CN107847985B - 具有固定罐压的水汽喷砂系统 - Google Patents

Abstract

水汽磨料喷砂系统包括将水流泵送到压力容器从而为压力容器加压以达到罐压的泵。设置水调节器将水流调节到固定水压，使进入压力容器的水流具有固定水压。压力容器容纳包括研磨介质和水的喷砂混合物，喷砂混合物被引入压缩空气流并施加到基底。进入压力容器的水具有固定水压，以控制罐压。水调节器被配置为输出水流，使固定水压高于压缩空气流中的压缩空气压力。

Description

具有固定罐压的水汽喷砂系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月16日提交的名称为“具有固定罐压设置的水汽喷砂系统”的美国临时申请序列号62/193,235的优先权。

背景技术

表面处理工业中的喷砂系统(blasting system)通常采用干、湿、浆料、水汽研磨材料或超高压水喷砂技术去除基底上的污垢、油漆或铁锈。水汽喷砂系统采用空气、水和研磨介质(如石榴石或核桃壳)的混合物来提供所需的表面处理。水汽喷砂系统通常包括泵和压力容器，压力容器容纳密度大于水的研磨介质。将水泵送到压力罐中可使其加压，并使研磨介质和水混合。然后，被加压的介质和水的混合物被泵入高流速空气流的导管中，以两种流体在它们的混合物从软管和喷嘴排出之前混合。为确保介质和水的混合物能够注入高流动性空气流中，压力罐内的压力必须高于空气流中的压力。现有的设计需要使用者设定空气流中的压力和设定压力罐中的压力。使用者通常设定所需的空气流压力，然后必须设定压力罐压力。如果二者差值过低，则介质和水的混合物无法注入空气流，或者空气可能会逆流进入压力罐。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种喷砂系统，包括：压力容器，延伸自水源并连接到所述压力容器的供水管线，设置在所述供水管线上的水泵，设置在所述供水管线上的水调节器，以及喷砂管线。所述压力容器被配置为容纳喷砂介质和水的混合物，所述供水管线为所述压力容器供水。所述水泵驱动水流从所述水源到压力容器。所述水调节器被配置为接收所述水流并输出具有经调节的流压的调压水流。所述经调节的流压为所述压力容器加压，达到压力容器压力。所述喷砂管线以一气压输送压缩空气流，所述压缩空气流被配置为接收来自所述压力容器的介质和水的混合物。所述压力容器的压力高于所述气压。

根据本发明的另一方面，提供了一种用介质对基底进行喷砂处理的方法，包括：用水调节器调节水流压力以产生经调节的水流；将所述经调节的水流泵送到压力容器，从而将所述压力容器加压到具有固定压力点的压力容器压力；将空气流压缩至喷砂压力，并使空气流通过喷砂管线流动到喷砂装置，使介质和水从所述压力容器流出并注入所述喷砂管线内的所述空气流，并将所述介质、水和空气的混合流体施加到基底。所述喷砂压力在最低喷砂压力和最高喷砂压力之间的范围内。所述固定压力点大于所述最高喷砂压力。

根据本发明的又一方面，提供了一种水汽喷砂组件，包括：安装到支撑结构的压力容器，安装到所述支撑结构的外壳，设置在所述外壳内的水调节器，所述水调节器被配置为产生经调节的水流。所述外壳被配置为接收来自压缩空气源的压缩空气流、接收来自水源的水流、为所述压力容器提供所述经调节的水流、接收来自所述压力容器的介质和水的混合流体，并输出压缩空气、水和介质的混合流体。经调节的水流压力维持压力容器压力高于压缩空气压力，使所述压力容器压力和所述压缩空气压力之间的压差驱动所述介质和水的混合流体进入所述压缩空气流，以产生所述压缩空气、水和介质的混合流体。

附图说明

图1为水汽喷砂系统的示意图。

图2A为水汽喷砂组件的侧视图。

图2B为图2A的水汽喷砂组件的正视图。

图3A为外壳的软管侧等轴侧视图。

图3B为图3A所述外壳的控制侧等轴侧视图。

图3C为显示图3A所述外壳内管路连接的示意图。

具体实施方式

图1为水汽喷砂系统10的示意图。水汽喷砂系统10包括压缩机12、供气管线14、系统管线16、歧管管线18、水泵20、水调节器22、进水管线24、泵水管线26、换向阀28、加压管线30、辅助管线32、压力容器34、介质管线36、喷砂管线38和施加器40。

供气管线14从压缩机12开始延伸并接收来自压缩机12的压缩空气。系统管线16从供气管线14延伸至水泵20，为水泵20提供压缩空气以为其提供动力。歧管管线18从空气管线14延伸至喷砂管线38。喷砂管线38从歧管管线18延伸至施加器40。进水管线24与水泵20连接。水泵20还连接到泵水管线26，并通过水调节器22和泵水管线26将水驱动到下游。水调节器22连接到泵水管线26，泵水管线26延伸到换向阀28。加压管线30和辅助管线32从换向阀28开始延伸。辅助管线32延伸到辅助件，例如冲洗软管。加压管线30从泵水管线26延伸至压力容器34。介质管线36从压力容器34开始延伸，并与歧管管线18相交。

