一種基于外混合磨料射流的線材除鱗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于機械設備領域，主要涉及一種基于外混合磨料射流的線材除鱗裝置。
【背景技術】
[0002] 線材表面氧化層(俗稱鱗層）的清理是冷乳或鍍鋅等工藝之前的一道必不可缺的 工序，金屬表面氧化層清理的好壞直接影響著表面涂層質量與最終產品的機械性能。
[0003] 傳統的除鱗工藝借助的是酸液的化學作用，酸洗是酸液與線材表面氧化層發生化 學反應將銹垢、鱗皮除去的一種方法，利用的是化學藥品的反應能力，但是酸洗普遍存在處 理時間長、過酸洗與欠酸洗的問題。當酸液選擇不當或使用過量時，會對清洗物基體造成腐 蝕破壞、造成金屬表面凹凸不平；當處理時間短時則會出現欠酸洗的問題;并且酸洗產生的 廢液排放會造成環境污染，酸洗液處理不當會對工人健康與安全生產帶來危害。因此，傳統 上的酸洗除鱗法已經越來越不適應自動化程度高、除銹速度快、表面處理均勻的現代工業 發展要求。
[0004] 為解決環境污染問題，改善工人勞動環境，提高酸洗質量，有些學者開始在酸液濃 度、溫度、反應時間、紊流控制等方面對酸洗技術進行改進。但是這些改進對除鱗質量的改 善能力有限，且并不能從根本上消除酸洗的污染。
[0005] 科研工作者開始研究取代傳統酸洗線的無酸除鱗工藝。這些技術主要包括拉矯除 鱗技術、鋼刷刷鱗技術、磨料射流技術。其中，拉矯除鱗技術是通過矯直輥的拉矯能使表面 鱗層與基體間出現斷裂，這種除鱗模式效果很差，表面處理不均勻，只能作為除鱗的預處 理;鋼刷刷鱗技術主要是借助鋼刷的摩擦力將線材表面氧化層去除，這種除鱗模式效果差， 精度難以控制，且普遍存在過刷洗，導致金屬浪費。磨料射流技術是將磨料與高壓、高速流 動的水互相混合而形成的液固兩相介質射流，打擊線材表面并去除氧化層。該技術具有熱 影響小、反作用小、處理速度快，除鱗過程無污染、綠色循環、便于調控等優點。在實際工作 中一旦噴嘴磨損則不能正常工作，影響除鱗效果，難以實現流程工業的連續生產要求。
【發明內容】
[0006] 針對上述存在的技術問題，本發明提供一種基于外混合磨料射流的線材除鱗裝 置。所述除鱗裝置具有一外混合式噴嘴，所述外混合式噴嘴將磨料與高壓水在噴嘴外進行 混合與加速，噴向被處理線材，有效避免了噴嘴的磨損;所述線材除鱗裝置為無酸除鱗裝 置，具有能耗低、環保性好、運行可靠性和穩定性好、水與磨料均可循環使用的優點。
[0007] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0008] -種基于外混合磨料射流的線材除鱗裝置，所述線材除鱗裝置包括一除鱗箱、一 放絲裝置、一預處理裝置、一收絲裝置;所述放絲裝置、預處理裝置、除鱗箱及收絲裝置依次 連接；
[0009] 所述除鱗箱內部設有三個可實現磨料與高壓水外混加速并對線材除鱗的噴嘴。
[0010] 進一步地，所述噴嘴包括一中心漿料口以及六個水射流口，所述中心漿料口位于 所述噴嘴的中心位置，六個所述水射流口以所述中心漿料口為中心，軸向均勻分布在其周 圍；
[0011 ]每個所述水射流口的中軸線均與所述中心漿料口的中軸線成10-30°的夾角。
[0012] 進一步地，所述噴嘴的工作角度Θ的調節范圍為10-35°，所述噴嘴距線材的靶距d 的調節范圍為150-200mm。
[0013] 進一步地，三個所述噴嘴的中軸線與線材的三個交點分別位于與所述線材垂直的 三個不同的平面上;將三個所述噴嘴沿著所述線材的軸向進行投射，任意兩個噴嘴中軸線 間的夾角均為120°。
[0014] 進一步地，在所述除鱗箱中還包括一漿料攪拌箱以及一磨料罐，所述漿料攪拌箱 與磨料罐的底部連接，所述漿料攪拌箱的底部與一磨料漿料輸出管道的一端連接，所述磨 料漿料輸出管道的另一端具有三個漿料輸出分支管道，所述三個漿料輸出分支管道分別與 三個所述噴嘴的中心漿料口連接；
