Устройство для струйного разбрызгивания жидкости

 

Использование: изобретение относится к устройствам для струйного разбрызгивания жидкости, в частности, к устройствам для струйного разбрызгивания, применяемым, например, для разжижения отложений на стенках масляной цистерны путем струйного разбрызгивания в ней моющей жидкости или ей подобной. Сущность: вращающаяся разбрызгивающая часть 4 соединена с приводным средством первым рабочим штоком 22 через первый вращающийся передаточный механизм 14, имеющий первый рабочий элемент 37. Между неподвижной цилиндрической частью 2 и вращающейся разбрызгивающей частью 4 размещена вращающаяся цилиндрическая часть 3, имеющая на нижнем участке наклонную поверхность 27, обращенную к наклонной поверхности 26 вращающейся разбрызгивающей части, и соединенная с приводным средством вторым рабочим штоком 33 через второй вращающийся передаточный механизм 15, имеющий второй рабочий элемент 39. Первый и второй вращающиеся передаточные механизмы выполнены с возможностью обеспечения различных скоростей их вращения. Первый вращающийся передаточный механизм 14 соединен с первым рабочим штоком 22 через третий вращающийся передаточный механизм 29, включающий пластину 19 с изменением положения, соединенную с возможностью вращения с первым вращающимся передаточным механизмом и имеющую множество отверстий 18, образованных вдоль ее внешнего края, соединительную пластину 21, закрепленную одним концом на первом рабочем штоке 22, и палец 20, один конец которого соединен с другим концом соединительной пластины 21. Другой его конец вставлен в одно из множества отверстий пластины 19 с изменением положения. Устройство снабжено детекторным элементом 41 для определения положения первого и второго рабочих элементов 37, 39 и для изменения направления вращения приводного средства, когда оба рабочих элемента находятся в заранее заданном положении. 8 ил.

Изобретение относится к устройствам для струйного разбрызгивания жидкости, в частности, к устройствам для струйного разбрызгивания, применяемым, например, для разжижения отложений на стенках масляной цистерны путем струйного разбрызгивания в ней моющей жидкости или ей подобной.

Наиболее близким из известных к предлагаемому является устройство для струйного разбрызгиваня жидкости, содержащее приводное средство, неподвижную цилиндрическую часть, расположенную под приводным средством, вращающуюся разбрызгивающую часть, расположенную под неподвижной цилиндрической частью и имеющую наклонную поверхность на верхнем участке и нижний конец, снабженный разбрызгивающей жидкость форсункой.

В этом устройстве предусматривается подача моющей жидкости под высоким давлением, которое обычно вращает турбину и она в свою очередь вращает или поворачивает форсуночную часть, которая разбрызгивает струю моющей жидкости.

По способу, в котором вращается турбина, использующая высокое давление моющей жидкости, распыливающее давление моющей жидкости, однако, естественно понижается вследствие сопротивления самой турбины. При некоторых обстоятельствах это понижение давления разбрызгивания моющей жидкости продлевает период, необходимый для разрушения затвердевших отложений на стенках масляной цистерны или приводит к невозможности достичь соответствующего разрушения отложений.

Кроме того, возникает проблема, когда в качестве моющей жидкости используется масло. Так как не существует пока способа предотвратить попадание масла в турбину и в другие механические части, то есть возможность, что масло будет воспламеняться вследствие нагревания от трения или от искры, которая может возникнуть от трения при работе механических частей устройства.

Целью изобретения является создание такого устройства, в котором не снижается давление разбрызгивания струи моющей жидкости.

Другой целью изобретения является обеспечение пожаробезопасной работы устройства, при которой не появляется нагревание или искры от трения.

Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы устройство для струйного разбрызгивания жидкости было простым по конструкции, позволяющим разбрызгивать струю моющей жидкости в требуемом направлении и в необходимых пределах.

