CN207823233U - 一种高压自旋转喷头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压自旋转喷头，属于高压清洗设备技术领域。该喷头包括底部呈渐缩圆锥状的空心外壳，外壳的底端具有带中心锥孔的转子底座，外壳的上端固定伸入其中的管接头，管接头的下部具有侧向旋流孔的驱动端盖，驱动端盖的底端具有渐缩的锥台，外壳内装有呈旋转体的转子，转子具有底段缩径的中心通孔，以及与锥台的锥面贴合的上旋转面、与外壳内壁接触的中段旋转面，以及约束于转子底座锥孔的球冠面。本实用新型实现了清洗面积大且射流能量大，解决了以往这二者不能兼顾的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压自旋转喷头，尤其是一种用于高压水射流清洗设备上的高压自旋转喷头，属于高压清洗设备技术领域。
背景技术
高压水射流清洗与传统的机械式、化学式清洗相比，具有无环境污染、不腐蚀金属、不损伤被清洗基体、能清洗形状和结构复杂的部件、清洗成本低、打击效率高、节约用水等诸多优点，因此在石油化工、机械、冶金、船舶、航空、交通运输、市政工程等各个领域得到应用。
喷头是水射流设备的关键元件，其功能不仅把高压泵组提供的静压转化为水的动压，而且保证射流具有优良的流动特性与动力性能。而喷头的结构是水射流技术应用中获得高能量利用率的关键因素之一。水射流是由喷头喷出后形成的高速水流束，射流流速的大小取决于喷头出口界面前后的压力差。当射流到达目标位置时，以其速度形成的能量转变成冲击压力作用在工件的表面上。水射流离开喷头后最常见的是圆柱射流，其携带射流能量最有效，冲击力最强，但在工件表面上的有效清洗面积也最小。长期以来，射流冲击力与清洗面积之间的矛盾一直难以解决。
检索可知，申请号为201320025037.0的中国专利公开了一种高智能数控喷头，包括主水管、喷头、主电机和辅电机，主水管通过连接弯管和弯头与喷头连接，主水管上进水口，进水口处连有进水接头，下部固定安装主电机从带轮，上部可转动安装辅电机从带轮；连接弯管上部可转动的安装一同步轮，下部固定安装一对张紧轮，连接弯管与弯头之间可转动连接，弯头与同步轮固定连接；主电机的主电机主带轮通过主电机传送带与主电机从带轮转动连接，带动主水管进行公转；辅电机的辅电机主带轮通过辅电机传送带与辅电机从带轮转动连接，辅电机从带轮通过传送带与张紧轮及同步轮转动连接，带动弯管和喷头绕连接弯管进行自转。然而该喷头需要借助外部两个电机实现公转与自转,结构复杂,且未能解决射流冲击力与清洗面积之间的矛盾，不适用于需要高压的清洗设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：给出一种射流冲击力强且清洗面积大的高压自旋转喷头，从而满足高压清洗的需求。
为了达到上述目的，本实用新型高压自旋转喷头基本技术方案为：包括底部呈渐缩圆锥状的空心外壳，所述外壳的底端具有带中心锥孔的转子底座，所述外壳的上端固定伸入其中的管接头，所述管接头的下部具有侧向旋流孔的驱动端盖，所述驱动端盖的底端具有渐缩的锥台，所述外壳内装有呈旋转体的转子，所述转子具有底段缩径的中心通孔，以及与所述锥台的锥面贴合的上旋转面、与所述外壳内壁接触的中段旋转面，和约束于所述转子底座锥孔的球冠面。
当高压水从管接头进入后，经过驱动端盖的侧向旋流孔使转子在绕锥台中心公转的同时，还绕自身轴线自转，水流形成公转锥和自转锥复合而成的射流，从而实现了清洗面积大且射流能量大，解决了以往这二者不能兼顾的难题。
本实用新型进一步的完善有：
所述中心锥孔由上部的上大下小进液锥和下部的上小下大喷液锥构成；
所述转子的外部由与锥台的锥面贴合的上旋转面、与外壳内壁接触的中段旋转面、约束于转子底座锥孔的球冠面，以及其相互之间的过渡连接段构成；
所述进液锥与喷液锥交接处形成与转子球冠面的球铰结构。
所述中段旋转面由锥度较大的上圆锥面和锥度较小的下圆锥面构成。
所述上圆锥面和下圆锥面的交接处与外壳内壁接触。
所述中心通孔的进入段为圆周均布的三孔结构。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是图1实施例的驱动端盖剖视结构示意图。
图3是图1实施例的转子端面结构示意图。
图4是图1实施例的转子剖面结构示意图。
具体实施方式
