CN107755112A - 一种全周清洗喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全周清洗喷头，包括锥体结构件和与之同轴相连的阶梯轴；阶梯轴下端直径大于上端直径，形成喷孔阶梯面；阶梯轴下端设有内孔；阶梯轴周向均匀分布多个喷孔，且喷孔位于喷孔阶梯面上方，喷孔通过内孔与高压水管相连通；喷孔阶梯面下方阶梯轴周侧设有倒角，形成锥面；锥体结构件中间设有通孔，通过通孔套于阶梯轴上端外周侧；锥体结构件下端面呈锥面，与阶梯轴周侧的倒角相适配；锥体结构件下端面位于阶梯轴周侧的倒角锥面上方。本发明结构简单，在不影响进给速度、射流冲击力的情况下消除了高压水射流的清洗死角，有效提高了射流的清洗能力。

Description

一种全周清洗喷头

技术领域

本发明涉及一种喷头，特别是涉及高压水射流清洗技术领域的一种高效全周清洗喷头。

背景技术

高压水射流清洗技术是通过高压水发生装置将常压状态下的水转变成高压水，然后经过喷头形成能量集中、速度极快的水射流，作用在物体表面，实现物理清洗作业。和传统清洗技术相比，高压水射流清洗技术具有成本低、效率高、无污染、适用性强等优点，因而广泛应用于化工、电力、船舶等领域中。

喷头是高压水射流清洗设备中的执行元件，对高压水射流的清洗效果有着至关重要的影响。现有管道清洗技术中，喷头上通常开有多个前喷、后喷或横喷的喷孔，利用高压水射流的动能实现喷头的运动（旋转、进给或后退）和管壁的清洗。非旋转喷头的清洗区域只能覆盖到喷孔的射流面积，存在清洗死角，清洗效果不理想；旋转喷头由于旋转运动会消耗动能导致需求的动能增加，且因要考虑密封、转速限制等问题结构会相对复杂。因此需要设计出一种结构简单、不减小射流冲击力且无清洗死角的新型喷头，以满足管道清洗的技术要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、能满足进给需求且清洗无死角的喷头。

为了达到上述目的，本发明提供了一种全周清洗喷头，包括锥体结构件和与之同轴相连的阶梯轴；阶梯轴下端直径大于上端直径，形成喷孔阶梯面；阶梯轴下端设有内孔；阶梯轴周向均匀分布多个喷孔，且喷孔位于喷孔阶梯面上方，喷孔通过内孔与高压水管相连通；喷孔阶梯面下方阶梯轴周侧设有倒角，形成锥面；锥体结构件中间设有通孔，通过通孔套于阶梯轴上端外周侧；锥体结构件下端面呈锥面，与阶梯轴周侧的倒角相适配；锥体结构件下端面位于阶梯轴周侧的倒角锥面上方，且两者之间设有间隙，使得锥体结构件下端面分别与喷孔阶梯面、倒角锥面之间形成相连通的储水区、出水槽；出水槽、储水区、喷孔、内孔依次相连通。

进一步的，倒角锥面与喷孔阶梯面之间角度不小于30°且小于90°，或大于90°且不大于150°。

进一步的，阶梯轴上的所有喷孔，其出口处的截面积总和大于所述出水槽沿阶梯轴轴向的截面积。

进一步的，锥体结构件下端面与阶梯轴周侧的倒角锥面的间隙尺寸为0.05~2mm。

进一步的，阶梯轴上端周侧设有定位台阶面，锥体结构件内侧壁处设有对应的台阶面；阶梯轴上端内侧设有外螺纹，位于定位台阶面上方，锥体结构件内侧壁处设有对应的内螺纹，两者之间通过螺纹连接。

进一步的，阶梯轴上端为锥形体，且锥形体尖端倒钝呈圆头伸出锥体结构件上端，锥形体锥角与锥体结构件顶端外锥角一致，呈40°~90°；锥体结构件上端为凸台结构。

进一步的，出水槽的宽为0.05~2mm，即锥体结构件下端面与阶梯轴周侧的倒角锥面的间隙尺寸。该尺寸由工况条件设定，根据进水压力及出水需求压力的不同，通常最小不得低于0.05mm，以防射流雾化，最大不得高于2mm，以防止无法形成射流。

进一步的，阶梯轴下端周侧设有铣扁结构。

进一步的，阶梯轴底端设有端部倒角。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过锥体结构件和阶梯轴的锥面配合设置，形成全周射流，同时通过角度设置，控制射流朝向，推动喷头前进或后退，实现清洗喷头自行进的效果。本发明结构简单，在不影响进给速度、射流冲击力的情况下消除了高压水射流的清洗死角，有效提高了射流的清洗能力。

附图说明

图1为本发明全周清洗喷头的结构示意图；

图2为图1中阶梯轴的结构示意图；

图3为图1中锥体结构件的结构示意图；

图中，1-阶梯轴，1.1-端部倒角，1.2-铣扁结构，1.3-阶梯轴内螺纹，1.4-喷孔，1.5-储水区，1.6-出水槽，1.7-喷孔阶梯面，1.8-倒角锥面，1.9-内孔，1.10-锥形体；2-锥体结构件，2.1-轴孔配合面，2.2-空心圆台锥面，2.3-联接螺纹，2.4-预留焊缝，2.6-定位台阶面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明全周清洗喷头，包括锥体结构件2和与之相联的阶梯轴1，阶梯轴和锥体结构件通过轴孔配合面2.1实现径向定心，通过联接螺纹2.3实现轴向相对位置的调整，位置调整好后通过焊接实现完全紧固。阶梯轴1上开有多个沿着圆周方向均匀分布的喷孔1.4；喷孔1.4位于喷孔阶梯面1.7（如图2所示）上方；各喷孔1.4均与阶梯轴1尾部的内孔1.9相联通，且与阶梯轴1的轴线相垂直；阶梯轴1尾部的内孔1.9处设有阶梯轴内螺纹1.3，与高压水管通过螺纹相联。

