[發明專利]超聲波脈沖水射流管壁除銹清洗裝置

有效

• 申請號: 201010271995.7
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN101912853A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 任保林;陳新;葉喬;張微西
• 申請（專利權）人: 任保林
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種用于管壁的切割、除去表面涂層、銹蝕和氧化皮等的超聲波脈沖水射流管壁除銹清洗裝置。

背景技術

高壓水射流技術及裝備廣泛地應用于工業清洗，切割，除毛刺及表面涂層剝離。在一般的工業清洗、除銹、及清除氧化皮工藝中，絕大多數都是采用連續純水射流。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、氧化皮及除毛刺等工作，則更需要高達350~420Mpa的連續純水高壓射流才能完成。特別是在大型管壁的內外清洗、除銹，除漆和除氧化皮等工作領域，更是沒有可靠的辦法。

在目前的航空航天工業、石油化工工業等大型管壁除銹、清除氧化皮工藝中，仍然采用手工打磨或酸洗工藝，效率低，?且高能耗、加工質量低、環境污染。如果采用目前的連續水射流技術，又具有某些使連續流動噴水系統昂貴和笨重的缺點。所以，噴嘴、水管道和配件體積大、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。另外，針對管壁內表面及外表面的高效清洗、除銹及氧化皮的工藝和效率，由于執行機構的開發不完善，清除效率低，所以，目前在航空航天工業、石油化工工業等大型管壁除銹、清除氧化皮工藝中，仍然沒有切實可行的解決辦法。

由于以上各種原因，目前航空航天、石油化工工業中管壁清洗和除銹、清除氧化皮工藝還存在以下各種問題和缺點：

1、采用手工打磨或酸洗工藝，效率低，加工質量低且污染環境；

2、超高壓水射流清洗系統結構復雜，噴水系統昂貴和笨重，使用條件繁瑣，高能耗；

3、目前仍然沒有開發出高效的管壁清洗、除銹的執行機構，以致生產效率低，能量損失極高，效率極低等。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種基于渦流脈沖技術的、利用超聲波脈沖水射流清洗技術、用于管壁的切割、除去表面涂層、銹蝕和氧化皮等的超聲波脈沖水射流管壁除銹清洗裝置。

按照本發明提供的技術方案，所述超聲波脈沖水射流管壁除銹清洗裝置，包括渦流脈沖共振射流噴頭機構、平移升降軌道機構、高壓水供應機構與超聲波供應機構，包括渦流脈沖共振射流噴頭機構安裝在平移升降軌道機構上，高壓水供應機構、超聲波供應機構分別由高壓輸水軟管和脈沖信號電纜與渦流脈沖共振射流噴頭機構的高壓水輸入端、超聲波輸入端相連接。

所述渦流脈沖共振射流噴頭機構包括噴嘴殼體、噴嘴、噴嘴座、變幅桿與射流高壓管路，在噴嘴殼體內開設有振蕩腔，噴嘴具有渦流振蕩噴頭出口，其特征是：在振蕩腔位置的噴嘴殼體上設有共振振子，在噴嘴殼體上設有振幅頻率調節器，振幅頻率調節器與共振振子配合使用并用于調節共振振子的振蕩頻率，在噴嘴殼體上設有鎖緊螺母，鎖緊螺母與振幅頻率調節器配合使用并用于將振幅頻率確定后予以鎖緊，在噴嘴殼體外設有超聲波渦流換能器，超聲波渦流換能器具有脈沖信號電纜接口，在噴嘴殼體上通過壓緊螺母安裝有變幅桿，變幅桿的大頭端與超聲波渦流換能器接觸，變幅桿的小頭端伸入振蕩腔內。

所述射流高壓管路的脈沖射流入口沿著振蕩腔的切向設置。所述變幅桿為外徑遞減的階梯狀圓柱體，相鄰兩段圓柱之間通過圓錐面平滑過渡。

所述平移升降軌道機構包括豎直固定設置的縱向導軌，縱向導軌內滑動連接有縱向滑塊，縱向滑塊內開設有橫向滑槽，在橫向滑槽內滑動連接有橫向滑板，所述的渦流脈沖共振射流噴頭機構安裝在橫向滑板上。

在橫向滑板上安裝有搖桿，搖桿內開設有驅動長孔，還設有氣動馬達，氣動馬達的輸出軸上安裝有曲柄，曲柄上安裝有驅動銷，驅動銷上轉動安裝有軸承，該軸承插接在驅動長孔內。

在渦流脈沖共振射流噴頭機構的下方固定設有支撐軌道，支撐軌道內滑動連接有間距調整滑塊，在間距調整滑塊上轉動安裝有支撐滾輪。

本發明的超聲波脈沖水射流管壁除銹清洗裝置具有以下的優點：

1、本發明采用脈沖射流技術，產生強力脈沖射流，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和噴頭擺動所需的氣源，機動性強，效率高，安全可靠；

3、微型氣動馬達配備曲柄搖桿裝置，簡單可靠，針對不同對象任意調節最佳清洗幅寬和清洗速度。

附圖說明

圖1是本發明用于管件內表面清洗示意圖。

圖2是本發明用于管件外表面清洗示意圖。

圖3是圖2的右視圖。

圖4是本發明中噴頭擺動機構的示意圖。

圖5是本發明中渦流脈沖共振射流噴頭機構的結構示意圖。