Пескоструйный инструмент с локальной водяной завесой

Изобретение относится к пескоструйной обработке и может быть использовано при очистке поверхностей изделий пневмообразивными средствами. Инструмент содержит корпус, цилиндрический элемент для подачи пневмоабразивной смеси, выходное сопло в форме сопла Лаваля со средствами осевого перемещения, патрубок, средства взаимного перемещения и фиксации и завихритель для образования локальной водяной завесы вокруг абразивной струи. Выходное сопло установлено с зазором соосно цилиндрическому элементу у другого его конца с образованием в корпусе кольцевой проточки. Патрубок сообщен с полостью кольцевой проточки. Завихритель предназначен для образования локальной водяной завесы вокруг абразивной струи и установлен на конце цилиндрического элемента. Выходное сечение завихрителя открыто к конфузору сопла Лаваля, а входное - к упомянутой кольцевой проточке. Патрубок подключен к источнику воды. Внешний диаметр цилиндрического элемента больше размера критического сечения сопла Лаваля. В результате обеспечивается осадка продуктов абразивной обработки в зоне работ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к пескоструйной обработке и может быть использовано при очистке поверхностей изделий пневмоабразивными средами.

Известны различные устройства для пескоструйной очистки, в которых пескоструйная форсунка окружена контуром отсоса использованного абразива и сопутствующей пылевой фракции (см., например, US 4993200, 19.02.1991; RU 2312759, Коломин и др., 20.12.2007; RU 2314907, Гречишкин и др., 20.01.2008). Такие устройства имеют в своем составе экранный контур, позволяют предотвратить загрязнение воздушной среды и регенерировать использованный абразив, однако сложны, требуют мощных систем вакуумирования и, кроме того, из-за неизбежных потерь в откачных линиях не могут быть удалены на значительное расстояние. В то же время, в отдельных случаях, вообще невозможно или нецелесообразно производить отсос продуктов обработки, например при очистке бетонных либо оштукатуренных поверхностей, однако необходимо препятствовать распространению пылевых фракций в окружающую среду с рабочего места оператора-пескоструйщика. Из уровня техники известно использование различных завес из распыленной воды (см., например, RU 2278272, Бот, 20.06.2006) как самостоятельного средства для защиты от пылевых выбросов.

Наиболее близким аналогом является пескоструйный инструмент по патенту RU 2222420, Гречишкин, 23.07.2002, содержащий корпус, цилиндрический элемент для подачи пневмоабразивной смеси, закрепленный одним концом в фиксирующей втулке, связанной с корпусом, выходное сопло со средствами осевого перемещения, установленное с зазором соосно цилиндрическому элементу у другого его конца с образованием кольцевой полости, а также патрубок, связанный с кольцевой полостью.

Однако данное устройство не предусматривает средств защиты воздушного пространства от отработанного абразива.

Задачей настоящего изобретения является разработка пескоструйной форсунки с локальной водяной завесой в форме конуса, дающей возможность осадить продукты абразивной обработки непосредственно в зоне работ.

Пескоструйный инструмент содержит корпус, цилиндрический элемент для подачи пневмоабразивной смеси, закрепленный одним концом в фиксирующей втулке, связанной с корпусом, выходное сопло абразивной струи в форме сопла Лаваля со средствами осевого перемещения, установленное с зазором соосно цилиндрическому элементу у другого его конца с образованием в корпусе кольцевой проточки, патрубок, сообщенный с полостью кольцевой проточкой, средства взаимного перемещения и фиксации.

Инструмент характеризуется тем, что введен завихритель для образования локальной водяной завесы вокруг абразивной струи, установленный на конце цилиндрического элемента так, что его выходное сечение открыто к конфузору сопла Лаваля, а входное - к упомянутой кольцевой проточке, причем патрубок подключен к источнику воды, а внешний диаметр цилиндрического элемента больше размера критического сечения сопла Лаваля. Средства взаимного перемещения и фиксации выполнены в виде фиксирующих и регулирующих гаек, взаимодействующих с втулкой и корпусом.

Технический результат состоит в реализации кольцевой завесы из распыленной воды вокруг зоны обработки струей абразива при использовании одного и того же инструмента. Дополнительный технический результат состоит в повышении срока службы сопла выхлопа пневмоабразивной смеси и придании дополнительной тяги струе абразива.

Сущность изобретения раскрывается на чертежах, где

на фиг.1 схематично показан принцип формирования локальной водяной завесы в инструменте;

на фиг.2 - вариант конструкции инструмента.

