CN114308834A - 板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置及喷射设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置及喷射设备。其中吸盘装置包括吸盘、喷射头和推力装置。吸盘包括盘体和绕设在盘体最外圈的边部结构，边部结构设有与板材表面接触贴合的密封面，盘体设置有输水口和回收口。喷射头安装在盘体内用于与穿过输水口的高压水输送管连通，喷射头喷出的高压水经由回收口排放至盘体外。推力装置安装在盘体上且其安装位置与边部结构对应，推力装置用于使边部结构的密封面与待接触的板材表面形状吻合，以构造出盘体与板材表面之间的密闭空间。本申请的技术方案的吸盘的密封面能够有效贴合平整板材表面和不平整的板材表面，降低甚至消除高压水清洁后的污水泄露问题。
Description
技术领域
本申请涉及板材表面除锈、除漆的技术领域，具体而言，涉及一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置及喷射设备。
背景技术
在船舶建造和修理过程中，船舶的板材需要大量的打磨、除锈、除漆等清洁作业。常规方法是运用大量钢砂通过压缩空气或者高压水流喷射到板材的外表面来完成打磨、除锈、除漆等清洁施工，施工过程中会排放出大量有害的钢砂小颗粒，严重危害人的健康。
随着环保要求的日益严格以及绿色造船的大力推广，目前很多船企已经使用超高压水喷射技术来替代传统钢砂打磨、除锈、除漆作业。在超高压水对板材表面清洁过程中，首先吸盘与板材表面贴合，然后超高压水输送至吸盘内对板材表面进行清洁，并通过吸盘上的回收口回收，但是，当吸盘遇到有坡度的板材表面，或者吸盘遇到有型线交叉的不平整的板材表面时，吸盘无法完全贴附板材表面，造成高压水清洁后的污水从吸盘与板材的缝隙处泄露，导致清洁后的板材表面出现大量闪锈，或者称二次污染，需要对板材进行返工清理。由此可知，现有技术的吸盘装置不仅导致清洁不彻底，而且增加了返修的成本和时间，影响施工进度。
因此，如何设计出一种能够贴合平整板材表面，也能有效贴合有型线交叉的不平整的板材表面的超高压水喷射清洁用吸盘装置，成为业内研究的热点。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其吸盘的密封面与待接触的板材表面形状吻合，能够有效贴合平整板材表面和不平整的板材表面，降低甚至消除高压水清洁后的污水泄露问题，基本杜绝污水对板材表面的二次污染，降低返工清理的风险。
本申请实施例的第二目的还在于提供一种使用上述板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置的喷射设备。
第一方面，提供了一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，包括吸盘、喷射头和推力装置。吸盘包括盘体和绕设在盘体最外圈的边部结构，边部结构设有用于与板材表面接触贴合的密封面，盘体设置有输水口和回收口。喷射头安装在盘体内，喷射头用于与穿过输水口的高压水输送管连通，喷射头喷出的高压水经由回收口排放至盘体外。推力装置安装在盘体上且其安装位置与边部结构对应，推力装置用于对边部结构施加预定数值的作用力，使边部结构的密封面与待接触的板材表面形状吻合，以构造出盘体与板材表面之间的密闭空间。
在一种可实施的方案中，吸盘的材质为可变形恢复的材料。
在一种可实施的方案中，推力装置包括固定板和至少三个顶升装置，多个顶升装置的底座端安装在固定板上，多个顶升装置的输出端与吸盘的边部结构相连。
在一种可实施的方案中，吸盘的边部结构的外表面安装有至少三个间隔预定距离的连接件，每个顶升装置的输出端与一个边部结构的一个连接件铰接，每个顶升装置的底座端与固定板铰接。
在一种可实施的方案中，每个顶升装置的输出端与吸盘的边部结构相连的位置为一个连接点，多个连接点围绕吸盘的边部间距均匀分布。
在一种可实施的方案中，回收口包括靠近边部结构的一周的盘体上设置的阵列分布的通孔，所有通孔用于与回收水流的装置连通。
在一种可实施的方案中，在吸盘的边部结构的密封面一侧设置一圈橡胶条。
在一种可实施的方案中，喷射头包括中心盘和围绕中心盘圆周分布的延伸段，中心盘和延伸段上各设置多个喷射口。
在一种可实施的方案中，喷射头的喷射方向朝吸盘的中间位置倾斜预定角度。
根据本申请的第二方面，还提供了一种板材表面超高压水喷射清洁用喷射设备，包括上述方案中的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
使用本申请的技术方案进行板材表面清洁时，将吸盘贴合至待清洁的板材表面，推力装置对吸盘的边部结构施加压力，使边部结构的密封面与板材表面紧密贴合，然后超高压水通过输水口输送给盘体内的喷射头，喷射头喷出超高压水对板材表面进行清洁，清洁后的污水及时通过回收口排出至盘体外进行回收，边部结构的密封面与板材表面紧密贴合并且配合及时的污水回收，从而降低甚至消除吸盘的盘体内的污水泄露的风险。
