本实用新型涉及一种刮刀，尤其涉及一种应用于制备生活用纸使用的起皱刀，具体为一种软金属基刮刀。
背景技术：
刮刀是生产生活用纸工艺中重要的部件。在生产工艺中的作用是将纸张从烘缸表面剥离，同时对接触的纸面施加必要的压力以使纸张表面形成皱纹状结构。
为满足起皱工艺要求，刮刀应该具有如下主要性质：耐磨性好；刮刀刃口具有适宜的锐度；轮廓几何形状符合对纸张强度、松厚度等性能要求；刮刀基体有适宜的刚性和弹性。
目前被广泛使用的刮刀，基本上分为两类：钢刮刀和带有涂层的刮刀。
钢刮刀是生活用纸生产中最早使用的起皱刀，目前仍在广泛使用。钢刮刀初始使用示意图见图1。
钢刮刀一般由淬火钢材制成，有较好的耐磨性和柔韧性。工作时由贴近烘缸面与顶端面交线作为工作刃口，一方面起到把粘贴在烘缸表面的纸剥离的作用，另一方面，刮刀顶端靠近刃口处起到在纸的表面压迫起皱作用。皱纹的粗细可以通过预设刮刀顶端与侧面夹角的大小进行一定范围的调节。
钢刮刀在实际使用中存在明显的不足。主要表现在使用寿命短、皱纹不稳定两个方面，影响生产效率的提高和产品质量的提升。
钢刀寿命短的原因是耐磨性不强，其失效过程通过图1和图2的对比就可以说明。
钢刀刚开始工作时，纸张质量较好。但是，随着时间的推移，刮刀的工作刃口会产生变化，与烘缸贴近的刮刀工作部位由接近线性状态而很快被磨损成带状形态，顶端因纸张冲击与刮擦而开始出现沿刮刀长度方向的冲击纹和垂直方向的非均匀磨损痕。上述现象会随着时间的增加逐步积累，纸张的起皱情况和物理性能也会随之发生渐变，刮刀工作一定时间后，刮刀与烘缸的接触面宽度变大，由此开始，制备得到的纸的皱纹结构超出质量标准要求，刮刀失效下机。
随着工作面的增宽，刮刀与烘缸之间的摩擦力随之增加，导致使用的能源增加，增大了生产成本。
这种钢制刮刀存在着上述的明显缺陷。在没有新的替代技术之前，钢刀是普遍被使用的，其变化只是不断地寻求耐磨性更好的品种和型号的钢材。
目前逐步取代钢制刮刀的是利用热喷涂等表面技术，在钢制基材上形成局部致密耐磨涂层的刮刀。耐磨涂层一般为陶瓷材料或含有碳化物的复合材料。这类刮刀被统称为陶瓷刮刀。
目前市场中可以见到的陶瓷刮刀，其结构大致相同，如图3所示，阴影部分为陶瓷涂层。与钢刀显著不同的是，陶瓷刮刀的涂层与烘缸接触部分在制作时通常预先研磨有一个小的过渡角，工作时陶瓷涂层过渡角的顶端替代钢制基体与烘缸接触。由于涂层的耐磨性远高于钢材，因此能够达到提高刮刀耐磨性、延长刮刀寿命的目的。
但是，陶瓷刮刀仍旧存在一些缺陷：其一是与钢制刮刀一样，由于与烘缸接触的工作面会随着时间的推移而逐步加宽，导致纸面皱纹结构发生变化。这种变化积累到一定程度而超出质量标准时，就会导致起皱刀失效。虽然这种陶瓷刮刀的失效过程会远远长于普通钢刀，但是，在使用过程中导致的纸面皱纹结构变化问题仍然存在，同样不能保持纸面皱纹的均匀一致。
陶瓷刮刀的第二个主要缺陷在于，陶瓷刮刀与钢刀一样会因为工作角宽度的增加而导致刮刀与烘缸之间摩擦力的增加，从而增加能源的消耗，加大生产成本。
陶瓷刮刀的第三个缺陷是工作刃口容易出现如图4所示的微小的非规则状的崩口，从而导致纸面出现纵向条纹。一般陶瓷材料都具有脆性，在加工制作和使用过程中容易造成刃口崩裂，在刮擦缸面剥离纸张的过程中，如果崩口较大，纸面与崩口接触的地方会形成线状条纹，影响纸品质量，严重的会导致刮刀直接失效，缩短刮刀寿命。
