CN108816540B - 一种压力感应自密封喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明的主要目的在于提供一种压力感应自密封喷头，当流体的压力下降后喷头会自动关闭喷射液体的缝隙，使喷头内部与外界隔离，阻止粉尘的进入，并且本发明在喷射过程中可根据内部流体压力的大小调节喷射液体的缝隙，控制出水量。本发明的压力感应自密封喷头，主体分为头部模块和旋转机架两部分；其中头部模块由喷头模块、底座、推进器、滑环、弹簧、螺钉和挡片构成；旋转机架由挡圈、密封环、推力轴承、壳体、支架、给水管、深沟球轴承和快速接头构成；两部分通过螺纹装配。
Description
技术领域
本申请涉及除尘装备，机械工程，化工，消防领域等，具体是一种具有自密封功能的压力感应喷头。
背景技术
在消防和除尘领域，喷头在粉尘漂浮气流环境中的工作时，常为间断性的喷射，漂浮的粉尘在喷头停止工作时会随着气流进入喷头内部沉积在喷头内部阻塞喷头，使其不能正常工作。这是一个急待解决的技术问题。
发明内容
针对上述技术现状的不足，本发明的主要目的在于提供一种压力感应自密封喷头，当流体的压力下降后喷头会自动关闭喷射液体的缝隙，使喷头内部与外界隔离，阻止粉尘的进入，并且本发明在喷射过程中可根据内部流体压力的大小调节喷射液体的缝隙，控制出水量。
本发明采用的技术方案是：一种压力感应自密封喷头，其特征在于，主体分为头部模块和旋转机架两部分；其中头部模块由喷头模块、底座、推进器、滑环、弹簧、螺钉和挡片构成；旋转机架由挡圈、密封环、推力轴承、壳体、支架、给水管、深沟球轴承和快速接头构成；两部分通过螺纹装配。
所述喷头模块(共六块)的底部设计有滑块，所述底座端面设有六个滑槽，滑块与滑槽配合，并可沿着滑槽自由滑动；喷头模块的内部设计有滑动销，滑动销与推进器头部的六个斜滑槽配合，使机构形成一个整体；推进器尾部的圆柱杆与滑环中心的滑孔配合形成滑动机构，滑环外侧与底座的圆柱内腔配合，将推进器约束在头部模块的中心轴线上；推进器后端设有内螺纹孔，利用螺钉将挡片固定在了其尾部后端；在挡片和滑环间装配有弹簧，形成弹性约束。头部模块和旋转机架两部分通过底座和给水管的螺纹进行装配形成整体结构，并将滑环固定于底座的圆柱内腔中。
所述旋转机架主要是为喷头提供旋转支撑和密封，壳体通过内部的推力轴承和深沟球轴承将给水管固定在中心轴线处，使给水管可绕中心轴线转动。挡圈通过螺纹配合设置于壳体内并将推力轴承安装固定在壳体内部，密封环设置于挡圈和给水管之间，防止外部粉尘和液体进入壳体内部。给水管尾部设置有外螺纹，其与壳体内表面构成的间隙形成了对流体的动态密封，在给水管转动过程中阻止流体从缝隙泄漏，少量的流出的液体由壳体尾部的孔洞流出。旋转机架整体由支架固定安装在需要工作部位。
本发明的工作原理如下：当需要喷头喷射液体时将喷头尾部的快速接头连接管道，流体从尾部进入给水管内部，在给水管内腔形成流体压力推动挡片压缩弹簧，迫使推进器沿着滑环圆柱内腔向前滑动；在推进器滑动过程中，其头部的斜滑槽在径向方向上推动滑动销运动，此时喷头模块的滑块沿底座的滑槽移动产生径向位移，六个喷头模块的相对距离增大形成曲线形状的出水口。
流体从六个出水口喷出，由于动量守恒喷头将获得与喷射流体运动方向相反的扭矩驱动喷头旋转；当头部模块和给水管构成的转子部分开始旋转后，给水管尾部的螺纹与壳体构成的间隙形成了一个类似轴流泵的排水机构，阻止流体进入缝隙达到动态密封的目的。
与现有技术相比，本发明的优点在于：液体喷射压力推动喷头自动旋转，均衡喷洒效果；切断喷射流体供给后，喷孔自动闭合，防止粉尘等颗粒进入喷头堵塞通道，影响喷洒效果；喷孔间隙可随液体压力大小自动调节，不需要频繁更换喷头即可得到不同喷液量的效果。
附图说明
图1是本发明整体结构布局示意图；
图2是本发明头部模块结构示意图；
图3是本发明出水调节原理示意图；
图4是本发明单块喷头模块结构示意图；