吸盘的密封面动态密封贴合着板材表面移动，当吸盘遇到板材表面为型线交叉的表面时，即板材表面的形状不为平面时，推力装置对吸盘的边部结构继续施加压力，使吸盘的边部结构产生变形以贴合型线交叉的表面。若是吸盘移动前行的过程中，型线交叉的板材表面发生变化，例如交叉面的角度变大，又如从不平整的表面过渡至平整的表面，在此过程中，推力装置可以实时的调整对吸盘边部结构的压力，从而使吸盘的边部结构的密封面始终与板材表面的形状处于动态吻合的状态，降低甚至消除超高压水清洁后的污水泄露问题，基本杜绝污水对板材表面的二次污染，降低返工清理的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为根据本申请实施例示出的一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置的结构示意图；
图2为图1的侧视结构示意图；
图3为图1中的一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置的底侧结构示意图；
图4为图1中一种吸盘的外部结构示意图；
图5为图1中吸盘结构内一种喷射头的喷射口朝向的示意图。
图中：10、吸盘；11、盘体；111、输水口；112、回收口；12、边部结构；121、连接件；122、密封面；1221、橡胶条；13、通孔；20、喷射头；21、中心盘；22、延伸段；23、喷射口；30、推力装置；31、固定板；32、顶升装置。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
根据本申请的第一方面，如图1-4所示，首先提供一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，包括吸盘10、喷射头20和推力装置30。吸盘10包括盘体11和绕设在盘体11最外圈的边部结构12，边部结构12设有用于与板材表面接触贴合的密封面122，盘体设置有输水口111和回收口112。喷射头20安装在盘体11内，喷射头20用于与穿过输水口111的高压水输送管连通，喷射头20喷出的高压水经由回收口112排放至盘体11外。推力装置30安装在盘体11上且其安装位置与边部结构12对应，推力装置30用于对边部结构12施加预定数值的作用力，使边部结构12的密封面122与待接触的板材表面形状吻合，以构造出盘体11与板材表面之间的密闭空间。
使用上述实施例的技术方案进行板材表面清洁时，将吸盘10贴合至待清洁的板材表面，推力装置30对吸盘10的边部结构12施加压力，使边部结构12的密封面122与板材表面紧密贴合，然后超高压水通过输水口111输送给盘体11内的喷射头20，喷射头20喷出超高压水对板材表面进行清洁，清洁后的污水及时通过回收口112排出至盘体11外进行回收，边部结构12的密封面122与板材表面紧密贴合并且配合及时的污水回收，从而降低甚至消除盘体11内的污水从边部结构12的密封面122泄露的风险。
吸盘10的密封面122动态密封贴合着板材表面移动，当吸盘10遇到板材表面为型线交叉的表面时，即板材表面的形状不为平面时，推力装置30对吸盘10的边部结构12继续施加压力，使吸盘10的边部结构12产生变形以贴合型线交叉的表面。若是吸盘10移动前行的过程中，型线交叉的板材表面发生变化，例如交叉面的角度变大，又如从不平整的表面过渡至平整的表面，在此过程中，推力装置30可以实时的调整对吸盘10边部结构12的压力，从而使吸盘10的边部结构12的密封面122始终与板材表面的形状处于动态吻合的状态，降低甚至消除超高压水清洁后的污水泄露问题，基本杜绝污水对板材表面的二次污染，降低返工清理的风险。
在一种实施方案中，吸盘10的材质为可变形恢复的材料。在本实施例的方案中，发明人的灵感来源于可变形恢复的眼镜框。可变形恢复的材料可以采用记忆金属、橡胶等。可优先采用记忆金属制作吸盘10，记忆金属在一定温度范围下发生塑性形变后，在另一温度范围又能恢复原来宏观形状的特殊金属材料。超高压水对盘体11内的板材表面冲击，会使盘体内的温度升高，在推力装置30的施压下，使用记忆金属制作的吸盘10的边部结构12更容易随着板材表面的变化产生与表面贴合的塑性变形，从而更好的贴紧板材表面。
在一种实施方案中，如图1和2所示，推力装置30包括固定板31和至少三个顶升装置32，多个顶升装置32的底座端安装在固定板31上，多个顶升装置32的输出端与吸盘10的边部结构12相连。多个顶升装置32保证对边部结构12施加压力时更均匀。顶升装置32可以采用包括但不限于液压推杆、电动推杆、液压缸等。
在一种实施方案中，如图1和2所示，吸盘10的边部结构12的外表面安装有至少三个间隔预定距离的连接件121，每个顶升装置32的输出端与一个边部结构12的一个连接件121铰接，每个顶升装置32的底座端与固定板31铰接。此处的实施方案的目的是，当吸盘10的边部结构12变形时，整个吸盘10的尺寸会产生一定程度的变化，从而导致顶升装置32也需要产生一定转动，才能保证顶升装置32与边部结构12和固定板31的连接处不发生刚性的力量对抗，从而保护保证顶升装置32，也保证边部结构12的密封面122与板材表面密封贴合。
在一种实施方案中，如图1和2所示，每个顶升装置32的输出端与吸盘10的边部结构12相连的位置为一个连接点，多个连接点围绕吸盘10的边部间距均匀分布，间距均匀分布的连接点易于均衡的对边部结构12施加压力。
在一种实施方案中，如图4所示，回收口112包括靠近边部结构12的一周的盘体11上设置的阵列分布的通孔13，所有通孔13用于与回收水流的装置连通。靠近边部结构12的一周的盘体11上设置的阵列分布的通孔，能够使盘体11内清洁后的超高压水在达到边部结构12密封面122的内部边缘位置时，被及时的从一圈的通孔中抽出，尽量达到清洁污水随时产生随时回收的目的，以尽可能的防止盘体11内超高压水流过多对边部结构12与板体表面的密封面122冲击，从而尽可能消除超高压水导致的冲击外溢。
