[发明专利]一种冷轧无缝不锈钢管洗刷预脱脂装置和方法

权利要求书

1.一种冷轧无缝不锈钢管洗刷预脱脂装置，其特征在于，在不锈钢管的冷轧出料区设置预脱脂区，预脱脂区设置预脱脂中心线和预脱脂出料区，预脱脂中心线上设置结构支架，所述结构支架上设置有气动导入导出装置、旋转洗刷装置、往复运行装置、脱脂水气流形成及切换装置、PLC控制系统，所述不锈钢管、旋转洗刷装置和往复运行装置位于预脱脂中心线上，不锈钢管卡接设置于往复运行装置上，气动导入导出装置位于不锈钢管两侧，所述旋转洗刷装置设置于不锈钢管一端，脱脂水气流形成及切换装置设置于旋转洗刷装置一侧，并通过高压脱脂水气流入管连接旋转洗刷装置；

所述往复运行装置在预脱脂中心线上前后往复运行，所述预脱脂中心线竖直方向有5度以内的倾斜，旋转洗刷装置位于预脱脂中心线较高一端，无缝不锈钢管位于较低一端；

所述往复运行装置包括布置在预脱脂中心线上的钢丝绳和钢丝绳卷筒，所述钢丝绳卷筒外缠绕钢丝绳，所述钢丝绳上连接有第一夹具小车和第二夹具小车，所述钢丝绳上还设置有多个导向滚轮，所述钢丝绳卷筒连接气动马达，所述第一夹具小车和第二夹具小车顶部均设置有卡槽，所述卡槽内卡接不锈钢管；

所述旋转洗刷装置包括洗刷内圆管、洗刷外圆管、圆齿轮、驱动锥齿轮和第一锥齿轮，所述洗刷内圆管和洗刷外圆管为同心管，并位于预脱脂中心线上，所述洗刷外圆管内壁设置有外圆形洗刷筒，所述外圆形洗刷筒内壁设置有刷毛，洗刷外圆管采用2～3个旋转轴承吊架与结构支架相连；所述洗刷内圆管外壁设置有内圆形洗刷棒，所述内圆形洗刷棒外壁设置有刷毛，所述内圆形洗刷棒和洗刷内圆管上均设置有脱脂水气流流出孔；洗刷内圆管高管端口内通过密封轴承插入了高压脱脂水气流入管；所述洗刷内圆管一端连接有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮连接第一锥齿轮，所述第一锥齿轮连接有圆齿轮和气动马达；所述气动马达通过第一进气电磁阀连接高压气源；

所述洗刷内圆管一端还连接有钢丝绳，所述钢丝绳连接气动马达，钢丝绳下设置有钢丝绳卷筒；

所述气动导入导出装置设置于冷轧出料区、预脱脂中心线和预脱脂出料区之间，包括：导入机械拨杆、导出机械拨杆、气动缸体、连动杆和定位导向弧杆；

所述导入机械拨杆与导出机械拨杆下端均通过连动杆连接气动缸体，所述导入机械拨杆与导出机械拨杆中部均设置有旋转轴；预脱脂中心线两侧均设置有定位导向弧杆，分别将冷轧出料区和预脱脂中心线、预脱脂中心线和预脱脂出料区连接起来；

定位导向弧杆设置于导入机械拨杆与导出机械拨杆上方，所述导入机械拨杆与导出机械拨杆相互平行；所述气动缸体通过连动杆驱动不锈钢管导入机械拨杆、不锈钢管导出机械拨杆具有相同的摆动动作，当导入机械拨杆从冷轧出料区导入不锈钢管至预脱脂中心线上时，导出机械拨杆是从预脱脂中心线上导出不锈钢管至预脱脂出料区，预脱脂中心线两侧均有定位导向弧杆，导入和导出机械拨杆同时进行导入和导出不锈钢管。

2.根据权利要求1所述的一种冷轧无缝不锈钢管洗刷预脱脂装置，其特征在于，所述高压脱脂水气流形成及切换装置包括高压脱脂水罐，所述高压脱脂水罐顶部设置有水进口，所述水进口分别连接有脱脂水配制槽和脱脂水循环槽；所述脱脂水配制槽出口设置有第一进液电磁阀，脱脂水循环槽出口设置有第二进液电磁阀，所述第一进液电磁阀出口连接高压脱脂水罐，所述第二进液电磁阀进口连接脱脂水循环槽，出口分别连接高压脱脂水罐水进口、脱脂水配置槽和丫形分支管的一端上进口；

所述高压脱脂水罐上设置有气体进口和气体出口，所述气体进口通过第二进气电磁阀连接有高压气源，所述气体出口连接丫形分支管的一端上进口，所述丫形分支管另一端上进口通过高压气源软管连接高压气源；所述丫形分支管出口连接高压脱脂水气流入管。

