CN1544206A - 结合同轴吸入式喷砂枪的水喷砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结合同轴吸入式气动喷砂枪的水喷砂装置，它的主要原理是同轴吸入式喷砂枪产生的气动喷砂射流与高压高速水射流相互交叉混合形成带有砂料的水喷砂射流。本发明所形成的水喷砂射流比纯水射流磨削能力强，能耗低。对比其它原理的水喷砂装置所形成的水喷砂射流不仅速度快含砂量大，而且装置结构轻便。

Description

结合同轴吸入式喷砂枪的水喷砂装置

本发明涉及一种水喷砂装置，是由同轴吸入式气动喷砂枪向高压水射流供料并混合形成水喷砂射流的装置。属于射流技术，主要应用于工业表面工程的预处理工艺。

所谓水喷砂或称磨料射流，就是在水射流中混入磨料砂，目的是增强射流的作用能力。水喷砂大大提高了液体射流的作用效果，使得射流在较低压力下即可进行除锈、清砂及切割作业；或者在同等压力下，极大地增加作业速度或效率。

水喷砂的关键是射流中砂料的存在。而砂料的引入方式很多，已有技术中包括前混合式、引射式、外部混合式等。1)所谓前混合式，是指砂料先与液体(通常是水)在砂料罐中混合，再加压送至喷嘴；采用这种方式，水与砂料混合的比较好，缺点是设备磨损比较大；2)引射式依据水喷射器的抽吸原理，将砂料颗粒引入液体射流中，依靠高速液体射流给砂料颗粒加速形成砂水射流；该方式中，砂料的引射和加速的动能来自单一的水射流，故存在砂料引射量小和喷射速度下降的缺点；3)外混合式则为独自的喷砂射流与液体射流在到达工作表面之前交叉混合。这种方式中喷砂射流通常是指气动喷砂射流。本发明所采用的水喷砂方法就属于这种气动喷砂射流与高压水喷射射流交叉外混合的引入方式。

采用外混合方式的水喷砂现有技术中，独立砂流的形成装置主要是采用压入式喷砂装置。而另一种喷砂装置——吸入式喷砂装置在高效水喷砂技术中没有使用。这是因为通常的吸入式喷砂装置与压入式喷砂装置相比较出砂量明显小，喷砂速度也较慢。虽然压入式喷砂装置出砂量和喷砂速度优势明显，但也有其明显的缺点，缺点是装置中的高压储砂罐使得设备系统笨重庞大，供砂不连续，劳动强度大。

本发明的目的就是要解决现有技术的水喷砂装置，特别是外混式水喷砂方式中，供砂源采用压入式喷砂装置所带来的缺点。提供一种与现有技术的工作效率相当，但却不再是设备系统笨重庞大、实现供砂连续而且劳动强度较小的新的水喷砂方式及设备系统。

本发明的目的是这样实现的：采用同轴吸入式喷砂枪(专利申请号03279845.8)作为独立的喷砂射流形成装置。自装置出砂口喷出的喷砂射流，与高压水射流交叉混合形成水喷砂射流。

同轴吸入式喷砂枪，采用吸入式气动喷砂原理，它的喷气嘴呈环缝状布置在砂料飞行通道的周围管壁上，环缝状喷气嘴喷出的锥状自封闭空气射流可在引砂方向产生极强的负压效应，加之引砂管与喷砂嘴和喷气嘴对称中心同轴，砂料飞行通道畅通。所以，同轴吸入式喷砂枪不仅具有吸入式喷砂装置结构轻巧简单、出砂连续、使用轻便等特点外，还具有与压入式喷砂装置相当的出砂量和喷砂速度。

本发明中，同轴吸入式喷砂枪喷出的喷砂射流与高压高速喷水枪喷出的纯水射流在空中交叉，使之充分混合形成满足工程需要的水喷砂射流。

本发明由于采用了同轴吸入式喷砂枪作为砂料外混合的独立引砂源，同轴吸入式喷砂枪所具有的优点，同样也会体现在本发明的装置上。本发明所涉及的水喷砂装置与现有水喷砂技术相比较具有以下优点：

1)它克服了前混合砂料引入方式的水喷砂设备所存在的磨损严重的问题。本发明只在同轴吸入式喷砂枪喷砂嘴到出砂管口的有限管路中存在轻微磨损；

2)克服了水射流引射方式的水喷砂装置所固有的砂量稀少的缺点。同轴吸入式喷砂枪的特点之一就是出砂量大，作为独立供砂装置，当然会使最终形成的水射流的含砂量较高；

3)也克服了同为外混合的砂料引入方式的压入式喷砂装置所带来的设备笨重庞大、供砂不连续和劳动强度大的不足。同轴吸入式喷砂枪没有压力砂罐，砂料运行的大部分过程处于负压环境中。与砂料接触的设备部件，不需要作严格的耐压耐磨性设计。所以，设备系统轻便灵活；

4)砂料流在与高压水射流交叉混合前已经具有了相当的初速度。同轴吸入式喷砂枪内部的锥状空气射流在汇聚后具有很强的加速砂料流的作用。所以，以比较高的初速度与高压水射流混合，有助于提高水喷砂射流的最终工作效率。

下面结合附图1进一步说明本发明的工作原理。附图1是一种应用本发明的实施例。

该实施例组成的设备系统包括：压缩空气源(1)，储砂桶(2)，砂量及补气调节器(3)，同轴吸入式喷砂枪(4)，高压水泵站(5)，高压高速喷水枪(6)，引砂管(7)，出砂管(8)，以及高压供气管(9)和高压输水管(10)等组成。

压缩空气源(1)产生的压缩空气沿高压供气管(9)送至同轴吸入式喷砂枪(4)；在同轴吸入式喷砂枪(4)内部锥状空气射流的作用下，在引砂管(7)方向产生强负压效应；储砂桶(2)中的砂料经过砂量及补气调节器(3)调节后进入引砂管(7)形成朝向同轴吸入式喷砂枪(4)方向的砂气悬浮流动；砂流经过同轴吸入式喷砂枪(4)后，被空气射流加速形成喷砂射流从出砂管喷出；布置在出砂管口的高压高速水喷射枪通过高压输水管(10)接通高压水泵站(5)喷射出高压高速纯水射流，该纯水射流与喷砂射流交叉混合，从而形成威力强大的水喷砂射流。

Claims (2)

1.一种采用外混合方式的水喷砂装置，其特征是独立供砂射流也就是气动喷砂射流由同轴吸入式喷砂枪提供。

2.根据权利要求1所述的水喷砂装置，其特征在于：高压高速喷水射流与同轴吸入式喷砂枪喷出的气动喷砂射流相互交叉混合形成水喷砂射流。

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