧化皮，然后再用酸洗法去除氧化皮。堿煮液的成分一般米用氫氧化鈉和硝酸鈉的混合液。堿煮的時間同產(chǎn)品的鋼種、規(guī)格、數(shù)量、氧化皮狀態(tài)等有關(guān)。堿煮后的鋼材應(yīng)立即浸入水槽中爆去氧化皮，然后再用三酸酸洗法去除氧化皮。特別需要注意的是:堿煮的鋼料應(yīng)是干燥的、無水的，以避免熱堿液濺傷人。操作過程需謹慎，細心，必須多觀察，多記錄表面的變化，才能達到安全操作的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)保、安全且生產(chǎn)效率更高的金屬表面氧化皮去除裝置、方法及其復(fù)式使用結(jié)構(gòu)。
[0008]為了解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金屬表面氧化皮去除裝置，至少包括了彈針體機構(gòu)、施壓機構(gòu)和轉(zhuǎn)軸機構(gòu)，所述彈針體機構(gòu)通過所述施壓機構(gòu)與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接，且所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)驅(qū)動所述彈針體機構(gòu)與施壓機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，所述彈針體機構(gòu)至少包括了刮針結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸心垂直于金屬表面，所述刮針結(jié)構(gòu)至少包括了若干刮針，在去除氧化皮時，所述刮針沿金屬表面旋轉(zhuǎn)，所述刮針通過所述施壓機構(gòu)產(chǎn)生的壓力貼于金屬表面上。
[0009]可選的，所述施壓機構(gòu)包括聯(lián)軸器。所述彈針體機構(gòu)的數(shù)量為一個，所述彈針體機構(gòu)通過所述聯(lián)軸器與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接。[0010]可選的，所述施壓機構(gòu)包括離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)。所述彈針體機構(gòu)還包括了滑塊，所述刮針結(jié)構(gòu)固定設(shè)于所述滑塊上；
[0011]所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)至少包括了轉(zhuǎn)翼，所述轉(zhuǎn)翼至少包括了一端與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接的斜坡軌道，所述滑塊沿著所述斜坡軌道滑動，且在所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)旋轉(zhuǎn)時，所述滑塊通過旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力沿著所述斜坡軌道斜向下滑動，從而使得所述刮針結(jié)構(gòu)斜向下發(fā)生平移。
[0012]所述的金屬表面氧化皮去除裝置還包括拉簧，所述彈針體機構(gòu)的數(shù)量至少為兩個，所述拉簧穿過每個所述彈針體機構(gòu)上的拉簧孔形成一個閉環(huán)。
[0013]所述轉(zhuǎn)翼還包括了設(shè)于所述斜坡導(dǎo)軌另一端的限位部。
[0014]所述轉(zhuǎn)翼還包括了連接部，所述限位部的下端與所述斜坡導(dǎo)軌連接，所述限位部的上端通過所述連接部與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接。
[0015]所述斜坡導(dǎo)軌的斜率為1/4。
[0016]可選的，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)為電主軸。
[0017]可選的，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)包括了轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置和由所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的中心座，所述中心座與所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)連接。
[0018]所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置為電主軸。
[0019]所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)還包括了一個環(huán)設(shè)于所述中心座外側(cè)的法蘭，所述法蘭與所述轉(zhuǎn)翼連接。
[0020]所述中心座底部還設(shè)有轉(zhuǎn)翼座，所述轉(zhuǎn)翼置于所述轉(zhuǎn)翼座上側(cè)。
[0021]所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)還包括銷軸和卡板，所述卡板位于所述中心座的外側(cè)，每個所述銷軸均穿設(shè)于所述卡板、轉(zhuǎn)翼座和轉(zhuǎn)翼上。
[0022]可選的，所述刮針結(jié)構(gòu)為通過以下步驟制成的結(jié)構(gòu):
[0023]對整塊鋼結(jié)構(gòu)沿同一深度方向分別進行縱向的線切割和橫向的線切割，切割的深度與所述刮針所需的長度相匹配，使得鋼結(jié)構(gòu)中被切割過的部分形成刮針，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)。
