技术领域
[0001] 本实用新型涉及碳素
弹簧钢的
表面处理设备领域，特别涉及一种改良的碳素弹簧钢线材的表面除锈酸洗池。
背景技术
[0002] 弹簧是一种在冲击、振动或长期交应
力下使用的构件，所以要求弹簧的制造材质有较高的
抗拉强度、弹性极限、较高的疲劳强度，碳素弹簧钢材质是一种专
门用于制造弹簧和弹性元件的钢材，其具备较高的强度和疲劳极限。碳素弹簧钢材的生产厂家会将碳素弹簧钢制造成扎盘条，从而便于运输、储存以及后期的继续加工，而扎盘条在在运输、储藏过程中难免会因为受潮、淋雨等等原因导致表面生锈，不利于后续的生产加工，因此在将扎盘条加工成弹簧线材之前需要对扎盘条进行表面除锈，传统的机械除锈方法不适合扎盘条这种整体展开面积大的产品。大多数对碳素弹簧钢扎盘条进行除锈都是采用化学除锈方式，这种除锈方式无需对扎盘条进行解
捆，而且常温下，
盐酸对金属
氧化物的侵蚀能力较强，但对于溶解钢
铁等基体金属的速度较慢；盐酸除锈时，引起
腐蚀和氢脆的危险较少，经过盐酸酸洗后的
工件表面残渣少、除锈品质佳。但是酸洗一般都需要搅拌盐
酸溶液，以达到无死
角的充分酸洗工件表面，
现有技术中主要采用的方式有三种：一、通过提升吊机将扎盘条捆放入酸洗池后上下左右的蹿动，并且旋转，进而使得整捆的扎盘条能够充分的与盐酸溶液
接触，达到全面除锈的目的，这种方式非常考验提升机的性能以及提升机的整体
支撑结构的强度，不太适合于对重量过大的工件进行酸洗除锈；二、设置一个循环室，利用
循环泵将盐酸溶液由酸洗池泵入循环室，再由循环室送入酸洗池，利用一进一出达到扰动酸洗池中的盐酸溶液实现搅拌，这种溶液循环扰动的方式存在整体混合得也不均匀的情况，所以存在局部的盐酸腐蚀时间长；三、在酸洗池中安装搅拌桨，直接通过搅拌桨扰动盐酸溶液，但是搅拌桨的安置成为新的问题，因为搅拌桨的驱动机构必须在酸洗池外，搅拌桨和驱动机构之间的传动结构不能干扰工件进出酸洗池，难以合理安置。上述三种常用的酸洗除锈过程中对酸洗池种的盐酸溶液搅拌方式均存在一定程度上的搅拌不均匀、扰动范围小的情况。
[0003] 另外人们利用曝气对液体进行扰动的原理对酸洗池中的盐酸溶液进行搅拌，从而在酸洗池的底部增加曝气装置，但是传统的曝气装置存在一定的
缺陷，例如，酸洗池中的盐酸溶液容易在液体压力的作用下从曝气装置的
喷嘴中逆流进曝气管道内部，从而从内部俯视曝气装置，进而迫使企业更换采用结构复杂、成本高的单向曝气嘴，以达到避免盐酸溶液逆流进曝气装置的
管道系统内部，增加了企业的运营成本，而且提高了后期的维护成本。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种改良的碳素弹簧钢线材的表面除锈酸洗池，其所要解决的技术问题在于：现有的酸洗除锈设备中，对酸洗池里的盐酸溶液搅拌难以做到充分、均匀，并且扎盘条的捆束内部难以充分与酸液接触，造成扎盘条内外清洗不均匀；而一般的通过在酸洗池中增加曝气搅拌装置的方案中，盐酸溶液容易从曝气喷嘴逆向进入曝气装置中腐蚀曝气装置内部，采用普通的单向曝气喷嘴又会导致前期投入以及后期维护的成本增高。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种改良的碳素弹簧钢线材的表面除锈酸洗池，其包括酸洗池，所述酸洗池的底部竖直设置有一供气主管，所述供气主管上位于所述酸洗池内的一端连接有一曝气管组，所述曝气管组包括曝气主管以及若干曝气支管，所述曝气主管与所述供气主管气密性对接，若干所述曝气支管呈
