渦流高頻震蕩脈沖高壓水射流清洗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種利用渦流高頻震蕩脈沖技術的脈沖高壓水射流清洗裝置，按照本實用新型專利技術提供的技術方案，在高壓水發生裝置的上面設置渦流發生裝置，所述渦流發生裝置上有微型空氣壓縮機，在高壓水發生裝置上同時設置電器控制裝置；所述渦流發生裝置利用傳輸電纜與渦流換能振子連接，在渦流換能振子的下面設置渦流震蕩脈沖射流噴頭；所述渦流換能振子與渦流震蕩脈沖射流噴頭均安裝于支架上，所述支架安裝于脈沖高壓水射流清洗小車上，在渦流換能振子側面的支架上設置氣動旋轉裝置、幅寬調節器及靶距調節器。本實用新型專利技術有效的將渦流技術、脈沖震蕩、高壓水射流及高效執行機構等技術原理綜合利用，提高了普通高壓水射流的清除效果。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種利用渦流高頻震蕩脈沖技術的脈沖高壓水射流清洗裝置，適 用于產生渦流高頻震蕩脈沖高壓水射流，應用于工業清洗、表面涂層剝離、除銹、除漆等工 業應用。
技術介紹
高壓水射流技術及裝備是近20年來發展起來的，廣泛地應用于工業清洗、切割、 除毛刺、表面涂層剝離、除銹除漆等的新技術。按射流的形成和特征，高壓水射流可分為連 續純水射流、磨料水射流、空穴射流等。在一般的工業清洗中，絕大多數都是采用連續高壓 純水射流。在除銹、除漆及表面涂層剝離等工作領域，所需高壓水的壓力一般都在150 250Mpa，而在清除一些較硬的金屬涂層及除毛刺等工作，則更需要高達350 420Mpa的連 續高壓純水射流才能完成。連續高壓水射流技術具有某些使高壓水發生系統昂貴和笨重的缺點。所以，噴嘴、 水管道和配件體積大、笨重而且昂貴。為了提供超高壓水射流，需要昂貴的超高壓水泵，這 種超高壓泵及設備的高制造成本和高運行成本，且存在效率低，高能耗等不足，因此這兩個 方面進一步增加了成本。由于連續高壓純水射流的缺點，近年來，開發了一種超聲脈動噴咀，以提供非連 續，或稱之為“子彈”的高頻脈沖水射流。由于水錘現象引起的打擊力，通過水射流的高頻 震蕩脈沖得到的打擊力的放大倍率約為3到5倍。所以，為了達到同樣的清洗能力，振動噴 嘴只需要用功率小3到5倍的壓力源運轉。由于脈沖噴嘴可以與更小和更便宜的泵一起使 用，所以它比連續流水射流噴嘴更經濟。另外，因為使用超聲噴咀。所以，噴嘴，管道和配件 中的水射流壓力非常小，因而可以將超聲噴嘴設計成更輕，不那么笨重和更便宜。在現有的超聲波高壓水射流裝置中，加拿大專利Canada Patent PatentNo. 16791-1PCT，(Vijay ；Ren ；Baolin，等)，中國專利 ZL200380110662. 4。提供了一 種比前述更有效的超聲波脈沖水射流裝置，如與傳統的連續高壓純水射流裝置相比，在清 洗效果方面有較大的優勢，降低了一定的射流壓力和能耗。盡管加拿大專利Patent No. 16791-1PCT，(Vijay ； Ren ；Baolin，等)，和美國專利 5，154，347中描述的超聲波水射流噴咀和裝置代表了水射流切割和清洗技術中的實質性突 破，但本技術的申請人發現進一步完善和改進是有很大的空間的，美國專利5，154，347 中描述的超聲波水射流噴咀由于只與傳統的高壓水發生裝置結合使用，實用證明其不是最 佳的。所以需要設計一種充分利用和轉換超聲波能量的更有效的超聲波噴咀和高效率執行 裝置。加拿大專利Patent No. 16791-1PCT，(Vijay ； Ren ；Baolin，等)中描述的超聲射水器 由于原理和結構的原因。