图5是本发明推进器结构示意图；
图6是本发明底座结构示意图；
图中：1喷头模块、2底座、3推进器、4滑环、5弹簧、6挡圈、7密封环、8推力轴承、9壳体、10支架、11给水管、12深沟球轴承、13快速接头、14螺钉、15挡片、16出水口、17滑块、18滑动销、19斜滑槽。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明主要是针对流程工业生产过程中的安全生产提供保障。主要作用是对所在区域内的粉尘和易燃易爆气体进行安全处理，同时在发生火灾事故时刻起到控制火情的消防的功能。
本发明所提供的压力感应自密封喷头结构如附图1所示，主体分为头部模块和旋转机架两部分；其中头部模块由：喷头模块1、底座2、推进器3、滑环4、弹簧5、螺钉14和挡片15构成；旋转机架由：挡圈6、密封环7、推力轴承8、壳体9、支架10、给水管11、深沟球轴承12和快速接头13构成；两部分通过螺纹装配。
结合附图1，说明旋转机架工作原理其作用；旋转机架主要是为喷头提供旋转支撑和密封，壳体9通过内部的推力轴承8和深沟球轴承12将给水管11固定在中心轴线处，使给水管11可绕中心轴线转动。挡圈6和密封环7构成的环形机构通过螺纹与壳体9配合将推力轴承8安装固定在壳体9内部。给水管11尾部的螺纹与壳体9构成的间隙形成了对流体的动态密封，在给水管11转动过程中阻止流体从缝隙泄漏，少量的流出的液体由壳体尾部的孔洞流出。旋转机架整体由支架固定安装在需要工作部位。
结合图2，图3、图4和图5说明头部模块的结构原理；其中头部模块由：喷头模块1、底座2、推进器3、滑环4、弹簧5、螺钉14和挡片15构成；喷头模块1(共六块)的底部设计有滑块17与底座2端面的六个滑槽配合，并可沿着滑槽自由滑动；喷头模块1的内部设计有滑动销18，滑动销18与推进器3头部的六个斜滑槽19配合，使机构形成一个整体；推进器3尾部的圆柱杆与滑环4中心的滑孔配合形成滑动机构，滑环4外侧与底座2的圆柱内腔配合，将推进器3约束在头部模块的中心轴线上；推进器3后端通过螺纹配合，用螺钉14将挡片15固定在了其尾部后端；在挡片15和滑环4间装配有弹簧5，形成弹性约束。头部模块和旋转机架两部分通过底座2和给水管11的螺纹进行装配形成整体结构。
结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本发明的工作原理；当需要喷头喷射液体时将喷头尾部的快速接头13连接管道，流体从尾部进入给水管11内部，在给水管11内腔形成流体压力推动挡片15压缩弹簧5，迫使推进器3沿着滑环圆柱内腔向前滑动；在推进器3滑动过程中，其头部的斜滑槽19在径向方向上推动滑动销18运动，此时喷头模块1的滑块17沿底座的滑槽移动产生径向位移，六个喷头模块1的相对距离增大形成曲线形状的出水口16。
流体从六个出水口16喷出，由于动量守恒喷头将获得与喷射流体运动方向相反的扭矩驱动喷头旋转；当头部模块和给水管11构成的转子部分开始旋转后，给水管11尾部的螺纹与壳体9构成的间隙形成了一个类似轴流泵的排水机构，阻止流体进入缝隙达到动态密封的目的。
实际使用过程中，当区域内的粉尘和易燃易爆气含量超标后，用泵将流体压入与喷头尾部的快速接头13连接管道中，流体从尾部进入给水管11内部，在给水管11内腔形成流体压力推动挡片15压缩弹簧5，迫使推进器3沿着滑环圆柱内腔向前滑动；在推进器3滑动过程中，其头部的19斜滑槽在径向方向上推动18滑动销运动，此时喷头模块1的滑块17沿底座的滑槽移动产生径向位移，六个喷头模块1的相对距离增大形成曲线形状的出水口16。流体从六个出水口16喷出，由于动量守恒喷头将获得与喷射流体运动方向相反的扭矩驱动喷头旋转；当头部模块和给水管11构成的转子部分开始旋转后，给水管11尾部的螺纹与壳体9构成的间隙形成了一个类似轴流泵的排水机构，阻止流体进入缝隙达到动态密封的目的。此时，由喷头喷出的雾滴吸附区域内的粉尘，改善气体的成分增，加气体的含水量，使易燃易爆气体处于安全稳定状态，在喷头的工作区域内形成安全区域。
