金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构的制作方法

金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构，该装置至少包括了弹针体机构、施压机构和转轴机构，所述弹针体机构通过所述施压机构与所述转轴机构连接，且所述转轴机构驱动所述弹针体机构与施压机构旋转，所述弹针体机构至少包括了刮针结构，所述转轴机构的旋转轴心垂直于金属表面，且在去除氧化皮时，所述刮针结构沿金属表面旋转，所述刮针结构至少包括了若干刮针，所述刮针通过所述施压机构产生的压力贴于金属表面上。本发明提供了一种环保、安全且生产效率更高的金属表面氧化皮去除装置。
【专利说明】金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构。
【背景技术】
[0002]铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物，此时，氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为三种氧化物膜所覆盖:氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物，由氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)组成，可以认为，从内向外分别为:氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁。更确切地说，也许是三种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。
[0003]现有技术中存在以下三种去除氧化皮的方法:
[0004]1、三酸(硫酸+硝酸+盐酸)酸洗:三酸酸洗是将三种酸按一定的比例配制而成，是去除不锈钢氧化皮比较有效的一种酸洗方法。三酸酸洗方法可以顺利去除不锈钢氧化皮，但缺点是由于酸洗过程中有二氧化氮大量析出，恶化劳动条件，污染了环境。另外酸洗过程易产生过酸洗现象，所 以不提倡广泛应用这种方法去除供应氧化皮。
[0005]2、硝酸+氢氟酸酸洗:该方法是不锈钢酸洗的较好方法之一。常用配比如下:氢氟酸(HF)4% — 6%、硝酸(HN03)8%—12%使用温度50— 600C酸洗时间要依钢料表面上氧化皮情况而定:一般为20— 40分钟。操作过程一定要勤翻勤看，防止过酸洗现象。其缺点是:氢氟酸毒性大，需要良好通风条件及废水处理条件。
[0006]3、碱煮一酸洗复合法，主要是为了克服三酸酰法的弱点。这种复合方法不仅可改善酸洗质量，而且金属消耗也较少。碱煮可以松动氧化皮，然后再用酸洗法去除氧化皮。碱煮液的成分一般米用氢氧化钠和硝酸钠的混合液。碱煮的时间同产品的钢种、规格、数量、氧化皮状态等有关。碱煮后的钢材应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。特别需要注意的是:碱煮的钢料应是干燥的、无水的，以避免热碱液溅伤人。操作过程需谨慎，细心，必须多观察，多记录表面的变化，才能达到安全操作的目的。

【发明内容】

[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种环保、安全且生产效率更高的金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构。
[0008]为了解决这一技术问题，本发明提供了一种金属表面氧化皮去除装置，至少包括了弹针体机构、施压机构和转轴机构，所述弹针体机构通过所述施压机构与所述转轴机构连接，且所述转轴机构驱动所述弹针体机构与施压机构旋转，所述弹针体机构至少包括了刮针结构，所述转轴机构的旋转轴心垂直于金属表面，所述刮针结构至少包括了若干刮针，在去除氧化皮时，所述刮针沿金属表面旋转，所述刮针通过所述施压机构产生的压力贴于金属表面上。
[0009]可选的，所述施压机构包括联轴器。所述弹针体机构的数量为一个，所述弹针体机构通过所述联轴器与所述转轴机构连接。[0010]可选的，所述施压机构包括离心式动压产生机构。所述弹针体机构还包括了滑块，所述刮针结构固定设于所述滑块上；
