CN108161768A - 湿法抛丸器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法抛丸器，其供料装置包括：定向套；喷嘴，为一端具有第一法兰、另一端为盲端的管件，该喷嘴套置于定向套内，并通过第一法兰固定安装在第二法兰上；喷嘴相应出料口的管段设有一对窗口，该对窗口关于喷嘴的轴线对称；其中，第一法兰的端面形成有接合槽；连接支撑管，一端压入所述接合槽，另一端用于导入水丸混合物；该连接支撑管周向均置有至少三个连接耳板；压紧板条，用于连接耳板与壳体或第二法兰间的连接，以提供连接支撑管压入结合槽的压紧力。依据本发明密封相对严密，且易于调整进给模式。

Description

湿法抛丸器

技术领域

本发明涉及一种湿法抛丸器。

背景技术

抛丸是利用高速飞行的丸料对工件表面的冲击实现除锈、表面强化等的表面工艺，丸料具有比较大的动能，在冲击到工件表面时，一方面所产生的噪音比较大，再就是例如工件表面的锈蚀部分会脱落而产生灰尘，并且高速冲击也会使工件表面温度升高。而湿法抛丸器则能够有效的解决以上问题，例如灰尘，通常被水丸混合物中的水所携带，而不是飞溅入空气中。而水的比热容比较大，可以避免工件表面温度过高。同时水是机械波的不良传导体，水丸混合物冲击到工件表面所产生的噪声，远低于纯丸料冲击到工件表面的噪声。

尽管湿法抛丸器具有比较多的优点，但其缺点也很明显，就是在加速丸料的同时还要同时对水进行加速，整体能耗高。同时，因抛丸材料含有水分，因此，如何解决泄漏的问题也是极为重要的问题。

中国专利文献CN202985354U公开了一种湿法抛丸机，其通过一个大致呈三通结构的部件将液体和固体颗粒送入抛丸器，其中液体属于高速液体，自身具备一定的压力，其目的在于用于产生负压，以吸入固体颗粒。由于水丸混合物初始就具有相对较高的压力，势必要求水丸混合物接入装置与抛丸器间的连接部分有比较高的密封级别，整体设计制造难度比较大。另外，该专利文献还指出，适应不同的丸料可以实现不同的工艺目的。不过由于不同的颗粒物在水中的分散方式会有所差异，如果处理不当，抛丸效果不能有效发挥。

中国专利文献CN203622235U所公开的湿式抛丸器，其供料管直接探入到叶轮内，然后由叶轮直接对水丸混合物进行加速，为了调整喷丸角度，其供料管可以旋转，即需要供料管与抛丸器的罩壳间采用动密封结构，动密封结构属于相对容易失效的结构，尤其是在压力比较大的应用中。另外，由供料管直接提供出射角度，其设计制造，包括装配难度都相对比较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封相对严密，且易于调整进给模式的湿法抛丸器。

依据本发明的实施例，提供一种湿法抛丸器，包括壳体和装在壳体内的叶轮组，以及从一端连接叶轮组的电机和从另一端向叶轮组供料的供料装置，所述供料装置包括：

定向套，为一端具有第二法兰的套件，该定向套的侧面设有出料口，第二法兰用于定向套在壳体外壁上的液密封装配；

喷嘴，为一端具有第一法兰、另一端为盲端的管件，该喷嘴套置于定向套内，并通过第一法兰固定安装在第二法兰上；喷嘴相应出料口的管段设有一对窗口，该对窗口关于喷嘴的轴线对称；其中，第一法兰的端面形成有接合槽；