压力容器34容纳包括介质和水的喷砂混合物，喷砂混合物被施加到基底，以从基底除去涂层并使基底适用于将来的涂层涂覆。介质可以是任何合适的研磨材料，如核桃壳、玻璃细粒、石榴石或任何其他比水重的微粒，并且可以施用于任何所需的基底如木材、混凝土和钢材，以清洁基底。压缩机12为供气管线14提供压缩空气。压缩空气的喷砂空气部分流经歧管管线18，向下游经过歧管管线18和介质管线36的交叉点，并经过喷砂管线38到达施加器40。压缩空气的系统空气部分流经系统管线16并被提供给水泵20。压缩空气的系统空气部分流经系统管线16，到达水泵20并为其提供动力。水泵20通过进水管线24从水源(未示出)抽水，并通过泵水管线26将泵出的水向下游驱动。泵出的水由水调节器22驱动，通过泵水管线26继续向下游并到达换向阀28。尽管水调节器22显示在水泵20下游时，可以理解的是，水调节器22可能在水泵20下游的任何所需位置处并处于压力容器34之前，例如，在水泵20和换向阀28之间的泵水管线26上，或在换向阀28下游的加压管线30上。

水调节器22调节通过水调节器22泵送到水泵20下游的任何水的压力。如此，水泵20通过进水管线24抽水，并在高于水汽喷砂系统10运行所需的最高喷砂空气压力的泵水压力下，将泵出的水泵送到下游。水调节器22产生具有固定水压的经调节的水流，使水调节器22下游的压力固定。经调节的水流从水调节器22，经泵水管线26流向下游，到达换向阀28。换向阀28将经调节的水引导到加压管线30和辅助管线32。辅助管线32将经调节的水流提供到辅助件(例如软管)，加压管线30向压力容器34提供经调节的水。

经调节的水通过加压管线30进入压力容器34。由于经调节的水具有固定水压，所以经调节的水向压力容器的流动维持压力容器34内的固定罐内压力。在触发施加器40时，配置在压力容器34内的喷砂混合物通过介质管线36离开压力容器34，并通过介质管线36流到歧管管线18。在触发施加器40时，喷砂混合物通过介质管线36进入歧管管线18，并在歧管管线18中与喷砂空气部分混合，产生施加器流体。喷砂空气部分向下游携带喷砂混合物到达喷砂管线38，并向下游穿过喷砂管线38到达施加器40。随后，施加器流体经过施加器40加速，例如通过使混合物流经喷嘴并施加到基底。介质冲击基底，且被配置为从基底去除油漆等材料，并调整基底，以适应接下来的材料向基底的施加。

在操作过程中，将介质和水装进压力容器34中以产生喷砂混合物，并将压力容器34密封。激活压缩机12，压缩空气的系统部分通过系统管线16流到水泵20，以为水泵20提供动力。在水泵20被提供动力的情况下，水泵20将泵出的水向下游驱动流经泵水管线26和水调节器22，水调节器22输出经调节的水流。经调节的水流向下游流到换向阀28，换向阀28引导经调节的水流通过加压管线30，并进入压力容器34。由于经调节的水流具有固定水压，所以固定水压使压力容器34加压至固定罐压，固定罐压由固定水压控制。

在压力容器34装载并加压的情况下，施加器40被触发并且供气管线14能够向歧管管线18提供压缩空气的喷砂空气部分。由于固定罐压大于最高喷砂气压，喷砂混合物通过介质管线36离开压力容器34，并流到歧管管线18。除打开供气管线14外，触发施加器40还会导致介质管线36打开，使喷砂混合物可以从压力容器34流出，并通过介质管线36到达歧管管线18。流经歧管管线18的喷砂空气部分和固定罐压之间的压差导致介质和水的混合物从压力容器34流出并进入歧管管线18。为确保水汽喷砂系统10正确运行，必须保持此压差，使固定罐压高于喷砂空气压力。如果罐压低于喷砂空气压力，则由于喷砂空气压力较高，喷砂混合物将会被阻止进入歧管管线18。当施加器40正在施用喷砂混合物时，经调节的水继续流向压力容器34，以维持罐压高于喷砂空气压力。在施加器40被触发的情况下，罐压将下降到接近喷砂空气压力的水平，但是，经调节的水继续流到压力容器34，以替换流出压力容器34的喷砂混合物，并继续对压力容器34加压。如此，无论喷砂空气压力设定为多少，经调节的水都维持罐压高于喷砂空气压力。

