CN108972362A - 手持式超音速喷砂枪及其使用方法 - Google Patents

手持式超音速喷砂枪及其使用方法 Download PDF

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安东
于修水
翟光新
袁春刚
安斌
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    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
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Abstract

本发明涉及超音速喷砂枪技术领域，具体涉及一种手持式超音速喷砂枪及其使用方法，包括枪管，枪管的下端设置手柄，枪管的前端设置喷嘴，枪管的后侧设置双向阀门，所述双向阀门的上端设置双向开关，枪管的上侧设置供燃油进入的油阀，油阀的一侧设置与油管相连接的油管接口，所述枪管包括沿同一轴线方向自内向外设置的砂管、火焰管、中间管以及外管；本发明可以解决传统喷砂技术的不足，通过燃料在喷枪内燃烧室燃烧而使气体产生膨胀,从而使粒子在高温高压焰流的带动下加速,以超音速状态喷出,并能提供稳定的超音速气流，砂粒速度是传统技术的2.5～3.5倍，清理质量高、效率快、成本低，从而提高生产率，促进经济效益。

Description

手持式超音速喷砂枪及其使用方法
技术领域
本发明涉及超音速喷砂枪技术领域，具体涉及一种手持式超音速喷砂枪及其使用方法。
背景技术
喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。喷砂主要用于除锈、清砂、去垢、去毛刺、成形、表面强化、改变表面粗糙度、刻字、雕花、切割等。其应用范围遍及航空零件的成形强化到电子元件焊脚的毛化，从玻璃石料的立体喷雕到服装布料的砂磨等诸多领域。
喷砂技术起源于19世纪80年代,经过120余年的发展,现在已形成了一套比较完整的喷砂技术和设备应用体系,用途较广,并且在现代工程技术领域其用途仍在不断拓展。喷砂技术在我国的应用起步较晚,发展较慢,与世界发达国家相比还有一段差距。最常用的压入式喷砂设备，具有操作简单易学、射流稳定、加工快速、移动方便、喷砂效率高等优点，但是在比较恶劣腐蚀环境下的大型钢结构、船舶等表面清理工作中，对于难清理的钢结构表面附着的海洋生物等表现出喷砂效率低、清理等级低等缺点，所以一种喷砂效率更高、清理速度更快、清理效果更好的喷砂技术应运而生。
想要获得更大的砂粒速度，只能提高空气的流速来实现。现在提高空气流速的方式一般为通过向由薄膜隔断的容器中不断填充气体，待压力到达一定值时，薄膜破裂，容器中的带压力气体流向一段激波管，进而形成激波，其带动波后气体驱动砂粒，最终使砂粒获得一定速度。此方法操作复杂；由于薄膜材料的分散性，让其作隔断以使气体增压的方法将给安放试验件的人员带来极大的安全隐患。
因此，现在急需一种新的喷砂枪，使喷料实现超音速喷出。
发明内容
为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种手持式超音速喷砂枪及其使用方法，通过燃料在喷枪内燃烧室燃烧而使气体产生膨胀,从而使粒子在高温高压焰流的带动下加速,以超音速状态喷出，并能提供稳定的超音速气流。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：
所述手持式超音速喷砂枪，包括枪管，枪管的下端设置手柄，枪管的前端设置喷嘴，枪管的后侧设置双向阀门，所述双向阀门的上端设置双向开关，双向阀门的后端设置砂料软管接口，枪管的上侧设置供燃油进入的油阀，油阀的一侧设置与油管相连接的油管接口，所述枪管包括沿同一轴线方向自内向外设置的砂管、火焰管、中间管以及外管，火焰管的内部形成燃烧室，外管的内表面与中间管的外表面形成的环形间隙，火焰管的外表面和中间管的内表面形成环形通道，火焰管上开有径向孔，所述枪管的内侧还设置有旋流器，所述旋流器与环形通道相连通，所述手柄的下部设置主空气软管接口。
所述的手持式超音速喷砂枪的使用方法，启动期间，双向阀门的双向开关转到“启动”位置。此时，砂管和砂料软管切断，在启动期间，空气由第一空气软管接口通过软管进入到第二空气软管接口，最后进入砂管，防止枪管过热。主空气通过手柄的主空气软管接口进入超音速喷砂枪内，沿着由外管的内表面与中间管的外表面形成的环形间隙进入喷嘴。主空气中的一部分空气通过火焰管的径向孔进入燃烧室，在火焰管的内表面附近雾化，另一部分空气经至第二连接件反方向进入由中间管的内表面和火焰管的外表面所形成环形通道，进入到旋流器的螺旋通道。
