一种新型抛丸叶轮制造技术

本实用新型专利技术涉及钢板表面处理技术领域，具体地说是一种新型抛丸叶轮，机壳的内部安装有转子并与内部驱动结构连接，转子的外周安装有支架，支架上设置有叶片，叶片的一侧表面设置有沟槽，叶片与支架的角度为25度，同现有技术相比，本实用新型专利技术通过将叶片的倾斜角度设置为25度，使得抛丸在最短的时间内获得最高的旋转速度并且沿着叶片上的沟槽抛出，保证了抛出速度的同时，抛出角度也可以得到保证，避免了抛丸的互相干扰以及对叶片的磨损，提高了工作效率，降低了工作的成本。降低了工作的成本。降低了工作的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新型抛丸叶轮


[0001]本技术涉及钢板表面处理
，具体地说是一种新型抛丸叶轮。

技术介绍

[0002]在钢结构、船舶建造以及维护过程中，通常需要对大面积对接焊缝区域进行喷丸除锈处理，传统通过人力除锈的方式，效率低下，且对人体的伤害较大，逐步被抛丸机器人取代。
[0003]抛丸机器人的工作原理是利用抛丸叶轮叶片旋转，产生离心力，附着在叶片表面的弹丸则被逐渐加速，当弹丸离开叶片外缘时，便获得高速而作自由飞行直至弹丸撞击到钢板表面，将钢板铁锈或表面涂层去除，从而获得洁净表面以及表面粗糙度，为后续涂层与钢板表面之间具备更优良的表面结合力提供坚实基础。
[0004]因此，抛丸机器人的核心部件之一便是抛丸叶轮，抛丸被叶片高速甩出后对表面进行除锈操作。为了提高抛丸速度并减少对叶片的磨损，通常使用曲线叶片，其曲线是根据柯氏力（Coriolis Force）等于零或略大于零进行设计。由于抛丸被叶片带动，其速度大小与方向随着叶片的曲线不断改变，当抛丸速度方向和叶片曲面一致时，就准备脱离叶片飞出，而叶片此时仍旧按原固定曲率弯曲旋转，抛丸飞出按照曲率大的先飞出，曲率小的后飞出。当叶片表面磨光后，摩擦力变小也会影响到抛出的速度，使得弹丸抛出速度与计算有差距。而抛丸的过早抛出也会影响其的抛出速度，这就对于曲线叶片的形状有相关联性，即对叶片的倾斜角度有要求，以保证既可以获得更快的抛出速度，又不会对叶片造成过多的磨损。
[0005]进一步的，磨料进入抛丸叶轮所在的密闭空间中后，在叶轮片高速旋转的作用下被高速甩出，由于磨料数量较多，在此密闭空间中被甩出的磨料在叶轮片的抛丸面上会因摩擦而产生侧向滑动，磨料间会有较多的碰撞而改变行进方向，从而难以保证每一粒磨料都恰好保证以叶轮的切线方向被甩出。
[0006]基于以上原因，本技术设计了一种新型抛丸叶轮，通过对抛丸叶轮的倾斜角度做出独特设计以及减少抛丸的侧向移动的设计，使大多数抛丸都可以按照叶轮的切线方向抛出，保证抛出速度的同时，也减少了对叶片的磨损，也提高了整体的工作效率，降低了维护成本。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型抛丸叶轮，通过对抛丸叶轮的倾斜角度做出独特设计以及减少抛丸的侧向移动的设计，使大多数抛丸都可以按照叶轮的切线方向抛出，保证抛出速度的同时，也减少了对叶片的磨损，也提高了整体的工作效率，降低了维护成本。
[0008]为了达到上述目的，本技术提供一种新型抛丸叶轮，包括叶片，转子，支架，机壳和沟槽，机壳的内部安装有转子并与内部驱动结构连接，转子的外周安装有支架，支架上
设置有叶片，叶片的一侧表面设置有沟槽，叶片与支架的角度为25度。
[0009]叶片围绕着支架等距分布。
[0010]叶片带有沟槽的一面四周有框架并高于沟槽的平面。
[0011]沟槽在叶片上纵向分布。
[0012]沟槽设置在叶片上与支架夹角为25度的那一面。
[0013]同现有技术相比，本技术通过将叶片的倾斜角度设置为25度，使得抛丸在最短的时间内获得最高的旋转速度并且沿着叶片上的沟槽抛出，保证了抛出速度的同时，抛出角度也可以得到保证，避免了抛丸的互相干扰以及对叶片的磨损，提高了工作效率，降低了工作的成本。
附图说明
[0014]图1为现有技术中的叶轮示意图。
[0015]图2为本技术的叶轮示意图。
[0016]图3为本技术制作的叶轮俯视图。