[0024]可選的，所述刮針結(jié)構(gòu)為通過以下步驟制成的結(jié)構(gòu):
[0025]先將若干鋼片通過螺栓或銷軸固定在一起，在對若干鋼片進行線切割加工，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)。
[0026]可選的，所述刮針結(jié)構(gòu)為通過以下步驟制成的結(jié)構(gòu):
[0027]先將若干鋼絲制作成U型，將U型的鋼絲穿過板材上的孔后，固定所述鋼絲和板材，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)。
[0028]所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的靠近金屬表面的一端設(shè)有磁吸結(jié)構(gòu)。
[0029]偶數(shù)個所述彈針體機構(gòu)關(guān)于所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)均勻排布，所述彈針體機構(gòu)的數(shù)量均為四個。
[0030]所述金屬表面氧化皮去除裝置還包括用以檢測所述刮針溫度的溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置通過一個控制系統(tǒng)與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接。
[0031]本發(fā)明還提供了一種金屬表面氧化皮去除方法，首先，利用刮針刮除氧化皮表層的三氧化二鐵，然后，通過刮針的持續(xù)刮削使得金屬表面升溫，從而使得氧化皮中的四氧化三鐵熱漲，熱漲的四氧 化三鐵經(jīng)刮針的刮削力壓碎、掉落，進而被剝除，最后通過進一步的刮削使得氧化皮表層的氧化亞鐵被刮擦去除，在刮針進行刮削時，金屬表面的溫度始終不超過570攝氏度。
[0032]所述刮針的材料為50CrVA，經(jīng)刮針的刮削升溫后，所述刮針的溫度保持在400攝
氏度以下，直至氧化皮去除完成。
[0033]本發(fā)明還提供了一種金屬表面氧化皮去除裝置的復(fù)式使用結(jié)構(gòu)，包括了旋轉(zhuǎn)裝置、旋轉(zhuǎn)傳動裝置、圓筒形的機架、和至少兩個本發(fā)明提供的金屬表面氧化皮去除裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置通過所述旋轉(zhuǎn)傳動裝置驅(qū)動每套所述金屬表面氧化皮去除裝置的轉(zhuǎn)軸機構(gòu)繞所述旋轉(zhuǎn)裝置的軸心公轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)傳動裝置一端與所述旋轉(zhuǎn)裝置固定連接，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸承與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接，至少兩個所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)均位于所述機架的內(nèi)側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)包括了行星小齒輪，所述機架內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)齒輪，通過所述內(nèi)齒輪與行星小齒輪之間連接傳動將所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)繞其自身軸向的自轉(zhuǎn)。[0034]本發(fā)明在細心分析了金屬表面氧化皮的物理性質(zhì)后，針對氧化亞鐵結(jié)構(gòu)疏松、質(zhì)脆、沒有延伸性等特點，明確了其在機械作用下和熱加工作用下，很容易產(chǎn)生龜裂而脫離和脫落的基本原理。故而引入了轉(zhuǎn)軸機構(gòu)、彈針體機構(gòu)和施壓機構(gòu)，一方面通過高速旋轉(zhuǎn)的摩擦產(chǎn)生熱量，使氧化皮龜裂，脆斷，提供了熱加工作用，另一方面，通過所述施壓機構(gòu)產(chǎn)生了作用于金屬表面的壓力，提供了機械作用。在壓力下，由于氧化亞鐵結(jié)構(gòu)疏松，首先被磨擦力破壞，使其連同三氧化二鐵和四氧化三鐵一起快速脫離鋼材本體。進一步來說，也能夠通過轉(zhuǎn)軸機構(gòu)及施壓機構(gòu)的綜合控制實現(xiàn)壓力和刮針溫度的有效控制。提供了一種環(huán)保、安全且生產(chǎn)效率更高的金屬表面氧化皮去除裝置、方法及其復(fù)式使用結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明實施例1中金屬表面氧化皮去除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明實施例1中彈針體機構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0037]圖3是本發(fā)明實施例1中彈針體機構(gòu)的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0038]圖4是本發(fā)明實施例1中刮針結(jié)構(gòu)的制造工藝示意圖；
[0039]圖5是本發(fā)明另一可選實施例中可采納的刮針結(jié)構(gòu)的制造工藝示意圖；
[0040]圖6是本發(fā)明實施例1中使用所述金屬表面氧化皮去除裝置的整機示意圖；