停用施加器40时，喷砂空气部分被阻止流到歧管管线18，而喷砂混合物也被阻止流到歧管管线18。在介质管线36关闭且水泵20继续泵水的情况下，由于水调节器22继续向压力容器34供应经调节的水，罐压升高至固定罐压力。一旦罐压达到固定罐压力，水调节器22下游的压力将导致水调节器22的内部组件移动，以防止罐压继续升高。随后，当罐压由于施加器40被触发而下降时，水调节器将允许附加的流量。

水调节器22保持固定罐压高于最高喷砂压力。此外，在操作期间，水调节器22保持罐压高于操作喷砂气压。根据水汽喷砂系统10的部件的尺寸规格和特定配置，水调节器22可以设定为在固定的水压点输出经调节的水，使得固定水压点始终高于最高喷砂空气压力。更具体地说，水调节器22被配置为将固定罐压安全地保持在最高喷砂空气压力以上，并且在操作期间将罐压保持在喷砂空气压力以上。水调节器22以此方式确保压差导致喷砂混合物从压力容器34流入歧管管线18。

水调节器22维持固定罐压具有显著的优势。利用水调节器22减少了设置过程中的一个步骤，在该步骤中，使用者需要设定罐压并且比较罐压与喷砂空气压力，以辨别压差是否足够。而与之相反地是，水调节器22确保罐压足够高以维持水汽喷砂系统10运行，从而允许使用者设定所需的喷砂空气压力，而无需担心罐压，并消除潜在的使用者错误和耗时步骤。此外，将水调节器22置于水泵20下游进一步消除了使用者的误解，因为水调节器22将抑制由于水泵20改变冲程或者上冲程和下冲程之间的固有差异而可能发生的任何压力波动。如此，由于在整个喷砂过程中罐压将保持在稳定的压力下，水调节器22进一步提供均一的喷砂混合流体。提供稳定的喷砂混合流体增加了喷砂图案的均一性，这提高了介质在基底上喷射所产生的表面光洁度的均一性。因此，水调节器22也消除了由于使用者观察到罐压的自然波动、并将波动理解为故障或错误而导致喷砂结果差的错误观念。相反地是，在喷砂期间，水调节器22将罐压维持在相对于喷砂压力的稳定压力下，而在水汽喷砂系统10闲置时，则维持在固定的罐压下。

图2A为水汽喷砂系统10的侧视图。图2B为水汽喷砂系统10的正视图。图2A和2B基本类似，将在下文同时讨论。水汽喷砂系统10包括供气管线14、进水管线24、压力容器34、介质管线36、喷砂管线38、框架42、外壳44和罐压力计46。压力容器34包括压力罐48和填充入口50。压力罐48包括介质出口52。外壳44包括第一侧面54、第二侧面56、正面58、背面60、顶部62和底部64。水汽喷砂系统10还包括换向阀28、进气口66、喷砂出口68、控制口70a和70b、介质入口72、切断器74、喷砂空气控制器76、喷砂压力计78、进气压力计80、辅助出口82、进水口84、控制管线86a和控制管线86b。

压力容器34和外壳44安装到框架42上。填充入口50从压力罐48的顶部延伸出。介质入口72延伸进外壳44中，其被配置为接收来自介质管线36的喷砂混合物流。介质管线36在介质出口52和介质入口72之间延伸，并连接压力容器34和外壳44。罐压力计46设置在压力容器34和外壳44之间，并且经调节的水流经外壳44和压力容器34之间的罐压力计46。供气管线14连接到进气口66，为外壳44提供压缩空气。进气口66延伸穿过外壳44的第一侧面54。进气压力计80延伸穿过外壳44的第一侧面54且被配置为提供通过进气口66进入外壳44的进气压力的读数。喷砂管线38连接到从外壳的第一侧面54延伸出的喷砂出口68，且被配置为接收来自外壳44的施加器流体。辅助出口82从外壳44的背面60延伸出，且被配置为接收辅助软管。进水口84从外壳44的底面64延伸出，且进水管线24连接到进水口84。

控制口70a和70b从外壳44的第一侧面54延伸出。控制管线86a从控制口70a延伸出，控制管线86b从控制口70b延伸出。控制管线86a和控制管线86b延伸到施加器40(如图1所示)，在正常情况下处于断开状态。触发施加器40时，控制管线86a连接到控制管线86b，将压缩空气从控制管线86a供给到控制管线86b，并返回到外壳44，以在激活状态和空转状态之间驱动水汽喷砂系统10。换向阀28延伸到外壳44的第二侧面56中，且被配置为引导经调节的水流过外壳44。切断器74延伸穿过外壳44的第二侧面56，并连接到设置在外壳44内的压缩空气管线。切断器74是一个手柄，其被配置为在运行期间伸出，且可以被按下以切断穿过外壳44的压缩空气流，从而使水汽喷砂系统10停用。喷砂空气控制器76延伸穿过外壳44的第二侧面56，并连接到设置在外壳44内的压缩空气管线来控制喷砂空气压力。喷砂压力计78延伸穿过外壳44的第二侧面56，并向使用者提供喷砂空气压力的读数。

