CN105312170A - 一种高压水自旋转喷头 - Google Patents

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马国权
李悦
马晓方
汪梦
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Abstract

一种高压水自旋转喷头，属于工业清洗技术领域，包括压盖、线性制动件、连接磁组件、密封轴、入水口接头，还包括一旋转外壳，所述的入水口接头通过螺纹与密封轴固定连接，密封轴从旋转外壳后端穿入旋转外壳内，旋转外壳的前端通过螺纹与连接磁组件固定连接，连接磁组件外设置有线性制动件，密封轴的前端穿过压盖，通过内六角螺栓将压盖固定，并将连接磁组件和线性制动件包覆在压盖内，所述的压盖外侧设置有轴承，在所述的旋转外壳上钻有偏心于轴线的喷孔。旋转密封结构上采用了迷宫式间隙密封形式。转速控制方面采用了永磁涡轮制动限速技术。整个喷头外观更加简单、紧凑，拆装更加便捷，维护成本更低，使用寿命更长。

Description

一种高压水自旋转喷头
技术领域
本发明涉及一种高压水旋转喷头，属于工业清洗技术领域，该产品主要用于工业设备和管道表面污垢清洗，同时还应用于金属表面预处理(如：船体表面除锈、除漆、除污垢)和混凝土建筑物水利拆除、表面涂层剥离及混凝土表面拉毛处理等。
背景技术
中国工业清洗行业的产业发展起步于上世纪80年代，远远落后于具有近百年历史的欧、美等发达国家，而且最初还是以化学清洗为主。随着我国改革开放及现代化建设步伐的加快，以及国人对环境保护意识的加强，高压水射流清洗工艺正在被越来越多的企业所接受，主要原因有三个方面：(1)清洗速度快(2)清洗效果好(3)清洗后不会产生二次污染。
高压水旋转喷头是一种高效、多用途的水射流清洗工具，是清洗设备常备的。然而，由于我国高端机械产品制造水平与欧、美等发达国家比较还存在一定的差距，到目前为止，国内所使用的该类产品几乎全部从国外进口，国内厂家还不具备生产能力，主要原因来自四个方面：(1)主要原材料难以保证(2)零部件加工精度高(3)设计理念落后或专业人才缺乏。
发明内容
本发明的目的填补国内在此类产品的空白，降低清洗成本，减少对国外产品的依赖，与此同时，进一步降低旋转速度，减少零部件，提高清洗效率，延长使用寿命，提供了一种高压水自旋转喷头。
本发明技术方案：
一种高压水自旋转喷头，包括压盖、线性制动件、连接磁组件、中空的密封轴、入水口接头，还包括一旋转外壳，以上所述的入水口接头通过螺纹与密封轴固定连接，密封轴从旋转外壳后端穿入旋转外壳内，旋转外壳的前端通过螺纹与连接磁组件固定连接，连接磁组件外设置有线性制动件，密封轴的前端穿过压盖，通过内六角螺栓将压盖固定，并将连接磁组件和线性制动件包覆在压盖内，所述的压盖外侧设置有轴承，在所述的旋转外壳上钻有偏心于旋转外壳中心轴线的喷孔，并使喷孔通过中空的密封轴与入水口接头相贯通。
进一步的，所述的旋转外壳和密封轴之间留有间隙，并且密封轴外侧加工有数列环形凹槽，在密封轴和入水口接头内孔之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料密封挡圈组合的密封结构。
进一步的，所述的连接磁组件为环状，安装在旋转外壳的前端，该连接磁组件由6～8块永磁体构成，且成N、S极围绕中心轴线交替排列，连接磁组件外侧设置有相对静止的线性制动件。
进一步的，所述的压盖外侧设置有轴承。
本发明的优点和积极效果：
本发明是用于高压水管道结疤或污垢清洗，通过结构和功能的完善，与国内外现有喷头相比：(1)装有喷嘴的高压旋转外壳无需轴承支撑，结构更加简单(2)旋转外壳装有磁力限速组件，旋转超速情况得到有效控制，转速变慢，水射流打击力增加，同时，使用寿命大幅延长。
附图说明
图1高压水自旋转喷头的装配示意图；
图2是旋转喷头中的永磁涡轮制动限速结构示意图；
图3是图2的左视图；
图4是旋转喷头中的间隙密封示意图；
图5是图4中的A局部放大示意图；
图6是高压水旋转喷头工作过程示意图。
图中，1、压盖，2、线性制动件，3、连接磁组件，4、旋转外壳，5、密封轴，6、入水口接头，7、“O”形橡胶密封圈，8、塑料密封挡圈，9、通道，10、喷孔，11、弹性挡圈，12、轴承，13、弹性挡圈，14、弹垫，15、内六角螺栓。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明提供的高压水自旋转喷头包括入水口接头6，入水口接头6通过螺纹与密封轴5固定连接，密封轴5从旋转外壳4后端穿入旋转外壳内，旋转外壳4和密封轴5之间留有间隙，并且密封轴5外侧加工有数列环形凹槽(见图4和图5)，在密封轴5和入水口接头6内孔之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈7与塑料密封挡圈8组合的密封结构，旋转外壳4的前端通过螺纹与连接磁组件3固定连接，在旋转外壳4上钻有偏心于旋转外壳4中心轴线的喷孔10，连接磁组件3外设置有线性制动件2，密封轴5的前端穿过压盖1，通过螺栓15将压盖固定，并将连接磁组件3和线性制动件2包覆在压盖1内，压盖1外侧设置有轴承12；本发明中，密封轴5中心设有中空的通道9，连接后的入水口接头6与密封轴5中心的通道9相贯通，同时，通过在密封轴5上设有的通孔使入水口接头6、密封轴5中心通道9及旋转外壳4上的喷孔10形成贯通的过水通道。另外，由于密封轴5外侧加工有数列环形凹槽，使水在经过密封轴5进入旋转外壳4上的喷孔10时，减小了流通阻力，并且在密封轴5和旋转外壳4之间形成水膜，起到减小密封轴5和旋转外壳4摩擦力的作用。同时，当水内含有微小的杂质时，可以经过设有的环形凹槽顺利排出，也起到对密封轴5及旋转外壳4的保护作用。
所述的在转速控制方面采用了“永磁涡轮制动限速”技术，即，在旋转外壳4的前端安装了一个环形连接磁组件3，连接磁组件3外设置有线性制动件2，当线性制动件2静止不动，连接磁组件3随旋转外壳4转动时，线性制动件2内产生电动势和涡流，通过涡流磁场和永磁体磁场的相互作用，产生切向制动力矩，从而形成限速(见图2和图3)。
本发明是高压清洗常用的一种水射流清洗工具，主要优势在于：
本发明在结构上更加完善，外壳4无需轴承支撑且带有磁力限速功能，整个喷头外观更加简单、紧凑，拆装更加便捷，维护成本更低，使用寿命更长。
在旋转动密封部分采用了“非接触式间隙密封”的设计原理，间隙密封轴5相对于旋转外壳4静止不动，旋转外壳4旋转，间隙密封轴5和旋转外壳4之间存在间隙，两者之间理论上不存在摩擦接触，因此旋转摩擦阻力很小或几乎为零，使用寿命更长。在间隙密封轴5和入水口接头6内孔端面之间的静密封部分采用了“O”形橡胶密封圈7与塑料密封挡圈8组合密封的方式，密封效果更好。
在转速控制方面采用了“永磁涡轮制动限速”技术，即，在旋转外壳4前端安装了一环形连接磁组件3，连接磁组件3外设置有线性制动件2，当旋转外壳4转动时，压盖1后端的线性制动件2内产生电动势和涡流，通过涡流磁场和永磁体磁场的相互作用，产生切向制动力矩，从而形成限速。
本发明的工作过程：
参见图6，高压水经右端入水口接头6进入间隙密封轴5后流入旋转外壳4，然后经旋转外壳4上面的喷孔10喷出。在整个旋转喷射过程中入水口接头6、间隙密封轴5、线性制动件2、压盖1、轴承12等部件都是相对静止的，旋转外壳4旋转，其旋转力来自于旋转外壳4上面的喷孔10偏心于轴线，喷射时产生的扭矩，喷头属于自旋转，不需要额外动力驱动。作为最佳的实施方式，本发明中旋转外壳4上面的喷孔10最好为两对，该喷孔10通过旋转外壳4的中心轴线相对称设置，水通过相对称的喷孔10向外喷射时，不会因水的喷射作用使旋转外壳4产生横向的剪切力，对旋转外壳4的旋转产生影响。当然，该喷孔10的设置不限于两对，可根据具体的需要设置。

