专利名称：钢管内壁清洗枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢管内表面除鳞技术领域，特别涉及一种钢管内壁除鳞枪。
背景技术：
钢管在热态轧制或热处理过程中，表层的铁元素与空气中的氧气和水蒸汽发生化学反应，会在表面形成一层由金属氧化物组成的致密覆盖物，俗称“鳞皮”，该鳞皮的存在对钢管的进一步加工处理造成重大影响，如在钢管的拉拔，扩孔处理中，容易将鳞皮压入金属表层，造成表面质量问题，此外，坚硬的鳞皮会划伤芯棒，加速了拉拔机或穿孔机的磨损。同时为钢管在实际使用前的防锈防腐处理带来了困难。基于此问题，热轧和热处理后的钢管在进入后处理工艺之前，都要对其表面鳞皮进行彻底清除。目前国内外钢管表面除鳞多采用传统的酸洗、喷丸或抛丸、扒皮处理。这些传统的处理方法都存在着诸多问题:一、酸洗时产生的废酸废气对环境和生产工人的身体影响非常大，其生产环境恶劣，废酸废气直接影响周围的空气、水、土壤，而且废酸的处理成本很高；二、喷丸或抛丸在生产过程中产生大量的粉尘，造成生产车间的工作环境同样十分恶劣，而且表面无法完全清理干净的同时，还造成钢材表面形成很多麻坑，直接影响到钢材表面质量；三、扒皮是利用多组砂轮机对钢材表面磨削处理，该方法在生产中同样产生大量的粉尘，且噪音大，生产环境恶劣。此外，受结构和空间限制、喷丸、抛丸、扒皮对于小直径的钢管的内壁除鳞基本上无法处理。通过查阅专利文献，国内外科研工作者也提出不少新的除鳞方法:国外如日本JP06108277A公开了在连续冷轧线上采用喷酸与刷辊组合使用的除鳞工艺，日本JP57142710A, JP59097711A，以及加拿大的 US20080108281 (Al), US20080182486 (Al)公开了一系列针对钢板表面鳞皮的处理技术；国内如中国专利公报上公开了杭州钢铁集团2005年申请的一种用于线、棒材的高压水喷丸除鳞方法，湖南有色重型机器有限责任公司2010年申请的金属线材或棒材磨料水射流除鳞方法和设备。虽然磨料射流技术已经在工业中得到广泛的应用，但目前还没有提出一种好的用于钢管内壁除鳞的处理的技术和设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续、高效、环保的钢管内壁清洗枪。本发明提供的这种钢管内壁清洗枪，它包括供沙管和位于其下方的高压供水管，供砂管的末端连接分砂器，高压供水管的末端连接喷射头，喷射头包括若干独立的喷射单元，各喷射单元与分砂器连通。所述供砂管和供水管通过多组独立的管夹组件固定在一起，管夹组件包括上下相配的两个管夹，管夹的两侧通过调节螺栓和调节螺母紧固，调节螺栓的下端有U形的卡槽，卡槽中有支撑轮。所述分砂器包括一根与所述供沙管连接的主管，主管的尾端分成两根支管，每根支管连接一个分流锥体，每个分流锥体上有多根分流支管。
