一种基于冰固刮拭技术的不锈钢杆除锈装置及使用方法

技术领域

本发明涉及除锈设备技术领域，更具体地说，涉及一种基于冰固刮拭技术的不锈钢杆除锈装置及使用方法。

背景技术

不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢，不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。还有用于压力容器用的专用不锈钢《GB24511_2009_承压设备用不锈钢钢板及钢带》。

由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17～22％的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。

现有技术中，在对不锈钢杆进行除锈时，通常会借助酸蚀或者人工打磨的方法，但在实际的处理过程中，人工打磨较为麻烦，降低了技术人员的工作效率，同时酸蚀也需要人为时刻观察，从而减少不锈钢杆过度酸蚀而使得其表面不平整的可能性。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于冰固刮拭技术的不锈钢杆除锈装置，本方案通过主导水条和副导水条将外包锥形囊内的水向外导出，可以在水接触到不锈钢杆表面时，借助硝石溶于水吸收热量的特性，可以促使不锈钢杆的锈蚀层外侧的水膜逐渐形成冰层，并借助外螺旋除锈环低温下的形态收缩的变化，促使外包锥形囊自身相互挤压，可以在加速其内的水外流的同时也能将内置主磁铁球向外挤压，并借助内置主磁铁球对嵌入尖刺的排斥作用，可以促使嵌入尖刺带动端部嵌入球和副导水条扭转后嵌入水膜中，一方面借助副导水条的扭转可以加速其中的水的释放，另一方面借助端部嵌入球和嵌入尖刺的嵌入，可以促使提高刮拭锥刺与外螺旋除锈环之间的连接牢固度。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于冰固刮拭技术的不锈钢杆除锈装置，包括设置与不锈钢杆外侧的外螺旋除锈环，所述外螺旋除锈环外端固定连接有多个均匀分布的刮拭锥刺，所述刮拭锥刺包括与外螺旋除锈环固定连接的外包锥形囊，所述外包锥形囊内设有内置主磁铁球，所述内置主磁铁球外端与外包锥形囊的尖端内壁之间固定连接有主导水条，所述主导水条远离内置主磁铁球的一端固定连接有多个均匀分布的副导水条，多个所述副导水条均贯穿外包锥形囊，所述副导水条远离主导水条的一端固定连接有端部嵌入球，所述端部嵌入球外端固定连接有一对嵌入尖刺，所述端部嵌入球内填充有二氧化碳气体，通过主导水条和副导水条将外包锥形囊内的水向外导出，可以在水接触到不锈钢杆表面时，借助硝石溶于水吸收热量的特性，可以促使不锈钢杆的锈蚀层外侧的水膜逐渐形成冰层，并借助外螺旋除锈环低温下的形态收缩的变化，促使外包锥形囊自身相互挤压，可以在加速其内的水外流的同时也能将内置主磁铁球向外挤压，并借助内置主磁铁球对嵌入尖刺的排斥作用，可以促使嵌入尖刺带动端部嵌入球和副导水条扭转后嵌入水膜中，一方面借助副导水条的扭转可以加速其中的水的释放，另一方面借助端部嵌入球和嵌入尖刺的嵌入，可以促使提高刮拭锥刺与外螺旋除锈环之间的连接牢固度。

进一步的，所述外包锥形囊内壁固定连接有位于内置主磁铁球下侧的防水透气膜，所述内置主磁铁球底端固定连接有多个均匀分布的嵌入细纤绳，所述嵌入细纤绳贯穿防水透气膜，所述外包锥形囊内填充有还原性铁粉，随着温度的持续降低，可以促使外包锥形囊内的水将外包锥形囊撑破，从而使外界的空气与外包锥形囊内的还原性铁粉反应并产生大量的热量，从而可以促使冰逐渐融化，借助端部嵌入球的膨胀可以加快冰层的破碎，促使部分锈渍可能跟随冰层的破碎而脱落，并产生大量的碎冰渣，同时借助外螺旋除锈环的温度升高后向上伸展，从而借助产生的碎冰渣和刮拭锥刺，可以对不锈钢杆表面进行充分的刮拭，以此提高对不锈钢杆表面的除锈的效果，并随着冰渣逐渐融化后，可以将不锈钢杆表面已脱落的锈渍冲走，实现对不锈钢杆的清洗。

