CN102085643B - 喷丸喷枪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷丸喷枪装置，包括：主体；位于主体中的混合室，混合室具有前端、后端和位于前端和后端之间的侧壁，所述前端、后端和侧壁上均设有开口；与混合室的前端开口连通的空气进管；与混合室的后端开口连通的喷嘴；与混合室的侧壁开口连通的弹丸进管；所述空气进管具有位于主体内的延伸部，所述空气进管的延伸部延伸到和喷嘴在主体中的起点基本平齐的位置。空气进管的进入混合室的延伸部与喷嘴的起始点基本平齐，使得其避开了喷丸喷射口，避免空气进管被很快磨损损坏；同时还使得气流可以接近无损耗的进入喷嘴，增大有效喷射力度。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷丸喷枪装置，尤指用于重载机车牵引齿轮强化的喷丸喷枪装置。
背景技术
当前，铁路货运重载化已成为我国铁路运输发展的重要趋势。由此，对重载机车牵引齿轮的抗磨损、抗胶合以及抗疲劳能力提出了相当高的要求。喷丸强化作为一种行之有效的表面处理工艺，其引入的残余压应力可以明显提高材料的疲劳强度和疲劳寿命、表面强度和硬度、抗压力腐蚀及耐高温氧化等性能。喷丸枪是喷丸设备的重要组件，喷丸枪的结构对于喷丸效果影响甚大。传统的喷枪结构如图1所示，同样包括空气进管1、弹丸进管2、混合室3、套筒4、喷嘴5。这种结构存在以下不足：空气进管1伸入混合室3内的管长较短，管口附近极易磨损，同时管被弹丸打击弯曲之后会影响空气喷射的力度。喷嘴5仅有收缩段和扩散段两部分组成，两段之间易磨损，同时两段之间没有平稳过渡区，不便于丸粒加速。空气进管1及弹丸进管2与耐磨橡胶连接锯齿段锯齿高度相等，锯齿坡度较缓，不利于橡胶管接入，或接入后橡胶管易脱落。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种喷射力大，结构牢靠的适合重载机车牵引齿轮用的喷丸喷枪装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种喷丸喷枪装置，包括：主体；位于主体中的混合室，混合室具有前端、后端和位于前端和后端之间的侧壁，所述前端、后端和侧壁上均设有开口；与混合室的前端开口连通的空气进管；与混合室的后端开口连通的喷嘴；与混合室的侧壁开口连通的弹丸进管；所述空气进管具有位于主体内的延伸部，所述空气进管的延伸部延伸到和喷嘴在主体中的起点基本平齐的位置。
进一步的，所述喷嘴由位于混合室一侧的收缩段，位于中间的平直段和位于后方喷嘴出口一侧的扩散段组成，所述收缩段由前至后直径按同一坡度逐渐变小，所述平直段直径不变，所述扩散段由前至后按同一坡度直径逐渐变大。
进一步的，所述收缩段的坡度大于扩散段的坡度。
进一步的，所述收缩段的长度小于扩散段的长度。
进一步的，所述收缩段的最大直径大于扩散段的最大直径。
进一步的，所述平直段的长度大于收缩段的长度，且小于扩散段的长度。
进一步的，所述空气进管具有位于主体外的，与外部空气输送系统连接的连接部，所述连接部外侧具有由前至后高度渐升的锯齿段。
进一步的，所述空气进管的延伸部制有外螺纹，主体内混合室的相应部分内孔配有内螺纹，两者通过螺纹连接。
进一步的，混合室侧壁开口与位于主体上的斜圆柱孔连通，弹丸进管焊接在斜圆柱孔中。
进一步的，所述空气进管的外表面硬度为HRC62～65。
进一步的，所述喷嘴的内表面硬度为HRC62～65。
进一步的，喷嘴内部的表面粗糙度为Ra 0.8～1.2。
本发明的有益效果在于：
空气进管的进入混合室的延伸部与喷嘴的起始点基本平齐，这一方面使得其避开了喷丸喷射口，避免空气进管被很快磨损损坏，另一方面还避免了被加速的高速弹丸直接撞击混合室内壁，有效的延长了混合室的寿命。同时这还使得气流可以接近无损耗的进入喷嘴，增大有效喷射力度。
进一步的，增加喷嘴平直段的长度，使其大于收缩段，且小于扩散段，给弹丸提供了一个更长更集中的加速阶段，使得弹丸喷射的速度更大，表面处理工作效果更好；同时较大长度还可以避免由于平直段长期承受高速弹丸的不断磨损，过快被磨坏，使得能其更长时间的承受弹丸冲击磨损，有效地提高喷嘴的寿命。
进一步的，收缩段的坡度设置的大于扩散段的坡度，这样有利于增加弹丸的流入量，形成颈缩效应，使得单位时间内喷嘴喷出的弹丸数量增多，进一步增强表面处理工作的效果。
进一步的，增加空气进管及喷嘴的表面硬度，提高了抗磨损性能；降低了喷嘴内部表面粗糙度，更有利于减小丸粒喷射时的摩擦阻力，增大喷丸打击力度，喷丸加工的效果更好。
此外，本发明还改善了空气进管的位于主体外的连接部的锯齿段形状，便于橡胶管的插装，且插装后不易脱落。
本发明大幅度地提高了喷嘴扩散段弹丸喷射速度，打击力度增大，因此，喷丸加工效率得以提高，同时降低了对空压设备的要求，只需用比原来更小的空气压力就能达到相同的喷丸效果；同时，整体结构牢固可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步地说明。
