CN101965234A - 带有贯穿给送式液压马达的喷水头 - Google Patents

Abstract

简单地说，公开了一种用于移动式标记去除系统的超高压喷头。该喷头包括液压马达，该液压马达被构造和设置成直接连接至喷射杆，以用于喷射杆的受控转动。液压马达的输出轴被构造为中空的或管状的，使得超高压水可以通过输出轴供应至喷射杆。喷头组件特别适合于用来通过高压或超高压液体从表面上去除标记和/或涂料的移动式系统。

Description

带有贯穿给送式液压马达的喷水头

技术领域

本发明涉及用于公路、飞机跑道、停车场、厂区和其它有标记的表面的高压水清洁设备领域。更具体地，本发明为包括贯穿给送式液压马达(through feeding hydraulic motor)的高压喷水头，该贯穿给送式液压马达用于向喷头的喷射杆供应超高压水。

背景技术

在路面上使用油漆条是指示行车道、人行横道、停车区和许多其它标记的已被接受的方法。各种路面标记技术在本领域中是众所周知的，包括使用路标漆、热塑性材料、环氧树脂漆和预成型的带。大多数路面标记系统趋向于尽可能耐用和持久，并且抵抗侵蚀和来自交通的磨损。常见的路面是沥青和混凝土。当需要重新铺设路面时或如果要更改标记，那么通常需要将这类条纹去除。

当将聚合物如油漆或塑料用于道路标记时，路面被渗透1/8-3/8英寸的深度，使得对标记材料仅进行表面去除不足以将标记去除。因此，当前的路面标记去除机器经常采用各种形式的切割设备来去除标记材料以及下层道路材料的一部分，以有效地去除油漆线。

用于去除这种标记的公知方法通常包括使用磨料砂轮、材料去除切割机或向待去除材料喷射磨料颗粒。然而，使用这些设备经常在路面上产生令人讨厌的沟槽。

还在标记去除领域中已知的是使用高压水来去除道路标记等等。例如，授予Raghaven等的第5,078,161号美国专利公开了通过使用超高压水清洁机场跑道的方法。Raghaven公开的设备包括可转动安装的喷射杆。中空的导管延伸至喷射杆，高压水通过中空的导管供应至喷射杆。使用液压马达和带来使中空导管和喷射杆同时转动。这种配置的缺点是部件故障和浪费能量。带或链易于破损且需要额外的维护。在马达与导管之间使用齿轮传动系需要精确安装点以进行对准，从而显著地增加了组装成本。

因此，本领域需要的是一种包括带有管状输出轴的液压马达的高压喷水头。该管状输出轴应被构造和设置成通过第一加压流体直接使优选为喷射杆的至少一个设备(优选地喷射杆)旋转，并通过输出轴允许第二流体穿过泵以将第二流体供应至转动的设备。

发明内容

简单地说，公开了一种用于移动式标记去除系统的超高压喷头。该喷头包括液压马达，该液压马达被构造和设置成直接连接至喷射杆，以用于喷射杆的受控转动。液压马达的输出轴被构造为中空的或管状的，使得超高压水可通过输出轴供应至喷射杆。喷头组件特别适合于用来通过高压或超高压液体从表面去除标记和/或涂料的移动式系统。该移动式系统通常采用连接至高压或超高压泵的液体容器，以引导超高压水穿过马达的输出轴到达安装在车辆前部的喷头。优选地使用真空和真空泵以从表面上回收水和碎片。臂允许操作员容易地保持喷头与正被去除的表面标记对准。在标记去除之后，臂允许使喷头升高至适合于车辆运输的位置。

因此，本发明的目的是提供用于标记去除系统的喷头组件。

本发明的另一目的是提供一种喷头组件，其中，转动喷射杆直接连接至液压马达的输出轴。

本发明的又一目的是提供一种用于喷头组件的液压马达，其中，液压马达设有中空的或管状的输出轴，该中空的或管状的输出轴用于将高压流体供应至喷射杆。

本发明的又一目的是为液压马达提供中空的或管状的输出轴，该中空的或管状的输出轴用于将次级流体供应至正在通过马达转动的设备或组件。

本发明的又一目的是提供一种喷头组件，该喷头组件具有可通过带有管状的输出轴的液压马达转动的喷射杆，使得高压水可通过液压马达的输出轴供应至喷射杆。

通过以下结合附图所进行的描述，本发明的其它目的和优势将变得显而易见，在该描述中，通过图示和实施例阐述了本发明的某些实施方式。附图构成本说明书的一部分，包括本发明的示例性实施方式并说明了本发明的各个对象和特征。