[0015] 所述漿料攪拌箱還包括具有分支結構的循環水管路，所述循環水管路包括第一支 路管道與第二支路管道，所述第一支路管道的末端與所述漿料攪拌箱連接，所述第二支路 管道上包括一高壓水栗以及一流量調節閥，并所述第二支路管道的末端具有三個高壓水輸 出分支管道，所述三個高壓水輸出分支管道分別與三個所述噴嘴的水射流口連接。
[0016] 進一步地，所述漿料攪拌箱的側壁安裝有一磨料漿料濃度檢測器。
[0017] 進一步地，每個所述水射流口的中軸線均與所述中心衆料口的中軸線成30°的夾 角。
[0018] 進一步地，所述放絲裝置為對線材進行開卷的放絲架，所述收絲裝置為對可實現 除鱗后線材卷取的卷取機，所述預處理裝置為可使線材表面氧化層出現層裂的拉矯機；
[0019] 所述除鱗箱的靠近所述預處理裝置的一端設置前防震輥，另一端設置后防震輥， 并所述后防震輥與所述收絲裝置之間還依次設置烘干箱以及在線檢測裝置。
[0020] 進一步地，所述前防震輥與所述后防震輥結構相同，均包括均上防震單元及下防 震單元，所述上防震單元及所述下防震單元與線材接觸的位置均為凹槽結構，所述線材位 于所述上防震單元的凹槽結構與所述下防震單元的凹槽結構之間。
[0021] 本發明的有益技術效果：
[0022] (1)本發明一種基于外混合磨料射流的線材除鱗裝置，磨料與水在噴嘴外混合，極 大程度提高了噴嘴的壽命；
[0023] (2)本發明一種基于外混合磨料射流的線材除鱗裝置，系統運行穩定安全，表面處 理質量好、速度快、能耗低、不存在熱變形；
[0024] (3)本發明可通過調節高壓栗壓力等級、磨料粒徑及流量、磨料漿料濃度、靶距與 工作角度等參數，在保證除鱗質量的同時有效降低能耗。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發明線材除鱗裝置的結構示意圖；
[0026] 圖2是本發明線材除鱗裝置除鱗箱的結構示意圖；
[0027] 圖3是本發明線材除鱗裝置中噴嘴的結構示意圖；
[0028] 圖4是本發明線材除鱗裝置中噴嘴(圖3)的剖面圖；
[0029] 圖5是本發明線材除鱗裝置中噴嘴工作時的主要控制參數示意圖；
[0030] 圖6是本發明線材除鱗裝置三個噴嘴沿其軸向投射圖；
[0031 ]圖7是本發明線材除鱗裝置三個噴嘴沿其徑向投射圖；
[0032] 圖8是本發明線材除鱗裝置中防震輥示意圖。
[0033] 圖中附圖標記：1.放絲架、2.線材、3.第一導向輯、4.拉矯機、5 .前防震輯、6.除鱗 箱、7.后防震輥、8.烘干箱、9.在線檢測裝置、10.第二導向輥、11.卷取機、12.噴嘴、13.磨料 漿料濃度檢測器、14.漿料攪拌箱、15.磨料罐、16.高壓水栗、17.流量調節閥。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0035] 相反，本發明涵蓋任何由權利要求定義的在本發明的精髓和范圍上做的替代、修 改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發明有更好的了解，在下文對本發明的細 節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的 描述也可以完全理解本發明。
[0036] -種基于外混合磨料射流的線材除鱗裝置，所述線材除鱗裝置包括一除鱗箱、一 放絲裝置、一預處理裝置、一收絲裝置;所述放絲裝置、預處理裝置、除鱗箱及收絲裝置依次 連接；
[0037] 所述除鱗箱內部設有三個可實現磨料與高壓水外混加速并對線材除鱗的噴嘴12， 將用于除鱗的磨料漿料與高壓水在噴嘴外混合并加速，極大程度提高了噴嘴的壽命。
[0038]如圖3、圖4所示，所述噴嘴12包括一中心漿料口 12b以及六個水射流口 12a，所述中 心漿料口 12b位于所述噴嘴12的中心位置，六個所述水射流口 12a以所述中心漿料口 12b為 中心軸向均勻分布在其周圍。
[0039]每個所述水射流口 12a的中軸線均與所述中心漿料口 12b的中軸線成10-30°的夾 角；
[0040] 優選地，每個所述水射流口 12a的中軸線均與所述中心漿料口 12b的中軸線成30° 的夾角。