轮辐状均匀分布的连接在所述曝气主管上，若干所述曝气支管均与所述曝气主管连通，且每根所述曝气支管上均沿轴向均匀分布的垂直设置有若干喷嘴连接管，每个所述喷嘴连接管上均同轴气密性对接有一单向曝气喷嘴，且每个所述单向曝气喷嘴的中
心轴线均与
水平面平行，所述单向曝气喷嘴呈筒管状，所述单向曝气喷嘴中与喷嘴连接管对接的另一端蒙设有一层
橡胶膜，所述橡胶膜中心刺穿或割穿有在常压状态下自闭的气孔。
[0006] 优选于：所述供气主管上位于所述酸洗池外的一端为进气端，所述供气主管的进气端通过高压输气管与一个鼓
风机连通；所述单向曝气喷嘴的一端匹配套接在所述喷嘴连接管上，所述喷嘴连接管上与所述单向曝气喷嘴对接的一端设置外
螺纹，所述单向曝气喷嘴对接至所述喷嘴连接管一端的内管壁上设置有与所述喷嘴连接管上的
外螺纹相
啮合的
内螺纹，所述喷嘴连接管的外管壁上位于所述外螺纹的根部径向凸设有一夹持凸台，所述夹持凸台与单向曝气喷嘴的端面之间夹设有气密胶圈；所述单向曝气喷嘴中设置有一用于支撑所述橡胶膜的支撑筒架，所述支撑筒架的外径大于所述喷嘴连接管的外径小于所述单向曝气喷嘴的内径，所述支撑筒架的两端分别抵靠在所述喷嘴连接管的一端与所述橡胶膜的内侧，所述支撑筒架抵靠在所述橡胶膜上的一端固定设置有一栅板，所述栅板贴靠在所述橡胶膜的内侧面上。
[0007] 优选于：所述橡胶膜为中间厚边缘薄的结构，所述橡胶膜的边缘固定连接在所述单向曝气喷嘴的一端管口的内侧，且所述橡胶膜的边缘厚度超过所述单向曝气喷嘴的管壁厚度，所述橡胶膜上对应于所述支撑筒架的一侧面为平面，在常压状态下自闭的所述气孔为针刺出的孔或刀割出的一字形孔或十字形孔。
[0008] 优选于：所述酸洗池上架设有一用于吊挂扎盘条的装夹架，所述装夹架包括横架杆，所述横架杆的两端分别可搭承在所述酸洗池的两侧池边沿上，所述横架杆的上侧中部固定设置有用于配合吊机挂钩的勾环，所述横架杆上靠近两端的
位置分别固定设置有挂钩，两个所述挂钩之间的距离小于所述酸洗池的两侧池边之间的距离，且两个所述挂钩的勾口相背设置。
[0009] 优选于：所述供气主管上位于所述酸洗池内的一端凸设有螺纹插接头，所述曝气主管上与所述供气主管对接的一端外
侧壁上径向凸设有环状凸缘，所述环状凸缘的端面与所述螺纹插接头的端面相互对应匹配，所述曝气主管上套设有一连接套，所述连接套的内径与所述环状凸缘的外径相匹配，所述连接套的一端内侧壁上径向凸设有内侧挡圈，所述内侧挡圈的内径小于所述环状凸缘的外径并与所述曝气主管的外径相匹配，所述连接套的另一端内侧壁上设置有与所述螺纹插接头上的外螺纹相啮合的内螺纹，所述环状凸缘与所述内侧挡圈之间夹设有密封
垫圈，所述密封垫圈
过盈配合的夹设在所述环状凸缘与内侧挡圈之间。
[0010] 优选于：所述环状凸缘与所述螺纹插接头之间设置有一轴向接触
轴承，所述曝气主管可相对所述螺纹插接头以及连接套自转。
[0011] 优选于：所述供气主管的外径大于所述螺纹插接头的外径，所述供气主管上位于所述螺纹插接头径向外侧的端面与所述连接套之间夹设有
密封胶圈。
[0012] 优选于：每根所述曝气支管上均沿轴向均匀分布的固定设置有若干搅拌桨叶，且每个所述搅拌桨叶均与竖直方向平行。
[0013] 优选于：所述密封垫圈为横截面呈Y形或V形的密封垫圈，且所述密封垫圈上的Y形或V形的两个分支侧边分别抵持在所述环状凸缘与所述内侧挡圈上；所述环状凸缘的外轴面上开设有至少一道环形嵌槽，每道所述环形嵌槽中均嵌置有直径大于所述环形嵌槽深度的环形