连接支撑管，一端压入所述接合槽，另一端用于导入水丸混合物；该连接支撑管周向均置有至少三个连接耳板；

压紧板条，用于连接耳板与壳体或第二法兰间的连接，以提供连接支撑管压入结合槽的压紧力。

上述湿法抛丸器，可选地，第一法兰上设有一对弧形孔，该对弧形孔关于第一法兰的轴线对称；

提供连接螺栓，用于第一法兰通过相应弧形孔在第二法兰上的装配。

可选地，弧形孔的圆心角为90度。

可选地，在第二法兰上相应第一法兰的外围设有分度盘，以用于喷嘴的调整指示。

可选地，接合槽为台阶槽，且该台阶槽的阶数大于等于2，小于等于4。

可选地，接合槽的最头侧为一锥形部；

相应地，连接支撑管用于压入接合槽的一端具有锥形头；

接合槽的台阶面形成密封接合面，用于设置密封件；而接合槽的侧面用作导引面，所述锥形部则用于头部密封。

可选地，叶轮组通过一连接盘安装在电机的输出轴上；

连接盘包括座部和盘体，其中座部向电机侧延伸，并形成有用于纳入电机轴以形成连接的盲孔；盘体则开有多个用于与叶轮组连接的螺栓孔。

可选地，在盲孔的底部还开有一个固定孔，用于穿设螺栓，实现连接盘与电机轴间的轴向连接。

可选地，提供一多阶密封盘，该密封盘具有一中心孔，用于电机轴的穿过；

密封盘的多阶所对应的多个盘面具有从电机的装配侧对装配接合面依序密封的密封面。

可选地，在壳体的抛丸口侧所对应的子面板通过密封件装配在壳体本体上；

并且子面板还具有从周缘压紧子面板的附加结构，该附加结构构造为：

从子面板的外缘向外延伸出延伸部；

在主壳体上具有对位于延伸部的突出部，延伸部上相应开有朝向突出部的通孔；

提供锁紧手柄，该锁紧手柄的手轮在延伸部上，所对应的螺杆穿过通孔连接在突出部上。

不同于常规的抛丸器，依据本发明的实施例所使用的定向套通过法兰固定安装在抛丸器的壳体上，而不是跟随叶轮一起转动，定向套用于承接来料部分，定向套与叶轮之间原本就可以留有一定的间隙，两者都位于抛丸器内，不必考虑密封问题。而定向套与喷嘴在常规的结构中普遍留有间隙，以避免运动干涉，而在本发明的实施例中，两者通过法兰固定连接在一起，从而易于实现静密封，可以有效避免泄露。此外，关于喷嘴，常规条件下与例如送丸管之间采用一体结构，可维护性比较差。而在本发明的实施例中，喷嘴与连接支撑管间也属于可拆连接，方便维护。同时，两者之间的连接采用附加连接结构的压合结构，易于实现密封，也方便拆装。

另外，由于喷嘴具有两个窗口，而不是常规的一个窗口，一方面通过减小承载面可有效避免堆积，另一方面，针对不同类型的工件，可以通过调整喷嘴绕自身轴线的转角而更加易于实现模式多样化。而基于法兰连接，喷嘴的角度调整非常方便。

附图说明

图1为依据本发明的一种湿法抛丸器的主剖结构示意图。

图2为相适应于图1的右视结构示意图。

图3为相应于图1的主视结构示意图。

图4为一种连接支撑管结构示意图。

图5为一种压紧板条结构示意图。

图6为一种喷嘴结构示意图。

图7为一种密封盘结构示意图。

图8为一种定向套结构示意图。

图中：1.壳体，2.圈盖，3.定向套，4.喷嘴，5.密封圈，6.连接支撑管，7.连接螺栓，8.压紧板条，9.压紧螺栓，10.叶轮组，11.密封盘，12.连接螺杆，13.主轴，14.电机，15.轴承座，16.连接盘，17.密封条组。

18.压紧块，19.锁紧手柄，20.销轴，21.安装座。

22.压紧螺钉。

23.连接耳板，24.定位台肩，25.密封接头。

26.弧形孔，27.第一法兰，28.座部，29.窗口。

30.出料口，31.分度盘，32.第一法兰，33.安装孔。

具体实施方式

对于常规的抛丸器，其密封性能要求不高，基本只是在装配层面上避免丸料漏出即可。而对于湿法抛丸器，其用料是水丸混合物，里面包含水或者其他液体，对密封级别就提高到了液密封级别。

