CN103394655B - 吸砂吸头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸砂吸头，该吸砂吸头具有吸头本体，吸头本体具有：进气通道，进口端与压缩气体存储装置相连；出气通道，一端与进气通道的出口端连通；吸砂通道，一端连通于进气通道和出气通道交汇处。本发明提供的吸砂吸头，将吸砂通道的一端连通于所述进气通道和所述出气通道交汇处，当具有一定压力的压缩气体进入进气通道并通过出气通道排出之后，吸砂通道的内腔就会形成负压吸力，将型腔内的砂粒吸取出来，立即实现吸砂，该吸砂吸头结构简单，易于加工，便于携带，能够适应多种场合。

Description

吸砂吸头

技术领域

本发明涉及吸砂设备领域，特别地，涉及一种吸砂吸头。

背景技术

精密铸造过程中，铸件型壳在熔炼浇注前，脱蜡、高温焙烧等工序中极易有砂粒等杂物掉入型壳型腔内。同时，型壳内腔管路众多且形状复杂，此类砂粒等杂物掉入型腔内后极难排出。在熔炼浇注时，该类砂粒等杂物大多比高温合金耐高温液密度小，浇注耐高温液后，此类杂物常出现在铸件上表面及某些死角。暴露在表面的夹渣，清理时被除去，并在铸件上留下表面粗糙的孔穴，直接影响到精密铸件的表面质量，某些死角处的孔穴由于补焊不易或补焊合格率低等原因，甚至导致精铸件报废。

为去除掉落在型壳型腔内的砂粒等杂物，传统的做法是将型壳倒置，并晃动型壳，从而将砂粒等杂物从型壳内腔摇出。由于精密铸造中铸件型壳内腔较为复杂，砂粒很难从型腔里掉落，且该操作方法费时费力、容易碰坏型壳，效率低下。

发明内容

本发明目的在于提供一种吸砂吸头，以解决进入铸件型壳内腔的砂粒不易排出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种吸砂吸头，具有吸头本体，吸头本体具有：进气通道，进口端与压缩气体存储装置相连；出气通道，一端与进气通道的出口端连通；吸砂通道，一端连通于进气通道和出气通道交汇处。

进一步地，进气通道与出气通道同轴连通。

进一步地，吸砂通道与进气通道之间的夹角为锐角。

进一步地，吸砂通道与进气通道之间的夹角为45°。

进一步地，吸头本体的材质为耐高温材质。

进一步地，吸头本体为铝材质、铜材质或钢材质吸头本体。

进一步地，本发明提供的吸砂吸头，还具有：吸取延长管，一端与吸砂通道的入口相连，吸取延长管的长度和外径根据待吸砂的腔体的尺寸确定。

进一步地，进气通道与出气通道之间形成有内径既小于进气通道的内径又小于出气通道的内径的收缩段。

进一步地，收缩段的内径为出气通道的内径的一半。

进一步地，进气通道的内径大于出气通道的内径。

进一步地，本发明提供的吸砂吸头，还具有：管接头，第一端与进气通道相连，第二端与压缩气体输出管路相连。

进一步地，本发明提供的吸砂吸头，还具有：衬套，设置于管接头的与进气通道相连的第一区段的外周面与进气通道的内壁之间，衬套的外表面与进气通道的内壁之间间隙配合，衬套的内壁与管接头的第一区段的外周面之间螺纹配合连接。

进一步地，衬套的与管接头相连的一端的外周设置有沿衬套的径向向外伸出的第一限位凸缘，第一限位凸缘的一个侧面与进气通道的端面相抵接，衬套的外周与限位凸缘相邻的位置设有第一通气环槽。