Claims (4)

1.一种高压水自旋转喷头，包括压盖、线性制动件、连接磁组件、密封轴、入水口接头，还包括一旋转外壳，其特征是：以上所述的入水口接头通过螺纹与密封轴固定连接，密封轴从旋转外壳后端穿入旋转外壳内，旋转外壳的前端通过螺纹与连接磁组件固定连接，连接磁组件外设置有线性制动件，密封轴的前端穿过压盖，通过内六角螺栓将压盖固定，并将连接磁组件和线性制动件包覆在压盖内，所述的压盖外侧设置有轴承，在所述的旋转外壳上钻有偏心于旋转外壳中心轴线的喷孔，并使喷孔通过中空的密封轴与入水口接头相贯通。
2.根据权利要求1所述的高压水自旋转喷头，其特征在于：旋转外壳和密封轴之间留有间隙，并且密封轴外侧加工有数列环形凹槽，在密封轴和入水口接头内孔之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料密封挡圈组合的密封结构。
3.根据权利要求1所述的高压水自旋转喷头，其特征在于：所述的连接磁组件为环状，该连接磁组件由6～8块永磁体构成，且成N、S极围绕中心轴线交替排列，连接磁组件外侧设置有一个相对静止的线性制动件。
4.根据权利要求1所述的高压水自旋转喷头，其特征是：所述的压盖外侧设置有轴承。
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