專利名稱：高壓水熱態(tài)除鱗裝置用焊接式除鱗環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金工業(yè)用高壓水熱態(tài)除鱗裝置上安裝除鱗噴頭用的除鱗環(huán)。
背景技術(shù)：
在鋼鐵冶金工業(yè)中，為解決軋制產(chǎn)品的表面質(zhì)量問題，已開始使用高壓水熱態(tài)除鱗裝置，利用從該裝置噴頭噴出的高壓水沖刷熱鋼坯表面的氧化層(俗稱鱗皮)，以改善軋制產(chǎn)品的表面質(zhì)量。除鱗環(huán)是除鱗裝置的終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，除鱗噴頭安裝在除鱗環(huán)內(nèi)側(cè)面上，待除鱗鋼坯置于除鱗環(huán)中間，沿除鱗環(huán)的中心軸向移動(dòng)，高壓水通過除鱗環(huán)內(nèi)設(shè)置的通道，經(jīng)除鱗噴頭噴射到待除鱗鋼坯上，以達(dá)到除鱗目的。目前，生產(chǎn)上應(yīng)用的除鱗環(huán)都是由一根圓形鋼管熱彎成一個(gè)圓形或方形除鱗環(huán)1，接頭處焊接后，再在除鱗環(huán)1的內(nèi)側(cè)面上鉆孔并焊接噴嘴座2，噴嘴3通過壓緊螺帽6緊固在噴嘴座2上(見圖5、6、7)。要達(dá)到最佳的除鱗效果，必須使環(huán)繞待除鱗鋼坯四周安裝在除鱗環(huán)上的噴嘴處于正確的空間位置，以保證從噴嘴3射出的高壓水射流束4對鋼坯5(圓坯或方坯)在橫向(鋼坯前進(jìn)方向的垂直方向，圖5、6)、縱向(鋼坯的前進(jìn)方向的平行方向，圖9)及鋼坯表面的周向展開方向上的完全覆蓋(圖10)，這就要求經(jīng)設(shè)計(jì)確定的噴嘴3射出的高壓水射流束4的中心線(即噴嘴座中心線)與鋼坯前進(jìn)方向的垂線的夾角θ(圖7、9)，以及高壓水射流束4在鋼坯表面形成的橢圓形噴射面的長軸與鋼坯前進(jìn)方向的垂線的夾角β(圖10)必須得到精確的保證。然而，現(xiàn)在采用的用圓形鋼管熱彎制作的除鱗環(huán)，由于彎制難度大，易造成形狀不精確，公差尺寸控制不準(zhǔn)，特別是熱彎成形并焊接后，在除鱗環(huán)內(nèi)側(cè)的曲面上鉆安裝噴嘴座2的孔不方便，很難確保θ角的精度，在除鱗環(huán)上焊接噴嘴座2時(shí)，因難以準(zhǔn)確測量其相對于圓形鋼管內(nèi)側(cè)曲面切線的偏轉(zhuǎn)角度，故也很難確保所需的β角的精度，從而使鋼坯除鱗很難達(dá)到設(shè)計(jì)的最佳除鱗效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述圓形鋼管熱彎制作的除鱗環(huán)的技術(shù)缺陷，提供一種由若干根實(shí)心材，分別機(jī)加工后再拼裝焊接而成的除鱗環(huán)，使除鱗噴嘴噴射的高壓水射流所需的θ角和β角得到精確控制，確保高壓水射流束對鋼坯待除鱗面的完全覆蓋，達(dá)到設(shè)計(jì)確定的最佳除鱗效果。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是除鱗環(huán)由若干條兩端加工為斜面的實(shí)心材相互焊接而成，每條實(shí)心材皆設(shè)有用作高壓水通道的中心通孔，其焊接成除鱗環(huán)后的內(nèi)側(cè)面為斜面，該斜面上設(shè)有與中心通孔相連通的、用于安裝噴嘴座的過流孔，每條實(shí)心材內(nèi)側(cè)斜面的傾斜角皆等于設(shè)計(jì)確定的噴嘴座中心線與鋼坯前進(jìn)方向的垂線之間的夾角。噴嘴座緊固在實(shí)心材的過流孔中，除鱗噴嘴用壓緊螺帽固定在噴嘴座上，除鱗環(huán)中相對的兩條實(shí)心材的外側(cè)面上還分別設(shè)有與其中心通孔相連通的高壓水進(jìn)口和出口。
本實(shí)用新型的除鱗環(huán)可以焊接成多邊形環(huán)，也可以焊接成方形環(huán)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，每條實(shí)心材先進(jìn)行機(jī)加工，再拼裝焊接，因此制成的除鱗環(huán)形狀和公差得到保證，除鱗環(huán)內(nèi)側(cè)斜面的傾斜角，以及在該斜面上的過流孔中焊接噴嘴座所需調(diào)整的偏轉(zhuǎn)角度(空間角度)，皆易于準(zhǔn)確控制和測量，因此，除鱗噴嘴噴射的高壓水射流束所需的θ角和β角得到精確控制，確保了高壓水射流束對鋼坯待除鱗面的完全覆蓋。同時(shí)，實(shí)心材機(jī)加工的零件焊接方便，可大大降低制作工藝難度，減少制作成本，而且需承受20MPa水壓的除鱗環(huán)本身的強(qiáng)度也大大提高。


圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例一，多邊形除鱗環(huán)的主視圖；圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例二，方形除鱗環(huán)的主視圖；圖3為圖1或圖2的D-D剖視圖；圖4為圖3的B-B剖視圖；圖5為已有技術(shù)的圓形除鱗環(huán)主視圖；圖6為已有技術(shù)的方形除鱗環(huán)主視圖；圖7為圖5的A-A剖視圖；圖8為圖7的C-C剖視圖；