本实施例的高压自旋转喷头如图1、2所示，空心的外壳1底部呈渐缩的圆锥状，该外壳1的底端借助密封圈7嵌装有带中心锥孔的转子底座3，该中心锥孔由上部的上大下小进液锥3-1和下部的上小下大喷液锥3-2构成，不仅上下两锥分别具有集束和射流作用，而且能够在两锥交接处形成与转子6对应部位球冠面的球铰结构，保证了转子的自如旋转。外壳1的上端通过螺纹副并借助密封圈2固定有伸入其中的管接头4，管接头4的下部通过内螺纹孔安装具有连通管接头的中部沉孔5-2的驱动端盖5，其具体结构如图2所示，驱动端盖 5中部沉孔5-2的底部与两侧向旋流孔5-1连通，两侧向旋流孔5-1 相互平行，分别以与中心沉孔5-2相切的预定角度偏离中心沉孔5-2 的径向，从而可以引导水流由中心沉孔5-2喷出时产生对转子6理想的旋转驱动作用。驱动端盖5的底端具有渐缩的锥台5-3。外壳1内装有呈旋转体的转子6，该转子6的具体结构如图3、图4所示，其内部具有底段缩径的中心通孔6-4，可以通过集束聚能作用产生强力射流，该中心通孔6-4的进入段为图3所示圆周均布的三孔结构，因此具有良好的导流和抑制涡流的作用；转子6的外部主要由与锥台 5-3的锥面贴合的上旋转面6-3、与外壳1内壁接触的中段旋转面6-2、约束于转子底座3锥孔的球冠面6-1，以及其相互之间的过渡连接段构成。更具体而言，中段旋转面6-2由锥度较大的上圆锥面6-U和锥度较小的下圆锥面6-D构成，上圆锥面6-U和下圆锥面6-D的交接处与外壳1内壁接触，从而有利于减小摩擦阻力。
当高压水从管接头进入后，经过驱动端盖的侧向旋流孔加压喷出，外壳的空腔中形成高压涡流旋转状态的水流，使转子在绕锥台中心公转的同时，还绕自身轴线自转，水流则从转子上端进入中心孔，从下端的缩径孔喷出，并且在转子自身旋转的作用下，喷出的水流也高速旋转，形成公转锥和自转锥复合而成的射流。由于本实用新型的瞬间射流由转子自转的缩径小孔中喷出，因此具有强劲的冲击力，而整个喷头的清洗面积由转子公转圆锥轨迹与缩径小孔喷出的射流复合形成，因此远远大于缩径小孔瞬间喷出的射流面积，从而实现了清洗面积大且射流能量大，解决了以往这二者不能兼顾的难题。并且本实用新型上部驱动转子的内部流道结构实际上起到了有效减小水流涡流效应的作用，使内部流场更加稳定，而下部的锥形结构则起到了辅助射流集束的作用，有利于产生较大的射流动能和射流打击力。
试验证明，本实施例的高压自旋转喷头使用压力可达250MPa，清洗面积大，有效提高了清洗效率和质量，即可直接与高压管连接使用，也可以安装在水枪或清洗机器人上使用，性能稳定、寿命长。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种高压自旋转喷头，包括底部呈渐缩圆锥状的空心外壳，其特征在于：所述外壳的底端具有带中心锥孔的转子底座，所述外壳的上端固定伸入其中的管接头，所述管接头的下部具有侧向旋流孔的驱动端盖，所述驱动端盖的底端具有渐缩的锥台，所述外壳内装有呈旋转体的转子，所述转子具有底段缩径的中心通孔，以及与所述锥台的锥面贴合的上旋转面、与所述外壳内壁接触的中段旋转面，和约束于所述转子底座锥孔的球冠面。
2.根据权利要求1所述的高压自旋转喷头，其特征在于：所述中心锥孔由上部的上大下小进液锥和下部的上小下大喷液锥构成。
3.根据权利要求2所述的高压自旋转喷头，其特征在于：所述转子的外部由与锥台的锥面贴合的上旋转面、与外壳内壁接触的中段旋转面、约束于转子底座锥孔的球冠面，以及其相互之间的过渡连接段构成。
4.根据权利要求3所述的高压自旋转喷头，其特征在于：所述进液锥与喷液锥交接处形成与转子球冠面的球铰结构。
5.根据权利要求4所述的高压自旋转喷头，其特征在于：所述中段旋转面由锥度较大的上圆锥面和锥度较小的下圆锥面构成。
6.根据权利要求5所述的高压自旋转喷头，其特征在于：所述上圆锥面和下圆锥面的交接处与外壳内壁接触。
7.根据权利要求6所述的高压自旋转喷头，其特征在于：所述中心通孔的进入段为圆周均布的三孔结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN107876231A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-06 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种高压自旋转喷头 |
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