Принцип, лежащий в основе функционирования инструмента, состоит в создании внешнего контура из распыленной воды, внутри которого обеспечивается рабочая зона абразивно-струйной обработки. На фиг.1 схематично показан процесс формирования кольцевой завесы 1 на обрабатываемой поверхности 2. Инструмент содержит два входных канала: канал 3 подачи пневмоабразивной смеси, образованный в осевом направлении посредством трубчатого элемента 4 и сопла 5 выхлопа. Другой канал - канал 6 подачи воды - образован кольцевой проточкой 7 в корпусе инструмента. Проточка 7 сообщена через завихритель 8 с полостью 9, образованной зазором между конусной поверхностью выходного конца 10 трубчатого элемента 4 и соплом 5 выхлопа. Сопло 5 выхлопа выполнено в форме сопла Лаваля, конфузор которого расположен со стороны завихрителя 8, а диффузор - направлен в сторону обрабатываемой поверхности 2. В результате при работе инструмента вокруг зоны распыла рабочей пневмоабразивной струи 11 образуется кольцевая завеса 1 в форме конусного локального экрана 12 из распыленной воды.

На фиг.2 показана одна из возможных конструкций инструмента. В корпусе 14 установлена фиксирующая втулка 15, в которой закреплен трубчатый элемент-сопло 16, элемент 17 со сквозными спиральными прорезями, выполняющий функции завихрителя 8 водяного потока. Сопло 18 выхлопа крепится в корпусе 14 посредством гайки 19. Гайки 15, 19 обеспечивают регулирование зазоров при настройке и фиксацию элементов 16, 18 друг относительно друга. Вода для формирования завесы подается по патрубку 20 в кольцевую щель 21 между корпусом 14 и трубчатым элементом-соплом 16.

Устройство работает следующим образом. Предварительно подготовленная пневмоабразивная смесь подается по трубчатому элементу 4 в конфузорную часть сопла 5 Лаваля, где ускоряется и выбрасывается в виде высокоэнергетичной пневмоабразивной струи 11 на обрабатываемую поверхность 2. Одновременно, под давлением вода по каналу 6 поступает через кольцевую проточку 7 на вход завихрителя 8, в котором закручивается и в закрученном виде впрыскивается в зазор 9 в зоне критического сечения сопла 5 Лаваля. Далее, в виде тонкой пленки, вода распределяется по внутренней поверхности сопла 5 и выбрасывается наружу, образуя конусную локальную завесу 12 из распыленной воды. Вследствие этого, отработанный абразив вместе с продуктами очистки (шламом) оказывается внутри экранирующего контура, при этом увлажняется и отсаживается и может быть легко удален. Это дает возможность улучшить состояние окружающей среды по части запыленности в зоне обработки. Испытания показали, что на расстоянии 0,5 м от обрабатываемой поверхности диаметр основания конуса распыленной воды составляет около 0,2 м, при этом собственно смешения пневмоабразивной среды и воды в сопле до того момента, как произведена пескоструйная обработка, практически не происходит. Расход воды при критическом сечении 8-9 мм сопла Лаваля зависит от запыленности и составляет в среднем 300-400 мл на 1 кв.м обрабатываемой поверхности.

В качестве сопутствующего технического эффекта отмечается уменьшение износа внутренней поверхности сопла Лаваля за счет снижения непосредственного контакта с частицами абразива.

1. Пескоструйный инструмент, содержащий корпус, цилиндрический элемент для подачи пневмоабразивной смеси, закрепленный одним концом в фиксирующей втулке, связанной с корпусом, выходное сопло абразивной струи в форме сопла Лаваля со средствами осевого перемещения, установленное с зазором соосно цилиндрическому элементу у другого его конца с образованием в корпусе кольцевой проточки, патрубок, сообщенный с полостью кольцевой проточки, средства взаимного перемещения и фиксации, отличающийся тем, что он снабжен завихрителем для образования локальной водяной завесы вокруг абразивной струи, установленным на конце цилиндрического элемента так, что его выходное сечение открыто к конфузору сопла Лаваля, а входное - к упомянутой кольцевой проточке, причем патрубок подключен к источнику воды, а внешний диаметр цилиндрического элемента больше размера критического сечения сопла Лаваля.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что средства взаимного перемещения и фиксации выполнены в виде фиксирующих и регулирующих гаек, взаимодействующих с втулкой и корпусом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для очистки поверхностей гранулами диоксида углерода (сухого льда). .

Изобретение относится к устройствам абразивоструйной обработки изделий. .