进一步地，衬套与进气通道之间通过定位销定位，进气通道的周壁上设置有第一销孔，衬套的周壁上设置有与第一销孔对应的第二销孔，定位销同时穿过第一销孔和第二销孔。

进一步地，管接头的与压缩气体输出管路相连的第二区段的外周设置有指向与压缩气体输出管路的接入方向相反的防滑齿纹。

进一步地，管接头的第一区段和第二区段之间设置有外径大于第一区段和第二区段的外径的第二限位凸缘；

进一步地，管接头的第一区段与第二限位凸缘之间的外周上设置有第二通气环槽。

进一步地，出气通道内设置有内壁保护套管，内壁保护套管的第一端设置有与吸砂通道的相配合的缺口。

进一步地，进气通道与吸砂通道同轴连通。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种吸砂吸头，该吸头具有吸头本体，吸头本体具有：进气通道，进口端与压缩气体存储装置相连；出气通道，一端与进气通道的出口端连通；吸砂通道，一端连通于进气通道和出气通道交汇处。本发明提供的吸砂吸头，将吸砂通道的一端连通于所述进气通道和所述出气通道交汇处，当具有一定压力的压缩气体进入进气通道并通过出气通道排出之后，吸砂通道的内腔就会形成负压吸力，将型腔内的砂粒吸取出来，立即实现吸砂，该吸砂吸头结构简单，易于加工，便于携带，能够适应多种场合。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的吸砂吸头的剖面结构示意图；

图2是本发明优选实施例的吸头本体的剖面结构示意图；

图3是本发明优选实施例的管接头的剖面结构示意图；

图4是本发明优选实施例的衬套的剖面结构示意图；以及

图5是本发明优选实施例的内壁保护套管的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本发明提供了一种吸砂吸头，该吸砂吸头包括吸头本体10，该吸头本体10具有三条通道，分别是进气通道11、出气通道13以及吸砂通道15。进气通道11用于与压缩气体存储装置相连，以向吸砂吸头内提供具有一定压力的压缩气体；出气通道13与进气通道11同轴连通，出气通道13不但作为压缩气体的排出端，同时也作为吸出的砂粒的排出端，有压缩气体通入进气通道11之后，压缩气体会经过进气通道11与出气通道13形成的流通通道，然后由出气通道13排出；吸砂通道15就连通于进气通道11和出气通道13的交汇处（上述交汇处并具体于加工时真正的交汇处，而是代表进气通道11与出气通道13连通的任何位置，也可以说吸砂通道15连通于进气通道11与出气通道13形成的气流流通通道上）。

为了吸砂通道15的吸力合适，吸砂通道15的轴线与进气通道11的轴线之间的夹角可以设置为锐角，这样，压缩气体在流经流通通道过程中，就会在吸砂通道15的内腔形成吸力更大一些的负压吸力，将吸砂通道15置入或对准需要排砂的腔体内，就能够将砂粒吸出，然后经由出气通道13排出吸砂吸头。本发明提供的吸砂吸头，利用负压原理实现物体吸取作用，结构简单，而且，该吸砂吸头的尺寸可以设计得很小（如普通成人的手掌大小），易于加工和携带，能够适用于多种工作场合。

由于本发明提供的吸砂吸头需要吸取铸件型壳在熔炼浇注前掉入型壳型腔内的砂粒等杂物，而型壳在熔炼浇注前需要进行1000°左右的高温焙烧，产生的砂粒的温度通常都会具有500°至600°的高温，采用普通材质的吸取设备是无法实现的。为此，本发明提供的吸砂吸头的吸头本体10采用了耐高温材质，这样，被吸入的高温砂粒不会对装置造成损坏，可以解决采用普通的吸取装置（如吸尘器）无法克服的问题。作为一种具体的实施方式，吸头本体10可以为铝材质、铜材质或钢材质的吸头本体。如果有比较便宜的能够承受1000度以下高温的塑料材质或复合材质也可以用于制作该吸头本体。实际加工时，可以就地取材，利用普通钢管就可以制作。