[0041]圖7是本發(fā)明實施例2中金屬表面氧化皮去除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖8是本發(fā)明實施例3中金屬表面氧化皮去除裝置的復(fù)式使用結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖中，1-彈針體機構(gòu)；11_滑塊；12-刮針結(jié)構(gòu)；120-刮針；121-鋼絲；122-板材；123-鋼片；124_螺栓；13_拉簧孔；14_方孔；
[0044]2-離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)；21_轉(zhuǎn)翼；211-斜坡導(dǎo)軌；212_限位部；213_連接部；22-銷軸；23_卡板；
[0045]3-轉(zhuǎn)軸機構(gòu)；31_電主軸；32_中心座；33_法蘭；34_磁吸結(jié)構(gòu)；35_轉(zhuǎn)翼座；301-行星小齒輪；
[0046]4-拉簧；
[0047]5-聯(lián)軸器。
[0048]6-旋轉(zhuǎn)裝置；[0049]7-旋轉(zhuǎn)傳動裝置；71-旋轉(zhuǎn)軸承；
[0050]8-機架；81-內(nèi)齒輪。
【具體實施方式】
[0051]以下將結(jié)合圖1至圖8通過三個實施例對本發(fā)明提供的金屬表面氧化皮去除裝置、方法及其復(fù)式使用結(jié)構(gòu)進行描述，其為本發(fā)明可選的實施例，可以認為本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不改變本發(fā)明精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)能夠?qū)ζ溥M行修改和潤色。
[0052]實施例1
[0053]本發(fā)明提供了一種金屬表面氧化皮去除裝置，至少包括了彈針體機構(gòu)1、施壓機構(gòu)和一個轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3，所述彈針體機構(gòu)I通過所述施壓機構(gòu)與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3連接，且所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3驅(qū)動所述彈針體機構(gòu)I與施壓機構(gòu)旋轉(zhuǎn),所述彈針體機構(gòu)I至少包括了刮針結(jié)構(gòu)12，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)軸心垂直于金屬表面，所述刮針結(jié)構(gòu)12至少包括了若干刮針120，在去除氧化皮時，所述刮針120沿金屬表面旋轉(zhuǎn)，所述刮針120通過所述施壓機構(gòu)產(chǎn)生的壓力貼于金屬表面上。本實施例中，所述刮針120優(yōu)選為鋼針，刮針結(jié)構(gòu)12即為鋼針結(jié)構(gòu)，將刮針選用其它材質(zhì)，也落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0054]請著重 參考圖1，在本實施例中，所述施壓機構(gòu)包括離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2，那么，所述的金屬表面氧化皮去除裝置至少包括了彈針體機構(gòu)1、離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2和轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3，所述彈針體機構(gòu)I通過所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3連接，且所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3驅(qū)動所述彈針體機構(gòu)I與離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2旋轉(zhuǎn)；
[0055]在其它可選的實施例中，所述施壓機構(gòu)可以同時包括離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2和聯(lián)軸器，離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2通過所述聯(lián)軸器與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3連接。
[0056]所述彈針體機構(gòu)I至少包括了滑塊11與固定設(shè)于所述滑塊11上的刮針結(jié)構(gòu)12，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)軸心垂直于金屬表面，所述刮針結(jié)構(gòu)12至少包括了若干刮針120，在去除氧化皮時，所述刮針120沿金屬表面旋轉(zhuǎn)，所述刮針120通過所述施壓機構(gòu)產(chǎn)生的壓力貼于金屬表面上，所述刮針120應(yīng)以高密度排布，至于刮針120的排布角度、具體密度、具體尺寸均可依據(jù)不同材質(zhì)的刮針120以及工藝需要進行具體的設(shè)置，這種具體設(shè)置均是在本發(fā)明的基礎(chǔ)上通過公知的常識或者有限次實驗?zāi)軌颢@得的，由于其技術(shù)手段全面覆蓋了本發(fā)明權(quán)利要求的描述，故應(yīng)認為其落在了本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