在流体喷出过程中，本发明通过给水管11内腔流体压力推动挡片15压缩弹簧5，迫使推进器3沿着滑环圆柱内腔向前滑动；在推进器3滑动过程中，其头部的斜滑槽19在径向方向上推动滑动销18运动，此时喷头模块1的滑块17沿底座的滑槽移动产生径向位移，六个喷头模块1的相对距离增大形成曲线形状的出水口16。也就是说，本发明可通过控制给水管11内的流体压力调节挡片15的位置，进而改变曲线形状的出水口16的开度；
在给水管11内压力较低时喷头的出水口16可自动减小，使喷头内部与外界保持一定的压差，从而使喷头维持一定的喷射距离；
在给水管11内压力升高时喷头的出水口16可自动增大，使喷头的喷射液体的流量加大，并降低其内部流体的压力损失，具有一定的节能效果；同时降低流体对喷头壳体的载荷使其轻量化。
在喷射完毕后给水管11内的流体压力减小，挡片15也随之复位，喷头出水口16关闭，防止漂浮在空气中的灰尘进入阻塞喷头。
本发明也可用于化工生产中的喷淋反应，因其具有自我关闭的功能，可防止反应器中的物料进入原料管道污染其中的物料。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (3)
1.一种压力感应自密封喷头，其特征在于，主体分为头部模块和旋转机架两部分，两部分通过螺纹装配；
其中头部模块由喷头模块(1)、底座(2)、推进器(3)、滑环(4)、弹簧(5)、螺钉(14)和挡片(15)构成；所述喷头模块(1)由多个单块组成，每个单块底部都设计有滑块(17)；所述底座(2)呈中空圆柱状，其壁轴向端面设有多个滑槽，滑块(17)与滑槽配合，并可沿着滑槽自由滑动；喷头模块(1)每个单块内部还设计有滑动销(18)，所述推进器(3)设置于底座(2)内部，由锥形头部和圆柱杆尾部组成，头部锥形外壁上设置有多个斜滑槽(19)，所述滑动销(18)与推进器(3)头部的斜滑槽(19)配合，使机构形成一个整体；所述滑环(4)由外圆环和内圆环组成，内外圆环之间采用支架连接，所述推进器(3)尾部的圆柱杆与滑环(4)中心的内圆环配合形成滑动机构，滑环(4)外圆环外周面与底座(2)的圆柱内腔配合，将推进器(3)约束在头部模块的中心轴线上；推进器(3)后端设有内螺纹孔，利用螺钉(14)将挡片(15)固定在推进器(3)尾部后端；在挡片(15)和滑环(4)间装配有弹簧(5)，形成弹性约束，压缩弹簧(5)时，挡片(15)与给水管(11)内壁面分离，形成过水间隙；
旋转机架由挡圈(6)、密封环(7)、推力轴承(8)、壳体(9)、支架(10)、给水管(11)、深沟球轴承(12)和快速接头(13)构成；所述旋转机架主要是为喷头提供旋转支撑和密封，壳体(9)通过内部的推力轴承(8)和深沟球轴承(12)将给水管(11)固定在中心轴线处，使给水管(11)可绕中心轴线转动；挡圈(6)通过螺纹配合设置于壳体(9)内并将推力轴承(8)安装固定在壳体(9)内部，密封环(7)设置于挡圈(6)和给水管(11)之间，防止外部粉尘和液体进入壳体(9)内部；给水管(11)尾部设置有外螺纹，其与壳体(9)内表面构成的间隙形成了对流体的动态密封，在给水管(11)转动过程中阻止流体从缝隙泄漏，少量的流出的液体由壳体(9)尾部的孔洞流出。
2.根据权利要求1所述的压力感应自密封喷头，其特征在于，头部模块和旋转机架两部分通过底座(2)和给水管(11)的螺纹进行装配形成整体结构，并将滑环(4)固定于底座(2)的圆柱内腔中；旋转机架整体由支架(10)固定安装在需要工作部位。
3.根据权利要求2所述的压力感应自密封喷头，其特征在于，所述喷头模块(1)的单块数量是六块，所述底座(2)端面的滑槽数量是六个，所述推进器(3)头部斜滑槽(19)数量是六个。
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