压力容器34的压力罐48由介质和水通过填充入口50填充。供气管线14连接到进气口66，并向设置在外壳44内的压缩空气管线(图3C所示)提供压缩空气。压缩空气进入外壳44，喷砂空气控制器76用于控制喷砂空气部分在进气口66和喷砂出口68之间的流动。在启动水汽喷砂系统10之前，使用者将切断器74拉到分离位置。在切断器74分离的情况下，系统空气部分能够流动到水泵20并为其提供动力(在图3A-3C中可以清楚地看到)。触发施加器40将从控制口70a延伸的控制管线86a与从控制口70b延伸的控制管线86b连接起来，并且控制管线86a和控制管线86b使空气管线14和介质管线36都打开，如此，压缩空气和介质都流至并通过外壳44。

水泵20通过进水管线24和进水口84将水抽入外壳44中。水泵20通过水调节器22(从图3A-3C可以清楚看到)将水驱动到下游，水调节器22在固定水压下将经调节的水排出。经调节的水流过换向阀28，使用者设置换向阀28以将经调节的水引导至罐压力计46，然后进入压力罐48，或者将经调节的水引导至辅助出口82。在水汽喷砂系统10处于喷砂模式的情况下，换向阀28被设置为：引导经调节的水通过罐压力计46，并到达压力罐48。经调节的水具有固定水压，并流向压力罐48，以将压力罐48加压至固定罐压。

首先，压力罐48被充到固定罐压。经调节的水通过罐压力计46流入压力罐48，罐压力计46向使用者提供罐压力读数。经调节的水为压力罐48加压至固定罐压，其水平被配置为高于最高喷砂压力。罐压读数向使用者表明，压罐48被加压以进行喷砂。尽管固定水压被描述为固定在最高喷砂压力以上，但可理解的使，水调节器22可以被设置为在水调节器22的下游提供任何所需的固定水压。因此，在使用者收到水汽喷砂系统10之前，当水调节器22通常被设置为提供固定的水压力，但可理解的是，水调节器22可以被配置为在使用者操作之前为固定的，或者为使用者可调的。

在介质管线36和歧管管线18(在图3A-3C可以清楚看到)打开的情况下，罐压从固定罐压下降到接近但仍高于喷砂空气压力的水平。喷砂空气压力与罐压之间的压差导致喷砂混合物通过介质出口52流出压力罐48，并进入介质管线36。压差还导致喷砂混合物通过介质入口72进入外壳44，并流入歧管管线18，以与喷砂空气部分结合并形成施加器流体。施加器流体通过喷砂出口68离开外壳44，且通过喷砂管线38流到施加器40，在施加器40处施加器流体被施加到基底。在运行期间，罐压力计46将向使用者显示罐压已经下降到低于固定罐压，但是罐压读数也将指示罐压保持在接近但仍高于喷砂空气压力的水平，这是由使用者设定的。

水调节器22在整个喷砂过程中保持经调节的水流。经调节的水流至压力罐46并维持罐压高于喷砂空气压力。维持罐压高于喷砂空气压力可确保喷砂混合物向施加器40的稳定流动。另外，当施加器40停用时，经调节的水流使罐压回到固定罐压，如此，水汽喷砂系统10处于闲置中。在施加器40停用的情况下，经调节的水流将罐压维持在固定罐压下，优选地高于最高喷砂压力，以此确保喷砂混合物将流动到歧管管线18，并向下穿过喷砂管线38，而不管使用者设定的喷砂空气压力为多少。

图3A为外壳44的软管侧等轴侧视图。图3B为外壳44的控制侧等轴侧视图。图3C为显示外壳44内管路连接的示意图。外壳44包括第一侧面54、第二侧面56、前面58、背面60、顶部62和底部64。气动部分包括供气管线14、系统管线16、进气口66、控制口70a和70b、切断器74、喷砂空气控制器76、喷砂压力计78、进气压力计80、空气调节器88、过滤器90、泵控制管线92、控制管线86a、控制管线86b、控制阀94、空气调节器管线96、喷砂压力计管线98、入口压力计管线100和流量阀管线102。液压部分包括水泵20、水调节器22、进水管线24、泵水管线26、换向阀28、加压管线30、辅助管线32、辅助出口82、进水口84，针阀104、罐出口106和清洗管线112。水泵20包括泵入口108和泵出口110。喷砂部分包括歧管管线18、介质管线36、喷砂管线38、喷砂出口68、介质入口72和阀门114。介质管线36包括输送软管116和引水软管118。

进气口66延伸穿过外壳44的第一侧面54，并连接到供气管线14。供气管线14延伸到空气调节器88，压缩空气流经空气调节器88。歧管管线18从空气调节器88开始，延伸到喷砂出口68，而喷砂出口68延伸穿过外壳44的第一侧面54。喷砂管线38从喷砂出口68开始，延伸到施加器40(如图1所示)。系统管线16连接到空气调节器88上游的供气管线14，并从供气管线14开始延伸。系统管线16延伸到过滤器90、切断器74、泵控制管线92以及控制阀94。泵控制管线92从控制阀94上游的系统管线16开始延伸，并且延伸到水泵20。泵控制管线92将系统空气部分的一部分输送到水泵20，从而为水泵20提供动力。