附图说明

尽管以权利要求中的特征阐明了本发明的新颖特征，但是从以下结合附图所进行的详细描述中可以在组织和内容两个方面更好地理解和领会本发明，在附图中：

图1是本发明的一个实施方式的分解立体图；

图2A是本发明的喷头的一个实施方式的侧视图，示出有用于安装一个或两个喷头的脚轮板；

图2B是本发明的一个实施方式的剖视图；

图2C是示出液压马达组件的推力组件部分的部分剖视图；

图3是示出本发明的一个实施方式的正视图；

图4是示出本发明的一个实施方式的部分侧视图；

图5A是液压马达输出轴的一个实施方式的正视图；

图5B是液压马达输出轴的一个实施方式的端视图；

图6是本发明的一个实施方式的侧视图，为了清晰而未示出致动器；

图7是图5和图6中所示的输出轴实施方式的剖视图；

图8是液压马达输出轴的一个实施方式的立体图；

图9A是本发明的旋转接头插入件的一个实施方式的正视图；

图9B是本发明的旋转接头插入件的一个实施方式的端视图；

图10是本发明的旋转接头插入件的一个实施方式的剖视图；

图11是本发明的旋转接头插入件的一个实施方式的侧视图；

图12是本发明的旋转接头插入件的一个实施方式的端视图；

图13是本发明的旋转接头插入件的一个实施方式的立体图；

图14是本发明的法兰连接器的一个实施方式的俯视图；

图15是本发明的法兰连接器的一个实施方式的仰视图；

图16是本发明的法兰连接器的一个实施方式的立体图；

图17是本发明的法兰连接器的一个实施方式的正视图；

图18是本发明的法兰连接器的一个实施方式的右视图；

图19是沿着图17的线B-B得到的本发明的法兰连接器的一个实施方式的剖视图；

图20是沿着图18的线C-C得到的本发明的法兰连接器的一个实施方式的剖视图；

图21是本发明的推力体的一个实施方式的俯视图；

图22是本发明的推力体的一个实施方式的仰视图；

图23是本发明的推力体的一个实施方式的立体图；

图24是本发明的推力体的一个实施方式的正视图；

图25是本发明的推力体的一个实施方式的右视图；

图26是沿着图25的线D-D得到的推力体的一个实施方式的剖视图；

图27是沿着图24的线E-E得到的推力体的一个实施方式的剖视图；

图28是沿着图25的线N-N得到的推力体的一个实施方式的剖视图；

图29是本发明的推力体盖的俯视图；

图30是本发明的推力体盖的立体图；

图31是本发明的推力体盖的正视图；

图32是本发明的推力体盖的右视图；

图33是沿着图32的线G-G得到的本发明的推力体盖的剖视图；

图34是沿着图31的线F-F得到的本发明的推力体盖的剖视图；

图35是本发明的推力体盖的仰视图；

图36是本发明的防尘件的俯视图；

图37是本发明的防尘件的立体图；

图38是本发明的防尘件的正视图；

图39是本发明的防尘件的右视图；

图40是沿着图39的线H-H得到的本发明的防尘件的剖视图；

图41是本发明的压紧螺母的俯视图；

图42是本发明的压紧螺母的立体图；

图43是本发明的压紧螺母的正视图；

图44是本发明的压紧螺母的右视图；

图45是沿着图44的线K-K得到的本发明的压紧螺母的剖视图；

图46是本发明的压紧螺母的仰视图；

图47是本发明的滑脂密封螺母的俯视图；

图48是本发明的滑脂密封螺母的立体图；

图49是本发明的滑脂密封螺母的正视图；

图50是沿着图49的线M-M得到的本发明的滑脂密封螺母的剖视图；

图51是本发明的计数器垫圈的俯视图；

图52是本发明的计数器垫圈的立体图；

图53是本发明的计数器垫圈的正视图；以及

图54是本发明的计数器垫圈的侧视图。

具体实施方式

一般地参考图1-图4，示出了用于从有标记的表面上去除标记的喷头100。喷头100被构造和设置成连接至移动车辆，并优选地位于该移动车辆的前部且位于可铰接臂(未示出)的远端，在这里，如果需要，喷头100可被无限制地操纵以延伸越过前部并超出车辆的侧面。在移动车辆中设有操纵杆或其它适合的控制设备(未示出)，以允许操作员操纵可铰接臂绕多个轴以使喷头依循操作员确定的路径。移动式标记去除车辆优选为卡车，然而，在不背离本发明的范围的条件下可以使用拖拉机、重型机械等等。