0057]所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2至少包括了轉(zhuǎn)翼21，所述轉(zhuǎn)翼21至少包括了一端與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3連接的斜坡軌道，所述滑塊11沿著所述斜坡軌道211滑動，且在所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3旋轉(zhuǎn)時，所述滑塊11通過旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力沿著所述斜坡軌道211斜向下滑動，從而使得所述刮針結(jié)構(gòu)12斜向下發(fā)生平移，即保證刮針120與金屬表面的夾角始終不變。也可以認為，所述斜坡導(dǎo)軌211自連接所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3的一端斜向下設(shè)置，即所述斜坡軌道211斜向設(shè)置，且連接所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3的一端高于另一端。
[0058]進一步舉例來說，在本實施例中，滑塊11上設(shè)有斜向設(shè)置的方孔14，方孔14與所述斜坡導(dǎo)軌122的形狀結(jié)構(gòu)與斜率都相匹配，從而實現(xiàn)刮針結(jié)構(gòu)12的斜向平移，滑塊11通過斜坡導(dǎo)軌122穿過所述方孔14進行移動。本實施例中，所述斜坡導(dǎo)軌211的斜率為1/4。
[0059]本發(fā)明在細心分析了金屬表面氧化皮的物理性質(zhì)后，針對氧化亞鐵結(jié)構(gòu)疏松、質(zhì)脆、沒有延伸性等特點，明確了其在機械作用下和熱加工作用下，很容易產(chǎn)生龜裂而脫離和脫落的基本原理。故而引入了轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3、彈針體機構(gòu)I和離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2，一方面通過高速旋轉(zhuǎn)的摩擦產(chǎn)生熱量，使氧化皮龜裂，脆斷，提供了熱加工作用，另一方面，通過離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2中的斜坡軌道211設(shè)計，將離心力轉(zhuǎn)化為作用于金屬表面的壓力，提供了機械作用。在壓力下，由于氧化亞鐵結(jié)構(gòu)疏松，首先被磨擦力破壞，使其連同三氧化二鐵和四氧化三鐵一起快速脫離鋼材本體。進一步來說，也能夠通過轉(zhuǎn)軸機構(gòu)及施壓機構(gòu)的綜合控制實現(xiàn)壓力和刮針溫度的有效控制，本實施例中，能夠通過離心力的控制實現(xiàn)壓力和溫度的有效控制。提供了一種環(huán)保、安全且生產(chǎn)效率更高的金屬表面氧化皮去除裝置。
[0060]具體來闡述其原理，可將裝置的作用分成三個時間段來描述，第一個起始段中，金屬表面粗糙，適于摩擦犁溝效應(yīng)理論，摩擦系數(shù)大，表面發(fā)熱，刮削去除三氧化二鐵層為主；第二段中，熱量累積，四氧化三鐵熱漲，被刮削力壓碎掉落和剝除，同時帶走氧化層的主要受溫體，暴露出部分呢金屬本體；最后在第三段中，粗糙面減少，摩擦系數(shù)減少，暴露出部分的金屬本體被刮壓為主，未去除的氧化亞鐵被高密度刮針擦刮掉。
[0061]這些功能基于高速加工的理論，可以選用電主軸做驅(qū)動，這里所稱的電主軸自然包括了磁懸浮電主軸，另外，利用磁懸浮技術(shù)以達到高速的任何手段也可視為是同等的技術(shù)的手段。加工中的余熱不超過570度時不會產(chǎn)生新的氧化皮。本實施例中50CrVA材料的刮針溫控在400度以下時，彈壓刮柔磨的刮針不失韌彈性，能高速有效的完成氧化皮的去除，而保留了光滑的金屬本體面。
[0062]此外，在使用本發(fā)明所提供的裝置時，還可加溫控調(diào)節(jié)熱量及測壓調(diào)節(jié)位置。在本實施例中，為實現(xiàn)基于溫度的控制 ，所述金屬表面氧化皮去除裝置還包括用以檢測所述刮針表面溫度的溫度檢測裝置(圖未示)，所述溫度檢測裝置可以通過一個控制系統(tǒng)(圖未示)與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接，進而通過轉(zhuǎn)速的控制實現(xiàn)對溫度的控制，當(dāng)然，也可通過散熱設(shè)施的控制來實現(xiàn)對溫度的控制，此時，溫度檢測裝置通過控制系統(tǒng)與該散熱設(shè)施連接，例如圖6中冷風(fēng)機的設(shè)置，便是起到溫控的作用，當(dāng)刮針溫度超過一特定溫度后，例如在本實施例中50CrVA材料的刮針超過380攝氏度時，不適宜通過旋轉(zhuǎn)速度的變化來控制溫度，此時則可以通過冷風(fēng)機給風(fēng)量的增加來實現(xiàn)溫控，從而保證刮針的完好，同時，不會有新的氧化皮生成?？偠灾?，只要利用溫度的檢測實現(xiàn)刮針表面溫度的控制，就是本發(fā)明等同的技術(shù)手段。轉(zhuǎn)速的控制可以采用一個變頻器以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制。不同被加工鋼材，工藝數(shù)據(jù)(速度，壓力等)會不同，只有實現(xiàn)溫控才能使熱壓擦發(fā)揮作用而去除氧化皮。
[0063]所述彈針體機構(gòu)I的數(shù)量至少為兩個，所述的金屬表面氧化皮去除裝置還包括拉簧4，所述拉簧4穿過每個所述彈針體機構(gòu)I上的拉簧孔13形成一個閉環(huán)。通過拉簧4的拉力，可以實現(xiàn)彈針體機構(gòu)I的復(fù)位。