进一步的，所述外螺旋除锈环的半径与不锈钢杆的半径相同，所述外螺旋除锈环由镍钛记忆合金材料制成，且具有双程记忆效应，所述外螺旋除锈环的平衡温度为40℃，借助外螺旋除锈环的温度升高，可以促使外螺旋除锈环恢复至其高温相态，从而促使外螺旋除锈环在缠绕不锈钢杆外侧的同时向上伸展，从而实现对不锈钢杆的刮拭。

进一步的，所述外包锥形囊内填充有水溶液，所述外包锥形囊外端开凿有多个均匀分布的预断裂槽，通过在外包锥形囊内填充水溶液，可以借助水溶液的释放，在不锈钢杆的外侧形成水膜，并随着温度的降低逐渐转化为冰层，通过在外包锥形囊外端设置预断裂槽，可以在外包锥形囊内的水结冰膨胀后，提高外包锥形囊破裂的效率。

进一步的，所述主导水条和副导水条均由海绵材料制成，所述副导水条外端开凿有多个均匀分布的毛细纤维刺，通过使用海绵材料制作主导水条和副导水条，可以借助海绵具有的毛吸作用，将外包锥形囊内的水向外引出，通过设置毛细纤维刺，可以提高整个外螺旋除锈环对不锈钢杆的刮拭效果。

进一步的，其中一个所述嵌入尖刺由单面磁铁制成，另一个所述嵌入尖刺由400-不锈钢材料制成，通过设置使用单面磁铁材料制作嵌入尖刺，一方面可以促使两个嵌入尖刺之间相互吸引，另一方面可以借助内置主磁铁球的排斥作用，促使嵌入尖刺牵引端部嵌入球扭转并嵌入锈蚀层外侧的水膜中。

进一步的，所述嵌入细纤绳由400-不锈钢材料制成，所述嵌入细纤绳底端固定连接有限位囊球，通过使用400-不锈钢材料制作嵌入细纤绳，可以促使嵌入细纤绳具有铁磁性，从而对反应后产生的四氧化三铁粉末进行收集。

一种基于冰固刮拭技术的不锈钢杆除锈装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、通过主导水条和副导水条将外包锥形囊内的水向外导出，可以在水接触到不锈钢杆表面时，借助硝石溶于水吸收热量的特性，可以促使不锈钢杆的锈蚀层外侧的水膜逐渐形成冰层；

S2、借助外螺旋除锈环低温下的形态收缩的变化，促使外包锥形囊自身相互挤压，可以在加速其内的水外流的同时也能将内置主磁铁球向外挤压；

S3、借助内置主磁铁球对嵌入尖刺的排斥作用，可以促使嵌入尖刺带动端部嵌入球和副导水条扭转后嵌入水膜中。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过主导水条和副导水条将外包锥形囊内的水向外导出，可以在水接触到不锈钢杆表面时，借助硝石溶于水吸收热量的特性，可以促使不锈钢杆的锈蚀层外侧的水膜逐渐形成冰层，并借助外螺旋除锈环低温下的形态收缩的变化，促使外包锥形囊自身相互挤压，可以在加速其内的水外流的同时也能将内置主磁铁球向外挤压，并借助内置主磁铁球对嵌入尖刺的排斥作用，可以促使嵌入尖刺带动端部嵌入球和副导水条扭转后嵌入水膜中，一方面借助副导水条的扭转可以加速其中的水的释放，另一方面借助端部嵌入球和嵌入尖刺的嵌入，可以促使提高刮拭锥刺与外螺旋除锈环之间的连接牢固度。

(2)外包锥形囊内壁固定连接有位于内置主磁铁球下侧的防水透气膜，内置主磁铁球底端固定连接有多个均匀分布的嵌入细纤绳，嵌入细纤绳贯穿防水透气膜，外包锥形囊内填充有还原性铁粉，随着温度的持续降低，可以促使外包锥形囊内的水将外包锥形囊撑破，从而使外界的空气与外包锥形囊内的还原性铁粉反应并产生大量的热量，从而可以促使冰逐渐融化，借助端部嵌入球的膨胀可以加快冰层的破碎，促使部分锈渍可能跟随冰层的破碎而脱落，并产生大量的碎冰渣，同时借助外螺旋除锈环的温度升高后向上伸展，从而借助产生的碎冰渣和刮拭锥刺，可以对不锈钢杆表面进行充分的刮拭，以此提高对不锈钢杆表面的除锈的效果，并随着冰渣逐渐融化后，可以将不锈钢杆表面已脱落的锈渍冲走，实现对不锈钢杆的清洗。