所述喷射头还包括集水块、喷射单元、导向杆、导向锥；所述喷射单元有多个，它们分两排交错布置，集水块上对应每个喷射单元处有连接水孔，每个喷射单元包括进砂接头、喷嘴，喷嘴上有砂孔和水孔，砂孔与进砂接头连通，水孔与集水块内的连接水孔连通，喷嘴与集水块的连接水孔通过压紧螺母连接固定，进砂接头与所述分流支管用软管连接；导向杆的内端与集水块的外端面连接，导向锥直接套在导向杆上，并由锁紧螺母将导向锥在导向杆上定位。所述高压供水管上有用于冲走钢管除鳞残渣的冲洗喷嘴。本发明通过多组独立的管夹组件将供沙管和高压供水管固定在一起，用渣浆泵向供砂管提供砂浆，砂浆通过分砂器均匀的输送到喷射头上的每个独立的喷射单元，高压泵向高压供水管提供高压水，喷射头的集水块把高压供水管输送的高压水均匀的分配给每个独立的喷射单元，高压水和砂浆在喷射单元内混合，形成高速运动的磨料射流，通过配置喷嘴的数量，即可形成线状喷射截面，依靠高速磨料射流的打击和冲刷，就可实现连续、高效、环保的清除钢管内壁鳞皮。通过管夹组件的支撑轮与钢管内壁接触来支撑整个除鳞枪，除鳞枪与钢管内壁之间为滚动摩擦，降低运动阻力，保证除鳞枪与钢管相对运动时无阻碍。调节螺栓上的螺母用于调节支撑轮的高度，以适应不同待清洗钢管的管径大小。所以本发明具有除鳞效率高，对环境无污染，工作环境好，成本低(以水和砂浆作为原料，且可回收)，能处理的钢管直径范围宽，对小直径的钢管也能很好的完成除鳞工作。且应用范围广，可用于钢管内壁除鳞、除锈等各种需要进行内壁清洗的领域。
图1为本发明的一个优选实施例的结构示意图。图2为图1中的A-A剖视示意图。图3为图1中分砂器的放大结构示意图。图4为图1中喷射头的放大结构示意图。图5为图4的仰视示意图。图6为图5形成的喷射截面示意图。图7为本发明与待除鳞钢管的一种相对运动方式示意图。图8为本发明与待除鳞钢管的另一种相对运动方式示意图。
具体实施例方式优选实施例，如图1所示，将本发明的钢管内壁清洗枪用于钢管内壁除鳞，它包括如图1至图5所示，本发明提供的这种钢管内壁清洗枪，包括高压供水管1、供沙管2，供沙管2位于高压供水管I的上方，由管夹组件3将供水管1、供砂管2固定在一起，管夹组件3包括上下相配的两个管夹8，管夹8的两侧通过调节螺栓5和调节螺母7紧固，调节螺栓5的下端有U形的卡槽9，卡槽9中有支撑轮6。调节螺母7有四个，上下各两个，将支撑轮6固定在管夹8上。供沙管2的末端连接一个树状的分砂器19，高压供水管I的末端连接喷射头20。喷射头20包括集水块13、导向杆16和导向锥17、多个独立的喷射单元14。集水块13上对应每个喷射单元14处有连接水孔，每个喷射单元14包括进砂接头141、喷嘴142，喷嘴142上有砂孔和水孔，砂孔与进砂接头141连通，水孔与集水块13内的连接水孔连通，喷嘴142与集水块13的连接水孔通过压紧螺母15连接固定；导向杆16的内端与集水块13的外端面连接，导向锥17直接套在导向杆16上，并由锁紧螺母18将导向锥17在导向杆16上定位。导向锥17可防止除鳞枪进入钢管内部时钢管撞击喷射头20，起到保护喷射头20的作用。分砂器19包括一根主管21，主管21分成两个支管22，每根支管22与一个分流锥体23相连，每个分流锥体23上设有多根分流支管24。分流支管24通过软管12连接到各个喷射单元14的进砂接头141。高压供水管I上有用于冲走钢管除鳞残渣的冲洗喷嘴4。工作原理如下:用渣浆泵向供砂管2内泵入砂浆，高压泵向高压供水管I内泵入高压水，分砂器19将供沙管2提供的砂浆均匀的输送到喷射头20每个独立的喷射单元14。集水块13把高压供水管I输送的高压水均匀的分配给每个独立的喷射单元14。高压水和砂浆在喷射单元14内混合，形成高速运动的磨料射流，通过配置喷嘴14的数量，即可形成线状喷射截面，如图6所示，对钢管的内表面进行冲刷打击，达到彻底清除鳞皮的目的。