[0064]本實施例中，所述轉(zhuǎn)翼21還包括了設(shè)于所述斜坡導(dǎo)軌211另一端的限位部212。所述轉(zhuǎn)翼21還包括了連接部213，所述限位部212的下端與所述斜坡導(dǎo)軌211連接，所述限位部212的上端通過所述連接部213與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3連接。
[0065]所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3包括了轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置和由所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的中心座32，所述中心座32與所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2連接。本實施例中，所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置為電主軸31。從而為本裝置提供了高速與超高速的轉(zhuǎn)速，進而能夠?qū)崿F(xiàn)利用轉(zhuǎn)速達到高效生
產(chǎn)等作用。[0066]所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3還包括了一個環(huán)設(shè)于所述中心座32外側(cè)的法蘭33，所述法蘭33通過螺紋結(jié)構(gòu)(圖未示)與所述轉(zhuǎn)翼21連接。所述中心座32底部還設(shè)有轉(zhuǎn)翼座35，所述轉(zhuǎn)翼21置于所述轉(zhuǎn)翼座35上側(cè)。
[0067]為了進一步鞏固整個裝置的穩(wěn)固，所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2還包括銷軸22和卡板23，所述卡板23位于所述中心座32的外側(cè)，每個所述銷軸22均穿設(shè)于所述卡板23、轉(zhuǎn)翼座35和轉(zhuǎn)翼21上。
[0068]本實施例中的氧化皮去除裝置由于無磨粒磨損，無柔性尼龍等化學(xué)制品，無介質(zhì)，全是金屬粉粒，釆用電磁效應(yīng)裝置輔助就可簡單解決除塵問題。
[0069]本實施例中，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3的靠近金屬表面的一端設(shè)有磁吸結(jié)構(gòu)34,從而通過磁吸力保持金屬材料的穩(wěn)定，防止金屬材料在運輸過程中的震蕩對刮削產(chǎn)生不利影響。在使用本實施例提供的金屬表面氧化皮去除裝置時，可以利用兩套裝置自金屬材料的兩側(cè)表面進行刮削。
[0070]有關(guān)本發(fā)明中刮針結(jié)構(gòu)的制作方法，以下列舉三種，所述刮針結(jié)構(gòu)12為通過以下步驟制成的結(jié)構(gòu):[0071]請參考圖2和圖3，可選的，在制造所述刮針結(jié)構(gòu)12時，對整塊鋼結(jié)構(gòu)沿同一深度方向分別進行縱向的線切割和橫向的線切割，切割的深度與所述刮針所需的長度相匹配，使得鋼結(jié)構(gòu)中被切割過的部分形成刮針，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)。切割完成后，整塊鋼結(jié)構(gòu)被區(qū)分為被切割過的部分與未被切割過的部分，被切割過的部分即形成刮針，未被切割過的部分則可制成滑塊11。以50CrVA材料為例，進行線切割后，其熱處理溫度為860°C，經(jīng)+400~+500°C回火、油冷后使用。隨著材料的變化，其熱處理工藝也會隨之發(fā)生變化。
[0072]請參考圖5，可選的，在制造所述刮針結(jié)構(gòu)12時，先將若干鋼片123通過螺栓或銷軸22固定在一起，再對若干鋼片123進行線切割加工，進而使得鋼片123成為刮針120，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)12。請參考圖4，可選的，制造所述刮針結(jié)構(gòu)12時，先將若干鋼絲121制作成U型，將U型的鋼絲121穿過板材122上的孔后，固定所述鋼絲121和板材122，進而使得鋼絲121成為刮針120,從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)12。
[0073]以上只是三個可選的制作方法，無論刮針結(jié)構(gòu)12的制作方法具體為何，均應(yīng)認為其都是本發(fā)明力求保護的技術(shù)方案之一。
[0074]此外，刮針結(jié)構(gòu)12中的刮針120，無論是鋼片還是鋼絲制作，都應(yīng)選用韌性、耐磨性好、屈服強度高的金屬彈簧鋼材料制作，經(jīng)熱處理工藝達到使用效果。不必用很硬的材料，但需受壓、耐磨即可。而使鋼材本體不受過多熱量。本實施例優(yōu)選的材料為50CrVA。至于刮針的排布密度，可按實際需要調(diào)整。
[0075]偶數(shù)個所述彈針體機構(gòu)I關(guān)于所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3對稱排布，為的是使得對稱的兩個彈針體機構(gòu)I實現(xiàn)動平衡。在本實施例中，所述彈針體機構(gòu)I的數(shù)量均為四個。