[0011]所述离心式动压产生机构至少包括了转翼，所述转翼至少包括了一端与所述转轴机构连接的斜坡轨道，所述滑块沿着所述斜坡轨道滑动，且在所述转轴机构旋转时，所述滑块通过旋转所产生的离心力沿着所述斜坡轨道斜向下滑动，从而使得所述刮针结构斜向下发生平移。
[0012]所述的金属表面氧化皮去除装置还包括拉簧，所述弹针体机构的数量至少为两个，所述拉簧穿过每个所述弹针体机构上的拉簧孔形成一个闭环。
[0013]所述转翼还包括了设于所述斜坡导轨另一端的限位部。
[0014]所述转翼还包括了连接部，所述限位部的下端与所述斜坡导轨连接，所述限位部的上端通过所述连接部与所述转轴机构连接。
[0015]所述斜坡导轨的斜率为1/4。
[0016]可选的，所述转轴机构为电主轴。
[0017]可选的，所述转轴机构包括了转轴驱动装置和由所述转轴驱动装置驱动旋转的中心座，所述中心座与所述离心式动压产生机构连接。
[0018]所述转轴驱动装置为电主轴。
[0019]所述转轴机构还包括了一个环设于所述中心座外侧的法兰，所述法兰与所述转翼连接。
[0020]所述中心座底部还设有转翼座，所述转翼置于所述转翼座上侧。
[0021]所述离心式动压产生机构还包括销轴和卡板，所述卡板位于所述中心座的外侧，每个所述销轴均穿设于所述卡板、转翼座和转翼上。
[0022]可选的，所述刮针结构为通过以下步骤制成的结构:
[0023]对整块钢结构沿同一深度方向分别进行纵向的线切割和横向的线切割，切割的深度与所述刮针所需的长度相匹配，使得钢结构中被切割过的部分形成刮针，从而形成所述刮针结构。
[0024]可选的，所述刮针结构为通过以下步骤制成的结构:
[0025]先将若干钢片通过螺栓或销轴固定在一起，在对若干钢片进行线切割加工，从而形成所述刮针结构。
[0026]可选的，所述刮针结构为通过以下步骤制成的结构:
[0027]先将若干钢丝制作成U型，将U型的钢丝穿过板材上的孔后，固定所述钢丝和板材，从而形成所述刮针结构。
[0028]所述转轴机构的靠近金属表面的一端设有磁吸结构。
[0029]偶数个所述弹针体机构关于所述转轴机构均匀排布，所述弹针体机构的数量均为四个。
[0030]所述金属表面氧化皮去除装置还包括用以检测所述刮针温度的温度检测装置，所述温度检测装置通过一个控制系统与所述转轴机构连接。
[0031]本发明还提供了一种金属表面氧化皮去除方法，首先，利用刮针刮除氧化皮表层的三氧化二铁，然后，通过刮针的持续刮削使得金属表面升温，从而使得氧化皮中的四氧化三铁热涨，热涨的四氧 化三铁经刮针的刮削力压碎、掉落，进而被剥除，最后通过进一步的刮削使得氧化皮表层的氧化亚铁被刮擦去除，在刮针进行刮削时，金属表面的温度始终不超过570摄氏度。
[0032]所述刮针的材料为50CrVA，经刮针的刮削升温后，所述刮针的温度保持在400摄
氏度以下，直至氧化皮去除完成。
[0033]本发明还提供了一种金属表面氧化皮去除装置的复式使用结构，包括了旋转装置、旋转传动装置、圆筒形的机架、和至少两个本发明提供的金属表面氧化皮去除装置，所述旋转装置通过所述旋转传动装置驱动每套所述金属表面氧化皮去除装置的转轴机构绕所述旋转装置的轴心公转，所述旋转传动装置一端与所述旋转装置固定连接，另一端通过旋转轴承与所述转轴机构连接，至少两个所述转轴机构均位于所述机架的内侧，所述转轴机构包括了行星小齿轮，所述机架内壁设有内齿轮，通过所述内齿轮与行星小齿轮之间连接传动将所述转轴机构的公转转化为所述转轴机构绕其自身轴向的自转。[0034]本发明在细心分析了金属表面氧化皮的物理性质后，针对氧化亚铁结构疏松、质脆、没有延伸性等特点，明确了其在机械作用下和热加工作用下，很容易产生龟裂而脱离和脱落的基本原理。故而引入了转轴机构、弹针体机构和施压机构，一方面通过高速旋转的摩擦产生热量，使氧化皮龟裂，脆断，提供了热加工作用，另一方面，通过所述施压机构产生了作用于金属表面的压力，提供了机械作用。在压力下，由于氧化亚铁结构疏松，首先被磨擦力破坏，使其连同三氧化二铁和四氧化三铁一起快速脱离钢材本体。进一步来说，也能够通过转轴机构及施压机构的综合控制实现压力和刮针温度的有效控制。提供了一种环保、安全且生产效率更高的金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构。
【专利附图】

【附图说明】
[0035]图1是本发明实施例1中金属表面氧化皮去除装置的结构示意图；
[0036]图2是本发明实施例1中弹针体机构的结构主视图；