Это достигается тем, что в устройстве для струйного разбрызгивания жидкости, содержащем приводное средство, неподвижную цилиндрическую часть, расположенную под приводным средством, вращающуюся разбрызгивающую часть, расположенную под неподвижной цилиндрической частью и имеющую наклонную поверхность на верхнем участке и нижний конец, снабженный разбрызгивающей жидкостью форсункой, согласно изобретению вращающаяся разбрызгивающая часть соединена с приводным средством первым рабочим штоком через первый вращающийся передаточный механизм, имеющий первый рабочий элемент, между неподвижной цилиндрической частью и вращающейся разбрызгивающей частью размещена вращающая цилиндрическая часть, имеющая на нижнем участке наклонную поверхность, обращенную к наклонной поверхности вращающейся разбрызгивающей части и соединенная с приводным средством вторым рабочим штоком через второй вращающийся передаточный механизм, имеющий второй рабочий элемент, причем первый и второй вращающиеся передаточные механизмы выполнены с возможностью обеспечения различных скоростей их вращения, при этом первый вращающийся передаточный механизм соединен с первым рабочим штоком через третий вращающийся передаточный механизм, включающий пластину с изменением положения, соединенную с возможностью вращения с первым вращающимся передаточным механизмом и имеющую множество отверстий, образованных вдоль ее внешнего края, соединительную пластину, закрепленную одним концом на первом рабочем штоке, и палец, один конец которого соединен с другим концом соединительной пластины, а другой его конец вставлен в одно из множества отверстий пластины с изменением положения, причем устройство снабжено детекторным элементом для определения положения первого и второго рабочих элементов и для изменения направления вращения приводного средства, когда оба рабочих элемента находятся в заранее заданном положении.

Таким образом, вместо использования давления подаваемой моющей жидкости для вращения и поворота форсуночной части изобретение предлагает отдельную приводную систему для этой цели. Следовательно, не происходит снижения давления при разбрызгивании моющей жидкости. Более того, устройство чрезвычайно безопасно в отношении возникновения пожара, т.к. не имеет турбины, вызывающей нагрев или искры от трущихся деталей. Далее благодаря наличию третьего передаточного средства два средства могут работать для регулирования как направления, так и поворота разбрызгивающей цилиндрической части, вследствие чего можно легко осуществлять разбрызгивание моющей жидкости в требуемом направлении и в необходимых пределах.

На фиг.1 дан боковой вид, показывающий пример исполнения устройства для струйного разбрызгивания жидкости согласно настоящему изобретению; на фиг.2 частично разрезанный увеличенный боковой вид, показывающий конструкцию основной части устройства для струйного разбрызгивания жидкости по фиг.1; на фиг.3 вид в плане устройства для струйного разбрызгивания жидкости по фиг.1; на фиг.4 сечение по линии IV-IV по фиг.2; на фиг.5 сечение, показывающее соединительную секцию между вращающейся цилиндрической частью и разбрызгивающей цилиндрической частью устройства для струйного разбрызгивания жидкости по фиг.1; на фиг.6 частично разрезанный боковой вид механизма сменного положения и детектора устройства для струйного разбрызгивания жидкости по фиг.1; на фиг. 7 вид в плане механизма сменного положения по фиг.6; на фиг.8(а,б) пояснительные схемы пределов в направлении разбрызгивания с механизмом сменного положения и детектором.

На чертежах показаны примеры исполнения устройства струйного разбрызгивания жидкости согласно настоящему изобретению, примененному для промывания масляного бака.

Кратко описанное устройство для струйного разбрызгивания согласно настоящему изобретению содержит приводной механизм 1, неподвижную цилиндрическую часть 2, предусмотренную под приводным механизмом 1, вращающуюся цилиндрическую часть 3, соединенную с нижним концом неподвижной цилиндрической части 2, и вращающуюся разбрызгивающую часть 4, соединенную с нижним концом вращающейся цилиндрической части 3.

В дополнение к имеющейся неподвижной цилиндрической части 2 предусмотренный над ней приводной механизм 1 включает в себя источник 6 энергии, например, в виде мотора, который соединен с внешним источником энергии (на чертежах не показан). Приводной вал 7 источника 6 энергии заключен в корпусе 8, в основном, дискообразной формы, в котором размещен вращающийся вал 11, снабженный вращающейся шестерней 10, которая зацеплена с приводной шестерней 9, посаженной на приводной вал 7. Вал 11 снабжен также первой передаточной шестерней 12 сверху и второй передаточной шестерней 13 снизу. Первая передаточная шестерня 12 и вторая передаточная шестерня 13 имеют разное количество зубьев. Первый вращающийся передаточный механизм 14 соединен с первой передаточной шестерней 12, а второй вращающийся передаточный механизм 15 соединен со второй передаточной шестерней 13.