[0076]本實施例還提供了一種金屬表面氧化皮去除方法，所述金屬表面氧化皮去除裝置其本身的確是一種裝置創(chuàng)新，其還可視為是實施本去除方法專用的裝置。本方法首先，利用刮針刮除氧化皮表層的三氧化二鐵，然后，通過刮針的持續(xù)刮削使得金屬表面升溫，從而使得氧化皮中的四氧化三鐵熱漲，熱漲的四氧化三鐵經(jīng)刮針的刮削力壓碎、掉落，進而被剝除，最后通過進一步的刮削使得氧化皮表層的氧化亞鐵被刮擦去除，在刮針120進行刮削時，金屬表面的溫度始終不超過570攝氏度。[0077]本實施例中，刮針120的材料為50CrVA，經(jīng)刮針120的刮削升溫后，所述刮針120的溫度保持在400攝氏度以下，直至氧化皮去除完成。由于在刮削過程中，刮針120的溫度始終高于金屬表面，所以，只要保證刮針120的溫度不高于570度，金屬表面的溫度自然不會超過570度，進一步來說，由于刮針120本身的韌彈性、硬度等也受溫度的制約，本實施例中，50CrVA材料的刮針便受到400度的溫度限制，然而，在本發(fā)明其它可選實施例中，選用其它的材料，其溫度的限制則可能高于400度，而不限于此。
[0078]可以看出，本發(fā)明的氧化皮去除裝置與方法所基于的理論是將高速刮削、柔性壓擦以及控?zé)峋C合應(yīng)用的成果。無論具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計有哪些變化，只要是該理論下的氧化皮去除裝置與方法，均是本發(fā)明理念下的一種簡單變化而已。
[0079]請參考圖6，其為使用所述金屬表面氧化皮去除裝置的整機，其中，絲杠、渦輪與伺服電機配合使用，實現(xiàn)所述金屬表面氧化皮去除裝置豎直向的移動，該整機用以實現(xiàn)單面的刮削，若上下對稱布置，也可實現(xiàn)雙面的刮削，如圖所示的鋼板水平通過孔為金屬板材提供了水平通過的引導(dǎo)空間，整個加工在密閉的環(huán)境中進行，由除塵器除塵，根據(jù)位移傳感器(圖未示)的測量，由伺服電機帶動電主軸完成上下移動的動程，主要是為了確保加工的豎直向位置，還可以根據(jù)對溫度的測量調(diào)節(jié)冷氣機的給風(fēng)量，整機中還設(shè)有行程開關(guān)，以保障去除裝置移動的安全。所以，生產(chǎn)在一定速度與一定壓力下進行，也確保了摩擦發(fā)熱的接觸溫度的控制，實現(xiàn)基本的設(shè)計理論。
[0080]實施例2
[0081]請參考圖7，本實施例列舉了本發(fā)明基本內(nèi)容下一較簡單的技術(shù)方案，在本實施例中所述施壓機構(gòu)包括了聯(lián)軸 器5，所述彈針體機構(gòu)I的數(shù)量為一個，所述彈針體機構(gòu)I通過所述聯(lián)軸器5與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3連接，轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3為電主軸，進而通過電主軸直接驅(qū)動聯(lián)軸器5旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動彈針體機構(gòu)I。
[0082]對于施壓機構(gòu)，也可采用其它產(chǎn)生摩擦正壓力的裝置，只要起到這個效果的，都應(yīng)視為是離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)2與聯(lián)軸器5的同等技術(shù)手段，均是落在本發(fā)明保護范圍內(nèi)的技術(shù)方案。
[0083]實施例3
[0084]本實施例提供了一種金屬表面氧化皮去除裝置的復(fù)式使用結(jié)構(gòu)，其可視為對實施例1、2及其它可選實施例中金屬表面氧化皮去除裝置的一種復(fù)式使用，包括了旋轉(zhuǎn)裝置6、旋轉(zhuǎn)傳動裝置7、圓筒形的機架8、和至少兩個本發(fā)明提供的金屬表面氧化皮去除裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置6通過所述旋轉(zhuǎn)傳動裝置7驅(qū)動每套所述金屬表面氧化皮去除裝置的轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3繞所述旋轉(zhuǎn)裝置6的軸心公轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)傳動裝置7 —端與所述旋轉(zhuǎn)裝置固定連接，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸承71與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接，至少兩個所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3均位于所述機架8的內(nèi)偵牝所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3包括了行星小齒輪301，所述機架8內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)齒輪81，所述內(nèi)齒輪81與行星小齒輪301之間匹配傳動連接，從而通過所述內(nèi)齒輪81與行星小齒輪301之間連接傳動將所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3繞其自身軸向的自轉(zhuǎn)。
[0085]具體來說，旋轉(zhuǎn)裝置6可以為電主軸，則轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3則可以無需再設(shè)電主軸作為驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)裝置6也安裝于所述機架8上；旋轉(zhuǎn)軸承71為高速軸承，可以選擇磁懸浮軸承，從而使得轉(zhuǎn)軸機構(gòu)3的高速自轉(zhuǎn)成為可能；本實施例以兩個金屬表面氧化皮去除裝置的復(fù)式使用為例，該兩個去除裝置的刮削半徑是不同的，從而使得兩個刮削區(qū)域的間隙不落在旋轉(zhuǎn)裝置6的軸心位置，進而使得在復(fù)式刮削時該軸心位置的金屬表面也能進行刮削。