在图1所示的结构中，湿法抛丸器的主架体部分是壳体1，壳体1一般包括座壳，座壳一般用于抛丸器的安装，例如在地面上安装或在其他基础上安装。座壳一般铸造成型，结构相对简单，因此，通常还需要为壳体1配置其他部分，从而整合成完整的壳体1，例如在叶轮组10的轴向，壳体1通常具有两个端盖，一个端盖用于装配电机14，另外一个端盖一般开有中心孔，用于引入例如送丸管。

关于壳体1的装配，在于其主要部件间的装配都是静态的，相对应的密封均是静密封，实现所期望的液密封比较容易。相对而言，动密封的实现难度要大许多。

在常规的抛丸器内，叶轮组10、定向套3都是旋转的，一般定向套3和叶轮组10都是装配在电机14的输出轴上，如图1所示的主轴13上，由主轴13带动叶轮组10和定向套3旋转，从而获得比较大的离心作用，将丸料沿叶片表面甩出去实现加速。

在图1中，从壳体1的左端安装电机14，电机14的主轴13通过壳体1左端盖预留的安装孔位与叶轮组10固定连接。叶轮组10在图1的左端可以是封闭的，因此，对该端的动密封要求相对低于右端的密封。

在图1中，喷嘴4和定向套3被配置为静态部件，其中定向套3以及连接支撑管6用于导入水丸混合物，整体上称为供料装置。因此，供料装置至少包括定向套3、喷嘴4和图中所示的连接支撑管6。

关于定向套3，如图8所示，其整体上是一个套件，并且其一端设有第二法兰32，其余部分在图8中是一个圆套管，其另一端可以封闭。

在图1和图2中可见，壳体1与电机14相对的面板上开有过孔，定向套3通过该过孔插入壳体1，直至第二法兰32的内侧端面与相应面板的外侧面贴合，图2中可见，通过螺栓实现第二法兰32与相应面板的装配。

第二法兰32与壳体1间是静连接，所对应的密封为静密封，易于构造，且相对于动密封，相同成本下静密封级别也更高。

定向套3上开有出料口30，用于定向导出物料。

对于喷嘴4，则如图6所示，其在图中左端也设有法兰，即第一法兰27，在图中的右端封接，即形成盲端。

装配时，盲端向内套入定向套3，直至第一法兰27与第二法兰32接触，然后通过螺栓装配到一块，两者之间所形成的密封也是静密封，易于实现，且密封级别相对较高。

在图6中，喷嘴4相应出料口30的管段设有一对窗口29，该对窗口29关于喷嘴4的轴线对称。

另外，第一法兰27的端面形成有接合槽，接合槽可以延伸入图6所示的座部28内。

关于连接支撑管6，其整体上是一个圆管接头，其在图4的右端是用于与第一法兰27对接的部分，图中可见，其具有多个台阶，以用于形成梯级的多面密封结构。连接支撑管6的另一端，如图4所示的左端则用于导入水丸混合物。

安装时，圆管接头的如图4所示的密封接头25压入接合槽，提供连接支撑管6轴向的压力，产生密封接合面的接合力实现力锁合条件下的密封。

进而，在图4中可见，该连接支撑管6周向均置有至少三个连接耳板23，连接耳板23上开有螺栓孔。

在图1中，适配前述的连接耳板23，还提供了压紧板条8。关于压紧板条8其具体结构可见于图5，其两端各有一个连接部，连接部上也相应开有螺栓孔，用于螺栓的对位穿设。

压紧板条8除两端的连接部外的部分是连接体部分，该部分与连接部间的夹角用于调整其与壳体1连接部位在壳体1上的分布。在图1中，只需要避开第一法兰27即可，在图2中则是直接连接到第二法兰上。用于连接耳板与壳体间的连接，以提供连接支撑管压入结合槽的压紧力。