(3)外螺旋除锈环的半径与不锈钢杆的半径相同，外螺旋除锈环由镍钛记忆合金材料制成，且具有双程记忆效应，外螺旋除锈环的平衡温度为40℃，借助外螺旋除锈环的温度升高，可以促使外螺旋除锈环恢复至其高温相态，从而促使外螺旋除锈环在缠绕不锈钢杆外侧的同时向上伸展，从而实现对不锈钢杆的刮拭。

(4)外包锥形囊内填充有水溶液，外包锥形囊外端开凿有多个均匀分布的预断裂槽，通过在外包锥形囊内填充水溶液，可以借助水溶液的释放，在不锈钢杆的外侧形成水膜，并随着温度的降低逐渐转化为冰层，通过在外包锥形囊外端设置预断裂槽，可以在外包锥形囊内的水结冰膨胀后，提高外包锥形囊破裂的效率。

(5)主导水条和副导水条均由海绵材料制成，副导水条外端开凿有多个均匀分布的毛细纤维刺，通过使用海绵材料制作主导水条和副导水条，可以借助海绵具有的毛吸作用，将外包锥形囊内的水向外引出，通过设置毛细纤维刺，可以提高整个外螺旋除锈环对不锈钢杆的刮拭效果。

(6)其中一个嵌入尖刺由单面磁铁制成，另一个嵌入尖刺由400-不锈钢材料制成，通过设置使用单面磁铁材料制作嵌入尖刺，一方面可以促使两个嵌入尖刺之间相互吸引，另一方面可以借助内置主磁铁球的排斥作用，促使嵌入尖刺牵引端部嵌入球扭转并嵌入锈蚀层外侧的水膜中。

(7)嵌入细纤绳由400-不锈钢材料制成，嵌入细纤绳底端固定连接有限位囊球，通过使用400-不锈钢材料制作嵌入细纤绳，可以促使嵌入细纤绳具有铁磁性，从而对反应后产生的四氧化三铁粉末进行收集。

附图说明

图1为本发明的外螺旋除锈环对不锈钢杆除锈时的动态立体图；

图2为本发明的外螺旋除锈环局部的剖面图；

图3为本发明的刮拭锥刺部分的剖面图；

图4为本发明的副导水条部分的剖面图；

图5为本发明的副导水条嵌入锈蚀层时的剖面图。

图中标号说明：

1外螺旋除锈环、2刮拭锥刺、3外包锥形囊、4内置主磁铁球、5主导水条、6副导水条、601毛细纤维刺、7端部嵌入球、8嵌入尖刺、9防水透气膜、10嵌入细纤绳、1001限位囊球、11还原性铁粉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-5，一种基于冰固刮拭技术的不锈钢杆除锈装置，包括设置与不锈钢杆外侧的外螺旋除锈环1，在对不锈钢杆进行除锈处理前，在不锈钢杆表面涂抹由硝石粉末和碳酸氢钙粉末1:1混合制成的反应粉末，一方面可以借助硝石粉末与水结合迅速制冷并促使流出的水结冰，从而在不锈钢杆表面形成冰层，另一方面借助碳酸氢钙粉末的受热分解，可以促使受热分解并产生碳酸钙粉末和二氧化碳气体，既能将刮拭的锈渍吹走，也能借助碳酸钙粉末提高对不锈钢杆的刮拭效率，外螺旋除锈环1外端固定连接有多个均匀分布的刮拭锥刺2，刮拭锥刺2包括与外螺旋除锈环1固定连接的外包锥形囊3，外包锥形囊3内设有内置主磁铁球4，内置主磁铁球4外端与外包锥形囊3的尖端内壁之间固定连接有主导水条5，主导水条5远离内置主磁铁球4的一端固定连接有多个均匀分布的副导水条6，多个副导水条6均贯穿外包锥形囊3，副导水条6远离主导水条5的一端固定连接有端部嵌入球7，端部嵌入球7外端固定连接有一对嵌入尖刺8，端部嵌入球7内填充有二氧化碳气体，通过主导水条5和副导水条6将外包锥形囊3内的水向外导出，可以在水接触到不锈钢杆表面时，借助硝石溶于水吸收热量的特性，可以促使不锈钢杆的锈蚀层外侧的水膜逐渐形成冰层，并借助外螺旋除锈环1低温下的形态收缩的变化，促使外包锥形囊3自身相互挤压，可以在加速其内的水外流的同时也能将内置主磁铁球4向外挤压，并借助内置主磁铁球4对嵌入尖刺8的排斥作用，可以促使嵌入尖刺8带动端部嵌入球7和副导水条6扭转后嵌入水膜中，一方面借助副导水条6的扭转可以加速其中的水的释放，另一方面借助端部嵌入球7和嵌入尖刺8的嵌入，可以促使提高刮拭锥刺2与外螺旋除锈环1之间的连接牢固度。