還存在以下各種問題和缺點1、單噴咀噴頭的清洗效果很好，可提高效果3到5倍，但由于其一次噴射只有5毫 米寬，能量損失大，其效率較低；2、脈沖功率及頻率隨負載變化較大，因此無法形成穩定的 脈沖震蕩射流；3、變幅桿是由一般鈦合金制成，運行一段時間后表面會形成空化侵蝕，使用壽命短。實踐證明需要進一步改進超聲噴頭的結構設計以及高效的脈沖射流執行機構設 計，以提高其清洗效率。從震蕩頻率負載匹配入手，建立自動跟蹤頻率鎖相，從流體動力 學及振動學的觀點使其更有效的與渦流產生高頻震蕩脈沖的效果，以達到更有效地表面清 洗，剝離，除銹、除漆的效率，并提供一種更為用戶著想的，方便實用的渦流發生設備。因此，為了改進前述缺點，本技術提供了一種更有效的渦流高頻震蕩脈沖高 壓水射流清洗裝置。
技術實現思路
本技術的目的是為解決上面指出的現有技術裝置的不足之處，提出了一種基 于渦流高頻振蕩脈沖射流配以高效執行機構的渦流高頻振蕩脈沖高壓水射流清洗裝置，將 渦流發生器的渦流振動轉換成高頻機械震蕩，當該高頻機械震蕩脈沖引入高壓水射流中， 并與渦流噴頭混合后產生高頻脈沖震蕩射流，配以高效的曲柄搖桿機構清洗小車，它能夠 給予水射流每秒數千次到上萬次的渦流震蕩脈沖(15KH到25KH)，以提供一種非連續，或” 子彈束”式的渦流高頻震蕩脈沖射流束。充分利用高壓水射流和渦流震蕩的能量及其高效 的搖擺執行機構，在清洗小車內形成穩定的渦流高頻震蕩脈沖射流束。該連續的渦流高頻 震蕩脈沖射流束給予待清洗的表面以高頻水錘打擊力及沖蝕力，從而提高了射流的能量效 率，單噴頭除漆效率達2米2/小時，在70Mpa壓力下即可去毛刺。強化了脈沖射流對材料 表面的沖蝕和破碎作用，大大地降低了能耗，降低了設備的制造成本和運行維護費用；提高 了該設備的機動性、野外作業的能力及清洗效率。按照本技術提供的技術方案，在高壓水發生裝置的上面設置渦流發生裝置， 所述渦流發生裝置上有微型空氣壓縮機，在高壓水發生裝置上同時設置電器控制裝置；所 述渦流發生裝置利用傳輸電纜與渦流換能振子連接，在渦流換能振子的下面設置渦流震蕩 脈沖射流噴頭；所述渦流換能振子與渦流震蕩脈沖射流噴頭均安裝于支架上，所述支架安 裝于脈沖高壓水射流清洗小車上，在渦流換能振子側面的支架上設置氣動旋轉裝置、幅寬 調節器及靶距調節器；并且所述靶距調節器位于渦流換能振子的側面上方，所述幅寬調節 器與靶距調節器間有搖桿，在所述幅寬調節器上設置曲柄，所述曲柄與所述氣動旋轉裝置 連接；在所述渦流震蕩脈沖射流噴頭中有震蕩腔及變幅桿，在渦流震蕩脈沖射流噴頭的出 口端有渦流震蕩噴頭出口 ；在渦流震蕩脈沖射流噴頭上設置與震蕩腔連通的脈沖射流入 口 ；在高壓水發生裝置的側面設置水箱，在高壓水發生裝置上利用高壓管路與脈沖射流入 口連接，在高壓管路上設置調壓閥。在所述靶距調節器中，齒輪與齒條嚙合，在齒輪的轉軸上設置起鎖緊作用的鎖緊 螺母，所述齒條與支架固定連接，所述渦流換能振子及渦流震蕩脈沖射流噴頭均安裝于所 述支架上。所述變幅桿上由高強度不銹鋼制成，在所述變幅桿上設置從一端到另一端逐步 減小直徑的階梯狀結構，在變幅桿的最小端為圓錐形。在脈沖高壓水射流清洗小車的下面 設置行走機構。在支架上設置速度調節器。本技術有效的將渦流技術、脈沖震蕩、高壓水射流、高效執行機構等技術原理 綜合利用，由于重復的高頻水錘作用，提高了普通高壓水射流的清除效果，以便更有效地清 洗和去除大的表面的涂層，強化了脈沖射流對物體表面的打擊力和清除能力。可廣泛用于清洗、除銹、除漆、除垢、涂層剝離等工業應用。