Первый вращающийся передаточный механизм 14 состоит из первой шестерни 16, зацепленной с первой передаточной шестерней 12 первого цилиндрического короткого элемента 17, опирающегося на верхнюю поверхность первой шестерни 16 и совмещенного с ней, и дискообразной пластины 19 с изменением положения, закрепленной наверху первого короткого цилиндрического элемента 17 и имеющей множество отверстий 18, образованных вдоль внешнего края. На пластине 19 с изменением положения предусмотрен третий вращающийся передаточный механизм (механизм изменения направления) 29, состоящий из рычажной соединительной пластины 21, имеющей длинный первый рабочий шток 22, закрепленный на одном конце, и съемный палец 20 на другом конце. Вставляя палец 20 в отверстия 18 пластины 19 с изменением положения, устанавливают связь пластины 19 с соединительной пластиной 21 таким образом, что вращение первой передаточной шестерни 12 понижается и передается на первый рабочий шток 22, через первый вращающийся передаточный механизм 14 и третий вращающийся передаточный механизм 29.

В примере исполнения по фиг.7 пластина 19 сменного положения снабжена по периметру четырьмя отверстиями 18А, 18В, 18С и 18Д. Снятие пальца 20 с отверстиями, в котором он установлен, позволяет свободно повернуть первый рабочий шток 22 вместе с соединительной пластиной 21. При вращении соединительной пластины 21 (и первого рабочего штока 22) в соответствующем направлении с пальцем 20, вынутым и затем вставленным в нужное отверстие пластины 19 сменного положения, можно задать начальное положение для поворачивающего действия вращающейся разбрызгивающей части 4, как это будет раскрыто ниже.

Как показано на фиг.5, нижний конец первого рабочего штока 22 соединен через гибкое соединение 23 с коротким штоковым элементом 25, снабженным второй шестерней 24. Короткий штоковый элемент 25 установлен с возможностью вращения на нижнем конце вращающейся цилиндрической части 3. Вращающаяся цилиндрическая часть 3 оканчивается наклонной поверхностью 26 на конце, обращенной для контактирования с наклонной поверхностью 27 разбрызгивающей цилиндрической части, а третья шестерня 28, прикрепленная к наклонному концу 27, зацепляется со второй шестерней 24. Следовательно, когда палец 20 вставлен в отверстие 18 пластины 19 сменного положения, вращение первой передаточной шестерни 12 вращает первый рабочий шток 22, благодаря чему вращающаяся разбрызгивающая часть 4 поворачивается вокруг своего наклонного конца 27. Кроме того, положение, из которого вращающаяся разбрызгивающаяся часть 4 начинает поворачиваться, можно регулировать, подбирая отверстие на пластине 19 сменного положения, в которое вставляется палец 20.

Второй вращающийся передаточный механизм 15 состоит из четвертой шестерни 30, зацепленной со второй передаточной шестерней 13 и вторым коротким цилиндром 31, который зависит от нижней поверхности четвертой шестерни 30. Длинный, в виде трубы, второй рабочий шток 33 прикреплен к нижнему концу второго короткого цилиндра 31 через короткий цилиндрический соединительный элемент 32. Как показано на фиг.5, нижняя часть второго рабочего штока 33 соединена с вращающейся цилиндрической частью 3 через фиксирующий элемент 34, а вращающаяся разбрызгивающая часть 4 соединена с открытым концом вращающейся цилиндрической части 3 таким образом, что она способна совершать поворачивающее движение. Следовательно, вращение второй передаточной шестерни 13 приводит во вращение второй рабочий шток 33, благодаря чему вращающаяся цилиндрическая часть 3 и разбрызгивающая цилиндрическая часть 4 могут поворачиваться вокруг второго рабочего штока 33. Легкий поворот второго короткого цилиндра 31 обеспечивается благодаря его установке относительно неподвижной цилиндрической части 2 через подшипник 35. Для того, чтобы не возникло взаимного влияния вращения первого рабочего штока 22 на вращение второго рабочего штока 33, первый рабочий шток 22 расположен в полом пространстве второго короткого цилиндра 31 с возможностью свободного поворота относительно него.

Как показано на фиг.6, первый рабочий элемент 37 предусмотрен под поверхностью первой шестерни 16 первого вращающегося передаточного механизма 14, а второй рабочий элемент 39 расположен под первым рабочим элементом 37 на опоре 40, выступающей наружу от промежуточной части третьего короткого цилиндра 38, предусмотренного для установки на верхнюю поверхность четвертой шестерни 30 второго вращающегося передаточного механизма 15. Кроме того, детекторный элемент 41 расположен под вторым рабочим элементом 39 с помощью опорного рычага 36, отходящего от внутренней стенки корпуса 8. Первый рабочий элемент 37, второй рабочий элемент 39 и детекторный элемент 41 образуют вращающийся синхронный детектор.