[0086]采用了本實施例提供的這種復(fù)式使用結(jié)構(gòu)，使得加工寬度成倍增加；并且，由于齒輪傳動的引入，加工線速度不與單個氧化皮去除裝置的刮削半徑成正比，起到多倍增速作用，如果馬達5000轉(zhuǎn)/分，大小齒輪比4:1，那行星小齒輪本身是20000轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)5000轉(zhuǎn)。所以，其加工均勻性比使用單臺氧化皮去除裝置更理想，速度可更快，且這種更快更理想并非只是單純的數(shù)量疊加而產(chǎn)生的效果，該復(fù)式使用結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)大型軋鋼廠替代酸洗加工使用。
[0087]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中對氧化皮的去除工藝中，有的是先讓鋼板彎曲，再通過噴丸處理鋼材表面。之所以這么做，一方面原因在于速度不夠快，要借助前道大動力彎曲鋼板工序，這種流水線都在50到100米。而本發(fā)明是適用于較短尺寸的工藝設(shè)備流程，不必前道彎曲鋼板工序，也不必花大力氣整平鋼板，更不必水洗流程(洗掉余酸)，干燥鋼板等流程。將多項技術(shù)進行有機結(jié)合，比如電主軸，新材料，控制系統(tǒng)等，進行利用離心無形動力來源優(yōu)化設(shè)計，一次性解決 了高效去除氧化皮的生產(chǎn)工藝難題。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:至少包括了彈針體機構(gòu)、施壓機構(gòu)和轉(zhuǎn)軸機構(gòu)，所述彈針體機構(gòu)通過所述施壓機構(gòu)與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接，且所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)驅(qū)動所述彈針體機構(gòu)與施壓機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，所述彈針體機構(gòu)至少包括了刮針結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸心垂直于金屬表面，所述刮針結(jié)構(gòu)至少包括了若干刮針，在去除氧化皮時，所述刮針沿金屬表面旋轉(zhuǎn)，所述刮針通過所述施壓機構(gòu)產(chǎn)生的壓力貼于金屬表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述施壓機構(gòu)包括聯(lián)軸器，所述彈針體機構(gòu)的數(shù)量為一個，所述彈針體機構(gòu)通過所述聯(lián)軸器與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述施壓機構(gòu)包括離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)； 所述彈針體機構(gòu)還包括了滑塊，所述刮針結(jié)構(gòu)固定設(shè)于所述滑塊上； 所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)至少包括了轉(zhuǎn)翼，所述轉(zhuǎn)翼至少包括了一端與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接的斜坡軌道，所述滑塊沿著所述斜坡軌道滑動，且在所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)旋轉(zhuǎn)時，所述滑塊通過旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力沿著所述斜坡軌道斜向下滑動，從而使得所述刮針結(jié)構(gòu)斜向下發(fā)生平移。
4.如權(quán)利要求3所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)翼還包括了設(shè)于所述斜坡導(dǎo)軌另一端的限位部。
5.如權(quán)利要求4所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)翼還包括了連接部，所述限位部的下端與所述斜坡導(dǎo)軌連接，所述限位部的上端通過所述連接部與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接。
6.如權(quán)利要求3所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述斜坡導(dǎo)軌的斜率為 1/4。
7.如權(quán)利要求3所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)包括了轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置和由所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的中心座，所述中心座與所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置為電主軸。