如前所述，通过第一法兰27和第二法兰32的设置，可以方便喷嘴4的调整，主要在于喷嘴4的装配位置在壳体1外，方便拆卸，并基于螺纹孔的替换实现喷嘴4 的调整，但是这种调整是有级的调整。

在图6所示的结构中，第一法兰上设有一对弧形孔26，所对应的螺栓在不需要拆下的条件下，只需要松脱相应螺栓，然后转动喷嘴4就可以完成调整，并且这种调整是无级的，从而可以适应不同的应用。

图6中，两个弧形孔26关于第一法兰27的轴线对称，从装配关系上看，有利于保证载荷的均匀分布。

另外，在图6中，喷嘴4还具有一个座部28，座部28和设有窗口29的部分管径不同，座部28管径比较大，主要用于与定向套3配合实现密封。

在座部28的表面还可以开多条密封环槽，以进一步提高密封能力。

优选地，弧形孔26的圆心角为90度，即其属于四分之一圆弧孔，两个弧形孔26总体上相当于半圆弧孔，对第一法兰27的强度消弱有限，并且由于喷嘴4具有两个窗口29，其调整不同于传统的只有单个窗口的抛丸器喷嘴，无需进行180度的调整，其最大只需要进行90度调整。

在图2和图8所示的结构中可以看出，在第二法兰32上相应第一法兰27的外围设有分度盘31，以用于喷嘴4的调整指示，从而在调整时，可以直观的看出喷嘴4的调整角度量，方便快速的进行调整。

在图4所示的结构中，连接支撑管6的右端为多级台阶结构，相适应的接合槽也配置为台阶槽，可以在较小的接合距离内获得比较大的密封接合面，并且台阶结构能够形成若干弯折部分，所形成的弯管效应可以显著的增加流阻，从而显著的提高密封能力。这也是迷宫密封的基本原理，只不过迷宫密封主要用于动密封，并且密封多是形成至少U型部分以实现更好的流阻。

在图4中，密封接头25的端面部分可以不产生与台阶槽的接触，而是侧面部分产生接触，也可以都产生接触，密封接头25的内壁部分最好不与台阶槽产生接触，比降低对水丸混合物的流速产生影响。

整体而言，台阶槽的阶数大于等于2，小于等于4。

在图4所示的结构中，接合槽的最头侧为一锥形部。

相应地，连接支撑管6用于压入接合槽的一端具有锥形头，从而在压入时，基于锥度，会越压越紧，可以实现较好的密封。

另外，接合槽的台阶面形成密封接合面，用于设置密封件；而接合槽的侧面用作导引面，所述锥形部则用于头部密封。

关于密封，还表现在第一法兰27与第二法兰32的连接密封上，也可以采用密封圈进行密封。

对于第二法兰32与壳体1之间的密封，也可以采用密封圈进行密封。

在图1中，叶轮组10通过一连接盘16安装在电机的输出轴上，即图中所示的主轴13上。连接盘16主要是增大主轴13的端面，以适配叶轮组的向心端口径较大的问题，实现结构装配的适应性。

连接盘16包括座部和盘体，其中座部向电机侧延伸，并形成有用于纳入电机轴以形成连接的盲孔；盘体则开有多个用于与叶轮组10连接的螺栓孔。

座部与电机轴间的连接可以采用键连接，也可以采用过盈连接或者型面连接。关于键连接，优选花键连接。

另外，键连接主要实现周向约束，不过利于过盈连接，其实质能够承载一定的轴向载荷。

在一些实施例中，还可以配置独立的用于提供轴向连接的结构，在盲孔的底部还开有一个固定孔，用于穿设螺栓，如图1中所示的连接螺杆，实现连接盘16与电机轴间的轴向连接，这种连接对连接强度要求不高，主要是电机14在抛丸器中主要用于扭矩的输出。

