CN101400454A - 一种清洁头 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，当清洁头设有位于涡轮(3)和齿轮壳体(13)中的齿轮之间的磁滞耦合器(9，11)时，齿轮会与涡轮保持分离，并且不容易受到液体的影响。可以使用作为感应部件的电磁体(9)来调节磁滞耦合器(9，11)，允许控制/调节清洁头的旋转运动，以实现可能的最佳清洁模式。

Description

一种清洁头
技术领域
本发明涉及一种清洁头，具体用于安装在容器内部，所述清洁头设有被液体压力源驱动的涡轮，该液体压力源用于引起齿轮旋转，齿轮旋转依次引起齿轮壳体和安装在齿轮壳体上并具有喷嘴的轮毂旋转，所述液体在工作中被从涡轮传输并到达喷嘴，所述齿轮壳体被安装到固定的安装部件上，使得来自涡轮的液体经过齿轮壳体并流到喷嘴，并使得涡轮的旋转借助于具有耦合部件的磁耦合器传递到齿轮的输入轴，所述耦合器的主动耦合部件设置在齿轮壳体的外部，而所述耦合器的从动耦合部件设置在齿轮壳体的内部。
背景技术
这种类型的清洁装置具体用于清洁容器，所述清洁装置有可能借助于喷嘴和压力液体而喷射清洁射流，所述清洁射流通过其组合的转动和旋转，将会以有效的方式清洁容器。
涡轮产生的旋转被传递到齿轮，齿轮部分转动壳体，部分旋转带喷嘴的旋转轮毂。这样，液体经过齿轮并进一步流出到达喷嘴。
如果需要将液体部分和齿轮分开，借助于磁耦合器可将涡轮的旋转传递到齿轮，这是由于主动磁部件设置在壳体的外部，而齿轮被包含在与液体分离的封闭壳体内，并且从动磁部件与齿轮的输入轴相连。
从US 5871023中获知这种用于容器清洁系统的清洁头，其中，在图2中可以看到，液体通道内的推进器38驱动盘形磁部件40，该盘形磁部件40被设置到齿轮壳体的外部，并磁耦合到位于齿轮壳体“干燥”内部的另一盘形磁部件58上。在第4栏第33-38行和第5栏第4-10描述了每个磁部件都由嵌入不锈钢盘中的四个相同磁体组成，并且所述磁体是典型地用于制造永磁体的材料。
然而，实际上，难于使这种在主动侧和从动侧都具有永磁体的磁耦合器和用于容器的清洁头一起令人满意地工作。
这种已知的耦合头存在的问题是具有损失相互磁耦合的风险，并因此损失旋转运动的传递，正如在耦合中存在大的“滑动”风险一样。后者主要是由于开始时赋予涡轮的高速旋转，由于高速旋转和固定的从动部件而导致难以捕获场。
这种情况发生在当启动扭矩或负荷扭矩超过耦合器的最大扭矩的时候。由于在彼此相对设置的磁极之间的磁力中断因而仅能传递非常少的扭矩，耦合器以急动或抖动的方式滑动。因此，必须完全关闭系统，以避免损坏系统中的轴承及其它部件。
由于相同的原因，这类具有永磁体的耦合器也被称为同步耦合器，确切地说是因为需要满足耦合部件一起移动的功能。换句话说，有必要确定耦合器的尺寸，从而，如果系统能够启动的话，使其最大扭矩明显大于启动扭矩。然而，可能经常出现的情况是误差或液流中的杂质可能导致负荷扭矩超过能被传递的最大扭矩，这引起耦合器中的滑动。在正常的工作条件下，这些耦合器以在定尺寸时确定的固定的滑动角度工作。
发明内容
本发明的目的是弥补这些缺陷和缺点，并且该目的通过采用本发明的清洁头而得以实现，其中，涡轮的旋转经由磁滞耦合器传递到齿轮壳体中的齿轮，所述磁滞耦合器包括在液体空间内被涡轮驱动的磁感应部件，并且所述磁感应部件驱动安装在齿轮壳体内的磁滞部件，所述磁滞部件与齿轮的输入轴连接。
所述磁滞耦合器提供了一种前所未有的可能性来确保在容器清洁头的启动阶段对旋转运动的扭矩进行相当可靠的传递。出乎意料地发现了尽管在启动时用于主动和从动磁部件之间的旋转速度有很大差别，但磁滞耦合器能够提供大到足以加速从动磁部件的扭矩，并从而加速齿轮的速度，如果齿轮的尺寸合适的话，也就是说，它可以传递大于启动扭矩的扭矩。
磁滞耦合器的优势特性还包括能够传递几乎恒定的扭矩，与耦合部件之间的相对速度无关，并且该耦合器能够以连续的或变化的滑动工作，且该滑动为“柔软的”并对结构没有损害作用。
然而，在滑动的情况下，来自主动磁部件的能量累积在磁滞部件的材料中，这是因为磁滞部件中的磁极经常在感应部件的磁极通道中移动。该能量被转化为经由压力液体而排放到环境中的热量。
如权利要求2和3所述，当使用电磁体作为感应部件时，有可能调节场强并从而改变和控制滑动以及传递的扭矩和/或速度。
如权利要求4所述，当使用永磁体作为感应部件时，有可能产生一种免维护的廉价耦合器，并且该耦合器尤其可用于具有易燃易爆蒸汽的环境中。
附图说明
下面将参照附图更充分地描述根据本发明的清洁头的实施例的实例，图中显示了清洁头的局部剖视图。
具体实施方式
如图所示，清洁头包括可以固定管件(未示出)的、并且清洁液可以经其供应到清洁头的固定部件6和入口端。
入口通道1将液体经带导向板的定子2传输到带推进器的涡轮3，并且二者都安装在清洁头的固定部件6中的液体空间内。
涡轮3与涡轮轴连接，涡轮轴与同样存在于液体空间内的磁滞耦合器的主动感应部件9相连。
主动感应部件9优选由多个电磁体组成，这具有磁场强度可以通过改变电压而逐步改变的优势。这提供了调节滑动的可选项，并从而提供了调节所期望的通过耦合器而传递的扭矩和/或速度的可选项。
代替电磁体，感应部件9可以安装有永磁体。然而，这导致耦合器不能被调节，但其制造容易且廉价，而且希望其用在涉及到利用释放易燃或易爆蒸汽的液体工作的容器清洁系统中。
齿轮壳体13安装在固定部件6的下面，使得通过隔离物10与液体空间和在通道5内液流隔离的壳体液体合理化，换句话说，齿轮和液体分离。
磁滞耦合器的从动部件11安装并固定到齿轮壳体13内的齿轮的输入轴12上。优选地，从动部件11由含有诸如电绝缘的Fe203粉的金属氧化物的磁性材料制成。该材料具有很高的各向同性电阻，这有效地防止在磁滞部件中产生涡流。此外，即使在相当高的温度下磁性良好。
代替该实施例，可想到使用具有铁磁磁滞材料层的层压材料，所述铁磁磁滞材料层借助于介电薄膜而相互绝缘。
齿轮分别驱动齿轮壳体13和喷嘴轮毂15转动和旋转，使得经由通道4和5，液体可以经通道7被传输到喷嘴14，并经喷嘴口8而流出。
如果磁滞耦合器的感应部件9设有电磁体，有可能通过调节场强而调节滑动，并从而调节通过耦合器传递的扭矩和/或速度，这提供了期望的转动及旋转运动。
因此，可以在电学上实现清洁模式，即控制清洁运动，允许到达容器内难以到达的部分，例如在特定区域内速度降低以确保清洁这些区域。
如果磁滞耦合器的感应部件9安装有永磁体，则可实现免维护的耦合器，所述耦合器的制造相对廉价，并且可以连同易燃易爆的液体及蒸汽一起使用。