9.如權(quán)利要求7所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)還包括了一個環(huán)設(shè)于所述中心座外側(cè)的法蘭，所述法蘭與所述轉(zhuǎn)翼連接。
10.如權(quán)利要求7所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述中心座底部還設(shè)有轉(zhuǎn)翼座，所述轉(zhuǎn)翼置于所述轉(zhuǎn)翼座上側(cè)。
11.如權(quán)利要求10所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述離心式動壓產(chǎn)生機構(gòu)還包括銷軸和卡板，所述卡板位于所述中心座的外側(cè)，每個所述銷軸均穿設(shè)于所述卡板、轉(zhuǎn)翼座和轉(zhuǎn)翼上。
12.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述刮針結(jié)構(gòu)為通過以下步驟制成的結(jié)構(gòu): 先將若干鋼片通過螺栓或銷軸固定在一起，在對若干鋼片進行線切割加工，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述刮針結(jié)構(gòu)為通過以下步驟制成的結(jié)構(gòu): 先將若干鋼絲制作成U型，將U型的鋼絲穿過板材上的孔后，固定所述鋼絲和板材，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述刮針結(jié)構(gòu)為通過以下步驟制成的結(jié)構(gòu): 對整塊鋼結(jié)構(gòu)沿同一深度方向分別進行縱向的線切割和橫向的線切割，切割的深度與所述刮針所需的長度相匹配，使得鋼結(jié)構(gòu)中被切割過的部分形成刮針，從而形成所述刮針結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:還包括拉簧，所述彈針體機構(gòu)的數(shù)量至少為兩個，所述拉簧穿過設(shè)于每個所述彈針體機構(gòu)上的拉簧孔形成一個閉環(huán)。
16.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)為電主軸。
17.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的靠近金屬表面的一端設(shè)有磁吸結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:偶數(shù)個所述彈針體機構(gòu)關(guān)于所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)對稱排布，所述彈針體機構(gòu)的數(shù)量為四個。
19.如權(quán)利要求1所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:還包括用以檢測所述刮針溫度的溫度檢測裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的金屬表面氧化皮去除裝置，其特征在于:所述溫度檢測裝置通過一個控制系統(tǒng)與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接。
21.一種金屬表面氧化皮去除方法，其特征在于:首先，利用刮針刮除氧化皮表層的三氧化二鐵，然后，通過刮針的持續(xù)刮削使得金屬表面升溫，從而使得氧化皮中的四氧化三鐵熱漲，熱漲的四氧化三鐵經(jīng)刮針的刮削力壓碎、掉落，進而被剝除，最后通過進一步的刮削使得氧化皮表層的氧化亞鐵被刮擦去除，在刮針進行刮削時，金屬表面的溫度始終不超過570攝氏度。
22.—種金屬表面氧化皮去除裝置的復(fù)式使用結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括了旋轉(zhuǎn)裝置、旋轉(zhuǎn)傳動裝置、圓筒形的機架、和至少兩個如權(quán)利要求1至20任意之一所述的金屬表面氧化皮去除裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置通過所述旋轉(zhuǎn)傳動裝置驅(qū)動每套所述金屬表面氧化皮去除裝置的轉(zhuǎn)軸機構(gòu)繞所述旋轉(zhuǎn)裝置的軸心公轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)傳動裝置一端與所述旋轉(zhuǎn)裝置固定連接，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸承與所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)連接，至少兩個所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)均位于所述機架的內(nèi)側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)包括了行星小齒輪，所述機架內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)齒輪，通過所述內(nèi)齒輪與行星小齒輪之間連接傳動將所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為所述轉(zhuǎn)軸機構(gòu)繞其自身軸向的自轉(zhuǎn)。
【文檔編號】C21D1/82GK103952524SQ201410188512
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】馮建國 申請人:馮建國