密封圈。
[0014] 优选于：所述鼓风机为罗茨风机；所述供气主管、高压输气管、曝气主管以及曝气支管均为内外表面衬涂有氟塑的钢管，所述搅拌桨叶的外表面也衬涂有氟塑。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型所带来的有益效果为：
[0016] 一、利用在筒管状的所述单向曝气喷嘴的一端蒙设橡胶膜，并在所述橡胶膜上刺孔或者割孔，从而形成一种能够利用气体压力撑开所述气孔向所述盐酸池中曝气的单向曝气喷嘴结构，这种单向曝气喷嘴结构简单、性能稳定、成本低廉，而且维护更换成本低，能够满足单向曝气使用，有效的避免了盐酸溶液逆向进入曝气装置内部；
[0017] 二、若干呈轮辐状均匀分布的曝气支管上的若干水平方向设置的单向曝气喷嘴组成若干道环形阵列，呈环形阵列的若干单向曝气喷嘴喷出的高压气体均以所在环形阵列的切线方向水平喷出，然后逐步上升，从而能够均匀大范围的溶入盐酸溶液中，从而为盐酸溶液补充氧气，并且能够利用若干切向喷出的高压气体在酸洗池中形成
涡流从而能够起到搅拌盐酸溶液的同时冲刷扎盘条，达到全面清洗扎盘条的捆束内部，缩短除锈时间、使扎盘条的内外除锈程度均匀；
[0018] 三、由于所述曝气主管与供气主管上的螺纹插接头的端面相互抵靠，而所述曝气主管与螺纹插接头之间依靠所述连接套进行轴向连接约束，因此所述曝气主管能够相对所述螺纹插接头围绕中心轴线自转，进而当若干曝气支管上的若干单向曝气喷嘴沿所述曝起主管的周向喷出高压空气流时，能够推动所述曝起支管联动所述曝气主管自转，从而进一步的增大了曝起范围，提高了曝气均匀度，还能够借助所述曝气支管以及搅拌桨叶进一步的搅拌所述酸洗池中的盐酸溶液。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型的整体结构剖视示意图。
[0020] 图2为所述单向曝气喷嘴的局部剖视结构示意图。
[0021] 图3为所述单向曝气喷嘴的端面结构示意图。
[0022] 图4为图1中A的局部放大结构示意图。
[0023] 图5为本实用新型的曝气管组的俯视结构示意图。
具体实施方式
[0024] 以下将结合附图1-3以及较佳
实施例对本实用新型提出的一种改良的碳素弹簧钢线材的表面除锈酸洗池作更为详细说明。
[0025] 如图1所示，本实用新型提供一种改良的碳素弹簧钢线材的表面除锈酸洗池，其包括酸洗池1，所述酸洗池1为在地面挖掘出一个池槽后再用砖石
混凝土砌嵌池槽的底壁以及四周侧壁形成，所述酸洗池1中盛满有盐酸溶液，所述酸洗池1的底部竖直设置有一供气主管2，所述供气主管2上位于所述酸洗池1外的一端为进气端，所述供气主管2的进气端通过高压输气管21与一个鼓风机22连通，所述高压输气管21在建造所述酸洗池1时预埋于地下；
[0026] 所述酸洗池1上架设有一用于吊挂扎盘条a的装夹架3，所述装夹架3包括横架杆31，所述横架杆31的两端分别可搭承在所述酸洗池1的两侧池边沿上，所述横架杆31的上侧中部固定设置有用于配合车间顶部的桥式吊机挂钩的勾环32，所述横架杆31上靠近两端的位置分别固定设置有挂钩33，两个所述挂钩33之间的距离小于所述酸洗池1的两侧池边之间的距离，且两个所述挂钩33的勾口相背设置，通过两组钢缆将扎盘条a兜挂在两个所述挂钩33上，从而实现将所述扎盘条a顺畅无阻的吊挂进出于所述酸洗池1中；