控制管线86a从泵控制管线92开始延伸至控制口70a。控制管线86a从控制口70a开始在外壳44的外部延伸到施加器40。控制管线86b从控制阀94延伸至控制口70b。类似于控制管线86a，控制管线86b也从控制口70b在外壳44的外部延伸到施加器40。触发施加器40会连接控制管线86a和控制管线86b，使系统空气部分可以流经控制管线86a到达控制管线86b，并到控制阀94，以基于触发位置驱动控制阀94。

流量阀管线102从控制阀94延伸到流量阀114。空气调节器管线96从控制阀94延伸到空气调节器88。喷砂空气控制器76被连接到空气调节器管线96，且被配置为控制通过空气调节器管线96到空气调节器88的空气流量，从而控制88允许向下游流动通过空气调节器的喷砂空气部分的体积和压力。在流量阀管线102和空气调节器管线96都连接到控制阀94的情况下，触发施加器40会使控制阀94在第一位置和第二位置之间移动，从而控制通过流量阀管线102和空气调节器管线96的气流。例如，在施加器40未触发的情况下，控制阀94可以引导空气通过流量阀管线102，到达流量阀114，并由此将流量阀114驱动到关闭位置。同时，控制阀94阻止空气流过空气调节器管线96，由此将空气调节器88维持在常闭位置。触发施加器40时，空气被引导通过空气调节器管线96，并被阻止流经流量阀管线102，因此空气调节器88被经过空气调节器管线96的气流打开，而流量阀114则由于流量阀管线102减压而被打开。

进水口84延伸穿过外壳44的底部64。进水口84在泵入口108处接收进水管线24，泵水管线26从泵出口110延伸并向下游到达换向阀28。水调节器22设置在水泵20和换向阀28之间的泵水管线26上。虽然水调节器22被描述为设置在水泵20和换向阀28之间，但可以理解的是，水调节器可以放置在水泵20下游和压力容器34上游的任何所需位置，例如在泵水管线26或加压管线30上。

辅助管线32从换向阀28延伸到辅助出口82。加压管线30从换向阀28延伸到针阀104，而加压管线30从针阀104延伸到罐出口106。清洗管线112从换向阀28延伸到介质入口72。尽管所示为两条加压管线30，但可以理解的是，水汽喷砂系统10可以包括更少或更多的加压管线30，用于将经调节的水输送到压力容器34(在图2A和2B中可以清楚看到)。加压管线30延伸穿过针阀104，针阀104控制经调节的水流进入压力容器34。由此针阀104被用于控制经调节的水进入压力容器34，从而控制流出压力容器34的喷砂混合物流量。因此，当水调节器20控制经调节的水的水压时，针阀104控制经调节的水的流量。

介质入口72延伸穿过外壳44的底面64。歧管管线18从空气调节器88延伸到喷砂出口68，喷砂出口68延伸穿过外壳44的第一侧面54，类似于进气口66。喷砂管线38从喷砂出口68延伸到施加器40。介质管线36从压力容器34穿过介质入口72延伸到歧管管线18，以为歧管管线18提供喷砂混合物，从而产生由压缩空气、介质和水组成的施加器流体。更具体地说，输送软管116从压力罐48延伸到介质入口72，引水软管118从介质入口72延伸到歧管管线18。流动控制阀114被配置成使喷砂混合物流过引水软管118，如此，当流量阀114处于第一位置时，喷砂混合物流体被阻止进入歧管管线18，而流量阀114处于第二位置时，喷砂混合物流体流入歧管管线18。例如，流量阀114可以是夹管阀，而引水软管118可以是夹管软管，使在第一位置时流量阀114压紧引水软管118，以关闭穿过引水软管118的任何流量，在第二位置时流量阀114从引水软管118解开，以允许喷砂混合物流动穿过引水软管118。

压力容器34由使用者装进介质和水，从而产生喷砂混合物。使用者松开切断器74，从而允许系统空气部分流经供气管线14和控制阀94之间的系统管线16。压缩机12(图1所示)通过进气口66和供气管线14，向空气调节器88提供压缩空气流。空气调节器88控制穿过喷砂管线38的压缩空气流，并被配置为可在关闭位置和打开位置之间的任何所需位置定位，在关闭位置时，完全防止压缩空气穿过空气调节器88流动，在打开位置时，允许穿过空气调节器88的最高喷砂空气压力。压缩机12启动时，无论空气调节器88的位置如何，都通过系统管线16提供系统空气部分。

