專利名稱：一種修磨管材內(nèi)表面氧化鐵皮的刷頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種修磨管材內(nèi)表面氧化鐵皮的刷頭，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種能夠提高修磨速度并防止管材內(nèi)壁損壞的修磨管材內(nèi)表面氧化鐵皮的刷頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代鋼管生產(chǎn)越來越多地通過熱處理來提高其強(qiáng)度、韌性或其它特定的使用性能。目前，常見的鋼管熱處理爐因爐體及輸入、輸出裝置的密封性較差，常常會使管材內(nèi)外表面在熱處理時的高溫下氧化，生成密實(shí)的氧化鐵皮，影響產(chǎn)品的外觀及使用性能。為得到光潔的表面，在熱處理后通常會有去除內(nèi)外表面氧化鐵皮的工序。鋼管外表面的氧化鐵皮能較為方便地去除，去除內(nèi)表面氧化鐵皮常見的方式有噴砂和內(nèi)修磨:噴砂常用于去除較薄的氧化鐵皮，對于較厚的氧化鐵皮則采用內(nèi)修磨的方式予以去除。內(nèi)修磨時與氧化鐵皮接觸的刷頭較常見的形式有:砂輪片(組)、鋼絲刷、鋼絲團(tuán)等，但是目前無論使用何種內(nèi)修磨刷頭，均無法保證在不掛花、不擦傷鋼管內(nèi)表面的前提下，徹底將氧化鐵皮修磨干凈。因?yàn)槟壳坝糜谌コ撹F產(chǎn)品表面氧化鐵皮的常規(guī)刷頭可分為刷頭和磨頭兩類，其工作的原理如下。刷頭是由具有一定強(qiáng)度的圓截面彈性鋼絲牢固地垂直埋入刷頭基體內(nèi)，而刷頭基體以一定的方式與旋轉(zhuǎn)軸相連接；當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，刷頭也被帶著轉(zhuǎn)動；直立于刷頭基體的彈性鋼絲以旋轉(zhuǎn)軸為圓心作圓周運(yùn)動。當(dāng)作圓周運(yùn)動的彈性鋼絲端部遇到鋼鐵產(chǎn)品表面的氧化鐵皮時，在自身發(fā)生彎曲的同時，以‘掃’或者‘刮’的形式使氧化鐵皮破碎、并與基體金屬分離；從而實(shí)現(xiàn)去除氧化鐵皮的目的。在這種修磨方式下，彈性鋼絲的強(qiáng)度高低決定了去除效果:若刷頭鋼絲的強(qiáng)度太高，會掛花、擦傷內(nèi)表面；而刷頭的強(qiáng)度太低時，則無法磨凈氧化鐵皮。圓鋼絲的點(diǎn)狀接觸面也很容易掛傷基體金屬。磨頭是將具有較高硬度的顆粒物與水泥等凝固物混合，在模具中凝固成具有一定厚度且中空(此中空處可以采用螺栓等方式與旋轉(zhuǎn)軸連接)的圓形砂輪片。修磨中，當(dāng)繞旋轉(zhuǎn)軸作圓周運(yùn)動的砂輪片表面遇到鋼鐵產(chǎn)品表面的氧化鐵皮時，凝固物因硬度較低會被磨損掉，露出硬的顆粒物；顆粒物會以‘撞、磨、刮、拖’等形式使氧化鐵皮破碎、并與基體金屬分離；從而實(shí)現(xiàn)去除氧化鐵皮的目的。實(shí)際應(yīng)用中，由于被磨損掉的凝固物形成細(xì)顆?；蚍蹓m填塞在磨頭顆粒物之間，使顆粒物無法接觸到鋼鐵產(chǎn)品表面的氧化鐵皮。另外，由于填塞物的顆粒極小，將使磨頭的摩擦系數(shù)急劇降低。實(shí)際使用中，旋轉(zhuǎn)磨頭常將氧化鐵皮緊密地壓貼于基體金屬表面，造成修磨效果較差。綜上所述，在熱處理越來越普遍的現(xiàn)代鋼管生產(chǎn)中研發(fā)一種全能型的內(nèi)表面修磨刷頭顯得更加有必要
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的至少一種問題，本實(shí)用新型提供了一種可用于現(xiàn)有的內(nèi)修磨設(shè)備的刷頭，因此能夠在不掛花、不擦傷鋼管內(nèi)表面的前提下，亦可實(shí)現(xiàn)鋼管內(nèi)表面氧化鐵皮的全面去除。另外，由于無需現(xiàn)有內(nèi)修磨設(shè)備進(jìn)行任何改動，而只需更換新型刷頭，因此易于應(yīng)用并且能夠節(jié)約設(shè)備投資。本實(shí)用新型的一方面提供了一種修磨管材內(nèi)表面氧化鐵皮的刷頭，具有刷頭基體與刷毛，其特征在于:所述刷毛具有彈性且與刷頭基體旋轉(zhuǎn)方向的切線成銳角埋入刷頭基體內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，所述刷毛前端可為尖銳型。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，所述刷毛的橫截面可為梯形、長方形或正方形。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，所述刷毛的前端可具有平坦的底面，所述平坦的底面與鋼材表面為線接觸或面接觸。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，所述銳角為45°至85°。優(yōu)選地，所述銳角為60°。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，刷毛在刷頭基體上可以以螺旋狀分布。

通過