具有機動性強，操作簡便、適應面廣，安全實 用，和節能減排的特點。本技術與現有的渦流射流發生器相比具有以下的優點1、采用渦流高頻震蕩脈沖高壓水射流技術，產生高頻震蕩脈沖射流，提高能量轉 換效能，大大降低使用壓力，降低制造成本和運行維護費用，節能減排；2、微型空壓機提供冷卻壓縮空氣源和氣動馬達旋轉裝置氣源，機動性強，效率高， 安全可靠；3、脈沖水射流高效清洗小車采用氣動馬達旋轉裝置，配以曲柄搖桿機構，簡單可 靠，輕便實用，機動性強，清洗效率高。4、采用特別設計的高強度不銹鋼聚能型變幅桿，產生高頻震蕩脈沖源，并延長使 用壽命。附圖說明圖1是技術的系統實施方案及流程示意圖；圖2是本技術的脈沖射流清洗小車的結構示意圖；圖3是本技術的渦流換能振子、變幅桿的結構剖視圖；圖4是本技術的渦流共振射流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種渦流高頻震蕩脈沖高壓水射流清洗裝置，在高壓水發生裝置（１）的上面設置渦流發生裝置（２），所述渦流發生裝置（２）上有微型空氣壓縮機（２１），在高壓水發生裝置（１）上同時設置電器控制裝置（７）；其特征是：所述渦流發生裝置（２）利用傳輸電纜（６）與渦流換能振子（３）連接，在渦流換能振子（３）的下面設置渦流震蕩脈沖射流噴頭（４）；所述渦流換能振子（３）與渦流震蕩脈沖射流噴頭（４）均安裝于支架上，所述支架安裝于脈沖高壓水射流清洗小車（５）上，在渦流換能振子（３）側面的支架上設置氣動旋轉裝置（８）、幅寬調節器（１０）及靶距調節器（１１）；并且所述靶距調節器（１１）位于渦流換能振子（３）的側面上方，所述幅寬調節器（１０）與靶距調節器（１１）間有搖桿（１３），在所述幅寬調節器（１０）上設置曲柄（１２），所述曲柄（１２）與所述氣動旋轉裝置（８）連接；在所述渦流震蕩脈沖射流噴頭（４）中有震蕩腔（１８）及變幅桿（１９），在渦流震蕩脈沖射流噴頭（４）的出口端有渦流震蕩噴頭出口（１６）；在渦流震蕩脈沖射流噴頭（４）上設置與震蕩腔（１８）連通的脈沖射流入口（１７）；在高壓水發生裝置（１）的側面設置水箱（２３），在高壓水發生裝置（１）上利用高壓管路（２４）與脈沖射流入口（１７）連接，在高壓管路（２４）上設置調壓閥（２５）。...

【技術特征摘要】
一種渦流高頻震蕩脈沖高壓水射流清洗裝置，在高壓水發生裝置(1)的上面設置渦流發生裝置(2)，所述渦流發生裝置(2)上有微型空氣壓縮機(21)，在高壓水發生裝置(1)上同時設置電器控制裝置(7)；其特征是所述渦流發生裝置(2)利用傳輸電纜(6)與渦流換能振子(3)連接，在渦流換能振子(3)的下面設置渦流震蕩脈沖射流噴頭(4)；所述渦流換能振子(3)與渦流震蕩脈沖射流噴頭(4)均安裝于支架上，所述支架安裝于脈沖高壓水射流清洗小車(5)上，在渦流換能振子(3)側面的支架上設置氣動旋轉裝置(8)、幅寬調節器(10)及靶距調節器(11)；并且所述靶距調節器(11)位于渦流換能振子(3)的側面上方，所述幅寬調節器(10)與靶距調節器(11)間有搖桿(13)，在所述幅寬調節器(10)上設置曲柄(12)，所述曲柄(12)與所述氣動旋轉裝置(8)連接；在所述渦流震蕩脈沖射流噴頭(4)中有震蕩腔(18)及變幅桿(19)，在渦流震蕩脈沖射流噴頭(4)的出口端有渦流震蕩噴頭出口(16)；在渦流震蕩脈沖射流噴頭(4)上設置與震蕩腔(18...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任保林，
申請(專利權)人：任保林，
類型：實用新型
國別省市：36[中國|江西]