系统空气部分流向控制阀94和控制管线86a。也通过泵控制管线92提供系统空气部分，以此为水泵20提供动力，使得不管施加器40是否被触发，无论何时启动压缩机12，泵送的水都被供给到水泵20的下游。系统部分也流经控制管线86a并流到施加器40。在触发施加器40之前，系统空气部分的一部分通过系统管线16流入控制阀94。系统空气部分的通过系统管线16被提供到控制阀94部分被引导至流量阀管线102以将流量阀114移动到第一位置(计量软管118在此处关闭)，或者被引导至空气调节器管线96以将空气调节器88移动到打开位置并允许喷砂空气部分流动到歧管管线18。在控制管线86a从控制管线86b断开的情况下，系统空气部分的一部分被引导至流量阀管线102，从而使流量阀114和空气调节器88均关闭。

在流量阀114和空气调节器88关闭的情况下，水泵20继续通过泵水管线26将水驱动到下游，到达水调节器22以产生经调节的水。经调节的水通过加压管线30被提供给压力容器34，以将压力容器34加压至固定罐压，固定罐压由经调节的水的固定水压控制。每当压缩机12启动且流量阀114关闭时，经调节的水将罐压保持在固定罐压。

启动施加器40时，控制管线86a连接到控制管线86b，使得压缩空气通过控制管线86b被提供给控制阀94。流经控制管线86b的压缩空气驱动控制阀94，使压缩空气可以流经空气调节器管线96并将空气调节器88驱动到打开位置，从而压缩空气可以通过空气调节器88流到喷砂管线38。同时，控制阀94的移动阻止压缩空气穿过流量阀管线102流到流量阀114。因此，将流量阀114保持在第一位置的压力减轻，并且允许喷砂混合物流过引水软管118。

喷砂压力计78通过喷砂压力计管线98连接到空气调节器88，喷砂压力计78为使用者提供喷砂空气压力读数。喷砂空气控制器76允许使用者调节通过空气调节器管线96提供的空气，如此，空气调节器88允许的喷砂空气部分由使用者设定。在空气调节器88打开的情况下，喷砂空气部分能够穿过空气调节器88向下游流动到歧管管线18。

在流量阀114和空气调节器88都打开的情况下，喷砂混合物与歧管管线18中的喷砂空气部分混合。混合的喷砂混合物和喷砂空气部分被提供到喷砂管线38，并向下游流动到施加器40而被施加到基底。在流量阀114打开的情况下，喷砂混合物从压力容器34流出，而水泵20将水驱动进入压力容器34中，以替换流出压力容器34的喷砂混合物。流动到歧管线路18的喷砂混合物使罐压下降至低于固定罐压。水调节器22被配置为输出具有固定水压的经调节的水，经调节的水从水调节器22通过泵水管线26向下游流到换向阀28，经过加压管线30和针阀104，流到压力容器34。经调节的水将罐压保持在接近但仍高于喷砂空气压力的水平。这样，使用者将注意到罐压已经降低，但相对于喷砂空气压力，罐压仍保持在稳定的水平，使得罐压和喷砂空气压力之间的压差驱动喷砂混合物通过介质管线36，到达歧管管线18。

水调节器22控制经调节的水的压力，从而在整个水汽喷砂过程中将罐压维持在高于喷砂空气压力的水平。例如，水调节器22可以包括内部组件，例如隔膜阀和提升阀，其被配置为随水调节器22上游和下游的压差而移动，允许经调节的水穿过水调节器22以控制罐压。通过控制罐压使罐压始终高于喷砂空气压力，水调节器22消除了使用者设定罐压的任何需要，并确保罐压始终安全地高于喷砂空气压力。如此，水调节器22确保喷砂混合物将始终流入歧管管线18，以与喷砂空气部分混合。

松开施加器40上的触发器将使控制管线86a从控制管线86b断开，由此切断流入控制阀94的气流。当通过控制管线86b流到换向阀28的气流被切断时，空气被阻止流经空气调节器管线96，而被引导通过流量阀管线102。流量阀114因此关闭，并阻止喷砂混合物通过引水软管118流动。关闭引水软管118导致压力容器34内的罐压上升，并因此导致压力管线30和泵水管线26升压。罐压持续升高，直到达到固定罐压，这随后使水调节器22切断任何通过水调节器22的额外水流，从而确保固定罐压保持在固定水压。当流量阀114移动到打开位置时，喷砂混合物离开压力容器34，导致罐压下降，而罐压的下降导致水调节器22允许额外的水流到压力容器34，以保持罐压高于喷砂空气压力。尽管水调节器22将固定罐压保持在最高喷砂空气压力以上，但可以理解的是，在操作期间，罐压可以降低到最高喷砂空气压力以下，但是水调节器22确保罐压始终高于喷砂期间实际采用的喷砂空气压力。

尽管本发明已经参考优选实施例加以描述，但是本领域技术人员须认识到，可以在不脱离本发明精神和范围的情况下对形式和细节进行更改。

Claims (20)