燃油从储罐中通过油管接口进入油阀，调节旋钮调节大小，进入枪管。从油阀开口处，与空气混合，进入第一连接件的开口。通过第一连接件的环形通道，燃油-空气混合物进入旋流器，并与来自螺旋通道的空气汇合。旋转的空气优化了燃油-空气混合程度，并在燃烧室中稳定燃烧。当喷嘴的出口处形成稳定燃烧超音速气流，双向阀门的双向开关旋转至“工作”位置。在这种情况下，砂管与砂料软管连接，并将空气和砂料混合物送入超音速喷砂枪。
进一步优选，双向阀门的一侧设置第二空气软管接口，主空气软管接口的一侧设置第一空气软管接口，所述第一空气软管接口与第二空气软管接口通过软管相连通。
进一步优选，双向阀门通过第一连接件与枪管连接。
进一步优选，油阀的上端设置调节旋钮。
进一步优选，枪管和第二连接件通过内连接螺母相连接，喷嘴通过外连接螺母固定在第二连接件上。
进一步优选，旋流器的外侧设置使空气流旋转并供给燃烧室的螺旋通道，旋流器上设置开口。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明使用起来较为方便，可以解决传统喷砂技术的不足，通过燃料在喷枪内燃烧室燃烧而使气体产生膨胀,从而使粒子在高温高压焰流的带动下加速,以超音速状态喷出,并能提供稳定的超音速气流，砂粒速度是传统技术的2.5～3.5倍，清理质量高、效率快、成本低，从而提高生产率，促进经济效益。
附图说明
图1本发明结构示意图。
图中：1、砂料软管接口；2、双向开关；3、第一连接件；4、调节旋钮；5、油阀；6、油管接口；7、枪管；8、外管；9、中间管；10、火焰管；11、砂管；12、第二连接件；13、喷嘴；14、外连接螺母；15、内连接螺母；16、径向孔；17、旋流器；18、手柄；19、第一空气软管接口；20、主空气软管接口；21、第二空气软管接口；22、双向阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：
实施例1
如图1所示，本发明所述手持式超音速喷砂枪及其使用方法，包括枪管7，枪管7的下端设置手柄18，枪管7的前端设置喷嘴13，枪管7的后侧设置双向阀门22，双向阀门22通过第一连接件3与枪管7连接，所述双向阀门22的上端设置双向开关2，双向阀门22的后端设置砂料软管接口1，枪管7的上侧设置供燃油进入的油阀5，油阀5的一侧设置与油管相连接的油管接口6，油阀5的上端设置调节旋钮4，所述枪管7包括沿同一轴线方向自内向外设置的砂管11、火焰管10、中间管9以及外管8，火焰管10的内部形成燃烧室，外管8的内表面与中间管9的外表面形成的环形间隙，火焰管10的外表面和中间管9的内表面形成环形通道，火焰管10上开有径向孔16，所述枪管7的内侧还设置有旋流器17，所述旋流器17与环形通道相连通，旋流器17的外侧设置使空气流旋转并供给燃烧室的螺旋通道，旋流器17上设置开口，所述手柄18的下部设置主空气软管接口20。
其中，双向阀门22的一侧设置第二空气软管接口21，主空气软管接口20的一侧设置第一空气软管接口19，所述第一空气软管接口19与第二空气软管接口21通过软管相连通；枪管7和第二连接件12通过内连接螺母15相连接，喷嘴13通过外连接螺母14固定在第二连接件12上。
所述的手持式超音速喷砂枪的使用方法，启动期间，双向阀门22的双向开关2转到“启动”位置。此时，砂管11和砂料软管切断，在启动期间，空气由第一空气软管接口19通过软管进入到第二空气软管接口21，最后进入砂管11，防止枪管7过热。主空气通过手柄18的主空气软管接口20进入超音速喷砂枪内，沿着由外管8的内表面与中间管9的外表面形成的环形间隙进入喷嘴13。主空气中的一部分空气通过火焰管10的径向孔16进入燃烧室，在火焰管10的内表面附近雾化，另一部分空气经至第二连接件12反方向进入由中间管9的内表面和火焰管10的外表面所形成环形通道，进入到旋流器17的螺旋通道。
燃油从储罐中通过油管接口6进入油阀5，调节旋钮4调节大小，进入枪管7。从油阀5开口处，与空气混合，进入第一连接件3的开口。通过第一连接件3的环形通道，燃油-空气混合物进入旋流器17，并与来自螺旋通道的空气汇合。旋转的空气优化了燃油-空气混合程度，并在燃烧室中稳定燃烧。当喷嘴13的出口处形成稳定燃烧超音速气流，双向阀门22的双向开关2旋转至“工作”位置。在这种情况下，砂管11与砂料软管连接，并将空气和砂料混合物送入超音速喷砂枪。