为了便于加工，吸砂通道15的长度是有限的，外径也是固定不变的，并且，为了保证强度，吸砂通道15的周壁也不能够太薄，这就导致吸砂通道15的外径不能太小以至于无法适应各种尺寸的型腔。因此，在实际操作时，还需要采用能够伸入到存有砂粒的腔体内的吸取延长管60，该吸取延长管60的长度和外径根据待吸砂的腔体的尺寸确定。对于不同尺寸和深度的腔体，可以选择不同长度和不同外径的吸取延长管60，该吸取延长管60的一端可以直接与吸砂通道15相连，也可以通过附加的连接部件与吸砂通道15相连。作为一种具体的实施方式，由于型壳的型腔的尺寸是技术人员已经了解的，所以，可以采用一根外径小于待吸砂的型腔的通道宽度的吸取延长管60，例如采用一根外径为十二毫米、长度为六百五十毫米的钢管，这样，就可以保证吸取延长管60能够伸入到大部分的型腔内。并且，吸取延长管60也要采用如钢管等耐高温材质的管，以防止被高温的型腔和砂粒烫坏。相应地，可以在吸砂通道15的内壁设置凹槽15a，将吸取延长管60的一端直接插入该环槽内，使两者连接。当然，也可以在吸砂通道15的内壁设置内螺纹，在吸取延长管60的一端的外周设置外螺纹，两者通过螺纹连接。

本领域的技术人员可以知道，吸砂通道15的吸力，即负压力的大小，不但取决于吸砂通道15的轴线与进气通道11的轴线之间的夹角，还要取决于输入的压缩气体的压力。但无论输入的压缩气体的压力大小，吸砂通道15的轴线与进气通道11的轴线之间的夹角为30°至60°时，吸取效果都会有所提高。并且，在实际加工时，两者的角度一般也都会限制在样的范围内。作为一种具体的实施方式，可以将吸砂通道15的轴线与进气通道11的轴线之间的夹角设计为45°或小于45°，以达到更好的吸取效果。

压缩气体从进气通道11进入吸砂吸头内，经过流通通道从出气通道13排出，那么为了提高压缩气体的流速或者至少是为了防止压缩气体在流通过程中减速减压，可以将进气通道11设置成内径大于出气通道13的内径。

为了进一步地提高吸砂通道15的吸力，进气通道11与出气通道13之间形成一个内径既小于进气通道11的内径又小于出气通道13的内径的收缩段12。由于收缩段12的内径较进气通道11的内径小，所以从收缩段12出来的压缩气体的流速就会增加，将收缩段12设置在位于出气通道13的与进气通道11相连的一侧（图1和图2中的出气通道13的左侧），能够比较有效地提高吸砂通道15的内腔的吸力。作为一种具体的实施方式，收缩段12的内径可以设置为出气通道13的内径的一半，经验证，这样设计的吸砂吸头的吸砂效果较好。

如图3所示，为了提高本发明提供的吸砂吸头的适应性和可扩展性，该吸砂吸头还包括与进气通道11相连的管接头20。管接头20的第一端与进气通道11相连，第二端与压缩气体输出管路40（如图1所示）相连。

为了起到对吸头本体10的保护作用，本发明提供的吸砂吸头还包括衬套50，该衬套50设置于管接头20的与进气通道11相连的第一区段21的外周面与进气通道11的内壁之间。衬套50的外表面与进气通道11的内壁之间间隙配合，衬套50的内周面与管接头20的第一区段21外周面之间螺纹配合连接，以保证两者的装配。部件因长期的摩擦而造成磨损或者轴和孔的间隙磨损到一定程度时必须更换零件，设置衬套50，能够使进气通道11磨损后避免对吸头本体10进行更换。因此，衬套50可以选用硬度较低、耐磨性好的软性材料，以减少磨损。当衬套50磨损到一定程度需要进行更换时，可更换衬套50即可，而无需更换吸头本体10。

如图4所示，衬套50的与管接头20相连的一端位于进气通道11的外部，这一端的外周设置有沿衬套50的径向向外伸出的第一限位凸缘51。第一限位凸缘51的一个侧面与进气通道11的端面相抵接，可以用于限制衬套50伸入到进气通道11内的位置。在衬套50的外周与限位凸缘51相邻的位置设有第一通气环槽53，利用第一通气环槽53可以避免衬套50的外周面与进气通道11的内周面之间由于没有空气流通而无法相对移动。另外，第一通气环槽53的设置还能够在一定程度上降低管接头20的加工难度，而且，由于第一通气环槽53的设置，还在一定程度上减少了管接头20与进气通道11之间的配合面的面积。