[0037]图3是本发明实施例1中弹针体机构的结构侧视图；
[0038]图4是本发明实施例1中刮针结构的制造工艺示意图；
[0039]图5是本发明另一可选实施例中可采纳的刮针结构的制造工艺示意图；
[0040]图6是本发明实施例1中使用所述金属表面氧化皮去除装置的整机示意图；
[0041]图7是本发明实施例2中金属表面氧化皮去除装置的结构示意图；
[0042]图8是本发明实施例3中金属表面氧化皮去除装置的复式使用结构的结构示意图；
[0043]图中，1-弹针体机构；11_滑块；12-刮针结构；120-刮针；121-钢丝；122-板材；123-钢片；124_螺栓；13_拉簧孔；14_方孔；
[0044]2-离心式动压产生机构；21_转翼；211-斜坡导轨；212_限位部；213_连接部；22-销轴；23_卡板；
[0045]3-转轴机构；31_电主轴；32_中心座；33_法兰；34_磁吸结构；35_转翼座；301-行星小齿轮；
[0046]4-拉簧；
[0047]5-联轴器。
[0048]6-旋转装置；[0049]7-旋转传动装置；71-旋转轴承；
[0050]8-机架；81-内齿轮。
【具体实施方式】
[0051]以下将结合图1至图8通过三个实施例对本发明提供的金属表面氧化皮去除装置、方法及其复式使用结构进行描述，其为本发明可选的实施例，可以认为本领域的技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内能够对其进行修改和润色。
[0052]实施例1
[0053]本发明提供了一种金属表面氧化皮去除装置，至少包括了弹针体机构1、施压机构和一个转轴机构3，所述弹针体机构I通过所述施压机构与所述转轴机构3连接，且所述转轴机构3驱动所述弹针体机构I与施压机构旋转,所述弹针体机构I至少包括了刮针结构12，所述转轴机构3的旋转轴心垂直于金属表面，所述刮针结构12至少包括了若干刮针120，在去除氧化皮时，所述刮针120沿金属表面旋转，所述刮针120通过所述施压机构产生的压力贴于金属表面上。本实施例中，所述刮针120优选为钢针，刮针结构12即为钢针结构，将刮针选用其它材质，也落在本发明的保护范围内。
[0054]请着重 参考图1，在本实施例中，所述施压机构包括离心式动压产生机构2，那么，所述的金属表面氧化皮去除装置至少包括了弹针体机构1、离心式动压产生机构2和转轴机构3，所述弹针体机构I通过所述离心式动压产生机构2与所述转轴机构3连接，且所述转轴机构3驱动所述弹针体机构I与离心式动压产生机构2旋转；
[0055]在其它可选的实施例中，所述施压机构可以同时包括离心式动压产生机构2和联轴器，离心式动压产生机构2通过所述联轴器与所述转轴机构3连接。
[0056]所述弹针体机构I至少包括了滑块11与固定设于所述滑块11上的刮针结构12，所述转轴机构3的旋转轴心垂直于金属表面，所述刮针结构12至少包括了若干刮针120，在去除氧化皮时，所述刮针120沿金属表面旋转，所述刮针120通过所述施压机构产生的压力贴于金属表面上，所述刮针120应以高密度排布，至于刮针120的排布角度、具体密度、具体尺寸均可依据不同材质的刮针120以及工艺需要进行具体的设置，这种具体设置均是在本发明的基础上通过公知的常识或者有限次实验能够获得的，由于其技术手段全面覆盖了本发明权利要求的描述，故应认为其落在了本发明的保护范围内。
[0057]所述离心式动压产生机构2至少包括了转翼21，所述转翼21至少包括了一端与所述转轴机构3连接的斜坡轨道，所述滑块11沿着所述斜坡轨道211滑动，且在所述转轴机构3旋转时，所述滑块11通过旋转所产生的离心力沿着所述斜坡轨道211斜向下滑动，从而使得所述刮针结构12斜向下发生平移，即保证刮针120与金属表面的夹角始终不变。也可以认为，所述斜坡导轨211自连接所述转轴机构3的一端斜向下设置，即所述斜坡轨道211斜向设置，且连接所述转轴机构3的一端高于另一端。
[0058]进一步举例来说，在本实施例中，滑块11上设有斜向设置的方孔14，方孔14与所述斜坡导轨122的形状结构与斜率都相匹配，从而实现刮针结构12的斜向平移，滑块11通过斜坡导轨122穿过所述方孔14进行移动。本实施例中，所述斜坡导轨211的斜率为1/4。
