CN202621343U

CN202621343U - 高压水旋转喷头

Info

Publication number: CN202621343U
Application number: CN 201220207447
Authority: CN
Inventors: 马国权; 刘钢湘; 李悦
Original assignee: 天津哈马特高压水射流技术开发有限公司
Current assignee: Tianjin Fu Lu Mechanical & Electronic Equipment Corp Ltd
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-10

Abstract

一种“高压水旋转喷头”。该旋转喷头主要用于工业设备表面污、垢清洗及金属表面预处理等。该喷头在现有高压水旋转喷头研发技术的基础上，在结构上将密封套从旋转轴进水口端穿入，旋转轴组件及旋转轴外侧的轴承、油封骨架和与之对应的油封从外壳的进水口一侧穿入；密封部分采用旋转动密封、静密封以及线密封相结合的方式，动密封采用“非接触式、间隙密封”设计，静密封采用“O”形橡胶圈与塑料挡圈组合的密封方式，线密封则是金属与金属直接接触密封；转速控制方面采用“永磁涡轮制动限速”技术，旋转头根部装有连接磁组件，连接磁组件外侧设置有一个相对静止的线性制动件；整个喷头外观更加小巧、拆装更加便捷、维护成本更低、使用寿命更长。

Description

高压水旋转喷头

技术领域

本实用新型涉及一种高压水旋转喷头，属于工业清洗技术领域，该产品在高压水清洗行业内主要用于表面清洗，包括工业设备和管道表面污、垢清洗，金属表面预处理（如：船体表面除锈、除漆、除污垢）和混凝土建筑物水力拆除、表面涂层剥离及混凝土表面拉毛处理等。

背景技术

中国工业清洗行业的产业发展起步于上世纪80年代，远远落后于具有近百年历史的欧、美等发达国家，而且最初还是以化学清洗为主。随着我国改革开放及现代化建设步伐的加快，以及国人对环境保护意识的加强，高压水射流清洗工艺正在被越来越多的企业所接受，主要原因有三个方面：（1）清洗速度快，（2）清洗效果好，（3）清洗后不会产生二次污染。

高压水旋转喷头是一种高效、多用途的水射流清洗工具，是清洗设备常备的。然而，由于我国高端机械产品制造水平与欧、美等发达国家比较还存在一定差距，到目前为止，国内所使用的该类产品几乎全部从国外进口，国内厂家还不具备生产能力，主要原因来自四个方面：（1）主要原材料质量难以保证、（2）零部件加工精度极高、（3）热处理工艺达不到要求、（4）设计理念落后或专业人才缺乏。过去几年，部分国内厂家也曾尝试过研发，但最终都没有成功，原因如下：（1）采用传统密封方式（如机械密封）旋转摩擦阻力也大、（2）喷头带压后不能正常旋转且转速很难控制、（3）实际工作压力低且使用寿命短。

发明内容

本实用新型目的是解决国内现有高压水旋转喷头在设计笨重、拆装复杂及密封装置使用寿命短等方面出现的问题，提供一种高压水旋转喷头。与国内现有高压水旋转喷头相比，本实用新型外观更加小巧、拆装更加便捷、密封效果更好、成本更低、使用寿命更长。

本实用新型提供的高压水旋转喷头，包括旋转头、连接磁组件、线性制动、旋转轴组件、入水口接头、外壳和防护罩，旋转头通过螺纹与连接磁组件连接，连接磁组件外侧设置有一个线性制动件，该线性制动件通过螺纹连接固定在外壳的前端，外壳内侧设置有环形阶梯式台阶，旋转轴组件安装在外壳内，该旋转轴组件由中空的旋转轴、中空的密封套和中空的密封杆构成，密封杆安装在密封套内，密封套安装在中空的旋转轴内，旋转轴通过轴承固定在外壳内，旋转轴的两端还装有油封骨架和与之对应的油封，旋转轴组件通过对接螺母与旋转头连接，外壳进水口一侧的油封骨架及油封通过入水口接头压紧固定，另一侧油封骨架及油封通过轴承和外壳压紧固定，外壳与入水口接头通过螺纹连接；密封套从旋转轴进水口端穿入旋转轴，并通过压紧螺母与旋转轴压紧固定，密封杆从密封套入水口端穿进，通过外壳与入水口接头的螺纹连接被压紧固定在外壳内，旋转轴组件及旋转轴外侧的轴承、油封骨架和与之对应的油封从外壳的进水口一侧穿入，并通过入水口接头固定在外壳内。

