專利名稱：一種軸向吸入式無塵噴砂槍的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種增加了內部噴霧嘴系統用以獲得無塵噴砂效果的軸向吸入式噴砂槍，屬于噴砂技術領域，用于工件的表面處理，更多是應用于各種表面工程的預處理。
所謂噴砂，就是高壓或高速氣流，在噴砂裝置中將砂料與氣流混合形成砂氣混合的噴砂射流，使砂料具有一定的速度撞擊工件表面以獲得預期效果的過程。它主要用于工業表面處理，用以達到工件表面毛化、硬化和除漆除銹的目的。現有噴砂技術按照砂料與氣流混合形成砂氣射流的裝置不同可分為吸入式(主要是指徑向吸入式)和壓入式兩種噴砂裝置。前者設備構成簡潔操作方便但噴砂效率比后者低很多；后者設備構成笨重結構復雜使用不便但噴砂效率較高。目前的兩種噴砂裝置的優缺點恰好相反。也就形成了采用不同噴砂裝置的兩種類型的噴砂機各取所需、各占半邊天的市場格局。軸向吸入式噴砂是近年出現的新的噴砂技術。它的噴砂效率相比傳統徑向吸入式噴砂有了很大提高，基本接近壓入式噴砂技術的噴砂效率。軸向吸入式噴砂技術不僅具有接近壓入式噴砂技術的噴砂效率，而且具有吸入式噴砂技術設備構成簡單使用方便的優點(沒有如壓入式噴砂必須要有高壓儲砂罐的負擔)。
所謂無塵噴砂，就是在上述噴砂裝置的基礎上增加收塵和抑制粉塵的裝置和功能。收塵就是在單純噴砂裝置中配套負壓除塵系統，除塵系統將粉塵甚至砂料及時收集，防止和避免粉塵外溢。抑制粉塵通常采用噴水噴霧降塵的方法。本發明的無塵噴砂槍采用的就屬于這種噴霧抑制粉塵的方法。
已有技術中，采用噴霧降塵的無塵噴砂技術主要有這樣兩類。一類是外部噴霧降塵；另一類是內部高壓射流噴霧的壓入式噴砂裝置。
外部噴霧降塵技術是在(壓入式和吸入式)噴砂槍外面安裝數個噴水或噴霧嘴。由于是在開放的空間中試圖將水汽和擴散中的粉塵結合，導致耗水量大和噴砂現場泥濘，空中粉塵和水汽處于飄浮狀態。雖然粉塵飄移范圍縮小，但噴砂現場環境并沒有改善；另一種是在壓入式噴砂槍嘴內部增加高壓純水噴霧嘴。水霧噴射動力來自高壓水泵系統。由于壓入式噴砂槍內部處于高的氣壓狀態，水壓必須大于內部氣壓才能保證水霧射流進入噴砂槍。這種降塵方法雖然耗水量有所減少，降塵效果也比較好，但缺點是在原設備系統帶有高壓罐的情況下，還要增加高壓水泵及供水系統，更增加了設備的負擔，不僅如此，純水射流在高壓下的流量由噴嘴口徑決定，水量很難隨意控制調節。
本發明的目的是克服現有降塵類無塵噴砂技術的缺點，通過對軸向吸入式噴砂槍作降塵改造，提出一種既類似壓入式噴砂技術具有較高的噴砂效率，又輕便適用，同時又沒有粉塵飄散的新型噴砂槍。通過槍內氣動吸水噴霧嘴對砂料集中高速浸潤，從而大幅降低耗水量，噴水量可實時方便的調節到最佳水量。
本發明的目的是這樣實現的本發明主要由兩個氣動射吸系統組成。一個是氣動吸砂噴砂系統，另一個是氣動吸水噴霧系統。
氣動吸砂噴砂系統由壓縮空氣徑向接入管、引砂管、噴氣嘴環和噴砂嘴組成。將引砂管和噴砂嘴同軸布置，中間設計環狀狹縫噴氣嘴。噴氣嘴狹縫指向噴砂嘴一側公共軸線并環繞公共軸線形成錐角小于30度的空心錐。當向噴氣嘴通入壓縮空氣后，環狀狹縫噴氣嘴噴出向噴砂嘴軸線聚焦并最終封閉的空心錐狀射流。在空心錐狀空氣射流的負壓作用下，砂料從引砂管中吸引過來(還包括氣動噴霧嘴噴出的水汽)，在空氣射流中匯聚聚焦，在收縮了口徑的噴砂嘴中獲得加速，最終形成高速噴砂射流。
氣動吸水噴霧系統由主氣管分流調流閥、分流氣管、氣動吸水噴霧嘴、水量調節閥、引水管和儲水容器組成。氣動吸水噴霧系統的核心是氣動吸水噴霧嘴，分流過來的壓縮空氣從中心的噴氣嘴噴向氣水混合噴嘴，噴氣射流產生的負壓吸引水流從水管路流出，通過氣水混合噴嘴形成噴霧射流，射向引砂管與吸砂懸浮流混合。在隨后的環縫聚焦噴氣射流中，三相物質在聚焦區域充分進行能量的交換、物質間的浸潤和融和。
本發明與現有技術的無塵噴砂技術相比較，有以下優點1)本發明雖然存在兩個氣動射吸系統，但它們公用一個供氣氣源，并且是在槍上短距離分流，所以不需要額外動力源，噴砂槍仍然輕便。