在一种实施方案中，如图3所示，在吸盘10的边部结构12的密封面122一侧设置一圈橡胶条1221，以达到更好的贴合密封效果。例如采用记忆金属制作的吸盘10的变形效果可能低于橡胶材料，一圈橡胶条1221配置在密封面122可以进一步的弥补吸盘10边部结构12变形不到位的问题。
在一种实施方案中，如图3所示，喷射头20包括中心盘21和围绕中心盘21圆周分布的延伸段22，中心盘21和延伸段22上各设置多个喷射口23。此种喷射口23的布局方式，使超高压水对盘体11的中心位置和围绕中心的区域形成全方位的清洁。
在一种实施方案中，如图5所示，喷射头20的喷射方向朝吸盘10的中间位置倾斜预定角度。此处的喷射方向的限定，表示超高压水冲击板材表面后，其反射的水流都朝向盘体11的中心汇集，从而保证超高压水不会直接冲击至边部结构12的密封面122处，尽量降低超高压水对密封面122的密封效果的影响。
根据本申请的第二方面，还提供了一种板材表面超高压水喷射清洁用喷射设备，包括上述技术方案中的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置。
在一种实施方案中，喷射设备还包括高空车，板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置的推力装置安装在高空车上。高空车能在待清洁的板材上方进行x、y和z轴方向的空间运动，带动吸盘装置与板材表面贴合和移动。推力装置实现的是进一步紧密贴合和变形贴合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，包括：
吸盘(10)，包括盘体(11)和绕设在所述盘体(11)最外圈的边部结构(12)，所述边部结构(12)设有用于与板材表面接触贴合的密封面(122)，所述盘体(11)设置有输水口(111)和回收口(112)；
喷射头(20)，其安装在所述盘体(11)内，所述喷射头(20)用于与穿过所述输水口(111)的高压水输送管连通，所述喷射头(20)喷出的高压水经由所述回收口(112)排放至所述盘体(11)外；
推力装置(30)，其安装在所述盘体(11)上且其安装位置与所述边部结构(12)对应，所述推力装置(30)用于对所述边部结构(12)施加预定数值的作用力，使所述边部结构(12)的所述密封面(122)与待接触的板材表面形状吻合，以构造出所述盘体(11)与板材表面之间的密闭空间。
2.根据权利要求1所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，所述吸盘(10)的材质为可变形恢复的材料。
3.根据权利要求2所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，所述推力装置(30)包括固定板(31)和至少三个顶升装置(32)，多个所述顶升装置(32)的底座端安装在所述固定板(31)上，多个所述顶升装置(32)的输出端与所述吸盘(10)的所述边部结构(12)相连。
4.根据权利要求3所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，所述吸盘(10)的所述边部结构(12)的外表面安装有至少三个间隔预定距离的连接件(121)，每个所述顶升装置(32)的输出端与一个所述边部结构(12)的一个所述连接件(121)铰接，每个所述顶升装置(32)的底座端与所述固定板(31)铰接。
5.根据权利要求4所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，每个所述顶升装置(32)的输出端与所述吸盘(10)的边部结构(12)相连的位置为一个连接点，多个所述连接点围绕所述吸盘(10)的边部间距均匀分布。
6.根据权利要求1所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，所述回收口(112)包括靠近所述边部结构(12)的一周的所述盘体(11)上设置的阵列分布的通孔(13)，所有所述通孔(13)用于与回收水流的装置连通。
7.根据权利要求1所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，在所述吸盘(10)的边部结构(12)的所述密封面(122)一侧设置一圈橡胶条(1221)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，所述喷射头(20)包括中心盘(21)和围绕中心盘(21)圆周分布的延伸段(22)，所述中心盘(21)和所述延伸段(22)上各设置多个喷射口(23)。
9.根据权利要求1-7任一项所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置，其特征在于，所述喷射头(20)的喷射方向朝所述吸盘(10)的中间位置倾斜预定角度。
10.一种板材表面超高压水喷射清洁用喷射设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的板材表面超高压水喷射清洁用吸盘装置。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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