Claims (4)

1.一种清洁头，具体用于安装在容器内部，所述清洁头设有被液体压力源驱动的涡轮，该液体压力源用于引起齿轮旋转，齿轮旋转依次引起齿轮壳体和安装在齿轮壳体上并具有喷嘴的轮毂旋转，所述液体在工作中被从涡轮传输并到达喷嘴，所述齿轮壳体被安装到固定的安装部件上，使得来自涡轮的液体旁路齿轮壳体并流到喷嘴，并使得涡轮的旋转借助于具有耦合部件的磁耦合器传递到齿轮的输入轴，所述耦合器的主动耦合部件设置在齿轮壳体的外部，而所述耦合器的从动耦合部件设置在齿轮壳体的内部，
其特征在于：所述涡轮(3)的旋转经由磁滞耦合器传递到齿轮壳体(13)中的齿轮，所述磁滞耦合器包括在液体空间内被涡轮(3)驱动的磁感应部件(9)，并且所述磁感应部件(9)驱动安装在齿轮壳体(13)内的磁滞部件(11)，所述磁滞部件(11)与齿轮的输入轴(12)连接。
2.根据权利要求1所述的清洁头，其特征在于：所述感应部件(9)由电磁体形成。
3.根据权利要求2所述的清洁头，其特征在于：可以相应于磁场强度而调节所述感应部件(9)，并从而调节通过耦合器传递的扭矩和/或速度。
4.根据权利要求1所述的清洁头，其特征在于：所述感应部件(9)由永磁体形成。
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