陶瓷刮刀的第四个缺陷是刮刀刃口与缸体磨擦中，产生的热量增加已经是热的烘缸表面温度，热量传导到涂层与基体结合端，无法通过基体迅速散热，在距尖端约10mm处产生发蓝现象，导致基体变形，产生刀片波纹，影响涂层的使用寿命。因此在传统钢制基材的刮刀基础上，发明了用铜等软金属、包含两种以上金属的金属合金、金属与非金属合金、非晶合金和碳纤维等非金属作为基体的刮刀。但在实际使用中又出现了因软质基体硬度偏低，缸体、刮刀和浆料中产生或存在的硬质颗粒不易脱落的现象。
鉴于目前使用的刮刀存在的不足，需要有新的形式/材料的刮刀提供给相关生活用纸生产企业，以提高产品质量、降低生产成本。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种软金属基刮刀，通过在该刮刀的前端设置耐磨涂层强化使用过程中纸面冲击部位的强度，该刮刀具有更长的使用寿命；通过利用铜等软金属的基体导热性好的特性，减轻耐磨涂层的工作刃摩擦热引起的热损伤，并且，软质基体硬度较低，在遇到特殊冲击会产生形变可以保护缸面或辊面。并且软质基体比钢制基体机加工难度低。通过在开槽的方式使得当缸体、涂层和纸浆中产生或存在的硬质颗粒时可以有脱落的空间，可减少缸体和刮刀受到损伤的几率，对烘缸表面有保护作用；延长刮刀的使用寿命。并且，由此生产的纸张具有更好的质量一致性。
为达到上述目的，本实用新型内容提供了一种软金属基刮刀，其包括铜等软金属基体(1)，该基体的前端面设有耐磨涂层，记为前端耐磨涂层(4)；在前端面的后部的工作面上开有沟槽(5)，沟槽前端和前端面之间成为前端耐磨涂层的工作垛(3)。
进一步优选在工作垛面向沟槽的侧面上设有凸起的截面为三角形的长条脊背，所述的脊背与工作垛是一体化的，脊背的长度方向与软金属基刮刀的长度方向垂直；进一步优选在工作垛朝向沟槽的侧面上设有多个平行离散的长条脊背。由于采用软金属铜基，工作垛相对比较薄，脊背可以很好地起到加固支撑的作用。
工作面是(2)指在工作过程中刮刀靠近造纸机的烘缸的一侧面；前端是指在工作过程中刮刀接触烘缸表面脱离纸张的部分，接触纸张的侧面称为前端面。
在工作垛的顶端即与工作面(2)相对应的同一侧的端面；记工作面为水平面，工作垛顶端面低于工作面且工作垛顶端面为倾斜向下的，工作垛顶端面与水平面的夹角β为为0°-8°且不为0，优选3°-6°；工作垛的顶端面上设有耐磨涂层记为工作垛顶端耐磨涂层(9)，工作垛顶端耐磨涂层(9)完全覆盖工作垛的顶端面以及前端耐磨涂层(4)的厚度方向的顶端面，此称为工作垛顶端耐磨涂层(9)宽度n；工作垛的宽度w为1.4-2mm，优选为1.6-1.8mm，工作垛顶端耐磨涂层厚度u为0.02-0.25mm，优选为0.04-0.1，宽度n为0.02-2.25mm，优选为1.44-2.1mm。
与工作面相背的一面为刀背面，刀背面上也设有耐磨涂层，记为刀背耐磨涂层(10)，刀背耐磨涂层(10)自前端耐磨涂层(4)的前端面向后延展称为刀背耐磨涂层(10)的宽度m；刀背耐磨涂层厚度v为0.02-0.25mm，优选为0.04-0.1，宽度m为0.02-2mm，优选为0.04-1.5mm。
