一种胶状磨料气体射流装置及产生射流的方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于磨料气体射流技术领域，具体公开了一种胶状磨料气体射流装置及产生射流的方法，装置包括空压机、3个高压储气瓶、流量计、压力传感器、气路管道、磨料罐、旋转密封阀、缩放型喷嘴以及信息处理单元；本发明专利技术使用的磨料为胶状磨料，其密度比水大，冲击力大，并且磨料粘性大，能够凝聚成团；本发明专利技术装置可以调节磨料的出料频率，形成规律的脉冲，从而可对靶体产生水锤效应，大大增强了射流的冲蚀性能。

A colloidal abrasive gas jet device and the method of producing jet

The invention belongs to the technical field of abrasive gas jet, in particular to a colloidal abrasive gas jet device and a method for producing the jet, the device includes an air compressor, three high-pressure gas cylinders, a flowmeter, a pressure sensor, a gas pipeline, an abrasive tank, a rotary sealing valve, a scaling nozzle and an information processing unit; the abrasive used in the invention is colloidal abrasive, whose density is greater than that of water The device of the invention can adjust the discharging frequency of abrasive and form regular pulse, so as to produce water hammer effect on the target body and greatly enhance the erosion performance of the jet.

【技术实现步骤摘要】
一种胶状磨料气体射流装置及产生射流的方法
本专利技术属于磨料气体射流
，尤其涉及一种胶状磨料气体射流装置及产生射流的方法。
技术介绍
磨料气体射流是采用高压气体驱动磨料通过喷嘴形成的高速气流，磨料气体射流50年代初最早在美国应用于表面处理，其磨料粒子在高速气流的带动下，冲击需要加工的表面，完成表面的除漆除锈工作，由于高压磨料气体射流具有较高的冲击力，近年来被推广应用于辅助破岩。目前在气体磨料射流中常用的磨料有石英砂、碳化硅、石榴石等，这些磨料成本较高，并且使用后会产生大量的粉尘，造成严重的环境污染，对工作环境极其不利，这些磨料均属于硬质磨料，在使用时也会加快刀具的磨损。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种胶状磨料气体射流装置及产生射流的方法，由于本专利技术提出使用胶状磨料，该磨料成本较低，密度比水大，在气体的加速下，像一连串的水弹冲击靶物，能够产生水锤压力，水锤效应能产生较大的初始冲击压力和较大的喷射速度，冲击面积增加，使冲击力分布在更广的表面上，持续时间短，能更有效地与靶体自身的缺陷(如裂隙)发生相互作用，大大增强了射流的冲蚀性能。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种胶状磨料气体射流装置，包括供气系统，与供气系统连接的磨料系统，以及与供气系统和磨料系统电连接的控制系统。进一步的，所述供气系统包括空压机和储气瓶，所述储气瓶为3个，空压机通过气体管路为3个储气瓶提供压缩空气，3个储气瓶出口汇聚至一个气体总管路，气体总管路通过一个三通阀将气体总管路分为气路一和气路二，气路二出口与磨料罐进口相连，气路一出口与磨料罐出口相连。进一步的，所述3个储气瓶的两端均设有针型阀，储气瓶与空压机相连的管路上设有气瓶进口阀门，储气瓶出气管路上设有气瓶出口阀门，每个气瓶出口阀门处均设有一个流量计。进一步的，所述磨料系统包括磨料罐，磨料罐出口设有一个旋转密封阀，所述旋转密封阀由电动机驱动旋转，旋转密封阀出气口与管路一汇合后通过缩放型喷嘴喷出。进一步的，所述磨料罐入口处设有一个磨料罐入口阀门，磨料罐出口处设有一个圆孔筛分器，所述缩放型喷嘴为拉法尔缩放型喷嘴。进一步的，所述气体总管路、气路一、磨料罐入口、喷嘴入口处均设置有压力传感器，气路一上还设有流量计。进一步的，所述控制系统包括控制柜，所述控制柜上设置有控制面板，控制柜内设置有信息处理单元，所述信息处理单元一端与控制面板电连接，另一端分别与整个装置内所有的压力传感器电连接。进一步的，所述旋转密封阀为圆柱形，旋转密封阀沿圆柱型一周均匀设有3个截面为圆锥形的凹槽，每个凹槽内壁上均设有刀片，旋转密封阀底部右侧设有一个弧形套层一，旋转密封阀底部左侧设有一个弧形套层二，所述套层一与旋转密封阀接触处设有多个通气孔，套层二与外界气压联通，套层一和套层二均与旋转密封阀的出口通道外壁焊接。一种利用胶状磨料气体射流装置产生射流的方法，包括以下步骤：（1）向磨料罐中加入胶状磨料，关闭磨料罐，并检查整个装置的连接情况，确保连接无误；（2）打开3个高压储气瓶入口的阀门，关闭其出口的阀门和磨料罐入口的阀门。（3）打开电源开关，启动空压机，空压机压力达到所需压力时，打开3个高压储气瓶的出口阀门，调节磨料罐入口阀门，使磨料罐内压力处于0.5-0.8MPa之间；（4）当气路一压力达到要求时，启动电动机，使旋转密封阀开始工作，经过入口时其凹槽内收集到磨料，并开始顺时针转动，经过第一个套层时，凹槽内与气路一进行气压平衡，以便于凹槽在到达出口时，使磨料在重力的作用下进入出口并与气路一混合；经过出口后继续旋转，经过第二个套层时，凹槽内与外界环境进行气压平衡，以便于凹槽再次到达入口时，使磨料在气路二的压力下压出，从而达到持续供料；（5）胶状磨料与气流混合后经缩放型喷嘴喷出，形成胶状磨料气体射流；（6）在气体射流完成后，先停止电动机，然后关闭磨料罐入口阀门，载关闭空压机和电源，并对装置系统内进行泄压，最后关闭高压储气瓶进出口的阀门，整个过程结束。进一步的，所述磨料罐内的磨料为黄原胶与水的混合物。本专利技术具有的优点是：1.本专利技术适用性广，能稳定产生胶状磨料气体射流，前景广阔；2.本装置系统简单，连接容易，安全性高；3.本装置使用的磨料为胶状磨料，成本较低，容易制备；并且该磨料在气体的加速下如一连串的水弹冲击靶物，能够产生水锤压力，水锤效应能产生较大的初始冲击压力和较大的喷射速度，并且冲击面积的增加使冲击力分布在更宽的表面上，持续时间短，能更有效地与靶体本身的缺陷(如裂隙)发生相互作用，大大增强了射流的冲蚀性能；4.本装置中的旋转密封阀是在拉法尔喷嘴基础上进行改良设计的，尤其是通过使用两个套层分别对凹槽内进行气压平衡的技术，保证了装置能够正常持续供料；5.本装置可通过调整电动机的转速来控制凹槽的旋转速度，从而控制了出料频率，这样不仅可以产生一定的脉动作用，并且实现了控制磨料的质量流量。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2为旋转密封阀结构剖面图。1-空压机；2-气瓶入口阀门；3-高压储气瓶；4-气瓶出口阀门；5-流量计；6-压力传感器；7-气路一；8-气路二；9-磨料罐入口阀门；10-磨料罐；11-旋转密封阀；111-套层一；112-套层二；113-圆孔筛分器；12-电动机；13-缩放型喷嘴。具体实施方式如图所示，一种胶状磨料气体射流装置，包括供气系统，与供气系统连接的磨料系统，以及与供气系统和磨料系统电连接的控制系统；本装置通过空压机1压缩空气到高压储气瓶3中，空压机1通过气路管道与3个高压储气瓶3连接，3个高压储气瓶的两端均设有针型阀，与空压机1相连接的一端为气瓶入口阀门2，另一端为气瓶出口阀门4，气瓶出口阀门外设置有流量计5，之后三个支路汇聚为一条管路，管路节点设置有压力传感器6，气路管道再往后接一个三通接口，分为气路一7和气路二8，气路一7上设置有压力传感器6，气路二8与磨料罐10相连接，之间设置有1个磨料罐入口阀门9，在磨料罐入口处设置1个压力传感器6，磨料罐10出口与旋转密封阀11通过直通相连，旋转密封阀11外接1个电动机12，用于提供旋转动力以及调整转速，磨料罐10出口设计为圆形筛孔状113，用于控制磨料的质量流量，从旋转密封阀11出来后与气路一7汇合，最后与缩放型拉法尔喷嘴13相连接，在喷嘴13入口处设置1个压力传感器6；所述控制系统包括控制柜，所述控制柜上设置有控制面板，控制柜内设置有信息处理单元，所述信息处理单元一端与控制面板电连接，另一端分别与整个装置内所有的压力传感器电连接，传感器采集到的信息传输到处理单元，显示在计算机上，进一步的，所述旋转密封阀11为圆柱形，旋转密封阀11沿圆柱型一周均匀设有3个截面为圆锥形的凹槽，每个凹槽内壁上均设有刀片，旋转密封阀底部右侧设有一个弧形套层一111，旋转密封阀11底部左侧设有一个弧形套层二112，所述套层一111与旋转密封阀11接触处设有多个通气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶状磨料气体射流装置，其特征在于：包括供气系统，与供气系统连接的磨料系统，以及与供气系统和磨料系统电连接的控制系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶状磨料气体射流装置，其特征在于：包括供气系统，与供气系统连接的磨料系统，以及与供气系统和磨料系统电连接的控制系统。