1.一种喷砂系统，包括：

压力容器，被配置为容纳喷砂介质；

供水管线，连接到所述压力容器以向所述压力容器提供水；

水泵，设置在所述供水管线上并被配置为将水流驱动到所述压力容器；

水调节器，设置在所述供水管线上，其中所述水调节器被配置为输出具有经调节的流压的调压水流，其中，所述经调节的流压将所述压力容器加压至压力容器压力；

空气管线，被配置为从压缩空气源延伸并以一气压输送压缩空气流，其中，所述空气管线延伸到喷砂管线，所述喷砂管线被配置为通过从所述压力容器延伸到所述喷砂管线的介质管线接收来自所述压力容器的介质和水的流体并将所述介质和水的流体与所述压缩空气流混合；

系统管线，所述系统管线从所述空气管线延伸至控制阀，所述系统管线被配置为接收来自所述空气管线的压缩空气流的系统部分；

第一气压调节器，所述第一气压调节器在所述空气管线上被设置于所述喷砂管线的上游、以及所述系统管线与所述空气管线的交叉点的下游；

调节器管线，所述调节器管线从所述控制阀延伸到所述第一气压调节器；

流量阀管线，所述流量阀管线从所述控制阀延伸到流量阀，所述流量阀在所述介质管线上设置于所述介质管线与所述喷砂管线的连接处的上游，其中所述流量阀能够在打开状态和关闭状态之间致动，在打开状态下，介质和水能够流到所述喷砂管线，在关闭状态下，介质和水被阻止流到所述喷砂管线；

其中，所述控制阀能够在第一状态和第二状态之间致动，在第一状态中，系统部分被引导至所述调节器管线并被阻止流到所述流量阀管线，在第二状态中，系统部分被引导至所述流量阀管线并被阻止流到所述调节器管线；

其中，所述第一气压调节器是常闭的，并且所述流量阀是常开的；

其中，所述压力容器压力高于所述气压。

2.根据权利要求1所述的喷砂系统，其中，所述水调节器位于所述水泵的下游。

3.根据权利要求1所述的喷砂系统，其中，所述流量阀为夹管阀。

4.根据权利要求1所述的喷砂系统，进一步包括：

设置在所述水泵下游的换向阀，其中，所述换向阀被配置为引导所述换向阀下游的所述水流。

5.根据权利要求4所述的喷砂系统，其中，所述换向阀被配置成将所述调压水流引导到所述压力容器和辅助管线之一。

6.根据权利要求5所述的喷砂系统，其中，所述水调节器设置在所述换向阀的下游和所述压力容器的上游。

7.根据权利要求4所述的喷砂系统，其中，所述换向阀为三通阀。

8.根据权利要求1所述的喷砂系统，进一步包括：

位于所述水调节器下游的计量阀，所述计量阀被配置为：接收来自所述水调节器的所述调压水流，并且计量到达所述压力容器的所述调压水流的流量。

9.根据权利要求1所述的喷砂系统，还包括：

从所述系统管线延伸到所述水泵的泵控制管线。

10.根据权利要求9所述的喷砂系统，还包括：

第二气压调节器，所述第二气压调节器设置在外壳内并位于从所述系统管线延伸到所述水泵的泵控制管线上，其中，所述第二气压调节器被配置为产生经调节的系统空气流，所述经调节的系统空气流被配置为向所述水泵提供动力。

11.根据权利要求1所述的喷砂系统，其中，所述水调节器、所述水泵、所述第一气压调节器、所述系统管线与所述空气管线之间的交叉点、所述系统管线、所述调节器管线、所述流量阀管线、所述流量阀和所述控制阀中的每一个均被设置在同一外壳内。

12.一种用介质对基底进行喷砂处理的方法，所述方法包括：

用水调节器调节水流压力以产生经调节的水流；

泵送所述经调节的水流到压力容器，以将所述压力容器加压至具有固定压力点的压力容器压力；

压缩一空气流并使压缩空气流流到第一气压调节器；

用所述第一气压调节器将所述压缩空气流的压力调节到喷砂压力以产生经调节的空气流；

使所述经调节的空气流通过喷砂管线流到喷砂装置，其中，所述喷砂压力在最低喷砂压力和最高喷砂压力之间的范围内；且

使介质和水从所述压力容器流出并进入所述喷砂管线内的所述经调节的空气流中，并将介质、水和空气的混合流体施加到基底，其中所述固定压力点大于所述最高喷砂压力，

通过设置在所述压力容器和所述喷砂管线之间延伸的介质管线上的流量阀，控制来自所述压力容器并进入所述经调节的空气流的介质和水的流体；

使从所述第一气压调节器上游的位置分接出的压缩空气流的系统部分流到控制阀；和

在第一状态和第二状态之间致动所述控制阀，在第一状态中所述控制阀将所述系统部分引导至所述第一气压调节器，在第二状态中所述控制阀将所述系统部分引导至所述流量阀；

其中，所述第一气压调节器是常闭的，从而将所述系统部分引导到所述第一气压调节器导致所述第一气压调节器打开；和

其中所述流量阀是常开的，从而将所述系统部分引导到所述流量阀导致所述流量阀关闭。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述固定压力点和所述喷砂压力之间的压差驱使所述介质和水的流体入所述空气流。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述泵送所述经调节的水流到压力容器以将所述压力容器加压至具有固定压力点的压力容器压力的步骤进一步包括：