在工作过程中，刮刀与烘缸表面的接触点处的耐磨涂层的一侧会与烘缸表面接触，将纸张从烘缸的表面剥离，剥离的纸张会与耐磨涂层的正面接触，耐磨涂层会对纸面施加一定的压力以使纸张表面形成皱纹装结构。
在工作过程中，纸张脱离烘缸瞬间会对刮刀顶端靠近工作刃口处进行持续的冲击，通过在刮刀的基体的顶端面设置耐磨涂层，能够提高纸面冲击部位的强度，能够有效防止上述冲击所造成的刮刀的损坏，以及纸面对刮刀顶端持续摩擦造成的刮擦损伤。脊背的长度方向平行基体的侧面，可以起到加固支撑的作用。
附图说明
图1为开始工作的钢刮刀；
图2为磨损的钢刮刀；
图3为陶瓷刮刀；
图4为陶瓷刮刀正面视图；
图5为沟槽形状的沟槽，(a)-(c)代表不同形状；
图6为本实用新型的软金属基刮刀正面视图。
图7为带有脊背的工作垛侧面俯视图。
图8本实用新型的软金属基刮刀立体结构示意图。
1软金属基体，2工作面，3工作垛，4前端耐磨涂层，5沟槽，6基体侧面，7朝向沟槽的工作垛侧面，8脊背,9工作垛顶端耐磨涂层，10刀背耐磨涂层。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
实施例1
基体的工作面是指在工作过程中刮刀靠近造纸机的烘缸的一侧表面；顶端是指在工作过程中刮刀接触从烘缸表面脱离纸张的部分，接触纸张的面称为顶端面；接触点是指刮刀在工作过程中与烘缸表面相接触的部位；基体的厚度是指基体被加工之前其顶端垂直于烘缸表面的厚度尺寸；基体的宽度是指刮刀被夹持部分的底端到未加工倾角、未喷涂涂层之前的顶端的尺寸；刮刀的长度是指沿着烘缸轴向方向的尺寸。
根据本发明的具体实施方案，基体的长度、宽度、高度的具体数值可以根据需要进行选择，基体铜可以选择适宜的带状材料。
根据本发明的具体实施方案，在上述刮刀的工作面靠近基体顶端的一侧设有工作垛和开槽，工作垛设于沟槽(沟槽垂直于侧面为通槽即长度方向为通槽)与基体的顶端面之间，该开槽位于刮刀的工作面在工作过程中与烘缸接触的部分，其靠近基体顶端面的一侧保留的部分形成工作垛，该工作垛的一个侧面为基体的顶端面，相背的另一个侧面为开槽的一侧内表面的一部分(此表面线上设有凸起的三角形截面的长条脊背，所述的脊背与工作垛是一体化的，脊背的长度方向与软金属基刮刀的长度方向垂直；进一步优选在工作垛朝向沟槽的侧面上设有多个平行离散的长条脊背)，通过设计工作垛，使刮刀在工作过程中与烘缸接触角能够保持恒定，纸张的皱纹一致性得到保证。
根据本发明的具体实施方案，在刮刀的工作面距基材顶端面开沟槽的尺寸和形状根据需要进行设计和调节。沟槽形状包括但不限于三角形、矩形或梯形等规则形状或不规则形状(如图5所示)。
根据本发明的具体实施方案，在上述刮刀基材的沟槽中通过热喷涂、激光熔覆、焊接等材料连接技术在槽内填充包括但不限于铜等导热性良好的软金属(如图6所示)，这类软金属硬度低于造纸机烘缸表面的硬度，摩擦系数小，对缸体损伤小，对烘缸表面有保护作用；同时可增强基体对端面涂层的支撑强度；这类金属自身导热性更好，可以将刮刀与烘缸摩擦中产生的热量迅速转移，减小涂层面的热损伤，延迟刮刀的使用寿命。
根据本发明的具体实施方案，刮刀一般都比较长，长度可以达到4米左右，类似一条长钢带。工作垛看起来就像是刮刀上的一条长长的台状凸起。在工作垛后设置沟槽，沟槽形状包括但不限于三角形、矩形或梯形等规则形状或不规则形状(如图5所示)。
