專利名稱：旋轉磨料射流清潔方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種清潔方法，特別涉及一種金屬表面去污、除銹方法。
背景技術：
當前對于大型或特大型船體、油罐、車輛等設施，在維護檢修過程中的除污除銹方式，目前采取的方式包括人工作業(yè)、噴砂技術和高壓噴水技術。其中，人工作業(yè)的勞動強度大、效率低、登高作業(yè)風險大，且人工打磨的飛屑可能被近距離的操作者直接吸入，影響操作者身體健康。噴砂技術噪音大，在金屬銹蝕較弱處容易破壞金屬本體，在開發(fā)空間操作時，粒徑較小的飛砂沉降時間長，可能長期懸浮于空氣中進而被操作者吸入影響操作者健康，在密閉空間操作則對空間需求大，無法處理船舶等特大型目標。高壓噴水技術是現有技術中最常用的技術，相比上述兩種技術，對操作者的健康影響較小，工藝簡潔、自動化程度高，高壓噴水技術的不足在于，該技術需要將水加壓到200Mpa以上，對設備要求高，設備成本聞。現有技術也公開了水砂射流技術，將高壓水與磨料，通常為砂礫，混合后噴射到被污染的金屬表面進行清潔。然而現有的水砂射流技術，也會產生大量的污染形成金屬飛屑、磨料破裂和飛沫，同樣可能對操作者的健康產生影響。

發(fā)明內容
為了解決上述技術問題，本發(fā)明中披露了一種旋轉磨料射流清潔方法，是這樣實施的一種旋轉磨料射流清潔方法，包括步驟一將水加壓到預設水壓；步驟二 在噴嘴中將達到所述預設水壓的水與磨料混合形成打磨液；步驟三控制所述噴嘴旋轉，所述噴嘴在旋轉的同時將所述打磨液噴射到所需清潔的表面；步驟四收集使用后的打磨液；步驟五從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料；步驟六判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，若可繼續(xù)使用，回收所述使用后的磨料用于步驟二。更進一步地,在步驟一中所述預設水壓為105Mpa以上。更進一步地，所述磨料為選自砂礫、銅礦砂、金剛砂、石英砂、鐵砂、玻璃微珠中的一種或數種的組合。更進一步地，步驟四中所述收集使用后的打磨液具體是指真空收集。更進一步地，所述判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用具體是指光學檢測所述磨料的粒徑和/或球形度，并與預設的閾值做出對比。本發(fā)明進一步披露了一種旋轉磨料射流裝置，是這樣實施的—種旋轉磨料射流清潔設備,用于實施上述的旋轉磨料射流清潔方法,包括噴嘴；與所述噴嘴相連的水處理系統(tǒng)，用于將水加壓至預設水壓并引導達到所述預設水壓的水進入所述噴嘴；與所述噴嘴相連的磨料系統(tǒng)，用于引導磨料進入所述噴嘴；與所述噴嘴相連的旋轉動力系統(tǒng)，用于驅動噴嘴旋轉；與所述磨料系統(tǒng)相連的回收-檢測系統(tǒng)，用于將由旋轉的噴嘴噴射到所需清潔的表面后獲得的使用后的打磨液進行收集，從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料，判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，并回收可繼續(xù)使用的磨料。更進一步地，所述旋轉動力系統(tǒng)包括電機、鏈輪、鏈條和中軸，所述電機連接至所述鏈輪，連接至所述鏈條，連接至所述中軸，連接至所述噴嘴；所述水系統(tǒng)包括高壓水管和高壓水管接頭，所述高壓水管連接至所述高壓水管接頭，連接至所述噴嘴；所述磨料系統(tǒng)包括分砂腔、給砂管和給砂接頭口，所述分砂腔連接至所述給砂管，連接至所述給砂接頭，連接至所述噴嘴；所述噴嘴為收縮噴嘴。更進一步地，所述噴嘴的數量為2個以上。實施本發(fā)明的技術方案可解決現有技術中各種清潔方法均可能影響操作者健康的技術問題；實施本發(fā)明的技術方案可實現保護操作者的技術目標；實施本發(fā)明的技術方案可實現無飛屑、無液滴的技術效果，并可進一步實現磨料多次反復應用的技術效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一種實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的一種具體實施方式