图1为传统的喷枪装置剖面结构示意图。
图2为本发明的剖面结构示意图。其中：
1空气进管 4套筒
2弹丸进管 5喷嘴
3混合室
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的具体实施例。
如图2，本发明包括：主体，位于主体中的混合室3，空气进管1、弹丸进管2、套筒4、喷嘴5。空气进管1的进入主体内的延伸区域制有外螺纹，主体内混合室3的相应部分内孔配有内螺纹，两者通过螺纹连接。
混合室大致呈圆柱形，具有前端、后端和侧壁，所述前端、后端和侧壁各设有一个开口，侧壁开口和位于主体上的一个斜圆柱孔连通，弹丸进管2焊接在斜圆柱孔中。
弹丸进管2伸入的末端未突出混合室3内表面。喷嘴5从混合室后端的开口伸入混合室3，并利用套筒4将喷嘴5和混合室3通过螺纹连接锁紧。套筒4表面有滚花。
所述的空气进管1从混合室3的前端开口伸入混合室3，具有位于主体外的连接部和位于主体内的延伸部。其连接部和与外部空气输送系统的耐磨橡胶连接，连接部外侧具有高度渐升的锯齿段，便于橡胶管的插装；锯齿背侧为直角坡度，即锯齿的背侧面和空气进管的轴线垂直，这样橡胶管插装后不易脱落。
空气进管1进入混合室3，和喷嘴5的收缩段基本齐平，使得空气进管1的管口避开了弹丸喷射口，减小了弹丸粒对空气进管1管口的冲击磨损。同时，这使得气流可以接近无损耗的进入喷嘴，增大有效喷射力度。应该理解的是，此处的基本平齐是指空气进管1的延伸部末端和喷嘴5的收缩段的起始端在轴向上大致首尾互相连接。然而由于制造和装配误差不可避免的存在，空气进管1的末端和喷嘴5的收缩段的起始端之间可能存在微小的距离，空气进管1的末端也可能略微进入到喷嘴5中，这些制造误差均仍属于空气进管的延伸部和喷嘴的起始端基本平齐的情况。
所述的喷嘴5采用三段式文丘里式喷嘴，由三段组成，位于前方混合室3一侧的收缩段，位于中间的平直段和位于后方喷嘴5的出口一侧的收缩段，所述收缩段由前至后直径按同一坡度逐渐变小，所述平直段直径不变，所述扩散段由前至后直径按同一坡度逐渐变大。收缩段的坡度大于扩散段的坡度。收缩段的长度小于扩散段的长度。收缩段的最大直径大于扩散段的最大直径。该结构增加了中间平直段，有利于气流加速，且所述平直段的长度大于收缩段的长度，且小于扩散段的长度。喷丸可以在较狭窄的中间段得到充分时间的加速，使得喷射力大；增大了收缩段直径，大幅度提高喷嘴扩散段弹丸喷射速度，打击力度增大，喷丸加工效率提高，对空压设备的要求降低。
所述空气进管1的外表面硬度提高到HRC62～65，增强了抗磨损性能。所述喷嘴5采用的内表面硬度提高到HRC62～65，增强了抗磨损性能。所述喷嘴5内部的表面的粗糙度降低到为Ra 0.8～1.2，使其内表面更加光滑，减小丸粒喷射时的摩擦阻力。
本发明的喷丸喷枪装置用于连接喷丸机输送压缩空气及弹丸的耐磨橡胶管，压缩空气带动丸粒向齿轮工件喷射，具有打击力度大，效率高，结构简单，拆装方便，使用寿命长等特点。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种喷丸喷枪装置，包括：主体；位于主体中的混合室，混合室具有前端、后端和位于前端和后端之间的侧壁，所述前端、后端和侧壁上均设有开口；与混合室的前端开口连通的空气进管；与混合室的后端开口连通的喷嘴；与混合室的侧壁开口连通的弹丸进管；其特征在于：
所述空气进管具有位于主体内的延伸部，所述空气进管的延伸部延伸到和喷嘴在主体中的起点基本平齐的位置；
所述喷嘴由位于混合室一侧的收缩段，位于中间的平直段和位于后方喷嘴出口一侧的扩散段组成，所述收缩段、平直段、扩散段之间均为直接平滑相连而成；所述收缩段由前至后直径按同一坡度逐渐变小，所述平直段直径不变，所述扩散段由前至后按同一坡度直径逐渐变大；
所述收缩段的坡度大于扩散段的坡度；
所述收缩段的最大直径大于扩散段的最大直径，所述收缩段的长度小于扩散段的长度；
所述平直段的长度大于收缩段的长度，且小于扩散段的长度。
2.根据权利要求1所述的喷丸喷枪装置，其特征在于：所述空气进管具有位于主体外的，与外部空气输送系统连接的连接部，所述连接部外侧具有由前至后高度渐升的锯齿段。
3.根据权利要求2所述的喷丸喷枪装置，其特征在于：所述锯齿段的背侧面与空气进管的轴线垂直。
4.根据权利要求1所述的喷丸喷枪装置，其特征在于：混合室侧壁开口与位于主体上的斜圆柱孔连通，弹丸进管焊接在斜圆柱孔中。
5.根据权利要求1所述的喷丸喷枪装置，其特征在于：所述空气进管的外表面硬度为HRC62～65，所述喷嘴的内表面硬度为HRC62～65。
6.根据权利要求1所述的喷丸喷枪装置，其特征在于：喷嘴内部的表面粗糙度为Ra0.8～1.2。
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