通常，喷头100包括呈脚轮板14形式的移动支撑结构。脚轮板优选地由轻量金属如铝构造而成并包括多个脚轮以将喷头支撑在距正被清洁的表面预定距离的位置。液压马达组件200固定至脚轮板的上表面或下表面，以将选择性的转动传至喷射杆24。液压马达设有中空的输出轴8以将超高压水(例如，25,000-40,000psi)通过泵输送至喷射杆24。在优选的实施方式中，喷射杆24直接连接至输出轴并包括用于超高压水的内部流路104、多个喷嘴孔107和多个喷嘴106(图4)。每个喷嘴在其中具有用于向表面喷出超高压水的孔。在最优选的实施方式中，喷嘴孔的直径处于0.005英寸与0.075英寸之间，单个喷射杆可包括具有多种直径的孔的喷嘴。而且，防护罩15固定至脚轮板的底面，并优选地与液压马达组件200的连接器法兰部4接触从而围住喷射杆组件24以抑制从所清洁的表面反弹起的碎片和水。防护罩15还可设有真空孔102，真空孔102连接至用于收集碎片和用过的水的真空罐。应当注意，多个喷头可固定至脚轮板，以形成用于对表面进行清洁的多排喷头。

图4示出了防护罩15和脚轮板14被移除的喷头100的局部视图。本发明的液压马达组件200包括推力组件部分108、马达本体部分i 10、和法兰连接部分112。推力组件部分108被构造和设置为对因从喷嘴向表面喷射超高压水所产生的竖直推力进行控制。(图21-图28)推力组件包括主体部分118、至少一个轴承18和至少一个推力垫圈28。与推力垫圈并列放置有可螺纹连接至输出轴8的滑脂密封件12。滑脂密封件优选地包括用于将滑脂保持在轴承18和推力垫圈28的区域内的至少一个O形环31或其它适合的密封件。在推力组件主体118中还包含有计数器垫圈13。(图51-54)计数器垫圈包括至少一个、优选两个直立壁部114和位于中央的孔116。中央孔的尺寸被确定以使中央孔与输出轴协作从而与输出轴一起转动，并且直立壁部与接近开关30协作以对输出轴8的旋转周数进行计数。推力组件主体118的上部固定有推力组件盖6。推力组件盖6被构造和设置成与压紧螺母10协作，压紧螺母10保持位置并防止输出轴旋转接头9与输出轴8之间的推力分离。优选地，在压紧螺母10与推力组件盖6之间设有密封件。而且，在旋转接头与推力组件盖之间设有第二密封件，以防止灰尘等等进入推力组件108。

参考图1-4，马达本体部分110通常被构造和设置成当加压的液压流体被引导至马达本体部分110时使输出轴转动。马达主体1包括腔120，腔120的尺寸和形状被确定为使腔120包含驱动面，该驱动面受到压力差的作用从而引起转动。在最优选的实施方式中，马达本体部分包括通常在外部齿轮泵和马达中使用的齿轮装置，该齿轮装置具有驱动齿轮114和从动齿轮116。驱动面例如齿轮可一体地形成于输出轴，或者可替换地，驱动面可通过键而固定于输出轴或以其它方式固定于输出轴。还应当注意到，在不背离本发明的范围的条件下，还可以使用可包含有中空的输出轴的、适用于使喷射杆转动的其它类型的马达构造。这种马达可包括但不应限于容积式马达，如直接驱动式内齿轮油泵(direct drive gerotor)、旋转式内齿轮油泵(orbiting gerotor)、滚子叶片式内齿轮油泵(roller vane gerotor)、叶片式马达、旋转斜盘式马达等等。

法兰连接器部4被构造和设置成提供水平的和竖直的推力支撑，并且还提供用于将马达固定至防护罩15和/或脚轮板14的安装面。法兰连接器部至少包括通过压入配合和/或定位环27固定就位的轴承26。轴承的尺寸被确定成使轴承接纳和支撑输出轴8的外径。设有上部法兰12以将法兰连接器4固定至马达组件200，并且设有下部法兰124以将马达组件固定至防护罩和/或脚轮板14。法兰连接器还可包括本领域众所周知的排水孔126等等，以允许水在进入马达组件之前从法兰离开。

