[实用新型]高压水清洗工量刃具表面的设备

说明书

技术领域

本实用新型属于材料表面处理技术领域，涉及利用高压水射流技术清洗工量刃具表面。

背景技术

工量刃具主要包括刃具、量具、夹具、量仪仪器、机床附件、数控刀具、硬质合金刀具、电动工具、气动工具、风动刀具等，产品主要应用于车床、铣床、磨床、锯床、线切割、数控机床、加工中心、焊接设备、机床电器、液压元器件、热处理设备等，在国民经济中占有重要地位。在工量刃具制造过程中，热处理是必不可少的工序。硬度、耐磨性等是衡量工量刃具质量的主要技术指标，可以通过热处理来实现，而含铬、铁的材料在热处理后会在材料表面形成一层致密的氧化物，主要成分是氧化铬、氧化铁铬等难溶物质。这层氧化物地存在直接影响着产品的后续工艺及产品的质量，清除难度较大。

通常在热处理后，采用化学清洗方法，即用酸洗技术清洗掉表面的氧化物，常用酸液为HNO3、H2SO4、HCl等，酸洗对环境影响较大，清洗过程产生的废气、废液等需要处理，达到国家排放标准后才可排放，“工业三废”的治理需要投入较大资金，所以化学清洗方法将会被淘汰。抛丸与喷砂也分别用于表面清理，主要用途为：零件表面除锈；零件表面修饰；强化作用，可以显著的提高材料的抗疲劳强度。一般情况下抛丸为小钢球，喷砂为石英砂。抛丸与喷砂都能对工件起到清理和去污的目的，但抛丸对工件有强化作用，喷砂就不明显了。抛丸和喷砂在精密铸造中经常应用，以提高铸件的表面质量。但是，这两种技术存在粉尘污染严重、效率较低、使用成本较高等问题。

作为一种新型的清洗技术——高压水射流清洗技术，受到了普遍关注。其原理是将普通自来水通过高压泵加压到数百乃至数千大气压力，然后通过特殊的喷嘴，以极高的速度（200-500米/秒）喷出一股能量高度集中的水流。这些小水流如同小子弹一样具有巨大的打击能量，能够将钢板切割、铸件清砂、金属除锈，更能除去管子内壁的盐、碱形成的垢及各种堵塞物，利用这股具有巨大能量的水流进行清洗即为高压水射流清洗。国际上水射流较普遍的压力划分：低压0.5到20 MPa，中压20到70 MPa，高压140到200 MPa，到400 MPa为超高压。高压水射流清洗的压力一般为2-35MPa，水流量为20-100L/min。与传统的水射流清洗、机械清洗和化学清洗技术相比，高压水射流清洗的主要优势为：成本低、清洗质量好、工作效率高、没有二次污染、可清洗形状复杂的工件等，广泛应用于物体表面清洗、管道疏通、涂装前的预处理、表面除锈、钢坯表面除磷等领域。

2011年，中国专利《高压水除鳞设备》（申请号：201110226279.1）公开了一种高压水除鳞设备，其中包括高压水输送装置、护罩、左挡板封闭装置、右挡板封闭装置、进出料辊道、对中装置、氧化皮收集装置等，适用于管坯生产过程中的内外表面除鳞，没有涉及工量刃具工件的表面清洗。

2010年，中国专利《高压水刷式牙刷》（申请号：201010290006.9）公开了一种高压水刷式牙刷，将气压装置的水容器用软导管连接牙刷，在牙刷毛刷的位置用针眼代替毛刷，牙刷柄上设置开关控制水流和喷射强度。在刷牙时将适宜温度的水装入气压装置的水容器中，就可以用水刷代替毛刷刷牙，既能冲刷牙缝，又能靠水柱的压力对牙龈等部位进行按摩，同时又省去了牙膏。该专利也没有涉及工量刃具工件的清洗。

刘程在《表面活性性应用手册》（北京：化学工业出版社, 1996，66-96）中介绍了高压水射流技术的原理。卢晓江、何迎春和赖维在《高压水射流清洗技术及应用》（北京：化学工业出版社，2006,18-19）中指出，当高压水射流正向或切向冲击被清洗面的污垢时，高压水射流具有的冲击作用、磨削作用、空化作用、动压力作用、脉冲负荷疲劳作用、水楔作用等，将对物体表面产生冲蚀、剪切、渗透、剥离、压缩、破碎，并引起裂纹扩散和水楔等效果，揭示了复杂的清洗机理。任建新在《物理清洗》（北京：化学工业出版社，2000,12-14）一书中指出，高压水射流与机械清洗、化学清洗相比具有的优点。以上资料均没有涉及工量刃具清洗设备方面的内容。

在目前已经公开的信息中，存在的主要问题是：采用了高压水技术在辊道上大规模清洗直径较大的管坯，或者利用高压水原理清洗牙齿，或者揭示高压水的原理、优点等，但是均没有涉及工量刃具的表面清洗设备。因此，开发一种适合工量刃具表面清洗的高压水设备，具有创新意义。

发明内容

本实用新型针对上述已有技术中存在的不足，发明了一种以高压水射流技术为手段，利用滚筒旋转搅拌工量刃具，实现对工量刃具表面进行均匀清洗的设备。

本实用新型所采用的技术方案是：