为了防止衬套50与进气通道11发生相对转动，衬套50与进气通道11之间可以通过定位销70进行定位，进气通道11的周壁上设置有第一销孔11a，衬套50的周壁上设置有与第一销孔11a对应的第二销孔55，定位销70同时穿过第一销孔11a和第二销孔55，以实现衬套50与进气通道11的周壁在圆周方向定位。

再如图3所示，吸砂吸头可以通过管接头20与不同的压缩气体输出管路40相连，压缩气体输出管路40通常是一端与压缩气源相连的塑料软管。为了提高管接头20与压缩气体输出管路40之间的连接稳定性，管接头20的与压缩气体输出管路40连接的第二区段22的外周设置有指向与压缩气体输出管路40的接入方向相反的防滑齿纹。压缩气体输出管路40也可能是输出端带有内螺纹的硬质管，那么，就可以在管接头20的第二区段22的外周设置普通的外螺纹，两者通过螺纹连接的方式相连。

管接头20的第一区段21和第二区段22之间还设置有外径大于第一区段21和第二区段22的外径的第二限位凸缘23，压缩气体输出管路40的端面和衬套50的外端面分别抵接在第二限位凸缘23的两侧面上，可以起到抵接限位以及密封的效果。

管接头20的第一区段21与第二限位凸缘23之间的外周上设置有第二通气环槽24，该第二通气环槽24的作用与第一通气环槽53的作用相似，一方面是为了保证管接头20的第一区段21的外周面与衬套50的内周面之间能够进行相对移动，另外也是为了降低加工难度、减少配合面的面积。

实际上，管接头20的第一区段21并没有伸入到衬套50的最内部，这样，就能够保证在管接头20的第一区段21的端面与收缩段12之间的区段的内径仍然大于出气通道13的内径的要求。

如图5所示，吸砂吸头的出气通道13内还设置有内壁保护套管80，该内壁保护套管80的第一端位于出气通道13内，第二端位于出气通道13外。该内壁保护套管80也应该选用材质耐高温材质的铝材质、铜材质或钢材质的套管，以保护出气通道13的内壁避免被高温的砂粒冲击磨损，延长吸头本体10的使用寿命。吸砂通道15吸取的砂粒经过内壁保护套管80排出，所以，内壁保护套管80的第一端设置有与吸砂通道15的通道相配合的缺口80a，以保证进入吸砂通道15的砂粒能够进入内壁保护套管80内并被排出。当砂粒被吸入到内壁保护套管80内之后，会在压缩气体的作用下从出气通道13排出。内壁保护套管80的位于出气通道13外部的长度可以根据需要进行延长或缩短。

另外，本发明提供的吸砂吸头也可以设计成进气通道11与吸砂通道15同轴连通的形式，以适应不同情况的需要。

本发明提供的吸砂吸头结构简单，经济实用，将本装置放入铸件型壳内，通过一个与压缩气体连接的装置，输出的气流在装置内部形成负压，通过负压的带动将型腔内残留的砂粒等杂物通过本装置吸出并排出型腔外。解决了精密铸造中铸件型壳中砂粒积留在型壳内腔而无法去除的问题。同时，可以通过调节吸头本体10内各部位的内径大小调节输出压缩空气的速率和强度，也可通过压力调节阀对压缩空气的输入压力大小进行控制，从而控制装置内腔形成的负压的大小，以此来调节吸出砂粒的力度大小。吸取延长管60的内径大小可根据铸件型壳内腔实际大小进行相应改变，铸件型壳内腔较小，则吸取延长管60应比型壳内腔小20%左右，方可方便放入并保证吸砂时吸取延长管60不碰触到型壳的内壁。