[0059]本发明在细心分析了金属表面氧化皮的物理性质后，针对氧化亚铁结构疏松、质脆、没有延伸性等特点，明确了其在机械作用下和热加工作用下，很容易产生龟裂而脱离和脱落的基本原理。故而引入了转轴机构3、弹针体机构I和离心式动压产生机构2，一方面通过高速旋转的摩擦产生热量，使氧化皮龟裂，脆断，提供了热加工作用，另一方面，通过离心式动压产生机构2中的斜坡轨道211设计，将离心力转化为作用于金属表面的压力，提供了机械作用。在压力下，由于氧化亚铁结构疏松，首先被磨擦力破坏，使其连同三氧化二铁和四氧化三铁一起快速脱离钢材本体。进一步来说，也能够通过转轴机构及施压机构的综合控制实现压力和刮针温度的有效控制，本实施例中，能够通过离心力的控制实现压力和温度的有效控制。提供了一种环保、安全且生产效率更高的金属表面氧化皮去除装置。
[0060]具体来阐述其原理，可将装置的作用分成三个时间段来描述，第一个起始段中，金属表面粗糙，适于摩擦犁沟效应理论，摩擦系数大，表面发热，刮削去除三氧化二铁层为主；第二段中，热量累积，四氧化三铁热涨，被刮削力压碎掉落和剥除，同时带走氧化层的主要受温体，暴露出部分呢金属本体；最后在第三段中，粗糙面减少，摩擦系数减少，暴露出部分的金属本体被刮压为主，未去除的氧化亚铁被高密度刮针擦刮掉。
[0061]这些功能基于高速加工的理论，可以选用电主轴做驱动，这里所称的电主轴自然包括了磁悬浮电主轴，另外，利用磁悬浮技术以达到高速的任何手段也可视为是同等的技术的手段。加工中的余热不超过570度时不会产生新的氧化皮。本实施例中50CrVA材料的刮针温控在400度以下时，弹压刮柔磨的刮针不失韧弹性，能高速有效的完成氧化皮的去除，而保留了光滑的金属本体面。
[0062]此外，在使用本发明所提供的装置时，还可加温控调节热量及测压调节位置。在本实施例中，为实现基于温度的控制 ，所述金属表面氧化皮去除装置还包括用以检测所述刮针表面温度的温度检测装置(图未示)，所述温度检测装置可以通过一个控制系统(图未示)与所述转轴机构连接，进而通过转速的控制实现对温度的控制，当然，也可通过散热设施的控制来实现对温度的控制，此时，温度检测装置通过控制系统与该散热设施连接，例如图6中冷风机的设置，便是起到温控的作用，当刮针温度超过一特定温度后，例如在本实施例中50CrVA材料的刮针超过380摄氏度时，不适宜通过旋转速度的变化来控制温度，此时则可以通过冷风机给风量的增加来实现温控，从而保证刮针的完好，同时，不会有新的氧化皮生成。总而言之，只要利用温度的检测实现刮针表面温度的控制，就是本发明等同的技术手段。转速的控制可以采用一个变频器以实现转速的控制。不同被加工钢材，工艺数据(速度，压力等)会不同，只有实现温控才能使热压擦发挥作用而去除氧化皮。
[0063]所述弹针体机构I的数量至少为两个，所述的金属表面氧化皮去除装置还包括拉簧4，所述拉簧4穿过每个所述弹针体机构I上的拉簧孔13形成一个闭环。通过拉簧4的拉力，可以实现弹针体机构I的复位。
[0064]本实施例中，所述转翼21还包括了设于所述斜坡导轨211另一端的限位部212。所述转翼21还包括了连接部213，所述限位部212的下端与所述斜坡导轨211连接，所述限位部212的上端通过所述连接部213与所述转轴机构3连接。
[0065]所述转轴机构3包括了转轴驱动装置和由所述转轴驱动装置驱动旋转的中心座32，所述中心座32与所述离心式动压产生机构2连接。本实施例中，所述转轴驱动装置为电主轴31。从而为本装置提供了高速与超高速的转速，进而能够实现利用转速达到高效生
产等作用。[0066]所述转轴机构3还包括了一个环设于所述中心座32外侧的法兰33，所述法兰33通过螺纹结构(图未示)与所述转翼21连接。所述中心座32底部还设有转翼座35，所述转翼21置于所述转翼座35上侧。
[0067]为了进一步巩固整个装置的稳固，所述离心式动压产生机构2还包括销轴22和卡板23，所述卡板23位于所述中心座32的外侧，每个所述销轴22均穿设于所述卡板23、转翼座35和转翼21上。
[0068]本实施例中的氧化皮去除装置由于无磨粒磨损，无柔性尼龙等化学制品，无介质，全是金属粉粒，釆用电磁效应装置辅助就可简单解决除尘问题。
[0069]本实施例中，所述转轴机构3的靠近金属表面的一端设有磁吸结构34,从而通过磁吸力保持金属材料的稳定，防止金属材料在运输过程中的震荡对刮削产生不利影响。在使用本实施例提供的金属表面氧化皮去除装置时，可以利用两套装置自金属材料的两侧表面进行刮削。