阶梯轴1喷孔阶梯面1.7外周侧倒30°~150°角，形成倒角锥面1.8；锥体结构件内孔开口处开有与所述倒角锥面1.8角度一致的大倒角，形成锥面；阶梯轴及锥体结构件配合后，锥体结构件的锥面与喷孔阶梯面1.7处形成一个纵截面为三角形的环状储水区1.5；两个倒角锥面不能贴合，控制间隙在0.05~2mm范围内，形成环状出水槽1.6，出水槽1.6宽由阶梯轴和锥体结构件的轴向相对位置确定；出水槽1.6与储水区1.5相联通；高压水从喷孔1.4流入三角形储水区1.5，再通过出水槽1.6沿倒角锥面方向向外喷出，形成全周射流。阶梯轴1的喷孔1.4出口处的台阶平面倒角形成的锥面的角度决定出水槽的朝向；30°~90°时，出水槽后喷；90°时，出水槽横喷；90°~150°时，出水槽前喷。在管道自动清洗设计中，优选水槽后喷或前喷，可使喷头在管道清洗时，由于高压水喷射的作用而产生相反的向前或向后的反作用力，实现清洗喷头自行进的效果。

阶梯轴1上的多个喷孔1.4，其出口处的截面积总和大于出水槽1.6沿阶梯轴1轴向的环状截面积，确保出水压力、流量由出水槽1.6控制。

出水槽1.6宽度，即阶梯轴1的倒角锥面1.8和锥体结构件2锥面形成的间隙，根据进水压力及出水需求压力的不同在0.05~2mm之间可调。当间隙<0.05mm时，射流易雾化；当间隙>2mm时，不易形成射流。

阶梯轴1和锥体结构件2轴孔配合面2.1，并通过定位台阶面2.6实现轴向预定位。阶梯轴1一端为外螺纹，锥体结构件2内孔带内螺纹，阶梯轴1与锥体结构件2可通过螺纹联接并调整轴向相对位置。阶梯轴顶部为锥形体1.10，且锥形体尖端倒钝成圆头，锥形体锥角40°~90°；锥体结构体2外锥角与阶梯轴顶部的锥形体1.10锥角相等；阶梯轴1和锥体结构件2初步配合后，锥体结构件2凸台上方形成预留焊缝间隙2.4，出水槽宽调整完成后进行焊接并打磨光滑。上述阶梯轴上设有铣扁结构1.2，阶梯轴末端设有端部倒角1.1。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种全周清洗喷头，其特征在于：包括锥体结构件和与之同轴相连的阶梯轴；所述阶梯轴下端直径大于上端直径，形成喷孔阶梯面；所述阶梯轴下端设有内孔；所述阶梯轴周向均匀分布多个喷孔，且喷孔位于所述喷孔阶梯面上方，喷孔通过内孔与高压水管相连通；所述喷孔阶梯面下方阶梯轴周侧设有倒角，形成锥面；所述锥体结构件中间设有通孔，通过通孔套于所述阶梯轴上端外周侧；所述锥体结构件下端面呈锥面，与所述阶梯轴周侧的倒角相适配；所述锥体结构件下端面位于所述阶梯轴周侧的倒角锥面上方，且两者之间设有间隙，使得所述锥体结构件下端面分别与所述喷孔阶梯面、倒角锥面之间形成相连通的储水区、出水槽；所述出水槽、储水区、喷孔、内孔依次相连通。

2.根据权利要求1所述的全周清洗喷头，其特征在于：所述倒角锥面与喷孔阶梯面之间角度不小于30°且小于90°，或大于90°且不大于150°。

3.根据权利要求2所述的全周清洗喷头，其特征在于：所述阶梯轴上的所有喷孔，其出口处的截面积总和大于所述出水槽沿阶梯轴轴向的截面积。

4.根据权利要求3所述的全周清洗清洗喷头，其特征在于：所述锥体结构件下端面与阶梯轴周侧的倒角锥面的间隙尺寸为0.05~2mm。

5.根据权利要求4所述的全周清洗喷头，其特征在于：所述阶梯轴上端周侧设有定位台阶面，锥体结构件内侧壁处设有对应的台阶面；所述阶梯轴上端内侧设有外螺纹，位于定位台阶面上方，所述锥体结构件内侧壁处设有对应的内螺纹，两者之间通过螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的全周清洗喷头，其特征在于：所述阶梯轴上端为锥形体，且锥形体尖端倒钝呈圆头伸出所述锥体结构件上端，锥形体锥角与锥体结构件顶端外锥角一致，40°~90°；所述锥体结构件上端为凸台结构。

7.根据权利要求6所述的全周清洗喷头，其特征在于：所述阶梯轴下端周侧设有铣扁结构。

8.根据权利要求7所述的全周清洗喷头，其特征在于：所述阶梯轴底端设有端部倒角。