一种连续去除金属板表面氧化皮的超声波加工设备的制作方法

文档序号:15476901发布日期:2018-09-18 21:39阅读:1575来源:国知局

本实用新型涉及一种连续去除金属板表面氧化皮的超声波加工设备。



背景技术:

金属板(带)材料在热轧或冷轧退火处理生产过程中,表面会产生一层氧化皮,该氧化皮非常致密,与基体结合牢固,硬度大,不易去除,为了去金属板、带材表面的氧化皮,传统的方法大致有以下几种:

1、使用强碱(氢氧化钠溶液)和强酸(如硫酸、硝酸、氢氟酸等)加热后对材料进行浸泡、清洗;操作过程中会产生有毒和污染的酸雾气体,酸、碱废液的处理和排放极其不环保。

2、高速气流喷砂:采用喷砂设备对材料表面的氧化皮进行喷砂,在喷砂过程中机械剥离的粉尘极易着火爆炸,因此须用昂贵的氩气等惰性气体进行保护;其次,喷砂后必须要将材料酸洗,以去除材料表面蚀入的喷砂中微细的金属粒子,所以该工艺也会产生酸雾排放污染。

3、电解酸洗法:将表面带有氧化皮的板材置于电解槽内,电解液为强酸,然后通过电解方法去除材料表面的氧化皮。该办法缺点是电解时电极会产生有害气体,电能消耗大,板材表面电解电流密度不均匀造成去除表面氧化皮不均匀。



技术实现要素:

本实用新型的目的,在于提供一种连续去除金属板表面氧化皮的超声波加工设备,其可以连续、高效去除金属板表面氧化皮,其操作工艺简单,去除金属板表面氧化皮过程稳定、可靠,环保,无污染物排放。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是:一种连续去除金属板表面氧化皮的超声波加工设备,包括至少一台超声波振动装置、至少一台研磨液输送装置以及用于输送金属板的输送装置,各所述超声波振动装置的动作端伸到输送装置中的金属板上方,各所述研磨液输送装置的出液口位于超声波振动装置的动作端旁。

作为上述技术方案的进一步改进,所述超声波振动装置包括超声波发生器、超声波换能器和超声波矩形工具头,所述超声波矩形工具头位于输送装置中的金属板上方。

作为上述技术方案的进一步改进,所述超声波矩形工具头下端面和输送装置中的金属板之间的距离为d,d的范围为0.5~1mm之间。

作为上述技术方案的进一步改进,所述超声波矩形工具头的两侧布置有一块聚氨酯软性挡板刮,两块所述聚氨酯软性挡板刮之间形成研磨液容置槽。

作为上述技术方案的进一步改进,所述研磨液输送装置包括研磨液储存箱、研磨液供应管道和万向节研磨液喷管,所述万向节研磨液喷管的出液口延伸到研磨液容置槽上方,万向节研磨液喷管的出液口为所述研磨液输送装置的出液口。

作为上述技术方案的进一步改进,还包括研磨液残液收集箱、清水管道、清洗喷头和烘干用热风管,所述清水管道、清洗喷头和烘干用热风管布置在远离研磨液输送装置的出液口的一侧。

作为上述技术方案的进一步改进,所述输送装置包括两组能升降的传动滚轴组,每组传动滚轴组中包括呈上下分布的两根滚轴,同一转动滚轴组中的两根滚轴之间形成金属板夹紧间隙,还包括两组导向轮组,每组所述导向轮组包括两个导向轮,同一组导向轮组的两个导向轮分别位于输送装置中的金属板两侧。

作为上述技术方案的进一步改进,所述超声波振动装置的数量为两台或者两台以上,所有所述超声波振动装置的动作端并行布置,并行布置后超声波振动装置的动作端宽度大于或者等于输送装置中的金属板宽度。

本实用新型的有益效果是:本实用新型通过超声波振动装置和研磨液输送装置,超声波振动装置将机械振动能量传送到超声波振动装置的工作端,使工作端的端面产生超声波机械能输出;超声波振动装置的工作端垂直安装和固定;将带有氧化皮的金属板的平面置于超声波振动装置的工作端下方,并使之与超声波振动装置工作端的端面保持不大于1mm的平面间隙;将研磨液不断导入上述的平面间隙,当超声波振动装置的工作端产生超声波机械振动能量输出,该能量作用于研磨液时,可带动研磨液中的研磨粒子高速射向金属板表面的氧化皮层,研磨粒子对氧化皮产生强烈摩擦和撞击,使金属板表面氧化层快速脱落。此外,当超声波作用于液体时,会在液体中产生空化效应,使研磨液中产生无数的高能量空化气泡,当空化气泡碰到氧化皮表面即破裂,产生无数的微爆破现象,又进一步加速金属氧化皮的剥落。由于有间隙存在,能使研磨液中的研磨砂粒子在超声波能量作用下,获得向金属板表面氧化皮冲击的加速度,有助于超声波在液体中产生空化作用,d的大小在本实用新型设备工作中具有关键性。