请参阅图3，外包锥形囊3内壁固定连接有位于内置主磁铁球4下侧的防水透气膜9，内置主磁铁球4底端固定连接有多个均匀分布的嵌入细纤绳10，嵌入细纤绳10贯穿防水透气膜9，外包锥形囊3内填充有还原性铁粉11，随着温度的持续降低，可以促使外包锥形囊3内的水将外包锥形囊3撑破，从而使外界的空气与外包锥形囊3内的还原性铁粉11反应并产生大量的热量，从而可以促使冰逐渐融化，借助端部嵌入球7的膨胀可以加快冰层的破碎，促使部分锈渍可能跟随冰层的破碎而脱落，并产生大量的碎冰渣，同时借助外螺旋除锈环1的温度升高后向上伸展，从而借助产生的碎冰渣和刮拭锥刺2，可以对不锈钢杆表面进行充分的刮拭，以此提高对不锈钢杆表面的除锈的效果，并随着冰渣逐渐融化后，可以将不锈钢杆表面已脱落的锈渍冲走，实现对不锈钢杆的清洗。

请参阅图1-3，外螺旋除锈环1的半径与不锈钢杆的半径相同，外螺旋除锈环1由镍钛记忆合金材料制成，且具有双程记忆效应，外螺旋除锈环1的平衡温度为40℃，借助外螺旋除锈环1的温度升高，可以促使外螺旋除锈环1恢复至其高温相态，从而促使外螺旋除锈环1在缠绕不锈钢杆外侧的同时向上伸展，从而实现对不锈钢杆的刮拭，外包锥形囊3内填充有水溶液，外包锥形囊3外端开凿有多个均匀分布的预断裂槽，通过在外包锥形囊3内填充水溶液，可以借助水溶液的释放，在不锈钢杆的外侧形成水膜，并随着温度的降低逐渐转化为冰层，通过在外包锥形囊3外端设置预断裂槽，可以在外包锥形囊3内的水结冰膨胀后，提高外包锥形囊3破裂的效率。

请参阅图3-5，主导水条5和副导水条6均由海绵材料制成，副导水条6外端开凿有多个均匀分布的毛细纤维刺601，通过使用海绵材料制作主导水条5和副导水条6，可以借助海绵具有的毛吸作用，将外包锥形囊3内的水向外引出，通过设置毛细纤维刺601，可以提高整个外螺旋除锈环1对不锈钢杆的刮拭效果，其中一个嵌入尖刺8由单面磁铁制成，另一个嵌入尖刺8由400-不锈钢材料制成，通过设置使用单面磁铁材料制作嵌入尖刺8，一方面可以促使两个嵌入尖刺8之间相互吸引，另一方面可以借助内置主磁铁球4的排斥作用，促使嵌入尖刺8牵引端部嵌入球7扭转并嵌入锈蚀层外侧的水膜中，嵌入细纤绳10由400-不锈钢材料制成，嵌入细纤绳10底端固定连接有限位囊球1001，通过使用400-不锈钢材料制作嵌入细纤绳10，可以促使嵌入细纤绳10具有铁磁性，从而对反应后产生的四氧化三铁粉末进行收集。

一种基于冰固刮拭技术的不锈钢杆除锈装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、通过主导水条5和副导水条6将外包锥形囊3内的水向外导出，可以在水接触到不锈钢杆表面时，借助硝石溶于水吸收热量的特性，可以促使不锈钢杆的锈蚀层外侧的水膜逐渐形成冰层；

S2、借助外螺旋除锈环1低温下的形态收缩的变化，促使外包锥形囊3自身相互挤压，可以在加速其内的水外流的同时也能将内置主磁铁球4向外挤压；

S3、借助内置主磁铁球4对嵌入尖刺8的排斥作用，可以促使嵌入尖刺8带动端部嵌入球7和副导水条6扭转后嵌入水膜中。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。