Поскольку, как отмечалось выше, первая передаточная шестерня 12 и вторая передаточная шестерня 13 несколько отличаются по количеству зубьев, то скорость вращения первой шестерни 16 и опоры 40 отличаются слегка настолько, что первый рабочий элемент 37 и второй рабочий элемент 39 оказываются у детекторного элемента 41 только однажды за каждый заданный период. Когда они оба расположены у детекторного элемента 41, соединительная цепь (не показана) подает сигнал на источник энергии 6 для вращения его в противоположном направлении. В результате направление вращения вращающейся цилиндрической части 3 и вращающейся разбрызгивающей части 4 периодически меняется в то время, как осуществляется поворачивающее движение разбрызгивающей цилиндрической части 4.

Как показано на фиг.6, дискообразная рамка 47 прикреплена к верху третьего короткого цилиндра 38 и, как показано на фиг.3 пунктирной линией, внутри рамки 47 расположены центральная шестерня 49, вращающаяся вместе с первым рабочим штоком 22, и пара планетарных шестерен 48, зацепленных с одной стороны с центральной шестерней 49 и с другой стороны с зубьями шестерни, выполненными на внутренней периферии рамки 47. Рамка 47, таким образом, поддерживает верхний конец первого рабочего штока 22.

Как лучше видно из фиг.2, неподвижная цилиндрическая часть 2 снабжена фланцевой частью 42 для соединения с установкой подачи моющей жидкости (не показано) и посажена на своем верхнем конце с уплотнением 43 для предупреждения от попадания моющей жидкости в корпус 8. Внутренняя поверхность уплотнения 43 снабжена подшипником 35 в качестве опоры и для обеспечения легкого вращения второго короткого цилиндра 31 второго вращающегося передаточного механизма 15. Как показано на фиг.5, соединительный элемент 45 с установленным внутри подшипником 44 закреплен на нижнем конце неподвижно цилиндрической части 2. Вращающаяся цилиндрическая часть 3 поддерживается с возможностью вращения соединительным элементом 45. Как показано на фиг.6, вращающаяся разбрызгивающаяся часть 4, соединенная с возможностью поворота с вращающейся цилиндрической частью 3, оснащена форсункой 46, впрыскивающей жидкость, из которой подаваемая моющая жидкость разбрызгивается при высоком давлении. Вращающаяся разбрызгивающася часть 4 выполнена в виде изогнутой трубки, чтобы оказывать непостредственно внизу у днища ее поворачивающее вращение.

Устройство работает следующим образом.

Когда моющая жидкость подается к устройству для струйного разбрызгивания, выполненному описанным выше образом, через фланцевую часть 42 и при включении источника энергии 6 моющая жидкость разбрызгивается форсункой 46, в то время как вращающаяся разбрызгивающая часть 4 медленно поворачивается благодаря вращению вращающегося вала 11, приводимого от первого вращающегося передаточного механизма 14, и вращается благодаря действию второго вращающегося передаточного механизма 15.

Поскольку поворот вращающейся разбрызгивающей части 4 и вращение вращающейся цилиндрической части 3 осуществляется не от действия подаваемого давления моющей жидкости, то и нет опасности возгорания и т.д. а также не понижается давление разбрызгивания жидкости.

Направление поворота и угловой предел поворота вращающейся разбрызгивающей части 4 регулируются с помощью пластины 19 с изменением положения. Детектор определяет, когда первый рабочий элемент 37 и второй рабочий элемент 39 сойдутся в контакте с детекторным элементом 41, и в момент этого определения вызывает смену приводящего направления источника энергии 6. Это позволяет регулировать ширину, в пределах которой поворачивается вращающаяся разбрызгивающая часть 4, как, например, показано на фиг.8. В частности, фиг. 8а относится к тому случаю, когда палец 20 вставлен в отверстие 18В пластины 19 с изменением положения, а количество зубьев первой передаточной шестерни 12, второй передаточной шестерни 13, первой шестерни 16 и четвертой шестерни 30 подобраны таким образом, что первый рабочий элемент 37 и второй рабочий элемент 39 сходятся в контакте с детекторным элементом 41, когда пластина 19 с изменением положения совершит одну четверть оборота. При таких условиях вращающаяся разбрызгивающая часть 4 перекрывает область, начиная сразу от низа и на протяжении 70^o кверху, таким образом создавая ей возможность разбрызгивать струю жидкости под высоким давлением, в основном, по всей донной поверхности цистерны. Фиг. 8В относится к случаю, когда количество зубьев соответствующих шестерен остается неизменным, но устройство работает с пальцем 20, вставленным в отверстие 18А пластины 19 с изменением положения. При этом условии вращающаяся разбрызгивающая часть перекрывает область, начиная от 70^o от низа вверх и на протяжении следующих 70^o вверх, позволяя, таким образом, разбрызгивать жидкость под высоким давлением на боковые стенки и потолок цистерны. Таким образом, направление разбрызгивания жидкости под высоким давлением может быть изменено путем подбора положения, в которое вставляется палец 20 на пластине 19 с изменением положения, и может быть, например, отрегулировано в соответствии с местом и т.п. отложений на стенках масляной цистерны. Более того, при определенном подборе количества зубьев шестерен 12, 13, 16 и 30 можно устанавливать угол поворота вращающейся разбрызгивающей части 4 по желанию.