[0027] 所述供气主管2上位于所述酸洗池1内的一端连接有一曝气管组4，所述曝气管组4包括曝气主管41以及若干曝气支管42，所述曝气主管41与所述供气主管2气密性对接，若干所述曝气支管42呈轮辐状均匀分布的连接在所述曝气主管41上，若干所述曝气支管42均与所述曝气主管41连通，且每根所述曝气支管42上均沿轴向均匀分布的垂直设置有若干喷嘴连接管43，每个所述喷嘴连接管43上均同轴气密性对接有一单向曝气喷嘴44，且每个所述单向曝气喷嘴44的中心轴线均与水平面平行，所述单向曝气喷嘴44呈筒管状，所述单向曝气喷嘴44中与喷嘴连接管43对接的另一端蒙设有一层橡胶膜45，所述橡胶膜45中心刺穿或割穿有在常压状态下自闭的气孔451；所述橡胶膜45为中间厚边缘薄的结构，这种结构能够增加所述气孔451的深度，保证所述橡胶膜45中部的气孔451不会轻易开启，所述橡胶膜45的边缘固定连接在所述单向曝气喷嘴44的一端管口的内侧，且所述橡胶膜45的边缘厚度超过所述单向曝气喷嘴44的管壁厚度，而边缘薄的结构也有利于在气压作用下使所述橡胶膜45的中部向外鼓胀张开所述气孔451；
[0028] 所述单向曝气喷嘴44的一端匹配套接在所述喷嘴连接管43上，所述喷嘴连接管43上与所述单向曝气喷嘴44对接的一端设置外螺纹，所述单向曝气喷嘴44对接至所述喷嘴连接管43一端的内管壁上设置有与所述喷嘴连接管43上的外螺纹相啮合的内螺纹，所述喷嘴连接管43的外管壁上位于所述外螺纹的根部径向凸设有一夹持凸台431，所述夹持凸台431与单向曝气喷嘴44的端面之间夹设有气密胶圈432；所述单向曝气喷嘴44中设置有一用于支撑所述橡胶膜45的支撑筒架46，所述支撑筒架46的外径大于所述喷嘴连接管43的外径小于所述单向曝气喷嘴44的内径，所述支撑筒架46的两端分别抵靠在所述喷嘴连接管43的一端与所述橡胶膜45的内侧，所述支撑筒架46抵靠在所述橡胶膜45上的一端固定设置有一栅板461，所述栅板461贴靠在所述橡胶膜45的内侧面上，所述橡胶膜45上对应于所述支撑筒架46的一侧面为平面，在常压状态下自闭的所述气孔451为针刺出的孔或刀割出的一字形孔或十字形孔，因此当进入所述曝气支管42的高压空气进入所述单向曝气喷嘴44中后，高压空气的压力鼓胀所述橡胶膜45，从而使所述气孔451张开，将高压空气曝入酸洗池1中，而所述支撑筒架46则能够从内部支撑所述橡胶膜45，保证酸洗池1底部的酸洗液不会在液压作用下反向撑开所述气孔451。
[0029] 本实用新型在具体实施时，能够利用所述鼓风机22将外部的空气由所述高压输气管21以及供气主管2输送给所述曝气主管41，再由所述曝气主管41分送到若干曝气支管42中，并由没根所述曝气支管42上的单向曝气喷嘴43水平喷出，由于水平喷出的空气在
浮力作用下会逐步上升，因此喷出的空气会在整个喷射范围内的由下至上运动，增加了溶解范围，也实现了最大范围扰动盐酸溶液的目的，若干个单向曝气喷嘴44一起喷射水平空气会在所述酸洗池1中形成扰动盐酸溶液的涡流，进而能够充分搅拌盐酸溶液、冲刷扎盘条a的捆束内部，实现全面除锈；而所述的单向曝气喷嘴44结构简单，成本低，能够在防止盐酸溶液逆向进入所述曝气管组4中的同时，便于后期的维护更换。