以下結(jié)合附圖進(jìn)行的對實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述和/或其他目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中:圖1A是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭的示意圖；圖1B是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛的局部放大側(cè)視圖；圖1C是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛的局部放大俯視圖；圖2A-圖2D是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛與氧化鐵皮之間的相對運(yùn)動的不意圖；圖3A是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛的布置方式的示意圖；圖3B是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛的另一布置方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，然而本實(shí)用新型可以各種形式實(shí)施，而不局限于這里闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底的和完整的，并且將把本實(shí)用新型的原理充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。圖1A是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭的示意圖。圖1B是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛的局部放大側(cè)視圖。圖1C是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛的局部放大俯視圖。參照圖1A至圖1C，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刷頭可包括刷頭基體110和刷毛120。其中，刷毛120具有彈性，例如，刷毛可由彈性鋼絲形成。刷毛120與刷頭基體110旋轉(zhuǎn)方向的切線成銳角埋入刷頭基體內(nèi)。即，參照圖1A，當(dāng)刷頭沿箭頭A所示的方向轉(zhuǎn)動時，刷毛120與刷頭基體110的旋轉(zhuǎn)方向的切線之間的角度α小于90°。通常，需要修磨的鋼材硬度越大，則角度α (即，刷毛120埋入的角度)越小。具體地說，根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，角度α可為45°至85°。優(yōu)選地,角度α可為60°。刷毛120的前端可為尖銳型。具體地說，如圖1B中所示，當(dāng)從側(cè)面觀察時，刷毛120可具有尖端121。當(dāng)刷頭旋轉(zhuǎn)時，尖端121可接觸氧化鐵皮，從而有利于從鋼材表面去除氧化鐵皮。[0025]刷毛120的橫截面可為梯形、長方形或正方形。根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，具有上述橫截面的刷毛120可以改善氧化鐵皮的去除效果，并且能夠提高氧化鐵皮的去除速度。優(yōu)選地，從圖1C中示出的刷毛120的俯視圖中可以看出，刷毛120的橫截面可為梯形。根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，刷毛120的前端可具有平坦的底面。具體地說，刷毛120的與鋼材接觸的端部可具有平坦的底面，所述平坦的底面與鋼材表面為面接觸，從而增大了刷毛120與鋼材的接觸面積，因此能夠防止刷毛損壞鋼材的內(nèi)表面。一般來說，需要修磨的鋼材硬度越大，則刷毛120的橫截面也越大，但均需使其平坦的底面與鋼材表面盡量保持面接觸。另外，根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，刷毛120的尖端121與鋼材的內(nèi)表面接觸。在這種情況下，刷毛120的平坦的底面也可與鋼材的內(nèi)表面形成線接觸。圖2A-圖2D是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷頭上的刷毛與氧化鐵皮之間的相對運(yùn)動的示意圖。下面將參照圖2A至圖2D描述根據(jù)本實(shí)用新型的刷毛120去除氧化鐵皮200的原理。當(dāng)本實(shí)用新型的刷頭用于清潔鋼材表面(未示出)上附著的氧化鐵皮200時，隨著刷頭的轉(zhuǎn)動，刷毛120與氧化鐵皮200產(chǎn)生相互運(yùn)動。如圖2A所示，當(dāng)刷毛120沿箭頭B所示的方向靠近氧化鐵皮200時，其尖銳的尖端121可以插入到氧化鐵皮200的底部。如圖2B所示，刷毛120的尖端121插入氧化鐵皮200與基體金屬之間的結(jié)合較疏松的底部后，可以以“鏟”的方式將氧化鐵皮鏟除。