CN102166734A - 旋转磨料射流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了旋转磨料射流装置，包括有支架，支架上固定安装有筒体，筒体内转动安装有旋转轴，旋转轴外安装有从动带轮；支架上安装有电机，电机的输出轴上安装有主动带轮，主动带轮和从动带轮之间套装有同步带；旋转轴包括有空心内轴和空心外轴，空心外轴套在空心内轴外并与其形成有环形的外层流道；筒体和空心外轴之间安装有上、下密封组件，筒体、空心外轴与上、下密封组件之间围成有环筒形的并与外层流道导通的密封腔，筒体上开有与密封腔导通的高压水进水孔；旋转轴的顶部套装有磨料接头；旋转轴的底部安装有高压水管以及磨料管；高压水管和磨料管均连接到磨料喷头上。本发明通过双流道旋转密封机构的作用，提高磨料射流的作业速度，使得射流功效得到了充分的发挥。
Description
技术领域：
本发明主要涉及射流技术领域，应用于表面处理及破碎机械，具体是一种旋转磨料射流装置。
背景技术：
船舶修造、铁路货车修造等产业领域，都离不开大面积钢板表面除鳞、除漆等表面处理工艺。传统的干喷砂或抛丸工艺由于容易形成粉尘污染，已逐渐被淘汰，室外作业更是被明确禁止。
高压水射流表面处理技术解决了粉尘污染问题，其技术已逐渐取代传统喷砂及抛丸技术。
高压纯水射流除锈的优点是工艺简洁，容易实现自动化作业，缺点是所需压力均在200MPa以上，对设备的要求高，因而设备使用成本也很高，同时高压纯水射流作业单位面积除锈能耗也较喷砂等工艺高3～5倍。
磨料（或浆料）水射流，即在水射流中混入磨料，既解决了粉尘污染问题，且能耗也与传统喷砂工艺相当，因而该技术得到了广泛推广。
但由于磨料（或浆料）水射流是两股流混合产生，即高压水从水喷嘴喷出，在磨料喷头混合腔形成负压抽吸磨料（或浆料），并与水射流混合后再由磨料喷嘴喷出形成磨料射流。而且磨料（或浆料）的流道必须是流畅，否则就会堵塞。因此，磨料喷头就不能像纯水射流喷头那样，经一个旋转接头，就可产生旋转水射流。正因如此，现有磨料射流作业都是靠手持喷头移动作业或靠机械往复摆动加移动来实现大面积平面作业。由于联接喷头的高压水软管及磨料供给管随喷头摆动，再加上摆动运动引起的震动大，因此往复摆动频率不宜过高，从而制约了磨料射流作业的速度，制约了射流功效的充分发挥。而对于管道内壁除锈作业就只能工件旋转，若是固定管道，则无法作业。
发明内容：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种结构设计巧妙的旋转磨料射流装置，它可以提高磨料射流的作业速度，使得射流功效得到了充分的发挥。
本发明是通过以下技术方案实现的：
旋转磨料射流装置，其特征在于：包括有支架，所述支架上固定安装有竖向的筒体，所述筒体内转动安装有旋转轴，所述旋转轴外固定套装有从动带轮；所述支架上安装有电机，电机的输出轴上固定套装有主动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间套装有同步带；所述旋转轴包括有空心内轴和空心外轴，空心外轴套在空心内轴外并与空心内轴之间形成有环形的外层流道；所述筒体和空心外轴之间安装有上、下密封组件，所述筒体、空心外轴与上、下密封组件之间围成有环筒形的并与外层流道导通的密封腔，所述筒体上开有与密封腔导通的高压水进水孔；所述旋转轴的顶部套装有磨料接头，磨料接头的内孔与空心内轴的内孔流道连通；所述旋转轴的底部安装有与外层流道连通的高压水管以及与内孔流道连通的磨料管；包括有磨料喷头，所述高压水管的出水端以及磨料管的出料管分别连通到磨料喷头的水喷嘴和混合腔。
所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述磨料接头与旋转轴之间安装有密封圈。
所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述磨料喷头的射流喷射方向与旋转轴同向。
所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述磨料喷头的射流喷射方向与旋转轴垂直。
所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述旋转轴通过轴承转动安装在筒体内。
所述筒体、旋转轴以及上、下密封组件等构成了双流道旋转密封机构。本发明是利用同心轴嵌套法，发明了双流道旋转密封机构，实现了高压水和磨料（或浆料）分别经双流道旋转密封机构的高压水进水孔和磨料接头进入旋转轴的外层流道和内孔流道。所述高压水依次经过旋转轴的外层流道以及高压水管后，进入磨料喷头的水喷嘴；而磨料依次经过旋转轴的内孔流道以及磨料管后，进入磨料喷头的混合腔，高压水经水喷嘴喷射入混合腔形成负压，使磨料（或浆料）进一步经磨料管吸入混合腔，水射流和磨料（或浆料）在混合腔混合后由磨料喷嘴喷出形成磨料射流。电机带动旋转轴旋转，旋转轴带着磨料喷头旋转也即使磨料射流旋转，从而产生旋转磨料（或浆料）射流。