除鳞枪和钢管的相对运动方式有两种:一种如图7所示，保持除鳞枪固定不动，通过辊道驱动，使钢管一边绕自身轴线旋转，一边沿轴线方向前进，除鳞枪进入钢管内部。向高压供水管中提供高压水，向供砂管2输送砂浆，即可产生线状喷射截面，如图5。钢管旋转前进过程中，调整合适的运动参数保证钢管旋转一周时产生的轴向移动距离不大于喷射截面的长度，即可使喷射头产生的喷射截面扫过钢管内壁所有地方，实现内壁的完全清洗。除鳞完成后，除鳞枪退出钢管内部。另一种如图8，通过辊道驱动，保持除鳞枪沿钢管轴向方向前进，钢管只绕自身轴线旋转，使除鳞枪进入钢管内部。向高压管提供高压水，向供砂管输送砂浆，即可产生线状喷射截面，如图5。调整合适的运动参数，保证钢管旋转一周时除鳞枪的轴向移动距离不大于喷射截面的长度，即可使喷射头产生的喷射截面扫过钢管内壁所有地方，实现内壁的完全清洗。除鳞完成后，除鳞枪退出钢管内部。
权利要求
1.一种钢管内壁清洗枪，其特征在于:它包括供沙管和位于其下方的高压供水管，供砂管的末端连接分砂器，高压供水管的末端连接喷射头，喷射头包括若干独立的喷射单元，各喷射单元与分砂器连通。
2.如权利要求1所述的钢管内壁清洗枪，其特征在于:所述供砂管和供水管通过多组独立的管夹组件固定在一起，管夹组件包括上下相配的两个管夹，管夹的两侧通过调节螺栓和调节螺母紧固，调节螺栓的下端有U形的卡槽，卡槽中有支撑轮。
3.如权利要求1所述的钢管内壁清洗枪，其特征在于:所述分砂器包括一根与所述供沙管连接的主管，主管的尾端分成两根支管，每根支管连接一个分流锥体，每个分流锥体上有多根分流支管。
4.如权利要求3所述的钢管内壁清洗枪，其特征在于:所述喷射头还包括集水块、喷射单元、导向杆、导向锥；所述喷射单元有多个，它们分两排交错布置，集水块上对应每个喷射单元处有连接水孔，每个喷射单元包括进砂接头、喷嘴，喷嘴上有砂孔和水孔，砂孔与进砂接头连通，水孔与集水块内的连接水孔连通，喷嘴与集水块的连接水孔通过压紧螺母连接固定，进砂接头与所述分流支管用软管连接；导向杆的内端与集水块的外端面连接，导向锥直接套在导向杆上，并由锁紧螺母将导向锥在导向杆上定位。
5.如权利要求1所述的钢管内壁清洗枪，其特征在于:所述高压供水管上有用于冲走钢管除鳞残渣的冲洗喷嘴。
全文摘要
本发明公开了一种钢管内壁清洗枪，它包括供沙管和位于其下方的高压供水管，供砂管的末端连接分砂器，高压供水管的末端连接喷射头,喷射头包括若干独立的喷射单元，各喷射单元与分砂器连通。供沙管和高压供水管向喷射单元分别输送砂浆和高压水，砂浆和高压水在喷射单元的喷嘴内混合，形成高速运动的磨料射流，从而形成线状喷射截面，依靠高速磨料射流的打击和冲刷，就可实现连续、高效、环保的清除钢管内壁鳞皮。供砂管和高压供水管通过管夹组件固定，管夹组件的支撑轮与钢管内壁接触来支撑整个除鳞枪，除鳞枪与钢管内壁之间为滚动摩擦，降低运动阻力，保证除鳞枪与钢管相对运动时无阻碍。而且支撑轮高度可调，以适应不同待清洗钢管的管径大小。
文档编号B24C5/02GK103100982SQ201310005329
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者任小增, 祝爽, 黄威, 王锐, 张正学 申请人:湖南有色重型机器有限责任公司