的方法流程圖；圖2為本發(fā)明的一種具體實施方式
的裝置結構示意圖；圖3為本發(fā)明的一種具體實施方式
的裝置剖面圖。在上述附圖中，各圖號標記分別表不圖1中S01-步驟一 ；S02_步驟二 ；S03_步驟三；S04_步驟四；S05_步驟五；S06-步驟六。圖2中1-旋轉動力系統(tǒng)；2_水系統(tǒng)；3_磨料系統(tǒng)；4_噴嘴；5_回收-檢測系統(tǒng)。圖3中101-電機；102-鏈條；103-鏈輪；201_高壓水管；202_高壓水管接頭；301-分砂腔；302_給砂管；303_給砂接頭；401_收縮噴嘴。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在本發(fā)明的一種具體實施方式
中，一種旋轉磨料射流清潔方法，如圖1所示，包括步驟一 SOl :將水加壓到預設水壓；步驟二 S02 :在噴嘴中將達到所述預設水壓的水與磨料混合形成打磨液；步驟三S03 :控制所述噴嘴旋轉，所述噴嘴在旋轉的同時將所述打磨液噴射到所需清潔的表面；步驟四S04 :收集使用后的打磨液；步驟五S05 :從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料；步驟六S06 :判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，若可繼續(xù)使用，回收所述使用后的磨料用于步驟二 S02。
在該具體實施方式
中，在步驟三S03完成后，所述打磨液中摻混了從所需清潔的表面打磨后形成的金屬屑和其他污物，形成所述使用后的打磨液。針對所述使用后的打磨液，不采取與現有技術相同的自然流淌、飛散的方式，而是進行收集方式，防止所述使用后的打磨液隨地流淌或飛濺到空氣中，影響操作者的身體健康。同時，通過收集所述使用后的打磨液，為所述磨料的再利用提供了可能。對所述使用后的打磨液進行分離，本領域普通技術人員可在步驟五S05中采取各種現有技術中可能的分離方式，例如化學反應、物理過濾、蒸發(fā)、煮沸等方式中的一種或幾種的組合，實現從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料。所述使用后的磨料在步驟三S03中可能與所述需清潔的表面發(fā)生碰撞和摩擦，造成所述使用后的磨料內含有大量的破裂顆粒，具體體現為顆粒水力直徑減小、顆粒球形度降低等。在步驟六S06中，對所述使用后的磨料進行判斷，可否繼續(xù)使用，若可繼續(xù)使用，回收所述使用后的磨料，并用于步驟二 S02中；若不可繼續(xù)使用，拋棄所述使用后的磨料。在該具體實施方式
中，在步驟一 SOl中所述預設水壓為105Mpa以上，優(yōu)選為175Mpa以上。壓力越大，清潔效果越強，但壓力過大可能造成的問題包括破壞所述需清潔的表面,對設備要求過高、設備成本提高等。本領域普通技術人員有能力針對不同的具體工況，選擇合適的加壓壓力。在該具體實施方式
中，所述磨料為砂礫，本領域普通技術人員可以理解的是，所述磨料可以是選自砂礫、銅礦砂、金剛砂、石英砂、鐵砂、玻璃微珠中的一種或數種的組合。本領域普通技術人員有能力針對不同的需清潔的表面的情況，例如污染程度、表面材料等，選擇合適的磨料。在該具體實施方式
中，步驟四S04中所述收集使用后的打磨液優(yōu)選真空收集。采用真空收集法不僅可實現廢液的收集，而且可最大限度地實現對飛屑、飛沫的收集，實現較好的技術效果。當然，本領域普通技術人員也可以采取其他可能的方式，例如對噴射區(qū)域加設遮蔽罩，防止飛屑、飛沫飄揚，并采取漏斗等其他方法收集所述使用后的打磨液。在該具體實施方式