[0070]有关本发明中刮针结构的制作方法，以下列举三种，所述刮针结构12为通过以下步骤制成的结构:[0071]请参考图2和图3，可选的，在制造所述刮针结构12时，对整块钢结构沿同一深度方向分别进行纵向的线切割和横向的线切割，切割的深度与所述刮针所需的长度相匹配，使得钢结构中被切割过的部分形成刮针，从而形成所述刮针结构。切割完成后，整块钢结构被区分为被切割过的部分与未被切割过的部分，被切割过的部分即形成刮针，未被切割过的部分则可制成滑块11。以50CrVA材料为例，进行线切割后，其热处理温度为860°C，经+400~+500°C回火、油冷后使用。随着材料的变化，其热处理工艺也会随之发生变化。
[0072]请参考图5，可选的，在制造所述刮针结构12时，先将若干钢片123通过螺栓或销轴22固定在一起，再对若干钢片123进行线切割加工，进而使得钢片123成为刮针120，从而形成所述刮针结构12。请参考图4，可选的，制造所述刮针结构12时，先将若干钢丝121制作成U型，将U型的钢丝121穿过板材122上的孔后，固定所述钢丝121和板材122，进而使得钢丝121成为刮针120,从而形成所述刮针结构12。
[0073]以上只是三个可选的制作方法，无论刮针结构12的制作方法具体为何，均应认为其都是本发明力求保护的技术方案之一。
[0074]此外，刮针结构12中的刮针120，无论是钢片还是钢丝制作，都应选用韧性、耐磨性好、屈服强度高的金属弹簧钢材料制作，经热处理工艺达到使用效果。不必用很硬的材料，但需受压、耐磨即可。而使钢材本体不受过多热量。本实施例优选的材料为50CrVA。至于刮针的排布密度，可按实际需要调整。
[0075]偶数个所述弹针体机构I关于所述转轴机构3对称排布，为的是使得对称的两个弹针体机构I实现动平衡。在本实施例中，所述弹针体机构I的数量均为四个。
[0076]本实施例还提供了一种金属表面氧化皮去除方法，所述金属表面氧化皮去除装置其本身的确是一种装置创新，其还可视为是实施本去除方法专用的装置。本方法首先，利用刮针刮除氧化皮表层的三氧化二铁，然后，通过刮针的持续刮削使得金属表面升温，从而使得氧化皮中的四氧化三铁热涨，热涨的四氧化三铁经刮针的刮削力压碎、掉落，进而被剥除，最后通过进一步的刮削使得氧化皮表层的氧化亚铁被刮擦去除，在刮针120进行刮削时，金属表面的温度始终不超过570摄氏度。[0077]本实施例中，刮针120的材料为50CrVA，经刮针120的刮削升温后，所述刮针120的温度保持在400摄氏度以下，直至氧化皮去除完成。由于在刮削过程中，刮针120的温度始终高于金属表面，所以，只要保证刮针120的温度不高于570度，金属表面的温度自然不会超过570度，进一步来说，由于刮针120本身的韧弹性、硬度等也受温度的制约，本实施例中，50CrVA材料的刮针便受到400度的温度限制，然而，在本发明其它可选实施例中，选用其它的材料，其温度的限制则可能高于400度，而不限于此。
[0078]可以看出，本发明的氧化皮去除装置与方法所基于的理论是将高速刮削、柔性压擦以及控热综合应用的成果。无论具体结构的设计有哪些变化，只要是该理论下的氧化皮去除装置与方法，均是本发明理念下的一种简单变化而已。
[0079]请参考图6，其为使用所述金属表面氧化皮去除装置的整机，其中，丝杠、涡轮与伺服电机配合使用，实现所述金属表面氧化皮去除装置竖直向的移动，该整机用以实现单面的刮削，若上下对称布置，也可实现双面的刮削，如图所示的钢板水平通过孔为金属板材提供了水平通过的引导空间，整个加工在密闭的环境中进行，由除尘器除尘，根据位移传感器(图未示)的测量，由伺服电机带动电主轴完成上下移动的动程，主要是为了确保加工的竖直向位置，还可以根据对温度的测量调节冷气机的给风量，整机中还设有行程开关，以保障去除装置移动的安全。所以，生产在一定速度与一定压力下进行，也确保了摩擦发热的接触温度的控制，实现基本的设计理论。
[0080]实施例2
[0081]请参考图7，本实施例列举了本发明基本内容下一较简单的技术方案，在本实施例中所述施压机构包括了联轴 器5，所述弹针体机构I的数量为一个，所述弹针体机构I通过所述联轴器5与所述转轴机构3连接，转轴机构3为电主轴，进而通过电主轴直接驱动联轴器5旋转，进而驱动弹针体机构I。
[0082]对于施压机构，也可采用其它产生摩擦正压力的装置，只要起到这个效果的，都应视为是离心式动压产生机构2与联轴器5的同等技术手段，均是落在本发明保护范围内的技术方案。
[0083]实施例3