圖9為除鱗噴嘴射出的高壓水射流束打擊鋼坯的工作狀態(tài)示意圖；圖10為被高壓水射流束噴射(橢圓形陰影為噴射面)的鋼坯周向展開示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
先根據(jù)加工成多邊形除鱗環(huán)，還是加工成方形除鱗環(huán)的設(shè)計(jì)要求，選用若干條實(shí)心材7，比如實(shí)心方鋼，并在其一個(gè)側(cè)面(焊接成除鱗環(huán)1后的內(nèi)側(cè)面)上銑削出傾斜角度為θ的斜面，該斜面的傾斜角θ等于設(shè)計(jì)確定的噴嘴座2中心線與鋼坯5前進(jìn)方向的垂線的夾角(圖3)，然后在實(shí)心材7上鉆出用作高壓水通道的中心通孔8，并在銑削出的斜面上鉆安裝噴嘴座2所需的過流孔9，該過流孔9和中心通孔8是相連通的，同時(shí)選擇焊接成除鱗環(huán)1后的兩條實(shí)心材7相對應(yīng)的外側(cè)面分別鉆一個(gè)與中心通孔8相連通的孔，用作高壓水進(jìn)口或出口。加工好所需的孔后，將實(shí)心材7的徑向兩個(gè)端面銑削成焊接所需的相應(yīng)角度，再將各條實(shí)心材焊接成多邊形或方形除鱗環(huán)1。采用實(shí)心材，焊接容易且強(qiáng)度高，對承受20MPa水壓有利。除鱗環(huán)1焊接成后，再在鉆好的過流孔9中焊接噴嘴座2，在焊接前應(yīng)對噴嘴座2的安裝偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行校準(zhǔn)，即噴嘴座2上卡住噴嘴的兩條對稱弦之間的中心線與實(shí)心材7的中心通孔8中心線之間的夾角(空間角度)等于高壓水射流束4在鋼坯5表面形成的橢圓形噴射面的長軸與鋼坯5前進(jìn)方向的垂線的夾角β(圖4)。由于采用機(jī)加工，加工精度高，公差尺寸誤差小，所以設(shè)計(jì)確定的θ角和β角能得到精確的保證，確保了高壓水射流束4對鋼坯5待除鱗面的完全覆蓋。最后，將除鱗噴嘴3用壓緊螺母6緊固在噴嘴座2上。每個(gè)噴嘴3上都設(shè)有多個(gè)高壓水噴射孔，從各個(gè)噴射孔中噴射出的高壓水射流匯成一個(gè)水射流束4，且該高壓水射流束4的中心線與噴嘴座2的中心線是重合的。安裝好除鱗噴嘴3后，本實(shí)用新型的焊接式除鱗環(huán)1即可投入正常使用。
權(quán)利要求1.一種高壓水熱態(tài)除鱗裝置用焊接式除鱗環(huán)，它包括緊固在除鱗環(huán)[1]內(nèi)側(cè)面上的能使從噴嘴[3]噴射出的高壓水射流束[4]對待除鱗鋼坯[5]在橫向、縱向及鋼坯周向展開方向上完全覆蓋的噴嘴座[2]，被壓緊螺母[6]緊固在噴嘴座[2]上的噴嘴[3]，以及分別設(shè)置在除鱗環(huán)[1]相對應(yīng)的外側(cè)面上的高壓水進(jìn)口和出口，其特征在于除鱗環(huán)[1]由若干條兩端加工為斜面的實(shí)心材[7]相互焊接而成，每條實(shí)心材[7]皆設(shè)有用作高壓水通道的中心通孔[8]，其焊接成除鱗環(huán)[1]后的內(nèi)側(cè)面為斜面，該斜面上設(shè)有與中心通孔[8]相連通的、用于安裝噴嘴座[2]的過流孔[9]，每條實(shí)心材[7]內(nèi)側(cè)斜面的傾斜角皆等于設(shè)計(jì)確定的噴嘴座[2]的中心線與鋼坯[5]前進(jìn)方向的垂線之間的夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水熱態(tài)除鱗裝置用焊接式除鱗環(huán)，其特征在于除鱗環(huán)[1]為多邊形環(huán)或方形環(huán)。
專利摘要一種高壓水熱態(tài)除鱗裝置用焊接式除鱗環(huán)。包括緊固在除鱗環(huán)內(nèi)側(cè)面上的噴嘴座，被壓緊螺母緊固在噴嘴座上的噴嘴，以及分別設(shè)置在除鱗環(huán)相對應(yīng)的外側(cè)面上的高壓水進(jìn)口和出口。其除鱗環(huán)由若干條兩端加工為斜面的實(shí)心材相互焊接而成，每條實(shí)心材皆設(shè)有用作高壓水通道的中心通孔，其焊接成除鱗環(huán)后的內(nèi)側(cè)面為斜面，該斜面上設(shè)有與中心通孔相連通的、用于安裝噴嘴座的過流孔，每條實(shí)心材內(nèi)側(cè)斜面的傾斜角皆等于設(shè)計(jì)確定的噴嘴座中心線與鋼坯前進(jìn)方向的垂線之間的夾角。焊接式除鱗環(huán)制作工藝簡單、精度高，成本低，強(qiáng)度高，特別是設(shè)計(jì)確定的噴嘴噴射的高壓水射流束所需的噴射角得到精確控制，確保了高壓水射流束對鋼坯待除鱗面的完全覆蓋，達(dá)到最佳除鱗效果。
文檔編號B21B45/08GK2553919SQ0222431
公開日2003年6月4日 申請日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者羅建華, 李湘文, 劉壽華 申請人:長沙礦山研究院