中，對所述判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，采用人力視覺判斷。在一種優(yōu)選實施方式中，所述判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用具體是指光學檢測所述磨料的粒徑和/或球形度，并與預設的閾值做出對比。所述光學檢測包括激光相位多普勒技術(簡稱PDA)、激光粒徑分析儀等現有技術，測量所述磨料的粒徑。當采用球形顆粒，例如玻璃微珠作為磨料時，可同步或僅僅測量所述磨料的球形度，作為判斷依據。當所述使用后的磨料的粒徑小于預設的閾值，例如O. 1mm，時，判斷所述使用后的磨料不可繼續(xù)使用；和/或，當所述使用后的磨料的球形度小于預設的閾值，例如70%，時，判斷所述使用后的磨料不可繼續(xù)使用。本發(fā)明的另一種具體實施方式
，一種旋轉磨料射流清潔設備，如圖2所示，用于實施上述的旋轉磨料射流清潔方法，包括噴嘴4 ;與所述噴嘴4相連的水處理系統(tǒng)2，用于將水加壓至預設水壓并引導達到所述預設水壓的水進入所述噴嘴4 ;與所述噴嘴4相連的磨料系統(tǒng)3，用于引導磨料進入所述噴嘴4 ;與所述噴嘴4相連的旋轉動力系統(tǒng)1，用于驅動噴嘴4旋轉；與所述磨料系統(tǒng)3相連的回收-檢測系統(tǒng)5，用于將由旋轉的噴嘴4噴射到所需清潔的表面后獲得的使用后的打磨液進行收集，從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料，判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，并回收可繼續(xù)使用的磨料。在該具體實施方式
中，水和磨料分別由所述水處理系統(tǒng)2和所述磨料系統(tǒng)3引導進入所述噴嘴4中，在所述噴嘴4中混合形成打磨液并噴射到所需清潔的表面上，使用后的打磨液由所述回收-檢測系統(tǒng)5回收并檢測。從而實現前文所披露的旋轉磨料射流清潔方法，實現保護操作者的技術目標，實現無飛屑、無液滴的技術效果，實現磨料多次反復應用的技術效果。該具體實施方式
中除回收-檢測系統(tǒng)5以外的部分，即所述旋轉動力系統(tǒng)1、所述水處理系統(tǒng)2、所述磨料系統(tǒng)3、所述噴嘴4可組合為一體結構，如圖3所示。所述噴嘴4優(yōu)選為收縮噴嘴401，所述收縮噴嘴401的形狀呈收縮狀，使得水與磨料在所述收縮噴嘴401中混合并加速噴射。所述噴嘴4的數量為2個以上，優(yōu)選為4個。所述旋轉動力系統(tǒng)I包括電機101、鏈條102、鏈輪103和中軸104，所述電機101帶動所述鏈輪103并通過所述鏈條帶動所述中軸104旋轉，帶動所述收縮噴嘴401旋轉。所述水處理系統(tǒng)2包括高壓水管201和高壓水管接頭202，所述高壓水管接頭202連接到所述收縮噴嘴401，所述水處理系統(tǒng)還包括對水加壓的設備，可以位于該一體結構以外。所述磨料系統(tǒng)3包括分砂腔301、給砂管302和給砂接頭303，所述給砂接頭303連接到所述收縮噴嘴401。所述回收-檢測系統(tǒng)5可以是與所述旋轉動力系統(tǒng)1、所述水處理系統(tǒng)2、所述磨料系統(tǒng)3、所述噴嘴4組合為一體，也可以是獨立的結構。本領域普通技術人員有能力在本發(fā)明的具體實施方式
基礎上作出進一步的擴展和組合，形成新的具體實施方式
，在此不做贅述。值得注意的是，雖然本發(fā)明的具體實施方式