包括软金属基体和耐磨涂层，软金属基体前端面设有一层均匀的耐磨涂层从而形成刮刀的前端面；刮刀的前端面与工作面之间的结构角α，所述的软金属的硬度低于造纸机烘缸表面的硬度，采用铜。
在工作垛的顶端即与工作面相对应的同一侧的端面；记工作面为水平面，工作垛顶端面低于工作面且工作垛顶端面为倾斜向下的，工作垛顶端面与水平面的夹角β为0°-8°且不为0，优选3°-6°；
在基体的前端面的耐磨涂层为前端耐磨涂层，前端耐磨涂层厚度(t)为0.02-0.25mm，优选为0.04-0.1。
槽深(h)0.3-1mm，槽宽(l)1.2-2.2mm(优选1.4-2.12mm)。
工作垛的宽度(w)为0-2mm(为0时，先做耐磨层，再加工沟槽，留下工作垛，所以可能把工作垛都去掉了)，优选为0.02-1.8mm，工作垛顶端耐磨涂层厚度(u)为0.02-0.25mm，优选为0.04-0.1，宽度(n)为0.02-2.25mm，优选为1.44-2.1mm。
刀背耐磨涂层厚度(v)为0.02-0.25mm，优选为0.04-0.1，宽度(m)为0.02-2mm，优选为0.04-1.5mm。
前端面与工作面之间夹角α为10°-90°,其中起皱刮刀优选75°-88°，清洁刀优选25-50°。
脊背三角形截面的边长不大于工作垛的2倍的宽度，优选为1倍宽度。
1.一种软金属基刮刀，其特征在于，其包括软金属基体(1)，该基体的前端面设有耐磨涂层，记为前端耐磨涂层(4)；在前端面的后部的工作面上开有沟槽(5)，沟槽前端和前端面之间成为前端耐磨涂层的工作垛(3)；
工作面(2)是指在工作过程中刮刀靠近造纸机的烘缸的一侧面；前端是指在工作过程中刮刀接触烘缸表面脱离纸张的部分，接触纸张的侧面称为前端面；
在工作垛的顶端即与工作面(2)相对应的同一侧的端面；记工作面为水平面，工作垛顶端面低于工作面且工作垛顶端面为倾斜向下的，工作垛顶端面与水平面的夹角β为0°-8°且不为0；工作垛的顶端面上设有耐磨涂层记为工作垛顶端耐磨涂层(9)，工作垛顶端耐磨涂层(9)完全覆盖工作垛的顶端面以及前端耐磨涂层(4)的厚度方向的顶端面，此称为工作垛顶端耐磨涂层(9)宽度n；
与工作面相背的一面为刀背面，刀背面上也设有耐磨涂层，记为刀背耐磨涂层(10)，刀背耐磨涂层(10)自前端耐磨涂层(4)的前端面向后延展称为刀背耐磨涂层(10)的宽度m。
2.按照权利要求1所述的一种软金属基刮刀，其特征在于，在工作垛面向沟槽的侧面上设有凸起的截面为三角形的长条脊背，所述的脊背与工作垛是一体化的，脊背的长度方向与软金属基刮刀的长度方向垂直；在工作垛朝向沟槽的侧面上设有多个平行离散的长条脊背。
3.按照权利要求2所述的一种软金属基刮刀，其特征在于，脊背三角形截面的边长不大于工作垛的2倍的宽度。
4.按照权利要求1所述的一种软金属基刮刀，其特征在于，夹角β为3°-6°。
5.按照权利要求1所述的一种软金属基刮刀，其特征在于，工作垛的宽度w为0-2mm，工作垛顶端耐磨涂层厚度u为0.02-0.25mm，宽度n为0.02-2.25mm。
6.按照权利要求1所述的一种软金属基刮刀，其特征在于，刀背耐磨涂层厚度v为0.02-0.25mm，宽度m为0.02-2mm。
7.按照权利要求1所述的一种软金属基刮刀，其特征在于，前端耐磨涂层厚度为0.02-0.25mm。
技术总结