在图1和图7所示的结构中，提供一多阶密封盘11，该密封盘11具有一中心孔，用于电机轴的穿过。

密封盘11的多阶所对应的多个盘面具有从电机14的装配侧对装配接合面依序密封的密封面。

在图2中，在壳体1的抛丸口侧所对应的子面板通过密封件装配在壳体本体上，如图2中的压紧块18。

进而，子面板还具有从周缘压紧子面板的附加结构，以减少对壁厚较薄的壳体1的进一步强度破坏。该附加结构构造为：

从子面板的外缘向外延伸出延伸部；

在主壳体上具有对位于延伸部的突出部，如图2所示的安装座21，延伸部上相应开有朝向突出部的通孔；

提供锁紧手柄19，该锁紧手柄19的手轮在延伸部上，所对应的螺杆穿过通孔连接在突出部上。

Claims (10)

1.一种湿法抛丸器，包括壳体和装在壳体内的叶轮组，以及从一端连接叶轮组的电机和从另一端向叶轮组供料的供料装置，其特征在于，所述供料装置包括：

定向套，为一端具有第二法兰的套件，该定向套的侧面设有出料口，第二法兰用于定向套在壳体外壁上的液密封装配；

喷嘴，为一端具有第一法兰、另一端为盲端的管件，该喷嘴套置于定向套内，并通过第一法兰固定安装在第二法兰上；喷嘴相应出料口的管段设有一对窗口，该对窗口关于喷嘴的轴线对称；其中，第一法兰的端面形成有接合槽；

连接支撑管，一端压入所述接合槽，另一端用于导入水丸混合物；该连接支撑管周向均置有至少三个连接耳板；

压紧板条，用于连接耳板与壳体或第二法兰间的连接，以提供连接支撑管压入结合槽的压紧力。

2.根据权利要求1所述的湿法抛丸器，其特征在于，第一法兰上设有一对弧形孔，该对弧形孔关于第一法兰的轴线对称；

提供连接螺栓，用于第一法兰通过相应弧形孔在第二法兰上的装配。

3.根据权利要求2所述的湿法抛丸器，其特征在于，弧形孔的圆心角为90度。

4.根据权利要求2或3所述的湿法抛丸器，其特征在于，在第二法兰上相应第一法兰的外围设有分度盘，以用于喷嘴的调整指示。

5.根据权利要求1~3任一所述的湿法抛丸器，其特征在于，接合槽为台阶槽，且该台阶槽的阶数大于等于2，小于等于4。

6.根据权利要求5所述的湿法抛丸器，其特征在于，接合槽的最头侧为一锥形部；

相应地，连接支撑管用于压入接合槽的一端具有锥形头；

接合槽的台阶面形成密封接合面，用于设置密封件；而接合槽的侧面用作导引面，所述锥形部则用于头部密封。

7.根据权利要求1所述的湿法抛丸器，其特征在于，叶轮组通过一连接盘安装在电机的输出轴上；

连接盘包括座部和盘体，其中座部向电机侧延伸，并形成有用于纳入电机轴以形成连接的盲孔；盘体则开有多个用于与叶轮组连接的螺栓孔。

8.根据权利要求7所述的湿法抛丸器，其特征在于，在盲孔的底部还开有一个固定孔，用于穿设螺栓，实现连接盘与电机轴间的轴向连接。

9.根据权利要求7所述的湿法抛丸器，其特征在于，提供一多阶密封盘，该密封盘具有一中心孔，用于电机轴的穿过；

密封盘的多阶所对应的多个盘面具有从电机的装配侧对装配接合面依序密封的密封面。

10.根据权利要求1所述的湿法抛丸器，其特征在于，在壳体的抛丸口侧所对应的子面板通过密封件装配在壳体本体上；

并且子面板还具有从周缘压紧子面板的附加结构，该附加结构构造为：

从子面板的外缘向外延伸出延伸部；

在主壳体上具有对位于延伸部的突出部，延伸部上相应开有朝向突出部的通孔；

提供锁紧手柄，该锁紧手柄的手轮在延伸部上，所对应的螺杆穿过通孔连接在突出部上。