中，以水作為液態(tài)介質與砂礫作為磨料進行混合。本領域技術人員可以理解的是，針對不同的具體工況，可采用不同的液態(tài)介質和磨料形成打磨液。液態(tài)介質和磨料的具體選擇不影響本發(fā)明所披露的方法和設備的具體實施，顯然地不脫離本實用新型的保護范圍。需要指出的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種旋轉磨料射流清潔方法，其特征在于，包括: 步驟一:將水加壓到預設水壓； 步驟二:在噴嘴中將達到所述預設水壓的水與磨料混合形成打磨液； 步驟三:控制所述噴嘴旋轉，所述噴嘴在旋轉的同時將所述打磨液噴射到所需清潔的表面； 步驟四:收集使用后的打磨液； 步驟五:從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料； 步驟六:判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，若可繼續(xù)使用，回收所述使用后的磨料用于步驟二。
2.根據權利要求1所述的旋轉磨料射流清潔方法，其特征在于，在步驟一中所述預設水壓為105Mpa以上。
3.根據權利要求1所述的旋轉磨料射流清潔方法，其特征在于，所述磨料為選自砂礫、銅礦砂、金剛砂、石英砂、鐵砂、玻璃微珠中的一種或數種的組合。
4.根據權利要求Γ3中任一所述的旋轉磨料射流清潔方法，其特征在于，步驟四中所述收集使用后的打磨液具體是指真空收集。
5.根據權利要求4所述的旋轉磨料射流清潔方法，其特征在于，所述判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用具體是指光學檢測所述磨料的粒徑和/或球形度，并與預設的閾值做出對比。
6.—種旋轉磨料射流清潔設備,用于實施根據權利要求1、中任一所述的旋轉磨料射流清潔方法，其特征在于，包括: 噴嘴； 與所述噴嘴相連的水處理系統(tǒng)，用于將水加壓至預設水壓并引導達到所述預設水壓的水進入所述噴嘴； 與所述噴嘴相連的磨料系統(tǒng)，用于引導磨料進入所述噴嘴； 與所述噴嘴相連的旋轉動力系統(tǒng)，用于驅動噴嘴旋轉； 與所述磨料系統(tǒng)相連的回收-檢測系統(tǒng)，用于將由旋轉的噴嘴噴射到所需清潔的表面后獲得的使用后的打磨液進行收集，從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料，判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，并回收可繼續(xù)使用的磨料。
7.根據權利要求6所述的旋轉磨料射流清潔設備，其特征在于，所述旋轉動力系統(tǒng)包括電機、鏈輪、鏈條和中軸，所述電機連接至所述鏈輪，連接至所述鏈條，連接至所述中軸，連接至所述噴嘴；所述水系統(tǒng)包括高壓水管和高壓水管接頭，所述高壓水管連接至所述高壓水管接頭，連接至所述噴嘴；所述磨料系統(tǒng)包括分砂腔、給砂管和給砂接頭口，所述分砂腔連接至所述給砂管，連接至所述給砂接頭，連接至所述噴嘴；所述噴嘴為收縮噴嘴。
8.根據權利要求7所述的旋轉磨料射流清潔設備，其特征在于，所述噴嘴的數量為2個以上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種旋轉磨料射流清潔方法，用于解決現有技術中各種清潔方法均可能影響操作者健康的技術問題，包括步驟一將水加壓到預設水壓；步驟二在噴嘴中將達到所述預設水壓的水與磨料混合形成打磨液；步驟三控制所述噴嘴旋轉，所述噴嘴在旋轉的同時將所述打磨液噴射到所需清潔的表面；步驟四收集使用后的打磨液；步驟五從所述使用后的打磨液中分離出使用后的磨料；步驟六判斷所述使用后的磨料可否繼續(xù)使用，若可繼續(xù)使用，回收所述使用后的磨料用于步驟二。本發(fā)明還進一步提供了一種旋轉磨料射流清潔設備。實施本發(fā)明的技術方案可實現保護操作者的技術目標；實現無飛屑、無液滴的技術效果。
文檔編號B24C9/00GK103072086SQ20121055945
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權日2012年12月20日
發(fā)明者陳天水, 嚴建康, 吳孟軍, 王海飛 申請人:杭州天誠機電設備有限公司