Хотя изобретение объяснялось со ссылками на пример реализации, применяемый к устройству для промывания масляной цистерны, оно не ограничивается описанным исполнением, но в объеме приложенной формулы изобретения могут быть проведены изменения и модификация.

Как объяснялось выше, устройство для струйного разбрызгивания жидкости согласно настоящему изобретению приспособлено так, что в то время, как первый вращающийся передаточный механизм поворачивает вращающуюся разбрызгивающуюся часть 4, второй вращающийся передаточный механизм вращает и вращающуюся разбрызгивающую часть и вращающуюся цилиндрическую часть 3. Поскольку это позволяет впрыскивать струю жидкости почти во всех направлениях, то становится возможным разрушать, разжигать и снимать отложения со стенок масляной цистерны с помощью струйного разбрызгивания жидкости.

Более того, поскольку для поворачивания разбрызгивающей цилиндрической части и вращающейся цилиндрической части и вращающейся разбрызгивающей части используется единый источник питания, становится возможным снизить расход энергии. Кроме того, в отличие от известного устройства разбрызгивания жидкости, источник энергии не является источником подачи моющей жидкости под давлением, и следовательно, нет опасности возгорания и т.п. а давление разбрызгиваемой жидкости поддерживается высоким. Благодаря этому разрушающее и разжижающее действие на отложения в масляной цистерне, например, очень высокое.

Поскольку детектор переключает источник энергии с помощью первого и второго рабочих элементов и детектора при совмещенном контролируемом положении, то можно установить угол поворота вращающейся разбрызгивающей части так, чтобы сфокусировать разбрызгиваемую жидкость в заданных границах.

Далее, наличие механизма сменного положения в третьем вращающемся передаточном механизме 29 позволяет нужным образом устанавливать начальное положение для поворачивающего действия разбрызгивающей цилиндрической части 4, которая в сочетании с упомянутым выше детектором создает возможность точно определять границы разбрызгивания жидкости в заданной области. Если это устройство используется для очистки масляной цистерны, то следовательно, эффективность промывки от разбрызгивания жидкости может быть повышена в зависимости от места, условий и т.п. отложений на стенках масляной цистерны, позволяя таким образом достичь оптимального разжижения и снятия отложений.

Формула изобретения

Устройство для струйного разбрызгивания жидкости, содержащее приводное средство, неподвижную цилиндрическую часть, расположенную под приводным средством, вращающуюся разбрызгивающую часть, расположенную под неподвижной цилиндрической частью и имеющую наклонную поверхность на верхнем участке и нижний конец, снабженный разбрызгивающей жидкость форсункой, отличающееся тем, что вращающаяся разбрызгивающая часть соединена с приводным средством первым рабочим штоком через первый вращающийся передаточный механизм, имеющий первый рабочий элемент, между неподвижной цилиндрической частью и вращающейся разбрызгивающей частью размещена вращающаяся цилиндрическая часть, имеющая на нижнем участке наклонную поверхность, обращенную к наклонной поверхности вращающейся разбрызгивающей части, и соединенная с приводным средством вторым рабочим штоком через второй вращающийся передаточный механизм, имеющий второй рабочий элемент, причем первый и второй вращающиеся передаточные механизмы выполнены с возможностью обеспечения различных скоростей их вращения, при этом первый вращающийся передаточный механизм, включающий пластину с изменением положения, соединенную с возможностью вращения с первым вращающимся передаточным механизмом и имеющую множество отверстий, образованных вдоль ее внешнего края, соединительную пластину, закрепленную одним концом на первом рабочем штоке, и палец, один конец которого соединен с другим концом соединительной пластины, а другой его конец вставлен в одно из множества отверстий пластины с изменением положения, причем устройство снабжено детекторным элементом для определения положения первого и второго рабочих элементов и для измерения направления вращения приводного средства, когда оба рабочих элемента находятся в заранее заданном положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8