Изобретение относится к устройствам для абразивно-струйной обработки поверхности изделий и конструкций и может быть использовано для очистки поверхностей от загрязнений.

Изобретение относится к механической обработке материалов, а именно к струйной гидроабразивной обработке. .

Изобретение относится к области технологии машиностроения - восстановление гидравлического единообразия отверстий малого диаметра, главным образом отверстий для подачи топлива в корпуса распылителей форсунок дизельных двигателей при их ремонте.

Изобретение относится к области абразивно-струйной обработки и может быть использовано для обработки и очистки поверхностей от загрязнений и придания заданной шероховатости перед нанесением защитных покрытий.

Изобретение относится к области вспомогательных устройств, которые предназначены для очистки различных поверхностей абразивными материалами. .

Изобретение относится к устройствам для крепления контрольной пластинки Альмена при измерении интенсивности дробеметного наклепа. .

Изобретение относится к абразивной обработке поверхностей и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства, связанных с лакокрасочными работами при подготовке поверхностей под покраску.

Изобретение относится к машиностроению
Изобретение относится к механической обработке материалов, а именно к струйной гидроабразивной обработке, и может быть использовано при очистке поверхностей без повреждения основы изделия

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при резке заготовок струями жидкости, содержащими абразивные частицы

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки поверхностей абразивными материалами

Изобретение относится к устройствам для струйно-абразивной резки. Устройство содержит режущий инструмент, канал для потока жидкости и канал для потока суспензии, содержащей взвешенные в жидкости абразивные частицы, первое энергетическое средство, поставляющее энергию потоку жидкости, и второе энергетическое средство, поставляющее энергию потоку суспензии. Указанные энергетические средства выполнены с возможностью приведения в действие избирательным образом. Режущий инструмент выполнен с возможностью смешивания потока жидкости и потока суспензии. Часть поставляемой энергии от указанных энергетических средств преобразуется в режущем инструменте в кинетическую энергию для создания высокоскоростного потока смеси жидкости и суспензии. В результате обеспечивается возможность чередования остановки и запуска резки с высокой степенью точности без существенных задержек и быстрого износа оборудования. 9 з п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к пескоструйной обработке. Установка содержит герметичную емкость с абразивными частицами, полость которой соединена с нагнетателем. Нагнетатель содержит поворотное кольцо корпуса и лопастной ротор. Лопастной ротор закреплен на поворотном основании тележки и установлен на валу двигателя внутреннего сгорания. В поворотном кольце корпуса нагнетателя по касательной к окружности установлено сопло. В результате снижаются затраты энергии при пескоструйной обработке. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам пескоструйной обработки. Устройство содержит герметичную емкость с абразивными частицами, полость которой соединена патрубком с нагнетателем, емкость с жидкостью и лопастное колесо, установленное в корпусе нагнетателя на валу двигателя внутреннего сгорания. По касательной к лопастному колесу в отверстии корпуса нагнетателя закреплено сопло. Емкость с жидкостью закреплена на стойке и соединена гибким шлангом с полостью нагнетателя. Корпус нагнетателя закреплен на поворотном основании тележки. В результате снижаются затраты энергии на пескоструйную обработку. 1 ил.

Изобретение относится к установкам для пескоструйной обработки. Установка содержит бункер с абразивными частицами, емкость с жидкостью, внутри которой расположен насос, и смеситель. Смеситель содержит корпус и трубу, которые расположены с зазором относительно друг друга. Насос соединен посредством шланга с корпусом смесителя для подачи жидкости в зазор между корпусом и трубой смесителя. Полость бункера соединена посредством патрубка с трубой смесителя. Труба смесителя выполнена с отверстиями, расположенными в перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось трубы, и под углом к последней, равным или меньшим 30°. Один конец трубы смесителя соединен с соплом, а другой ее конец закрыт заглушкой. В результате снижается износ конструктивных элементов установки. 2 ил.

Изобретение относится к пескоструйной обработке. Обеспечивают образование суспензии в нагнетателе и ее подачу в сопло. Образование суспензии в нагнетателе осуществляют путем смешения в последнем сухого абразивного материала, поступающего в нагнетатель под действием собственного веса через патрубок, и жидкости, поступающей в нагнетатель под давлением через отверстия в его стенках. При этом диаметр патрубка меньше диаметра сопла, а отверстия в стенках нагнетателя расположены под углом от 5 до 30° к направлению подачи суспензии. В результате отсутствует необходимость поддержания абразива в жидкости во взвешенном состоянии при формировании гидроабразивной струи. 1 ил.
Наверх