所述的对接螺母的内孔锥面与旋转轴顶部锥面之间采用金属与金属接触的线密封形式，对接螺母与旋转头内孔之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合的密封结构。

所述的密封杆和密封套之间留有间隙，密封杆外层加工有数列环形凹槽，在密封杆和入水口接头内孔端面之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合的密封结构。

所述的连接磁组件为环状并安装在旋转头根部的外周，该连接磁组件由6~8块永磁体构成，且成N、S极围绕中心轴线交替排列，连接磁组件外侧设置的相对静止的线性制动件为不锈钢套，与旋转头螺纹连接。

本实用新型的优点和积极效果：

本实用新型是要用于高压水表面清洗，通过结构和密封的完善，与现有喷头相比：（1）外观更加小巧，拆装、更换更加便捷；（2）操作更加轻便，工作效率明显提高；（3）延长密封套的使用寿命，降低喷头使用成本，密封效果更加完善；（4）本实用新型产品对于广大清洗公司而言，本产品更实用、安全、高效、便捷，即节省了资金投入，又提高了清洗工具的使用效率。

附图说明

图1是高压水旋转喷头装配示意图；

图2是旋转喷头中的旋转头和对接螺母连接密封示意图；

图3是旋转喷头中的对接螺母和旋转轴连接密封示意图；

图4是旋转喷头中的永磁涡轮制动限速结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是旋转喷头中的旋转轴组件示意图；

图7是图6中的A处局部放大示意图；

图8是图6中的B处局部放大示意图；

图9是高压水旋转喷头工作过程示意图。

图中，1、保护帽，2、旋转头，3、连接磁组件，4、对接螺母，5、线性制动件，6、防护罩，7、轴，8、油封骨架Ⅰ，9、外壳，10、轴承，11、密封套，12、密封杆，13、轴承，14、油封骨架Ⅱ，15、压紧螺母，16、入水口接头，17、O形橡胶密封圈，18、O形橡胶密封圈，19、塑料挡圈，20、O形橡胶密封圈，21、O形橡胶密封圈，22、油封，23、O形橡胶密封圈，24、O形橡胶密封圈，25、O形橡胶密封圈，26、轴用弹性挡圈，27、塑料挡圈，28、O形橡胶密封圈，29、轴用弹性挡圈。

具体实施方式

实施例1：

本实用新型提供的高压水旋转喷头包括旋转头2，旋转头通过螺纹与连接磁组件3连接，连接磁组件外侧设置有一个线性制动件5，该线性制动件通过螺纹连接固定在外壳9的前端，外壳内侧设置有环形阶梯式台阶，旋转轴组件安装在外壳内，该旋转轴组件由中空的旋转轴7、中空的密封套11和中空的密封杆12构成（参见图6），密封杆安装在密封套内，密封套安装在中空的旋转轴内，旋转轴通过轴承10和13固定在外壳内，旋转轴的两端还装有油封骨架I（零件8）、油封骨架II（零件14）和与之对应的油封22，旋转轴组件通过对接螺母4与旋转头2连接，旋转头的前端还设置有保护帽1，外壳进水口一侧的油封骨架II（零件14）及油封22通过入水口接头16压紧固定，另一侧油封骨架I（零件8）及油封通过轴承10和外壳9压紧固定，外壳与入水口接头通过螺纹连接；密封套从旋转轴进水口端穿入旋转轴，并通过压紧螺母15与旋转轴压紧固定，密封杆从密封套入水口端穿进，通过外壳与入水口接头16的螺纹连接被压紧固定在外壳内，旋转轴组件及旋转轴外侧的轴承、油封骨架和与之对应的油封从外壳的进水口一侧穿入，并通过入水口接头固定在外壳内。防护罩6通过轴用弹性挡圈29固定在外壳外面，保护帽通过螺栓固定在旋转头上面。

对接螺母4与旋转头2内孔之间采用“O”形橡胶密封圈28与塑料挡圈27组合密封（参见图2），对接螺母的内孔锥面与旋转轴顶部锥面之间采用金属与金属接触的线密封形式（参见图3）。外壳进水口一侧的油封骨架II（零件14）及油封22通过入水口接头16压紧固定，另一侧油封骨架I（零件8）及油封通过轴承和外壳压紧固定。

所述的密封杆和密封套之间留有间隙，密封杆外层加工有数列环形凹槽（参见图7），在密封杆和入水口接头内孔端面之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合的密封结构（参见图8）。

所述的连接磁组件为环状并安装在旋转头根部的外周，该连接磁组件由6~8块永磁体构成（参见图4和图5），且成N、S极围绕中心轴线交替排列，连接磁组件外侧设置的相对静止的线性制动件为不锈钢套，与旋转头螺纹连接。

