前混合式脈衝磨料氣體射流裝置的製作方法
2023-09-15 15:52:20 1
本實用新型屬於磨料氣體射流裝置領域，尤其涉及前混合式脈衝磨料氣體射流裝置。
背景技術：
目前射流領域，高壓水射流是近十幾年來得到發展迅速的一項新技術，主要應用於清洗、切割、破碎方面。但由於高壓設備成本居高不下，而且還給安全帶來隱患，因此水射流的應用也受到很大的限制。傳統的水射流相對需求壓力大，對工作環境構成限制，實際應用中廢水處理問題一直難以得到解決。
隨著技術的發展和改進，人們發現，在射流中混合和添加其他物質可以很大程度上提高射流的性能，從而演變成磨料射流。根據輸送載體的不同磨料射流分為磨料漿體射流，磨料水射流，磨料氣體射流。然而磨料漿體射流對噴嘴的要求過高，噴嘴磨損量過大且容易造成堵塞，不易精準的控制，後期設備清洗也極其麻煩。磨料水射流廢水難以處理，磨料不易回收，對靶體衝蝕會形成水層，阻礙磨料衝蝕效果。磨料氣體射流是以空氣為介質，通過空氣壓縮機增壓，高壓氣體將磨料加速，用高速的磨料粒子衝擊靶體的作業方法。現被廣泛應用於鑽孔、切割以及去毛刺等領域。磨料氣體射流以空氣為加速磨料的載體，其來源廣泛、成本低，且磨料易於回收。但是磨料氣體射流在衝蝕過程中會在衝蝕對象表面形成一層磨料層，磨料層會阻礙後段磨料粒子直接作用在靶體上，降低了磨料氣體射流的作用效果。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種前混合式脈衝磨料氣體射流裝置，本實用新型結構簡單，設計巧妙，能夠利用脈衝式磨料氣體射流衝蝕靶體，以形成更好的磨料衝蝕效果。
為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案如下：
前混合式脈衝磨料氣體射流裝置，包括空壓機和與空壓機連接的儲氣罐，所述儲氣罐與磨料罐底部通過進氣管連接，磨料罐頂部設有出料口，出料口通過葉輪式放料機構與排氣管的進料支管連接；排氣管一端與儲氣罐和磨料罐之間的進氣管連通，另一端設有噴嘴機構。
優選的，所述排氣管上設有調壓閥。
優選的，所述輪式轉盤的端面中分線與進料支管和磨料罐的出料口的軸線重合，輪式轉盤的輪周面兩側分別設有弧型護罩，料槽的槽口處向外徑向延伸設有橡膠製成的刮料片，刮料片與弧型護罩內壁接觸。
優選的，所述輪式轉盤的端面中分線與進料支管和磨料罐的出料口的軸線重合。
優選的，所述排氣管與進料支管連接處設有三通球閥。
優選的，所述進氣管與儲氣罐連接處設有第一球閥，進氣管與磨料罐連接處設有第二球閥，第一球閥和排氣管之間的進氣管上設有第一氣壓計。
優選的，所述的噴嘴機構包括與排氣管連通且設置於噴嘴固定件上的噴嘴。
優選的，所述空壓機與儲氣罐通過高壓氣管連接，高壓氣管於與儲氣罐連接處上設有第二氣壓計和第三球閥。
優選的，所述第三球閥與空壓機之間的高壓氣管上設有洩壓管，洩壓管上設有洩壓閥。
本實用新型工作原理如下：先將磨料加入磨料罐中，同時通過調壓閥調整分配排氣管和進氣管內的氣壓，使得儲氣罐對進氣管供氣後，磨料罐底部與進氣管連接處和頂部出料口處產生壓力差。儲氣罐在對進氣管供氣後，一部分氣體進入排氣管並從噴嘴噴出，同時並在進料支管與三通球閥連接處產生卷吸提料效果；另一部分氣體進入磨料罐，並在磨料罐內壓差作用下，氣體先與磨料罐內的顆粒先充分混合，並從出料口向外排出。在磨料氣體從出料口外排過程中，出料口受到轉動的輪式轉盤輪周面阻擋，所以只能射入料槽中，待盛放有磨料的料槽轉動至進料支管處時，受到卷吸提料作用，磨料與排氣管內的氣流混合，從噴嘴噴出即可。
輪式轉盤在轉動時，其輪周面同時封堵進料支管和磨料罐的出料口，同時利用料槽盛接磨料並對進料支管間歇式供料，這就使得噴嘴噴出的氣流形成「氣體-磨料氣體-氣體」的脈衝射流。氣體可以將靶體表面堆積的磨料層清除乾淨，避免了靶體表面堆積的磨料層對後續磨料氣體的衝蝕效果進行抑制。同時，採用間歇式卷吸磨料形成的磨料氣體在管路中不易造成磨料堆積堵塞。
同時，為了防止輪式轉盤在轉動時，磨料從料槽中甩出，本實用新型採用弧型護罩對輪式轉盤的輪周面進行擋料防護，同時刮料片與弧型護罩內壁接觸，可以有效防止磨料從輪式轉盤和弧型護罩之間的縫隙處漏出。具體的，兩塊弧型護罩可以通過可拆卸的方式設置在磨料罐出料口和進料支管之間。
當然，在實際應用過程中，工作人員可以通過調壓閥配合氣壓計不斷調整管道內的氣壓分配，使得管道中氣體壓力穩定輸出，能夠實現連續、穩定的脈衝式磨料氣體射流，提高了磨料氣體射流的衝蝕效果。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點：