即，氧化鐵皮200可以沿箭頭C所示的方向被鏟離鋼材表面。如圖2C所示，當(dāng)氧化鐵皮與鋼材表面結(jié)合緊密，因而無法鏟除時，則隨著刷頭的旋轉(zhuǎn)，將以刷毛頂端為圓心，實(shí)現(xiàn)“拗”或者“撬”等形式，從而將氧化鐵皮沿箭頭D所示的方向剝離鋼材表面，最終達(dá)到去除氧化鐵皮的目的。如圖2D所示，當(dāng)氧化鐵皮200與鋼材表面結(jié)合非常緊密而使刷毛120無法插入時，則刷毛120在刷頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的帶動下將產(chǎn)生彎曲，實(shí)現(xiàn)避讓，從而能夠避免刷毛損壞。在這一過程中，刷毛120會先對氧化鐵皮200造成沖擊，并且刷毛120在發(fā)生彎曲時不斷增加推力。經(jīng)過多個刷毛120不斷重復(fù)上述過程，使氧化鐵皮200不斷受到?jīng)_擊，會發(fā)生松動、破碎、并與鋼材分離，最終被剝離下來。因此，通過“鏟”、“拗”或者“撬”等多種方式，能夠有效地去除鋼材表面上的氧化鐵皮，從而提聞氧化鐵皮的去除率，并提聞去除速度。下面將參照圖3A和圖3B描述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的刷毛120的布置方式。參照圖3A和圖3B，刷毛120可在刷頭基體110上以螺旋狀分布。具體地說，如圖3A所示，當(dāng)刷毛120在刷頭基體110上以反向螺旋線排列時，隨著刷頭沿箭頭E所示的方向旋轉(zhuǎn)，可以將去除的氧化鐵皮向后掃離修磨區(qū)域，從而防止氧化鐵皮聚集在修磨區(qū)域中，因此能夠避免由此產(chǎn)生的各種不利影響。另外，如圖3B所示，當(dāng)刷毛120在刷頭基體110上以正向螺旋線排列時，隨著刷頭沿箭頭E所示的方向旋轉(zhuǎn)，可以將去除的氧化鐵皮向前掃離修磨區(qū)域，從而防止氧化鐵皮聚集在修磨區(qū)域中，因此能夠避免由此產(chǎn)生的各種不利影響。采用根據(jù)本實(shí)用新型的刷頭投資節(jié)省，S卩，使用本實(shí)用新型的刷頭無需對現(xiàn)有內(nèi)修磨設(shè)備進(jìn)行任何改動，只需更換新型刷頭即可。另外，采用本實(shí)用新型的刷頭的效果較顯著:在不掛花、不擦傷鋼管內(nèi)表面的前提下，即可實(shí)現(xiàn)鋼管內(nèi)表面氧化鐵皮的全面去除。另夕卜，本實(shí)用新型的刷頭還可以提高內(nèi)修磨過程中的氧化鐵皮的去除速度。此外，本實(shí)用新型的刷頭具有很高的安全性:當(dāng)氧化鐵皮與基體金屬結(jié)合緊密無法插入時，彈性鋼絲會產(chǎn)生彎曲、實(shí)現(xiàn)避讓、不會斷裂，從而提高了安全系數(shù)。另外，采用本實(shí)用新型的刷頭可實(shí)現(xiàn)將氧化鐵皮向前或向后掃離修磨區(qū)域的目標(biāo)，使修磨過程高效而且清潔。雖然已經(jīng)結(jié)合附圖描述了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以對這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改和改變，本實(shí)用新型的范圍為由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種修磨管材內(nèi)表面氧化鐵皮的刷頭，具有刷頭基體與刷毛，其特征在于:所述刷毛具有彈性且與刷頭基體旋轉(zhuǎn)方向的切線成銳角埋入刷頭基體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的刷頭，其特征在于:所述刷毛前端為尖銳型。
3.如權(quán)利要求1所述的刷頭，其特征在于:所述刷毛的橫截面為梯形、長方形或正方形。
4.如權(quán)利要求1所述的刷頭，其特征在于:所述刷毛的前端具有平坦的底面，所述平坦的底面與鋼材表面為線接觸或面接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的刷頭，其特征在于:所述銳角為45°至85°。
6.如權(quán)利要求5所述的刷頭，其特征在于:所述銳角為60°。
7.如權(quán)利要求1所述的刷頭，其特征在于:刷毛在刷頭基體上以螺旋狀分布。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種修磨管材內(nèi)表面氧化鐵皮的刷頭，該刷頭具有刷頭基體與刷毛，其特征在于所述刷毛具有彈性且與刷頭基體旋轉(zhuǎn)方向的切線成銳角埋入刷頭基體內(nèi)。本實(shí)用新型的刷頭能夠提高修磨速度并防止管材內(nèi)壁損壞。
文檔編號B24D13/10GK202985382SQ20122063774
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者詹勇, 吳紅, 邊華川, 郭元蓉, 劉冰 申請人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司