使水流流动到所述水调节器，其中所述水调节器产生所述经调节的水流；且

其中，所述水调节器设置在水泵的下游，所述水泵被配置为将所述水泵送到所述压力容器。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述水调节器设置在换向阀的下游，所述换向阀被配置为将所述水引导到所述压力容器。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述泵送所述经调节的水流到压力容器以将所述压力容器加压至具有固定压力点的压力容器压力的步骤，进一步包括：

使所述压缩空气流的所述系统部分的泵部分流到第二气压调节器，以产生经调节的泵空气；和

使所述经调节的泵空气流到水泵，以为所述水泵提供动力。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述泵送所述经调节的水流到压力容器以将所述压力容器加压至具有固定压力点的压力容器压力的步骤进一步包括：

使所述压缩空气流的所述系统部分的泵部分流到水泵，以为所述水泵提供动力，其中所述系统部分具有固定气压，所述固定气压使所述水泵输出所述经调节的水流。

18.一种水汽喷砂系统，包括：

安装到支撑结构的压力容器；

安装到所述支撑结构的外壳，其中，所述外壳被配置为：接收来自压缩空气源的压缩空气流，接收来自水源的水流并向所述压力容器提供经调节的水流，接收来自所述压力容器的介质和水的混合流体，并且输出压缩空气、水和介质的混合流体；

水调节器，设置在所述外壳内，并且被配置为产生所述经调节的水流；以及

第一气压调节器，所述第一气压调节器布置在所述外壳内并被配置为产生经调节的空气流，所述经调节的空气流被配置为在位于所述外壳内、且在所述第一气压调节器的下游的一个位置与来自所述压力容器的水和介质混合，其中所述第一气压调节器是常闭的，并且被配置为从关闭到打开是气动致动的；

喷砂管线，所述喷砂管线被布置在所述第一气压调节器的下游、并被配置为接收来自所述第一气压调节器的经调节的空气流以及来自流体管线的介质和水的混合流体，其中所述流体管线和所述喷砂管线之间的交叉点被设置于所述外壳内；

流量阀，所述流量阀布置在所述外壳内并布置在所述流体管线上，其中，所述流量阀是常开的、并且被配置为从打开到关闭是气动致动的；

系统管线，所述系统管线被布置在所述外壳内并延伸至控制阀，其中，所述系统管线在所述外壳内的、所述第一气压调节器的上游的一位置被连接到压缩空气流，以接收压缩空气流的系统部分；

流量阀管线，所述流量阀管线从所述控制阀延伸到所述流量阀，所述流量阀管线设置在所述外壳内；

调节器管线，所述调节器管线从所述控制阀延伸到所述第一气压调节器，所述调节器管线设置在所述外壳内；

其中，所述经调节的水流维持压力容器压力高于经调节的空气流压力，使所述压力容器压力和所述经调节的空气流压力之间的压差驱动所述介质和水的混合流体进入所述经调节的空气流，以产生所述压缩空气、水和介质的混合流体；以及

其中，所述控制阀能够在第一状态和第二状态之间致动，在第一状态中，所述系统部分被引导至所述调节器管线并被阻止流至所述流量阀管线，在第二状态中，所述系统部分被引导至所述流量阀管线且被阻止流至所述调节器管线。

19.根据权利要求18所述的水汽喷砂系统，其中所述外壳进一步包括：

安装到框架的外罩；

延伸进入所述外罩的第一侧面的压缩空气管线；

其中，所述喷砂管线延伸自所述第一气压调节器，并通过延伸穿过所述第一侧面的喷砂介质出口穿出所述外罩；

泵控制管线，延伸到水泵，并被配置为向所述水泵提供所述系统部分的泵控制部分从而向所述水泵提供动力；

进水管线，延伸到所述水泵且被配置为向所述水泵提供水流；

加压管线，延伸自所述水泵的出口且被配置为向所述压力容器提供所述经调节的水流；

喷砂介质入口，延伸入所述外壳内且被配置为接收从所述压力容器延伸的介质软管；和

其中，引水软管延伸自所述喷砂介质入口并与所述喷砂管线相交；

其中，所述水调节器设置在所述水泵和所述压力容器之间的所述加压管线上，使所述水调节器接收来自所述水泵的泵出口水流，并产生所述经调节的水流。

20.根据权利要求19所述的水汽喷砂系统，还包括：

第二气压调节器，所述第二气压调节器被设置在所述外壳内并位于所述泵控制管线上，其中，所述第二气压调节器被配置为产生经调节的系统空气流，所述经调节的系统空气流被配置为向所述水泵提供动力。

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