本发明提供的吸砂吸头的形状、大小可根据铸件型壳内腔的大小进行相应调整。该装置可对叶片、导向器、整体件等各类精铸零件的型壳进行自动吸砂，有效减少铸件内的砂粒等杂物，保证精密铸件质量，比较传统的手工倒置、摇晃型壳来清理砂粒的方式有明显优势。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种吸砂吸头，其特征在于，具有吸头本体(10)，所述吸头本体(10)具有：

进气通道(11)，进口端与压缩气体存储装置相连；

出气通道(13)，一端与所述进气通道(11)的出口端连通；

吸砂通道(15)，一端连通于所述进气通道(11)和所述出气通道(13)交汇处；

管接头(20)，第一端与所述进气通道(11)相连，第二端与压缩气体输出管路(40)相连；

衬套(50)，设置于所述管接头(20)的与所述进气通道(11)相连的第一区段(21)的外周面与所述进气通道(11)的内壁之间，所述衬套(50)的外表面与所述进气通道(11)的内壁之间间隙配合，所述衬套(50)的内壁与所述管接头(20)的第一区段(21)的外周面之间螺纹配合连接；

所述衬套(50)的与所述管接头(20)相连的一端位于所述进气通道(11)的外部，这一端的外周设置有沿所述衬套(50)的径向向外伸出的第一限位凸缘(51)，所述第一限位凸缘(51)的一个侧面与所述进气通道(11)的端面相抵接，以限制所述衬套(50)伸入到所述进气通道(11)内的位置；

在所述衬套(50)的外周与所述第一限位凸缘(51)相邻的位置设有第一通气环槽(53)，以避免所述衬套(50)的外周面与所述进气通道(11)的内周面之间由于没有空气流通而无法相对移动、降低所述管接头(20)的加工难度以及减少了所述管接头(20)与所述进气通道(11)之间的配合面的面积。

2.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述进气通道(11)与所述出气通道(13)同轴连通。

3.根据权利要求2所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述吸砂通道(15)与所述进气通道(11)之间的夹角为锐角。

4.根据权利要求3所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述吸砂通道(15)与所述进气通道(11)之间的夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述吸头本体(10)的材质为耐高温材质。

6.根据权利要求5所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述吸头本体(10)为铝材质、铜材质或钢材质吸头本体。

7.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，还具有：

吸取延长管(60)，一端与所述吸砂通道(15)的入口相连，所述吸取延长管(60)的长度和外径根据待吸砂的腔体的尺寸确定。

8.根据权利要求2所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述进气通道(11)与所述出气通道(13)之间形成有内径既小于所述进气通道(11)的内径又小于所述出气通道(13)的内径的收缩段(12)。

9.根据权利要求8所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述收缩段(12)的内径为所述出气通道(13)的内径的一半。

10.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述进气通道(11)的内径大于所述出气通道(13)的内径。

11.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，还包括：

所述衬套(50)与所述进气通道(11)之间通过定位销(70)定位，所述进气通道(11)的周壁上设置有第一销孔(11a)，所述衬套(50)的周壁上设置有与所述第一销孔(11a)对应的第二销孔(55)，所述定位销(70)同时穿过所述第一销孔(11a)和所述第二销孔(55)。

12.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述管接头(20)的与所述压缩气体输出管路(40)相连的第二区段(22)的外周设置有指向与所述压缩气体输出管路(40)的接入方向相反的防滑齿纹。

13.根据权利要求12所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述管接头(20)的所述第一区段(21)和所述第二区段(22)之间设置有外径大于所述第一区段(21)和所述第二区段(22)的外径的第二限位凸缘(23)；

所述管接头(20)的所述第一区段(21)与所述第二限位凸缘(23)之间的外周上设置有第二通气环槽(24)。

14.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述出气通道(13)内设置有内壁保护套管(80)，所述内壁保护套管(80)的第一端设置有与所述吸砂通道(15)的相配合的缺口(80a)。

15.根据权利要求1所述的吸砂吸头，其特征在于，

所述进气通道(11)与所述吸砂通道(15)同轴连通。