1）磨料氣體採用噴前混合方式，磨料氣流在整體管路內的行程較短，不僅避免造成磨料在管道內堵塞堆積的現象，同時降低了磨料氣體的衝能損耗，提高磨料氣流對靶體的衝蝕效果；
2）採用間歇式供給磨料，使得噴嘴噴出「氣體-磨料氣體-氣體」形式的脈衝射流，氣體可以將上段次磨料氣體衝蝕後在靶體表面堆積的磨料層清除乾淨，避免了靶體表面堆積的磨料層對下段次磨料氣體的衝蝕效果進行抑制；
3）採用轉盤式擋料結構，並通過伺服電機控制擋料頻率，進而實現對射流脈衝頻率的控制，成本低廉，操作方便。
附圖說明
圖1為具體實施方式中前混合式脈衝磨料氣體射流裝置的結構示意圖；
圖2為圖1中葉輪式放料機構的結構示意圖；
圖3為圖2所示葉輪式放料機構的側視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
如圖1-3所示，前混合式脈衝磨料氣體射流裝置，包括空壓機1和與空壓機連接的儲氣罐2，空壓機1與儲氣罐2通過高壓氣管3連接，高壓氣管3於與儲氣罐2連接處上設有第二氣壓計32和第三球閥22，第三球閥22與空壓機1之間的高壓氣管3上設有洩壓管，洩壓管上設有洩壓閥31；
所述儲氣罐2與磨料罐4底部通過進氣管5連接，進氣管5與儲氣罐2連接處設有第一球閥21，進氣管5與磨料罐4連接處設有第二球閥41，排氣管6一端與儲氣罐和磨料罐之間的進氣管5連通，另一端通過噴嘴固定件71與噴嘴7連通，排氣管6通過三通球閥101與對應磨料罐頂部出料口42設置的進料支管10連接，出料口42通過葉輪式放料機構8與進料支管10連接，第一球閥21和排氣管6之間的進氣管上設有第一氣壓計51，排氣管6上設有調壓閥61；
所述的葉輪式放料機構包括伺服電機81及與伺服電機81轉軸連接的輪式轉盤82，輪式轉盤82的端面中分線與進料支管10和磨料罐的出料口42的軸線重合，輪式轉盤82的輪周面與進料支管10和磨料罐的出料口42相配合，且輪式轉盤82的輪周面上等間距開設有數個料槽83，輪式轉盤82的輪周面兩側分別設有弧型護罩84，料槽83的槽口處向外徑向延伸設有橡膠製成的刮料片85，刮料片85與弧型護罩84內壁接觸。
本實用新型具體操作步驟如下：
1）關閉第一、第二球閥和三通球閥，打開第三球閥，啟動空壓機對儲氣罐加壓；同時向磨料罐內添加適量磨料，並按照工藝需求調整好調壓閥的輸出恆定壓力值；
2）根據第二氣壓計的讀數，當儲氣罐壓力達到設置值時，啟動伺服電機，然後打開第一、第二球閥，同時保證空壓機繼續工作，接著打開三通球閥，進行射流工作。
3）通過觀測噴嘴的射流狀態，待磨料用完後，依次關閉第二、第一球閥和三通球閥，並且關閉伺服電機，向磨料罐內補充磨料，然後再次啟動伺服電機，並打開第一、第二球閥和三通球閥，繼續射流工作。4）射流工作完成以後，首先關閉空氣壓縮機，再第三球閥和第二球閥，同時當進氣管和排氣管內的氣體排空後，關閉伺服電機，開啟洩壓閥排空，並清理整個裝置即可。
本實用新型工作原理如下：先將磨料加入磨料罐中，同時通過調壓閥調整分配排氣管和進氣管內的氣壓，使得儲氣罐對進氣管供氣後，磨料罐底部與進氣管連接處和頂部出料口處產生壓力差。儲氣罐在對進氣管供氣後，一部分氣體進入排氣管並從噴嘴噴出，同時並在進料支管與三通球閥連接處產生卷吸提料效果；另一部分氣體進入磨料罐，並在磨料罐內壓差作用下，氣體先與磨料罐內的顆粒先充分混合，並從出料口向外排出。在磨料氣體從出料口外排過程中，出料口受到轉動的輪式轉盤輪周面阻擋，所以只能射入料槽中，待盛放有磨料的料槽轉動至進料支管處時，受到卷吸提料作用，磨料與排氣管內的氣流混合，從噴嘴噴出即可。
輪式轉盤在轉動時，其輪周面同時封堵進料支管和磨料罐的出料口，同時利用料槽盛接磨料並對進料支管間歇式供料，這就使得噴嘴噴出的氣流形成「氣體-磨料氣體-氣體」的脈衝射流。氣體可以將靶體表面堆積的磨料層清除乾淨，避免了靶體表面堆積的磨料層對後續磨料氣體的衝蝕效果進行抑制。同時，採用間歇式卷吸磨料形成的磨料氣體在管路中不易造成磨料堆積堵塞。
同時，為了防止輪式轉盤在轉動時，磨料從料槽中甩出，本實用新型採用弧型護罩對輪式轉盤的輪周面進行擋料防護，同時刮料片與弧型護罩內壁接觸，可以有效防止磨料從輪式轉盤和弧型護罩之間的縫隙處漏出。具體的，兩塊弧型護罩可以通過可拆卸的方式設置在磨料罐出料口和進料支管之間。
當然，在實際應用過程中，工作人員可以通過調壓閥配合氣壓計不斷調整管道內的氣壓分配，使得管道中氣體壓力穩定輸出，能夠實現連續、穩定的脈衝式磨料氣體射流，提高了磨料氣體射流的衝蝕效果。