本发明实现了旋转磨料（或浆料）射流，即磨料喷头连接到一个双流道旋转密封机构，绕一个同心轴旋转，从而形成旋转磨料射流。当射流喷射方向与旋转轴同向时，旋转射流沿平面移动，其作业效果将是一宽幅等于旋转直径的宽条带，由于旋转运动相对摆动运动稳定，转速也就可加快，也即磨料喷头移动速度可加快，作业效率也随即提高。而当射流方向与旋转轴垂直时，旋转射流沿管移动，即可完成管道内壁除锈清洗作业。
本发明的优点是：
本发明结构设计巧妙，通过双流道旋转密封机构的作用，提高磨料射流的作业速度，使得射流功效得到了充分的发挥。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中磨料喷头的射流喷射方向与旋转轴同向时的结构示意图。
图3为本发明中磨料喷头的射流喷射方向与旋转轴垂直时的结构示意图。
具体实施方式：
参见附图。
旋转磨料射流装置，包括有双流道旋转密封机构，双流道旋转密封机构是实现旋转磨料（或浆料）射流的核心，如图3所示。电机2和旋转密封机构安装在可移动的支架1上，电机2的输出轴上固定套装有主动带轮3，双流道旋转密封机构的旋转轴8上固定套装有从动带轮5，主动带轮3与从动带轮5之间通过同步带4连接。旋转轴8通过轴承安装在筒体10上，筒体10固定在支架1上。筒体10与旋转轴8之间安装有上、下密封组件9，上、下密封组件9、筒体10与旋转轴8之间形成一个密封腔。旋转轴8由空心内轴和空心外轴套装组成，形成外层流道和内孔流道。旋转轴8底部安装有高压水管11，高压水管11的内孔与旋转轴的外层流道相通；高压水管11与磨料喷头13的水喷嘴连接。旋转轴8底部同时安装有磨料管12，它与旋转轴8的内孔流道相通，磨料管12又与磨料喷头13的磨料进口连接并与其混合腔连通。旋转轴8顶部安装有磨料接头6，磨料接头6通过轴承安装在旋转轴8上，磨料接头6的内孔与旋转轴8的内孔流道相通。磨料接头6同时通过一个与筒体10固定连接的支架连接固定。磨料接头6与旋转轴8之间安装有密封圈7，它保证了旋转轴8与磨料接头6相对旋转时，磨料流道与外界之间的密封，尤其当磨料流道内是有压浆料流体流动时，密封圈7更加必要。
高压水经筒体10上的高压水进水孔进入密封腔，再进入旋转轴的外层流道，再经高压水管11进入磨料喷头。磨料（或浆料）经磨料接头6内孔进入旋转轴8的内孔流道，再经底部磨料管12进入磨料喷头13。高压水与磨料（或浆料）进入磨料喷头13后再从磨料喷头13喷嘴喷出，形成磨料射流。而电机2驱动旋转轴8旋转，旋转轴8又带动磨料喷头13旋转，也即带动磨料（或浆料）射流旋转，形成旋转磨料（或浆料）射流。当磨料喷头13的射流喷射方向与旋转轴8同向时，旋转射流沿平面移动，其作业效果将是一宽幅等于旋转直径的宽条带，转速越快，也即磨料喷头13移动速度也可越快，作业效率也就越高。而当磨料喷头13安装时使射流方向与旋转轴8垂直时，旋转射流沿管道内壁轴线移动，即可完成管道内壁除锈清洗作业。
Claims (5)
1.旋转磨料射流装置，其特征在于：包括有支架，所述支架上固定安装有竖向的筒体，所述筒体内转动安装有旋转轴，所述旋转轴外固定套装有从动带轮；所述支架上安装有电机，电机的输出轴上固定套装有主动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间套装有同步带；所述旋转轴包括有空心内轴和空心外轴，空心外轴套在空心内轴外并与空心内轴之间形成有环形的外层流道；所述筒体和空心外轴之间安装有上、下密封组件，所述筒体、空心外轴与上、下密封组件之间围成有环筒形的并与外层流道导通的密封腔，所述筒体上开有与密封腔导通的高压水进水孔；所述旋转轴的顶部套装有磨料接头，磨料接头的内孔与空心内轴的内孔流道连通；所述旋转轴的底部安装有与外层流道连通的高压水管以及与内孔流道连通的磨料管；包括有磨料喷头，所述高压水管的出水端以及磨料管的出料管分别连通到磨料喷头的水喷嘴和混合腔。
2.根据权利要求1所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述磨料接头与旋转轴之间安装有密封圈。
3.根据权利要求1所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述磨料喷头的射流喷射方向与旋转轴同向。
4.根据权利要求1所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述磨料喷头的射流喷射方向与旋转轴垂直。
5.根据权利要求1所述的旋转磨料射流装置，其特征在于：所述旋转轴通过轴承转动安装在筒体内。
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