[0017]图4为本技术曲线叶片分析图。
[0018]图5为本技术倾斜叶片分析图。
[0019]附图标记说明：
[0020]1为叶片，2为转子，3为支架，4为机壳，5为沟槽。
实施方式
[0021]现结合附图对本技术做进一步描述。
[0022]参见图1～3，本技术提供了一种新型抛丸叶轮，包括叶片1，转子2，支架3，机壳4和沟槽5，机壳4的内部安装有转子2并与内部驱动结构连接，转子2的外周安装有支架3，支架3上设置有叶片1，叶片1的一侧表面设置有沟槽5，叶片1与支架3的角度为25度。
[0023]叶片1围绕着支架3等距分布。
[0024]叶片1带有沟槽5的一面四周有框架并高于沟槽5的平面。
[0025]沟槽5在叶片1上纵向分布。
[0026]沟槽5设置在叶片1上与支架3夹角为25度的那一面。
[0027]工作原理：
[0028]本技术在使用时无需过多调试，打开抛丸机后，转子2在内部驱动结构的驱动下，带动支架3进行高速旋转，由于叶片1与支架3有25度的倾角，抛丸在叶片1内部不会产生过多的位移，可以在较短时间内得到较快的速度与转子2进行同步的旋转并接近转子2的速度，且不会对叶片1造成摩擦，待速度达到临界值左右，抛丸会沿着叶片1上的沟槽5抛射出去，此时的抛出速度达到了计算的要求，且沟槽5可以给予抛丸相对较稳定的抛出角度。
[0029]依据圆弧叶片计算公式。
[0030]此公式的假设条件，即自原点到假设计算点的柯氏力为零求得的，因为是单曲率中心的圆弧，只是原点到计算点的柯氏力都为零，当弹丸进入叶轮叶片被加速到该点与叶片该点的绝对速度相同，此时弹丸与叶片之间相对静止，而叶片曲线继续向外延展，弹丸会
脱离叶片自由直线飞行，因此得不到叶片对它的进一步加速，故而抛出速度反而低。
[0031]上述叶片自身每点柯氏力为零的曲线叶片曲率半径计算公式则据此求得，这里柯氏力为零是指曲线叶片上，叶片自身每点柯氏力为零，不处于叶片该点的弹丸就自动变为柯氏力零，如果弹丸速度低于叶片该点的圆周速度时，则被叶片带动继续加速，要加速和改变速度方向都要有柯氏力参与才做到，柯氏力并不为零，而且是很大的（因为法向速度除其数值由零变大外，其方向也要随叶片曲线而急聚改变，这要付出很大柯氏力才行，柯氏力因而更大了，直线叶片的法向速度只有数值改变，方向不改变，相对而言，所需柯氏力要小些），在磨损叶片同时加速弹丸速度，一旦弹丸达到柯氏力为零的速度时就脱离叶片自行飞出了。就叶片整体而言同样要磨损，不过更集中了，故而有很大局限性；且叶片磨损，开始时小，中间大，而后接近计算点时小了，如图4所示，造成中间段有很大柯氏力。
[0032]根据上述将原点到计算点距离缩小，使速度变化率减小（即改变法向力大小和方向），需要柯氏力小了，因而叶片磨损小了。设定出一些“典型点”的柯氏力为零的曲率半径：即算出＝1.0，1.5，2.0，2.5，3.0时相应的＝0，0.84，1.30，1.72，2.12数值画出圆弧，再连接各线的交点，弧线取近似一条直线，如图5所示，这就是倾斜叶片基线。分析图5可知：基线上1，2，3，4，5五点的法向力变化率小了，因为其基线方向不变化，在弹丸行进过程中柯氏力变量小了，到计算点时柯氏力为零。此1—2—3—4—5基线上每一点的弹丸柯氏力基本比零稍大，也即弹丸与叶片表面接触，而弹丸在叶片该点上的速度若小于叶片该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型抛丸叶轮，其特征在于，包括叶片（1），转子（2），支架（3），机壳（4）和沟槽（5），所述机壳（4）的内部安装有转子（2）并与内部驱动结构连接，所述转子（2）的外周安装有所述支架（3），所述支架（3）上设置有所述叶片（1），所述叶片（1）的一侧表面设置有所述沟槽（5），所述叶片（1）与所述支架（3）的角度为25度。2.根据权利要求1所述的新型抛丸叶轮，其特征在于，所述叶片（...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭垚，马欣宇，王义香，
申请(专利权)人：上海锐斯船舶科技有限公司，
类型：新型
国别省市：