[0084]本实施例提供了一种金属表面氧化皮去除装置的复式使用结构，其可视为对实施例1、2及其它可选实施例中金属表面氧化皮去除装置的一种复式使用，包括了旋转装置6、旋转传动装置7、圆筒形的机架8、和至少两个本发明提供的金属表面氧化皮去除装置，所述旋转装置6通过所述旋转传动装置7驱动每套所述金属表面氧化皮去除装置的转轴机构3绕所述旋转装置6的轴心公转，所述旋转传动装置7 —端与所述旋转装置固定连接，另一端通过旋转轴承71与所述转轴机构连接，至少两个所述转轴机构3均位于所述机架8的内侦牝所述转轴机构3包括了行星小齿轮301，所述机架8内壁设有内齿轮81，所述内齿轮81与行星小齿轮301之间匹配传动连接，从而通过所述内齿轮81与行星小齿轮301之间连接传动将所述转轴机构3的公转转化为所述转轴机构3绕其自身轴向的自转。
[0085]具体来说，旋转装置6可以为电主轴，则转轴机构3则可以无需再设电主轴作为驱动，旋转装置6也安装于所述机架8上；旋转轴承71为高速轴承，可以选择磁悬浮轴承，从而使得转轴机构3的高速自转成为可能；本实施例以两个金属表面氧化皮去除装置的复式使用为例，该两个去除装置的刮削半径是不同的，从而使得两个刮削区域的间隙不落在旋转装置6的轴心位置，进而使得在复式刮削时该轴心位置的金属表面也能进行刮削。
[0086]采用了本实施例提供的这种复式使用结构，使得加工宽度成倍增加；并且，由于齿轮传动的引入，加工线速度不与单个氧化皮去除装置的刮削半径成正比，起到多倍增速作用，如果马达5000转/分，大小齿轮比4:1，那行星小齿轮本身是20000转自转+公转5000转。所以，其加工均匀性比使用单台氧化皮去除装置更理想，速度可更快，且这种更快更理想并非只是单纯的数量叠加而产生的效果，该复式使用结构能够适应大型轧钢厂替代酸洗加工使用。
[0087]综上所述，现有技术中对氧化皮的去除工艺中，有的是先让钢板弯曲，再通过喷丸处理钢材表面。之所以这么做，一方面原因在于速度不够快，要借助前道大动力弯曲钢板工序，这种流水线都在50到100米。而本发明是适用于较短尺寸的工艺设备流程，不必前道弯曲钢板工序，也不必花大力气整平钢板，更不必水洗流程(洗掉余酸)，干燥钢板等流程。将多项技术进行有机结合，比如电主轴，新材料，控制系统等，进行利用离心无形动力来源优化设计，一次性解决 了高效去除氧化皮的生产工艺难题。
【权利要求】
1.一种金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:至少包括了弹针体机构、施压机构和转轴机构，所述弹针体机构通过所述施压机构与所述转轴机构连接，且所述转轴机构驱动所述弹针体机构与施压机构旋转，所述弹针体机构至少包括了刮针结构，所述转轴机构的旋转轴心垂直于金属表面，所述刮针结构至少包括了若干刮针，在去除氧化皮时，所述刮针沿金属表面旋转，所述刮针通过所述施压机构产生的压力贴于金属表面上。
2.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述施压机构包括联轴器，所述弹针体机构的数量为一个，所述弹针体机构通过所述联轴器与所述转轴机构连接。
3.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述施压机构包括离心式动压产生机构； 所述弹针体机构还包括了滑块，所述刮针结构固定设于所述滑块上； 所述离心式动压产生机构至少包括了转翼，所述转翼至少包括了一端与所述转轴机构连接的斜坡轨道，所述滑块沿着所述斜坡轨道滑动，且在所述转轴机构旋转时，所述滑块通过旋转所产生的离心力沿着所述斜坡轨道斜向下滑动，从而使得所述刮针结构斜向下发生平移。
4.如权利要求3所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述转翼还包括了设于所述斜坡导轨另一端的限位部。
5.如权利要求4所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述转翼还包括了连接部，所述限位部的下端与所述斜坡导轨连接，所述限位部的上端通过所述连接部与所述转轴机构连接。
6.如权利要求3所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述斜坡导轨的斜率为 1/4。
7.如权利要求3所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述转轴机构包括了转轴驱动装置和由所述转轴驱动装置驱动旋转的中心座，所述中心座与所述离心式动压产生机构连接。
