CN112571301A - 一种磨料水射流喷头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶除锈清洗领域，公开了一种磨料水射流喷头，包括喷管、转换阀体；转换阀体上部管道内安装的轴承，连接管道上方与带有进水管的固定法兰连接；所述喷管上的喷口，与相对位置安装的喷管的喷口角度分别指向转换阀体和背向转换阀体，所述转换阀体内部有阀芯，阀芯有两个中心对称的螺旋面，阀芯可在磨料水射流冲击形成的反作用力驱动下以一定速度转动；所述连接管道与轴承配合，所述轴承外侧与转换阀体上部内侧配合，转换阀体上部外侧加有锁紧装置，所述法兰盘进水管的上部安装三通管。本发明装置相邻的喷管交替喷射磨料水射流时，转换阀体随之正反向转动。

Description

一种磨料水射流喷头

技术领域

本发明属于高压磨料水射流喷射技术领域，具体涉及一种磨料水射流喷头。

背景技术

我国目前船舶除锈防锈行业多采用喷砂除锈的方式，喷砂除锈的方式会产生大量的粉尘污染，不符合蓝天保卫战的环保要求，而超高压纯水射流技术，压力要求高，设备体积庞大，能耗高。

现有的船舶除锈设备，水射流喷头相对固定，在进行除锈时，水射流喷头不能灵活地进行角度的变化。比如专利一种船舶的高压水射流除锈工艺公开了船体除锈的方法，其存在以下问题1、水射流喷头不能够多角度贴合船舶表面进行除锈，导致除锈的质量不高。2、对于部分凹凸不平船体表面，有许多垂直喷射不到的死角，3、对控制要求较高，需要机器人横向和纵向行走的方式。4、对于一些曲面上的部分锈点不能很好地除去。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服船体曲面和凹凸不平表面位置除锈不干净不彻底的问题；用磨料水射流替代喷砂除锈的方式，解决喷砂除锈不环保问题以及除锈后的锈漆回收问题。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

一种磨料水射流喷头，包括喷管与喷管连接的转换阀体、所述转换阀体上部管道内安装轴承，轴承与连接管道外表面配合，连接管道上方与带有进水管的法兰连接，法兰上部的进水口与三通管相连，所述转换阀体上对称连接有四个以上喷管，每个喷管上设有喷口，喷口的中心线与喷管轴心线呈一定角度，位置相对安装的喷管的喷口分别指向转换阀体和背离转换阀体，所述转换阀体内部安装阀芯，阀芯具有两个中心对称的螺旋面；所述连接管道与轴承配合，所述轴承外侧与转换阀体上部内侧配合，转换阀体上部外侧加有锁紧装置；所述法兰盘进水管的上部安装有进水管道；所述的法兰盘上设有喷头罩。

优选的，所述进水管道为三通管或直通管。

优选的，相对位置喷管上的喷口方向相反，当位置相对的喷管喷水射流时，旋转的水射流会形成若干同心圆，喷头移动时会形成以最大同心圆直径为宽度的包络面轨迹，同时水射流的冲击反作用力会带动转换阀体一起转动。

优选的，所述转换阀体内安装具有两个中心对称螺旋面的阀芯，当进水管的水流喷向阀芯螺旋面时会使阀芯朝着一个方向以转动，位置相邻的喷管交替喷射磨料水射流产生反向冲击力。

优选的，所述转换阀体上部的内侧与轴承配合，轴承内圈与连接管道配合，转换阀体与连接管道能相对转动。

优选的，所述转换阀体上部的外侧有锁紧装置，所述锁紧装置两端带有螺栓连接，所述轴承的外圈通过锁紧装置与转换阀体外侧连接。

优选的，所述连接管道下端外径比转换阀体上部内径小，连接管道下端处开有环形小槽，环形小槽上套有密封圈，密封圈的外侧与转换阀体上端内侧的环形小槽配合。

优选的，所述喷头罩下方带有软质圆垫圈。

优选的，所述喷头罩下部有负压吸附口。

优选的，所述喷头罩的内部安装有环形加强板。

本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果：

1、本发明主要用于船体外表面的锈、漆、海洋生物以及海洋生物产生的钙化物、碱、垢等物质的去除。

2、本发明的水射流喷头位置相对喷管上喷管与喷头垂直面成一定角度，且与相对安装的喷管的角度分别指向转换阀体和背向转换阀体，喷出的水射流之间没有间隙，使水射流清洗过后的金属表面不会留有锈点。