2)由于水汽和固體顆粒的浸潤過程是在槍內狹小的空間中，是在兩股氣動射流的高速作用下，是在劇烈的湍流運動中進行的，所以浸潤得很充分，在很小的耗水量下，粉塵就會完全消失。
3)不需要高壓水泵等第二動力源，氣動吸水噴霧嘴自身產生的負壓作為供水動力。供水系統簡單適用。
4)由于耗水量很小，又由于水在高速氣流作用下大量揮發，噴砂現場可以避免水的存積。
5)噴水量可以通過調節噴氣量和通過調節供水量加以調節，不僅調節范圍寬，而且水量可精細調節。
6)由于噴霧射流在與吸砂懸浮流混合時具有相對高的速度，噴砂效率與單獨使用軸向吸入式噴砂槍時持平或略高一些。
7)對噴砂嘴有減磨損作用，這是由于水的潤滑作用。
8)可以一槍多用。槍上各系統同時工作，本發明的無塵噴砂槍處于無塵噴砂工作狀態；摘掉吸砂軟管，則處于高速水霧噴射狀態，可用于工件水清洗；在關斷氣流調氣閥和水量調節閥后，噴砂槍處于高速噴氣狀態，可用于工件快速吹干。此時再接通引砂管，噴砂槍則處于軸向吸入式噴砂的干噴砂狀態，可用于不需要降塵、不宜接觸水的場合。
下面結合附
圖1進一步說明本發明的工作原理，附圖1是軸向吸入式無塵噴砂槍的結構示意圖。
壓縮空氣從徑向接入管(1)進入噴砂槍，壓縮空氣沿環狀噴氣嘴(3)噴射空心錐狀噴氣射流，在噴砂嘴(2)內部匯聚，并在噴氣射流后方形成很大負壓。砂料和空氣及噴霧水汽在負壓作用下，沿軸向引砂管(4)吸引到噴氣射流中，并被聚焦加速形成噴砂射流；從安裝在壓縮空氣接入管(1)上的分流調流閥(5)分出一股壓縮空氣通過分流氣管(6)接通氣動吸水噴霧嘴(7)。氣動吸水噴霧嘴(7)內的噴氣射流產生的負壓吸引水流沿水路流出，與噴氣射流混合從氣水噴嘴噴出而在引砂管中形成噴霧射流。在引砂管中懸浮砂流和噴霧射流初步混合后被環狀噴氣射流聚焦加速，三相物質在聚焦區域充分進行能量交換，同時水汽和固體砂料特別是細小塵粒也獲得了充分的浸潤。從而達到降塵和無塵的噴砂目的。
權利要求
1.一種軸向吸入式無塵噴砂槍，其特征是在軸向吸入式噴砂槍上增加了氣動吸水噴霧系統。
2.根據權利要求1所述的軸向吸入式無塵噴砂槍，其特征在于軸向吸入式噴砂槍的環狀噴氣嘴(3)的對稱中心軸線與噴砂嘴(2)和引砂管(4)的軸線重合，壓縮空氣從徑向供給環狀噴氣嘴(3)。
3.根據權利要求1所述的軸向吸入式無塵噴砂槍，其特征在于軸向吸入式噴砂槍的環狀噴氣嘴(3)是與軸線呈小于30度錐角的指向噴砂嘴(2)方向的環形狹縫。
4.根據權利要求1所述的噴砂裝置，其特征在于氣動吸水噴霧系統由分流調氣閥(5)、分流氣管(6)、氣動吸水噴霧嘴(7)、水量調流閥(8)、吸水管(9)和儲水容器(11)組成。
5.根據權利要求1所述的噴砂裝置，其特征在于作為氣動吸水噴霧系統核心部件的氣動吸水噴霧嘴(7)設計在引砂管(4)的徑向上，噴霧射流以小于30度的小角度與引砂管中的砂氣流順向混合。
6.根據權利要求1所述的噴砂裝置，其特征在于氣動吸水噴霧嘴(7)通過分流調氣閥(5)和分流氣管(6)從壓縮空氣徑向接入管(1)上分流壓縮空氣。
7.根據權利要求1所述的噴砂裝置，其特征在于水從水容器(11)到氣動吸水噴霧嘴(7)的運動動力來自氣動吸水噴霧嘴自己產生的負壓。
全文摘要
本發明公開了一種增加了內部噴霧嘴系統用以獲得無塵噴砂效果的軸向吸入式噴砂槍。本發明的噴砂槍主要由軸向氣動吸砂噴砂系統和氣動吸水噴霧系統組成。軸向氣動吸砂噴砂系統是噴砂槍的結構主體，它的噴氣嘴是對于引砂管和噴砂嘴共有軸線對稱的環狀狹縫，噴氣射流形成的負壓將砂料和氣流沿軸向引砂管送進噴砂嘴，砂氣懸浮輸送流在噴氣射流中加速形成噴砂射流。氣動吸水噴霧系統的噴嘴設在引砂管徑向上，噴霧嘴以小角度向引砂管中噴射霧汽，霧滴與砂氣懸浮輸送流一起被噴氣射流加速。霧汽與固體砂料特別是細小砂塵得到更充分浸潤，形成降塵和無塵的噴砂效果。
文檔編號B24C5/02GK1748940SQ200510104910
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月22日 優先權日2005年9月22日
發明者劉毅 申請人:劉毅