專利名稱：旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法
該發(fā)明公開了一種旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法，涉及一種基于射吸和離心原理能產(chǎn)生空心錐狀砂氣射流的噴砂方法，屬于工業(yè)表面噴砂技術(shù)領(lǐng)域。
空心錐狀射流有別于軸向柱狀射流在于，它是在具有軸向噴射方向的同時(shí)帶有徑向分量，射流在兩個(gè)方向力的合成作用下形成空心錐狀射流?？招腻F狀射流噴砂方法現(xiàn)在大多應(yīng)用在內(nèi)管噴砂中。現(xiàn)在內(nèi)管噴砂方法采用的噴砂原理和擴(kuò)角方法比較單一。幾乎所有內(nèi)管噴砂方法都采用壓力式噴砂原理和導(dǎo)向式擴(kuò)角方法。這種壓力式噴砂，導(dǎo)向式擴(kuò)角的內(nèi)管噴砂方法需接通穩(wěn)定的高速高壓砂氣混合流。也就是需配備完整的壓力式砂氣混流系統(tǒng)才能工作。形成空心錐狀射流的方法是在普通壓力式柱狀噴砂射流噴嘴的中心沿軸線再向前方伸出一剛性的錐形導(dǎo)向體，錐形導(dǎo)向體強(qiáng)迫射流向徑向偏轉(zhuǎn)，軸向柱狀砂氣射流被劈成了空心錐狀。
采用壓力式噴砂和導(dǎo)向式擴(kuò)角原理的內(nèi)管噴砂方法雖然得到了普遍的應(yīng)用，但原理上也存在局限性。如1)由于需要完整的壓力式砂氣混流系統(tǒng)提供砂氣流，造成設(shè)備整機(jī)龐大復(fù)雜造價(jià)昂貴；2)儲(chǔ)砂罐屬于壓力容器，不僅增加了使用管理的難度，而且每次裝填砂料必須停止噴砂，造成噴砂作業(yè)間斷不連續(xù)；3)錐形導(dǎo)向體安裝于砂氣流中心軸線上，在承擔(dān)導(dǎo)向作用的同時(shí)也消耗了很多能量，不僅錐體本身磨損很快，砂料破碎率提高，而且大大降低了砂粒的飛行速度和噴砂效率，該噴砂方法存在非噴砂目的的能量消耗；4)錐形導(dǎo)向體安裝于砂氣流中心軸線上，其固定結(jié)構(gòu)占用了較大的徑向尺寸空間，限制了該種噴砂方法在小口徑內(nèi)管上的應(yīng)用。5)砂氣混合流在輸送的全過程中處于高壓高速狀態(tài)，具有強(qiáng)磨削性，砂氣混合流輸送過程中所有設(shè)備相關(guān)表面必須作耐磨處理，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。
本發(fā)明的目的是提出一種旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法。在旋氣混砂腔作用下從砂氣噴嘴噴出的高速砂氣射流帶有旋轉(zhuǎn)離心分量，從而產(chǎn)生空心錐狀射流。旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法從原理結(jié)構(gòu)上避免了現(xiàn)有內(nèi)管噴砂方法的局限性，從而達(dá)到簡化整機(jī)結(jié)構(gòu)，降低造價(jià)，方便使用，提高噴砂效率和能量利用率的目的。
本發(fā)明的工作原理是這樣的旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法結(jié)構(gòu)上包括砂氣噴嘴，旋氣混砂腔，從切向角度向混砂腔噴氣的環(huán)狀螺旋噴氣嘴或從切向插入的噴氣嘴，引砂管和耐壓氣管等。壓縮空氣通過環(huán)狀螺旋噴氣嘴或切向插入噴氣嘴噴入旋氣混砂腔，旋氣混砂腔內(nèi)形成向砂氣噴嘴方向軸向運(yùn)動(dòng)的高速氣旋。在高速氣流的作用下引砂管出砂口出現(xiàn)負(fù)壓，砂料源源不斷沿引砂管被輸送進(jìn)入旋氣混砂腔。在旋氣混砂腔中高壓高速的旋轉(zhuǎn)氣流與砂料混合形成螺旋狀砂氣混合流涌向砂氣噴嘴。從砂氣噴嘴噴射出的砂氣射流在徑向旋轉(zhuǎn)離心力和軸向動(dòng)力的共同作用下，形成空心錐狀射流。
本發(fā)明的旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法采用射吸式噴砂特有的砂流和氣流分別輸送的方式，砂料和壓縮空氣運(yùn)動(dòng)到位于噴砂槍頭部的混砂腔才得到混合。砂料輸送全過程都處于常壓和淺負(fù)壓狀態(tài)，體現(xiàn)了射吸式噴砂原理操作實(shí)施方便，簡捷和低成本的優(yōu)點(diǎn)。為滿足內(nèi)管噴砂對(duì)槍體徑向尺寸必須盡量小的要求，還可以采用氣流管套引砂管的套管輸送方式。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明所需配套設(shè)備簡單，操作方便。由于采用射吸式噴砂原理，避免了壓力式噴砂原理的現(xiàn)有技術(shù)必須配備的全套壓力式砂氣混合系統(tǒng)。壓力式砂氣混合系統(tǒng)的核心構(gòu)件是高壓儲(chǔ)砂罐和出砂量調(diào)節(jié)閥。高壓容器的存在是現(xiàn)行壓力式噴砂工作的很大負(fù)擔(dān)；出砂量調(diào)節(jié)閥是需要在高壓狀態(tài)下能準(zhǔn)確動(dòng)作的精密機(jī)械設(shè)備，故結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造要求和操作要求也很高。本發(fā)明無需壓力式砂氣混合系統(tǒng)。在使用時(shí)可以簡單到只需進(jìn)氣管接通壓縮空氣，引砂管插進(jìn)砂堆便可進(jìn)行噴砂作業(yè)。如需進(jìn)行砂量調(diào)節(jié)，因是在常壓下，調(diào)節(jié)十分容易。