本实用新型是高压清洗机组常用的一种水射流清洗工具，主要优势在于：

①本实用新型在结构上将密封套从旋转轴进水口端穿入，缩小了旋转轴的外径和长度，进而使整个旋转喷头体积缩小，减轻喷头的重量，操作时更加轻便，同时减少了密封套后端的磨损，延长密封套使用寿命，降低使用成本；

②旋转轴组件及旋转轴外侧的轴承、油封骨架和与之对应的油封从外壳的进水口一侧穿入，这样喷头的拆装更加方便，有助于易损件的更换；

③对接螺母的内孔锥面与旋转轴顶部锥面之间采用金属与金属接触的线密封形式，对接螺母与旋转头内孔之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合的密封结构，两种密封方式相结合，使旋转头与旋转轴之间的密封效果更佳；

④在旋转动密封部分采用了“非接触式间隙密封”的设计原理，即密封杆相对于密封套静止不动，密封套与旋转轴随旋转头一起旋转，密封杆和密封套之间存在间隙，两者之间理论上不存在摩擦接触，因此旋转摩擦阻力很小或几乎为零，使用寿命更长。另外，在密封杆和入水口接头内孔静密封部分采用了“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合密封的方式，不仅密封效果好，而且也弥补了对密封杆和密封套的定位公差（同轴度）要求极其苛刻的不足；

⑤在转速控制方面采用了“永磁涡轮制动限速”技术，即，在旋转头后端安装了一环形连接磁组件，当磁组件随旋转头一起围绕轴线旋转时，固定在外壳前端的线性制动件内产生电动势和涡流，通过涡流磁场和永磁体磁场的相互作用，产生切向制动力矩，从而形成限速。

本实用新型的工作过程：

参见图9，高压水经右端的入水口接头进入密封杆后流入旋转轴，而后流入旋转头，然后经旋转头上面的喷孔喷出。在整个旋转喷射过程中，密封杆、线性制动、外壳、入水口接头、防护罩、油封骨架和油封等部件都是相对静止的，旋转头、连接磁组件、旋转轴以及密封套等部件一起旋转，其旋转力来自于旋转头上面的喷孔偏心于轴线，喷射时产生的扭矩，喷头属于自旋转，不需要额外动力驱动。

Claims

1.一种高压水旋转喷头，该旋转喷头包括旋转头、连接磁组件、线性制动件、旋转轴组件、入水口接头、外壳和防护罩，旋转头通过螺纹与连接磁组件连接，连接磁组件外侧设置有一个线性制动件，该线性制动件通过螺纹连接固定在外壳的前端，外壳内侧设置有环形阶梯式台阶，旋转轴组件安装在外壳内，该旋转轴组件由中空的旋转轴、中空的密封套和中空的密封杆构成，密封杆安装在密封套内，密封套安装在中空的旋转轴内，旋转轴通过轴承固定在外壳内，旋转轴的两端还装有油封骨架和与之对应的油封，旋转轴组件通过对接螺母与旋转头连接，外壳进水口一侧的油封骨架及油封通过入水口接头压紧固定，另一侧油封骨架及油封通过轴承和外壳压紧固定，外壳与入水口接头通过螺纹连接；其特征在于：密封套从旋转轴进水口端穿入旋转轴，并通过压紧螺母与旋转轴压紧固定，密封杆从密封套入水口端穿入密封套，通过外壳与入水口接头的螺纹连接被压紧固定在外壳内，旋转轴组件及旋转轴外侧的轴承、油封骨架和与之对应的油封从外壳的进水口一侧穿入，并通过入水口接头固定在外壳内。

2.根据权利要求1所述的高压水旋转喷头，其特征在于：所述的对接螺母的内孔锥面与旋转轴顶部锥面之间采用金属与金属接触的线密封形式，对接螺母与旋转头内孔之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合的密封结构。

3.根据权利要求1所述的高压水旋转喷头，其特征在于：所述的密封杆和密封套之间留有间隙，密封杆外层加工有数列环形凹槽，在密封杆和入水口接头内孔端面之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合的密封结构。

4.根据权利要求1所述的高压水旋转喷头，其特征在于：所述的连接磁组件为环状并安装在旋转头根部的外周，该连接磁组件由6~8块永磁体构成，且成N、S极围绕中心轴线交替排列，连接磁组件外侧设置的相对静止的线性制动件为不锈钢套，与旋转头螺纹连接。