3.一种冷轧无缝不锈钢管洗刷预脱脂方法，其特征在于，在无缝不锈钢管套入旋转的洗刷内圆管和内圆形洗刷棒后作前后往复运动，所述洗刷内圆管和内圆形洗刷棒中心线重合，在旋转的洗刷内圆管内形成脱脂水气高压区域，脱脂水气从旋转的内圆形洗刷棒上喷出，对冷轧无缝不锈钢内表面进行预脱脂；

具体包括以下步骤：

步骤一、导入机械拨杆将不锈钢管从不锈钢管冷轧出料区旋转导入至预脱脂中心线，第一夹具小车和第二夹具小车分别将不锈钢管夹持住；

步骤二、当洗刷不锈钢管根数为0或n的整数倍时，第一进液电磁阀控制脱脂水从脱脂水配制槽进入高压脱脂水罐；当洗刷不锈钢管根数小于n且不为0或小于n的整数倍时，第一进液电磁阀控制脱脂水从脱脂水循环槽进入高压脱脂水罐；

步骤三、当系统检测到第一夹具小车和第二夹具小车分别将不锈钢管夹持住时，高压气源通过第一进气电磁阀控制气动马达的正向运行，高压气源通过第二进气电磁阀进入高压脱脂水罐；

步骤四、高压气源驱动气动马达正向运行，开始对不锈钢管进行正向旋转洗刷，气动马达通过圆齿轮→第一锥齿轮→驱动锥齿轮使洗刷内圆管及内圆形洗刷棒和洗刷外圆管及外圆形洗刷筒正向旋转；

步骤五、气动马达带动同轴的钢丝绳卷筒正向旋转，钢丝绳卷筒正向旋转，带动钢丝绳和导向滚轮运动，进而带动第一夹具小车和第二夹具小车夹持着不锈钢管向前运行，并且套入正向旋转的内圆形洗刷棒和洗刷外圆管之间，第二夹具小车的夹具松开，不锈钢管在预脱脂中心线上向前运行，直至不锈钢管全部导入洗刷外圆管和洗刷内圆管的间隙内，仅外露一端部；

步骤六、高压气源进入高压脱脂水罐，形成高压高速脱脂水气流冲出高压脱脂水罐，经丫形分支管和高压脱脂水气流流入管进入旋转的洗刷内圆管，在旋转的洗刷内圆管内形成高压脱脂水区域，高压脱脂水从内圆形洗刷棒和洗刷内圆管小孔内喷出，旋转的内圆形洗刷棒和外圆形洗刷筒加高压脱脂水对不锈钢内外表面进行洗刷；

步骤七、当系统检测到不锈钢管全部导入洗刷外圆管和洗刷内圆管的间隙内，仅外露一端部时，第一进气电磁阀动作切换，高压气源驱动气动马达反向运行，开始对不锈钢管反向旋转洗刷过程，洗刷内圆管和洗刷外圆管由正向旋转改为反向旋转，不锈钢管在预脱脂中心线上向前运行改为向后运行；高压气源继续进入高压脱脂水罐，不锈钢管内的高压脱脂水区域继续保持，高压脱脂水从内圆形洗刷棒和洗刷内圆管小孔内继续喷出，反向旋转的内圆形洗刷棒和外圆形洗刷筒加高压脱脂水对不锈钢内外表面进行洗刷；

步骤八、当不锈钢管向后运行达到即将退出洗刷内圆管和洗刷外圆管的间隙仅留10-30mm时，不锈钢管处于该位置且当不锈钢管洗刷次数小于设定的k-1次，第二进气电磁阀动作切换，高压气源驱动气动马达正向运行，开始对不锈钢管又一次正向和反向旋转洗刷过程；当不锈钢管洗刷次数等于设定的k-1次时，第二进气电磁阀切换，高压气源停止进入高压脱脂水罐，脱脂水气流停止进入洗刷内圆管；切换后的高压气源通过丫形分支管和高压脱脂水气流流入管进入洗刷内圆管内，随着不锈钢管内旋转内圆形洗刷棒和外圆形洗刷筒洗刷的进行，洗刷内圆管和洗刷外圆管内的脱脂水慢慢耗尽，洗刷内圆管内变为高气压区域对不锈钢管内外进行清扫；当不锈钢管完全退出洗刷内圆管和洗刷外圆管的间隙时，第一进气电磁阀和第二进气电磁阀同时切断高压气源的输入；

步骤九、第一夹具小车将不锈钢管松开，当导入机械拨杆将不锈钢管从冷轧出料区旋转导入至预脱脂装置吹洗中心线的同时，导出机械拨杆将已吹洗完毕的不锈钢管从预脱脂中心线上导出至预脱脂出料区，当PLC系统接近开关检测到冷轧出料区和预脱脂中心线上没有不锈钢管时，不锈钢管导入机械拨杆和导出机械拨杆返回。