2.本發(fā)明可以連續(xù)工作。由于采用射吸式噴砂原理，避免了采用壓力式噴砂原理時(shí)由于向壓力儲(chǔ)砂罐裝砂出現(xiàn)的噴砂間歇。本發(fā)明在正常工作時(shí)可以連續(xù)作業(yè)。
3.本發(fā)明所需結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小。沒有錐形導(dǎo)向體及其安裝固定結(jié)構(gòu)。沒有空間浪費(fèi)，所以結(jié)構(gòu)緊湊簡約。尤其在采用環(huán)狀螺旋噴氣嘴和砂氣流套管輸送方式時(shí)可將徑向尺寸壓縮到最小，更適用于小口徑內(nèi)管噴砂。
4.本發(fā)明能量利用率高。不需要錐形導(dǎo)向體改變砂氣射流的方向，噴砂過程沒有噴砂目的以外的原理性損耗。所以能量利用率高。
5.本發(fā)明磨損部位少。砂料流只有當(dāng)同時(shí)達(dá)到高速和高壓時(shí)才具有高磨削性，本發(fā)明只有砂氣噴嘴和混砂腔的一部分需要作耐磨處理。
本發(fā)明的原理過程以采用本發(fā)明的內(nèi)管噴砂槍作為實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。


圖1是采用本發(fā)明原理的旋風(fēng)射吸式離心內(nèi)管噴砂槍的具體結(jié)構(gòu)原理圖。
旋風(fēng)射吸式離心內(nèi)管噴砂槍包括套管生成器，軟性套管，環(huán)狀螺旋噴氣嘴，引砂管出砂口，旋風(fēng)混砂腔，砂氣射流噴嘴等。壓縮空氣沿柱狀氣管(9)通過套管生成器(8)高速進(jìn)入套管夾層的環(huán)狀氣路(7)。氣路末端的環(huán)狀螺旋噴氣嘴(5)將高壓高速壓縮空氣以螺旋切向角度噴入旋風(fēng)混砂腔(3)，高速氣體的流動(dòng)造成處于軸線位置的引砂管出砂口(4)出現(xiàn)足夠大的負(fù)壓，砂料源源不斷從進(jìn)砂口(10)通過引砂管(6)和出砂口(4)被送入旋氣混砂腔(3)，砂料與螺旋氣流在旋氣混砂腔(3)中混合并呈螺旋狀噴出砂氣噴嘴(2)。噴出的砂料在離心力的作用下具有了徑向力分量，在軸向力和徑向力的合成作用下砂氣流呈現(xiàn)空心錐狀射流(1)。
權(quán)利要求
1.一種旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法，其特征是具有螺旋性質(zhì)的或具有徑切向角度的噴氣嘴將壓縮空氣噴射入具有回轉(zhuǎn)體幾何性質(zhì)的旋風(fēng)混砂腔，混砂腔的出口是口徑相對(duì)混砂腔略為收縮的砂氣噴射嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴砂方法，其特征是具有回轉(zhuǎn)體幾何性質(zhì)的旋風(fēng)混砂腔內(nèi)，砂料和空氣的運(yùn)動(dòng)具有螺旋特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴砂方法，其特征是具有螺旋性質(zhì)的或具有徑切向角度的噴氣嘴上氣流的切線與砂氣射流的中心軸線既不平行也不相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴砂方法，其特征是引砂管的出砂口朝向旋風(fēng)混砂腔和砂氣噴射嘴方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴砂方法，其特征是當(dāng)應(yīng)用于小口徑內(nèi)管噴砂時(shí)，采用環(huán)狀螺旋噴氣嘴和氣流管套引砂管的砂氣輸送方式。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種旋風(fēng)射吸式離心噴砂方法。涉及一種基于射吸原理和離心原理能產(chǎn)生空心錐狀砂氣射流的噴砂方法。屬于工業(yè)表面噴砂技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明避免了使用壓力式噴砂原理的高壓儲(chǔ)砂罐和導(dǎo)向式擴(kuò)角原理的導(dǎo)向錐,使用射吸式原理噴砂和旋氣混砂離心原理擴(kuò)角,使得產(chǎn)生空心錐狀砂氣射流的噴砂過程能量利用更加充分,實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)更加簡單,使用更方便,成本更低。
文檔編號(hào)B24C5/00GK1265347SQ0010578
公開日2000年9月6日 申請(qǐng)日期2000年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月7日
發(fā)明者劉毅 申請(qǐng)人:劉毅