Claims (7)

1.一种手持式超音速喷砂枪，包括枪管(7)，枪管(7)的下端设置手柄(18)，枪管(7)的前端设置喷嘴(13)，其特征在于，枪管(7)的后侧设置双向阀门(22)，所述双向阀门(22)的上端设置双向开关(2)，双向阀门(22)的后端设置砂料软管接口(1)，枪管(7)的上侧设置供燃油进入的油阀(5)，油阀(5)的一侧设置与油管相连接的油管接口(6)，所述枪管(7)包括沿同一轴线方向自内向外设置的砂管(11)、火焰管(10)、中间管(9)以及外管(8)，火焰管(10)的内部形成燃烧室，外管(8)的内表面与中间管(9)的外表面形成的环形间隙，火焰管(10)的外表面和中间管(9)的内表面形成环形通道，火焰管(10)上开有径向孔(16)，所述枪管(7)的内侧还设置有旋流器(17)，所述旋流器(17)与环形通道相连通，所述手柄(18)的下部设置主空气软管接口(20)。
2.根据权利要求1所述的手持式超音速喷砂枪，其特征在于，双向阀门(22)的一侧设置第二空气软管接口(21)，主空气软管接口(20)的一侧设置第一空气软管接口(19)，所述第一空气软管接口(19)与第二空气软管接口(21)通过软管相连通。
3.根据权利要求1所述的手持式超音速喷砂枪，其特征在于，双向阀门(22)通过第一连接件(3)与枪管(7)连接。
4.根据权利要求1所述的手持式超音速喷砂枪，其特征在于，油阀(5)的上端设置调节旋钮(4)。
5.根据权利要求1所述的手持式超音速喷砂枪，其特征在于，枪管(7)和第二连接件(12)通过内连接螺母(15)相连接，喷嘴(13)通过外连接螺母(14)固定在第二连接件(12)上。
6.根据权利要求1所述的手持式超音速喷砂枪，其特征在于，旋流器(17)的外侧设置使空气流旋转并供给燃烧室的螺旋通道，旋流器(17)上设置开口。
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的手持式超音速喷砂枪的使用方法，其特征在于，
启动期间，双向阀门(22)的双向开关(2)转到启动位置，此时，砂管(11)和砂料软管切断，在启动期间，空气由第一空气软管接口(19)通过软管进入到第二空气软管接口(21)，最后进入砂管(11)，防止枪管(7)过热，主空气通过手柄(18)的主空气软管接口(20)进入超音速喷砂枪内，沿着由外管(8)的内表面与中间管(9)的外表面形成的环形间隙进入喷嘴(13)，主空气中的一部分空气通过火焰管(10)的径向孔(16)进入燃烧室，在火焰管(10)的内表面附近雾化，另一部分空气经至第二连接件(12)反方向进入由中间管(9)的内表面和火焰管(10)的外表面所形成的环形通道，进入到旋流器(17)的螺旋通道；
燃油从储罐中通过油管接口(6)进入油阀(5)，调节旋钮(4)调节大小，进入枪管(7)，从油阀(5)开口处，与空气混合，进入第一连接件(3)的开口，通过第一连接件(3)的环形通道，燃油-空气混合物进入旋流器(17)，并与来自螺旋通道的空气汇合，旋转的空气优化了燃油-空气混合程度，并在燃烧室中稳定燃烧，当喷嘴(13)的出口处形成稳定燃烧超音速气流，双向阀门(22)的双向开关(2)旋转至工作位置，在这种情况下，砂管(11)与砂料软管连接，并将空气和砂料混合物送入超音速喷砂枪。
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CN110208149A (zh) * 2019-04-28 2019-09-06 南京航空航天大学 一种砂粒速度和方向精准可控的砂粒投放装置

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