采用本实用新型的设备去除金属板表面氧化皮具有效率高,效果好,不会对金属板材产生形变,研磨液仅使用研磨砂+清水,通过回收容器收集后进行循环使用,没有污染物产生和排放,是非常环保的生产方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然,所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型结构示意图;

图2是实施形态工艺流程示意图;

图3是采用多台本实用新型设备组合后,在实际生产中应用示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本实用新型保护的范围。另外,文中所提到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。

参照图1~图3,一种连续去除金属板表面氧化皮的超声波加工设备,包括至少一台超声波振动装置、至少一台研磨液输送装置以及用于输送金属板的输送装置,各所述超声波振动装置的动作端伸到输送装置中的金属板上方,各所述研磨液输送装置的出液口位于超声波振动装置的动作端旁。所述输送装置包括两组能升降的传动滚轴组,每组传动滚轴组中包括呈上下分布的两根滚轴6,同一转动滚轴组中的两根滚轴6之间形成金属板夹紧间隙,还包括两组导向轮组,每组所述导向轮组包括两个导向轮11,同一组导向轮组的两个导向轮11分别位于输送装置中的金属板两侧。在本实用新型中,金属板也包含金属带。所述超声波振动装置包括超声波发生器1、超声波换能器2和超声波矩形工具头3,所述超声波矩形工具头3 位于输送装置中的金属板上方。所述超声波矩形工具头3下端面和输送装置中的金属板之间的距离为d,d的范围为0.5~1mm之间。所述超声波矩形工具头3的两侧布置有一块聚氨酯软性挡板刮8,两块所述聚氨酯软性挡板刮8之间形成研磨液容置槽。所述研磨液输送装置包括研磨液储存箱12、研磨液供应管道4和万向节研磨液喷管5,所述万向节研磨液喷管5 的出液口延伸到研磨液容置槽上方,万向节研磨液喷管5的出液口为所述研磨液输送装置的出液口。还包括研磨液残液收集箱13、清水管道14、清洗喷头15和烘干用热风管16,所述清水管道14、清洗喷头15和烘干用热风管16布置在远离研磨液输送装置的出液口的一侧。所述超声波振动装置的数量为两台或者两台以上,所有所述超声波振动装置的动作端并行布置,并行布置后超声波振动装置的动作端宽度大于或者等于输送装置中的金属板宽度。

表面带氧化皮的金属板通过导向轮11和转速可调的滚轴6将金属板送并使钢板通过超声波矩形工具头3下方,通过调节滚轴6在垂直方向的高低,使金属板表面和超声波工具头工作端面之间的间隙d控制0.5mm~1mm之间,将研磨液储存箱12通过电动泵抽到研磨液供应管道4并通过万向节研磨液喷管5将研磨液不断射向金属板表面和工具头工作端面之间的缝隙,同时启动超声波发生器1,使超声波换能器2获得超声波机械振动能量,该能量通过超声波矩形工具头3聚能后,在超声波矩形工具头工作端面10产生高能量的超声波机械振动输出并作用于研磨液9,在超声波振动能量的作用下,研磨液内的研磨砂粒子高速冲击、摩擦金属板7表面的氧化皮并使其快速脱落。

根据金属板表面氧化皮的厚薄,通过调节滚轴6的旋转速度,便可以控制金属板7的移动传送速度,使本实用新型设备具备了连续去除金属板表面的氧化皮层的功能。

金属板7表面的氧化皮被去除后,被传送后由清水管道14和清洗喷头15组成装置对金属板表面的残留研磨液进行清洗并通过烘干用热风管16的高温热风进行表面烘干。

图3提供一种利用多套超声波振动装置组合的应用例子,以满足不同宽度的金属板表面氧化皮的去除,提高了生产效率。本例标示为五套超声波振动装置,在实际应用中,可以按照实际金属板宽度增加或减少。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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