2.如权利要求1所述的胶状磨料气体射流装置，其特征在于：所述供气系统包括空压机和储气瓶，所述储气瓶为3个，空压机通过气体管路为3个储气瓶提供压缩空气，3个储气瓶出口汇聚至一个气体总管路，气体总管路通过一个三通阀将气体总管路分为气路一和气路二，气路二出口与磨料罐进口相连，气路一出口与磨料罐出口相连。


3.如权利要求2所述的胶状磨料气体射流装置，其特征在于：所述3个储气瓶的两端均设有针型阀，储气瓶与空压机相连的管路上设有气瓶进口阀门，储气瓶出气管路上设有气瓶出口阀门，每个气瓶出口阀门处均设有一个流量计。


4.如权利要求3所述的胶状磨料气体射流装置，其特征在于：所述磨料系统包括磨料罐，磨料罐出口设有一个旋转密封阀，所述旋转密封阀由电动机驱动旋转，旋转密封阀出气口与管路一汇合后通过缩放型喷嘴喷出。


5.如权利要求4所述的胶状磨料气体射流装置，其特征在于：所述磨料罐入口处设有一个磨料罐入口阀门，磨料罐出口处设有一个圆孔筛分器，所述缩放型喷嘴为拉法尔缩放型喷嘴。


6.如权利要求5所述的胶状磨料气体射流装置，其特征在于：所述气体总管路、气路一、磨料罐入口、喷嘴入口处均设置有压力传感器，气路一上还设有流量计。


7.如权利要求6所述的胶状磨料气体射流装置，其特征在于：所述控制系统包括控制柜，所述控制柜上设置有控制面板，控制柜内设置有信息处理单元，所述信息处理单元一端与控制面板电连接，另一端分别与整个装置内所有的压力传感器电连接。


8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建平，刘勇，姚邦华，崔家玮，李志飞，吴姣姣，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41