参考图5-16，示出了输出轴8和旋转接头喷嘴9。输出轴优选地由耐用材料如钢构造而成以包括中空的或管状的中央洞128。如上所述，中央洞的作用是允许高压或超高压液体(水)流动以经过输出轴到达喷射杆24。输出轴的端部优选地设有用于固定至推力组件以及喷射杆的螺纹。应当注意，在不背离本发明的范围的条件下，可以使用将喷射杆固定至输出轴和推力组件的其它装置。这类固定装置可包括但不限于锁定锥形件(taper)、卡环、弹簧销、夹子以及锁定锥形件、卡环、弹簧销、夹子的适合组合等等。输出轴8的上部130包括用于接纳旋转接头9的腔132。腔132的底部优选地包括锥形座134，锥形座134与旋转接头的锥形端136协作。在最优选的实施方式中，旋转接头的侧壁支承面138之间的间隙使得在旋转接头孔140与输出轴的洞128之间穿过的超高压水在不允许实质性泄漏的条件下在两个部件之间提供润滑。支承面还可包括沟槽142，沟槽142进一步允许水提供润滑。而且，法兰144设置在旋转接头上以与压紧螺母10的内表面146协作。旋转接头的上末端部148穿过压紧螺母的孔150延伸，以连接至高压或超高压水泵(未示出)。压紧螺母10还可设有排水孔152以允许排出多余的水。

本说明书中提到的所有专利和公布指示本发明所述领域的技术人员的程度。所有专利和公布以相同的程度通过引用并入本文，如同每个单独的公布被特定地和单独地指出通过引用并入本文。

应理解，尽管说明了某一形式的本发明，但本发明不受限于本文描述的和示出的特定形式或设置。对于本领域的技术人员而言显而易见的是，在不背离本发明的范围的条件下可以进行多种改变，不应认为本发明受限于本说明书和本文包括的附图中示出的和描述的内容。

本领域技术人员将容易地理解，本发明非常适合于执行目的并且得到提及的以及那些本文中固有的结果和优势。本文描述的实施方式、方法、过程和技术目前代表优选的实施方式，被认为是示例性的而不被理解为对保护范围的限制。本领域的技术人员能够得知其变化和其它应用，这些变化和其它应用包含在本发明的精神内并由权利要求的范围限定。虽然已经结合特定的优选实施方式对本发明进行了描述，但应当理解，要求保护的本发明不应当过分地受限于这些特定的实施方式。实际上，对本领域的技术人员显而易见的、用于执行本发明的所描述的模式进行的多种修改将落入所附权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种清洁设备，其用于朝向表面排出高压下的流体以从该表面上去除涂料，所述清洁设备包括：

喷头，所述喷头具有至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴被构造和设置成朝向表面输送高压流体；

所述喷头具有防护罩，所述防护罩具有顶部、侧部和开放的底部；

安装在所述防护罩上的流体马达，所述流体马达具有第一流体输入和第一流体输出，所述流体马达具有穿过所述流体马达的心轴；

输送高压流体的入口，所述入口连接至所述心轴的一端；

所述至少一个喷嘴流体连接至所述心轴的另一端；

位于所述心轴上的第二流体出口，所述第二流体出口与所述至少一个喷嘴流体连通；以及

所述流体马达由位于所述流体马达内的多个齿轮驱动；所述齿轮与所述第一流体入口和所述第一流体出口流体连通，从而输送至所述流体马达的流体驱动所述马达并使所述心轴旋转，因此连接至所述心轴的所述喷嘴转动以将高压流体输送至表面从而去除涂料。

2.如权利要求1所述的清洁设备，包括：

喷射杆，与所述第二流体出口流体连通；

多个所述喷嘴安装在所述喷射杆上并与所述喷射杆流体连通，从而当所述流体马达使所述心轴转动时，所述喷射杆也转动并且所述多个喷嘴将高压流体输送至表面以去除该表面上的涂料。

3.如权利要求1所述的清洁设备，包括多个轮子，所述多个轮子连接至所述喷头并将所述喷头支撑在距所述表面预定距离处。

4.如权利要求1所述的清洁设备，其中，所述高压流体基本上处于25,000与40,000磅每平方英寸之间。

5.如权利要求1所述的清洁设备，其中，所述流体马达为液压马达。

6.如权利要求1所述的清洁设备，其中，所述流体马达为气动马达。

7.如权利要求1所述的清洁设备，其中，所述高压流体为水。

8.如权利要求1所述的清洁设备，包括安装在所述喷头上的至少一对衬套密封件，所述至少一对衬套密封件位于所述流体马达上方和下方。

9.如权利要求1所述的清洁设备，其中，所述齿轮中的至少之一个安装在所述心轴上。

10.如权利要求2所述的清洁设备，其中，所述喷射杆在所述防护罩内从与所述防护罩的一侧邻近的位置延伸到与所述防护罩的另一侧邻近的位置。

11.如权利要求8所述的清洁设备，其中，所述衬套密封件为推力轴承。

12.如权利要求10所述的清洁设备，其中，多个喷嘴安装在所述喷射杆上并流体连接至所述喷射杆，所述多个喷嘴从所述喷射杆的一端延伸至所述喷射杆的另一端。

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