3、本发明的喷管上的喷管都与喷头垂直面成一定角度，位置相对的喷管方向相反，喷水时水射流的反向冲击力会带动转换阀体一起转动。

4、本发明转换阀体中的阀芯有两个中心对称的螺旋面，在连接管道(5)喷出高压水后会在水流的作用下以一定速度朝一个方向转动，会同时堵上相对位置的喷管入口，位置相邻的喷管交替喷射水射流产生反向冲击力，在交替水射流的反冲击力的作用下，转换阀体会正反旋转，可以将一个方向旋转喷射除不到的死角锈点除去，使除锈包络面更加立体全面，提升凹凸不平的平面和一些曲面部位除锈效果，同时只需将水射流喷头的中心线与被清洗面的法线重合即可，减少磨料水射流喷头角度变换频率。

5、本发明采用将转换阀体上方的内侧与轴承外圈配合，轴承内圈与连接管道配合，使转换阀体与连接管道的可以相对转动。外侧有锁紧装置，可使转换阀体与连接管道相对旋转的同时不会因为水射流的冲击力而脱落。连接管道下端和转换阀体上端内侧开有深度相同的环形小槽，使用密封圈配合使阀体内水不会逆流。

6、本发明的水射流喷头罩部位采用软质圆垫圈使喷头罩与清洗面贴合更好，喷头罩下部有负压吸附口，用于吸附磨料水锈漆等混合物。

7、本发明的水射流喷头罩内部安装有环形加强板，可以加强喷头罩整体强度，阻挡喷射到被清洗面而飞溅的水和磨料，实现部分磨料和水的二次利用。

8、本发明中带有法兰的管道上端可以连接直通管，也可以连接三通管，三通管可以同时加水和磨料；可实现磨料水射流和纯水射流的转换。

9、本发明的水射流喷头覆盖范围大，提升除锈除漆效率。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构局部剖视图；

图2为本发明实施例转换阀体内部俯视图；

图3为本发明实施例转换阀体与连接管道连接剖视图；

图4为本发明实施例磨料水射流喷头底部试图；

图5为本发明实施例喷管喷口指向转换阀体的喷口方向示意图；

图6为本发明实施例喷管喷口背离转换阀体的喷口方向示意图；

图7为本发明实施例磨料水射流喷头整体外观图；

图8为本发明实施例纯水射流喷管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施案例一

如图1和图7所示的一种磨料水射流喷头，其结构包括喷管、与喷管连接的转换阀体3、所述转换阀体3上部管道内安装轴承，轴承与连接管道5外表面过盈配合，所述连接管道5上方与带有进水管的固定法兰盘6连接，固定法兰盘6的上进水口与三通管7道相连。高压水和磨料分别通过三通管7的进水管和进磨料管8进入连接管道5；所述法兰盘6与喷头罩9相连。所述三通管7可以同时加水和磨料；也接纯水射流管路，可实现磨料水射流和纯水射流的转换。

所述转换阀体3内部安装阀芯11，阀芯11具有两个中心对称的螺旋面12。

如图2、图3为转换阀体3与连接管道连接剖视图所示，转换阀体3与连接管道5用轴承相连，转换阀体3上部外侧加有锁紧装置4，所述锁紧装置4两端带有螺栓连接，所述轴承的外圈通过锁紧装置4与转换阀体外侧3连接，使用锁紧装置4可使转换阀体3与轴承的连接轴向力大于高压水射流的冲击力，防止转换阀体3脱落。所述连接管道5下端与转换阀体3上端相对位置的环形槽，环形槽内设有密封圈13，所述密封圈13外侧与转换阀体3上部环形槽相配合，防止水流倒流，同时在水射流的反向冲击力的作用下转换阀体3可以实现正反转动。

如图4为磨料水射流喷头底部试图所示，所述转换阀体3上对称连接有四个喷管2，每个喷管2有1排喷口，四个喷管2中心对称分布，每次只有两个喷管2喷射，如图5和图6所示，喷口的中心线与喷管轴心线呈一定角度，两个喷管2的喷口分别指向转换阀体3和背离转换阀体3。安装时同一直线上的两个喷管其喷口方向在水平面上方向相反。

所述带有螺旋面12的阀芯11在高压磨料水射流的作用下以一定速度沿着同一个方向转动，依次堵住相邻喷管2的进水口，当相对位置喷管2喷射时，磨料水射流动的反向冲击力会给转换阀体3一个顺时针转动的力矩，当另一对相对的内外喷管2喷射时，磨料水射流动的反向冲击力会给转换阀体3一个顺时针转动的力矩。旋转的水射流会形成若干同心圆，喷头移动时会形成以最大同心圆直径为宽度的包络面轨迹，同时水射流的冲击反作用力会带动转换阀体3一起转动。

所述喷头罩9的外圈下方安装有软质圆垫圈1，可以更好地贴合凹凸不平的平面和一些曲面的除锈面，同时为喷头罩9内部保持一定的密封性，喷头罩9上外接的负压吸附口10可以更好地吸附回收磨料锈漆等混合物，减少污染。