[0030] 所述供气主管2上位于所述酸洗池1内的一端凸设有螺纹插接头23，所述曝气主管41上与所述供气主管2对接的一端外侧壁上径向凸设有环状凸缘47，所述环状凸缘47的端面与所述螺纹插接头23的端面相互对应匹配，所述曝气主管41上套设有一连接套5，所述连接套5的内径与所述环状凸缘47的外径相匹配，所述连接套5的一端内侧壁上径向凸设有内侧挡圈51，所述内侧挡圈51的内径与所述曝气主管41的外径相匹配，所述连接套5的另一端内侧壁上设置有与所述螺纹插接头23上的外螺纹相啮合的内螺纹，所述环状凸缘47与所述内侧挡圈51之间夹设有密封垫圈52，所述密封垫圈52过盈配合的夹设在所述环状凸缘47与内侧挡圈51之间；所述环状凸缘47与所述螺纹插接头23之间设置有一轴向接触轴承48，所述曝气主管41可相对所述螺纹插接头23以及连接套5自转；所述供气主管2的外径大于所述螺纹插接头23的外径，所述供气主管2上位于所述螺纹插接头23径向外侧的端面与所述连接套5之间夹设有密封胶圈53。本实施例在具体实施时，利用所述连接套5将所述曝气主管
41与螺纹插接头23进行同轴对接，所述密封垫圈52用于密封所述连接套5与曝气主管41对接的一端的间隙，所述密封胶圈53用于密封所述连接套5与供气主管2之间的间隙，由于所述曝气主管41上的环状凸缘47轴向固定在所述螺纹插接头23与内侧挡圈51之间，并且所述环状凸缘47与螺纹插接头23之间设置有一轴向接触轴承48，因此所述曝气主管41可相对所述连接套5以及螺纹插接头23自转，当若干所述曝气支管42上的单向曝气喷嘴44水平方向喷射高压空气时，气流会反向推动所述曝气支管42，同时推动所述曝气主管41自转，使所述曝气管组4形成旋转的轮机状结构，在不断向四周喷射空气的同时搅动酸洗池1，提高氧气的溶解速度以及冲刷除锈的效率。
[0031] 每根所述曝气支管42上均沿轴向均匀分布的固定设置有若干搅拌桨叶49，且每个所述搅拌桨叶49均与竖直方向平行，从而能够使得所述曝气支管42围绕所述曝气主管41转动时，进一步增强对盐酸溶液的搅拌扰
动能力。
[0032] 所述密封垫圈52为横截面呈Y形或V形的密封垫圈，且所述密封垫圈52上的Y形或V形的两个分支侧边分别抵持在所述环状凸缘47与所述内侧挡圈51上，从而使得由所述螺纹插接头23与曝气主管41之间漏出的高压空气进入所述环状凸缘47与所述内侧挡圈51之间时会进入所述密封垫圈52上的Y形或V形的口中，从而使密封垫圈52上的两个分支侧边鼓胀，进一步提高所述密封垫圈52的气密性，不但气体难以漏出，
硫酸溶液更是无法渗漏进来。
[0033] 所述环状凸缘47的外轴面上开设有至少一道环形嵌槽，每道所述环形嵌槽中均嵌置有直径大于所述环形嵌槽深度的环形密封圈410，从而增加一道密封防线，进一步提高
密封性能。
[0034] 所述鼓风机22为罗茨风机；所述供气主管2、高压输气管21、曝气主管41以及曝气支管42均为内外表面衬涂有氟塑的钢管，所述搅拌桨叶49的外表面也衬涂有氟塑。
[0035] 综合上所述，本实用新型的技术方案可以充分有效的完成上述实用新型目的，且本实用新型的结构原理及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，而能达到预期的功效及目的，且本实用新型的实施例也可以根据这些原理进行变换，因此，本实用新型包括一切在
申请专利范围中所提到范围内的所有替换内容。任何在本实用新型申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。