8.如权利要求7所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述转轴驱动装置为电主轴。
9.如权利要求7所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述转轴机构还包括了一个环设于所述中心座外侧的法兰，所述法兰与所述转翼连接。
10.如权利要求7所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述中心座底部还设有转翼座，所述转翼置于所述转翼座上侧。
11.如权利要求10所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述离心式动压产生机构还包括销轴和卡板，所述卡板位于所述中心座的外侧，每个所述销轴均穿设于所述卡板、转翼座和转翼上。
12.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述刮针结构为通过以下步骤制成的结构: 先将若干钢片通过螺栓或销轴固定在一起，在对若干钢片进行线切割加工，从而形成所述刮针结构。
13.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述刮针结构为通过以下步骤制成的结构: 先将若干钢丝制作成U型，将U型的钢丝穿过板材上的孔后，固定所述钢丝和板材，从而形成所述刮针结构。
14.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述刮针结构为通过以下步骤制成的结构: 对整块钢结构沿同一深度方向分别进行纵向的线切割和横向的线切割，切割的深度与所述刮针所需的长度相匹配，使得钢结构中被切割过的部分形成刮针，从而形成所述刮针结构。
15.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:还包括拉簧，所述弹针体机构的数量至少为两个，所述拉簧穿过设于每个所述弹针体机构上的拉簧孔形成一个闭环。
16.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述转轴机构为电主轴。
17.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述转轴机构的靠近金属表面的一端设有磁吸结构。
18.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:偶数个所述弹针体机构关于所述转轴机构对称排布，所述弹针体机构的数量为四个。
19.如权利要求1所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:还包括用以检测所述刮针温度的温度检测装置。
20.如权利要求19所述的金属表面氧化皮去除装置，其特征在于:所述温度检测装置通过一个控制系统与所述转轴机构连接。
21.一种金属表面氧化皮去除方法，其特征在于:首先，利用刮针刮除氧化皮表层的三氧化二铁，然后，通过刮针的持续刮削使得金属表面升温，从而使得氧化皮中的四氧化三铁热涨，热涨的四氧化三铁经刮针的刮削力压碎、掉落，进而被剥除，最后通过进一步的刮削使得氧化皮表层的氧化亚铁被刮擦去除，在刮针进行刮削时，金属表面的温度始终不超过570摄氏度。
22.—种金属表面氧化皮去除装置的复式使用结构，其特征在于:包括了旋转装置、旋转传动装置、圆筒形的机架、和至少两个如权利要求1至20任意之一所述的金属表面氧化皮去除装置，所述旋转装置通过所述旋转传动装置驱动每套所述金属表面氧化皮去除装置的转轴机构绕所述旋转装置的轴心公转，所述旋转传动装置一端与所述旋转装置固定连接，另一端通过旋转轴承与所述转轴机构连接，至少两个所述转轴机构均位于所述机架的内侧，所述转轴机构包括了行星小齿轮，所述机架内壁设有内齿轮，通过所述内齿轮与行星小齿轮之间连接传动将所述转轴机构的公转转化为所述转轴机构绕其自身轴向的自转。
【文档编号】C21D1/82GK103952524SQ201410188512
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】冯建国 申请人:冯建国