所述喷头罩9的内部安装有环形加强板，其增加喷头罩9的整体强度，同时阻挡被除锈面反射的水与磨料的混合物。

所述的进砂管道可以在除锈结束时首先关闭，持续进水清洗内部残留磨料。

实施例二

一种磨料水射流喷头，其结构包括喷管2、与喷管2连接的转换阀体3、转换阀体3上部管道内安装的轴承；所述轴承与连接管道5外表面配合，连接管道5上方与带有进水管的固定法兰盘6连接，固定法兰盘6上进水口与直通管相连。当直通管与固定法兰盘6上的水管连接时，此磨料水射流喷头就转换为纯水射流喷头，可以用来对其他金属或非金属外表面的清洗。直通管可实现磨料水射流和纯水射流的转换。

所述带有螺旋面12的阀芯11在高压水射流的作用下以一定速度沿着同一个方向转动，依次堵住相邻喷管2的进水口，当相对的喷管2喷射时，磨料水射流动的反向冲击力会给转换阀体3一个顺时针转动的力矩，当另一对相对的喷管2喷射时，磨料水射流动的反向冲击力会给转换阀体3一个顺时针转动的力矩。

如图3为转换阀体3与连接管道连接剖视图所示，转换阀体3与连接管道用轴承相连，使用锁紧装置4使得轴向连接力大于高压水射流的冲击力，防止转换阀体3脱落，连接管道下端与转换阀体3上端相对位置的环形槽使用密封圈13防止水流倒流。同时转换阀体3在水射流的反向冲击力的作用下转换阀体3可以实现正反转动。

如图4为磨料水射流喷头底部试图所示，所述喷管周围可以连接若干喷管2，每次有一半的喷管2喷射。如图8纯水射流喷管的每个喷管2上有3排喷口，喷口的口径也相对缩小到10毫米以下，可以使水射流的冲击力更大，清洗效果更好。位置相对喷管2，喷口角度分别指向转换阀体3和背向转换阀体3，安装时位置相对的喷管2喷口方向相反。

所述的喷头罩9的外圈安装有软质圆垫圈1，可以更好地贴合凹凸不平的平面和一些曲面，同时为喷头罩9内部保持一定的密封性，对于非污染物的清洗喷头罩9上的负压吸附口10可以不用外接负压吸附设备，喷头罩9可以防止水流四溅。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种磨料水射流喷头，包括喷管与喷管连接的转换阀体(3)、所述转换阀体(3)上部管道内安装轴承，轴承与连接管道(5)外表面配合，连接管道(5)上方与带有进水管的法兰(6)连接，法兰(6)上部的进水口与三通管(7)相连，其特征在于：所述转换阀体(3)上对称连接有四个以上喷管(2)，每个喷管(2)上设有喷口，喷口的中心线与喷管轴心线呈一定角度，位置相对安装的喷管(2)的喷口分别指向转换阀体(3)和背离转换阀体(3)，所述转换阀体(3)内部安装阀芯(11)，阀芯(11)具有两个中心对称的螺旋面(12)；所述连接管道(5)与轴承配合，所述轴承外侧与转换阀体(3)上部内侧配合，转换阀体(3)上部外侧加有锁紧装置(4)；所述法兰盘(6)进水管的上部安装有进水管道；所述的法兰盘(6)上设有喷头罩(9)。

2.根据权利要求1所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述进水管道为三通管(7)或直通管。

3.根据权利要求2所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：相对位置喷管(2)上的喷口方向相反，当位置相对的喷管(2)喷水射流时，旋转的水射流会形成若干同心圆，喷头移动时会形成以最大同心圆直径为宽度的包络面轨迹，同时水射流的冲击反作用力会带动转换阀体(3)一起转动。

4.根据权利要求3所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述转换阀体(3)内安装具有两个中心对称螺旋面(12)的阀芯(11)，当进水管的水流喷向阀芯(11)螺旋面(12)时会使阀芯(11)朝着一个方向以转动，位置相邻的喷管(2)交替喷射磨料水射流产生反向冲击力。

5.根据权利要求4所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述转换阀体(3)上部的内侧与轴承配合，轴承内圈与连接管道配合，转换阀体(3)与连接管道(5)能相对转动。

6.根据权利要求5所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述转换阀体(3)上部的外侧有锁紧装置(4)，所述锁紧装置(4)两端带有螺栓连接，所述轴承的外圈通过锁紧装置(4)与转换阀体外侧(3)连接。

7.根据权利要求6所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述连接管道(5)下端外径比转换阀体(3)上部内径小，连接管道(5)下端处开有环形小槽，环形小槽上套有密封圈(13)，密封圈(13)的外侧与转换阀体(3)上端内侧的环形小槽配合。

8.根据权利要求7所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述喷头罩(9)下方带有软质圆垫圈(1)。

9.根据权利要求8所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述喷头罩(9)下部有负压吸附口(10)。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种磨料水射流喷头，其特征在于：所述喷头罩(9)的内部安装有环形加强板。

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