專利名稱：旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
當(dāng)前對(duì)于大型或特大型船體、油罐、車輛等設(shè)施，在維護(hù)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(shù)和高壓噴水技術(shù)。其中，人工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、登高作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)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(shù)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(shí)，粒徑較小的飛砂沉降時(shí)間長，可能長期懸浮于空氣中進(jìn)而被操作者吸入影響操作者健康，在密閉空間操作則對(duì)空間需求大，無法處理船舶等特大型目標(biāo)。高壓噴水技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)中最常用的技術(shù)，相比上述兩種技術(shù)，對(duì)操作者的健康影響較小，工藝簡潔、自動(dòng)化程度高，高壓噴水技術(shù)的不足在于，該技術(shù)需要將水加壓到200Mpa以上，對(duì)設(shè)備要求高，設(shè)備成本聞?，F(xiàn)有技術(shù)也公開了水砂射流技術(shù)，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(jìn)行清潔。然而現(xiàn)有的水砂射流技術(shù)，也會(huì)產(chǎn)生大量的污染形成金屬飛屑、磨料破裂和飛沫，同樣可能對(duì)操作者的健康產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中披露了一種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔方法，是這樣實(shí)施的一種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔方法，包括步驟一將水加壓到預(yù)設(shè)水壓；步驟二 在噴嘴中將達(dá)到所述預(yù)設(shè)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(zhuǎn)，所述噴嘴在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)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(jìn)一步地,在步驟一中所述預(yù)設(shè)水壓為105Mpa以上。更進(jìn)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(shù)種的組合。更進(jìn)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(jìn)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(xué)檢測(cè)所述磨料的粒徑和/或球形度，并與預(yù)設(shè)的閾值做出對(duì)比。本發(fā)明進(jìn)一步披露了一種旋轉(zhuǎn)磨料射流裝置，是這樣實(shí)施的—種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔設(shè)備,用于實(shí)施上述的旋轉(zhuǎn)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(yù)設(shè)水壓并引導(dǎo)達(dá)到所述預(yù)設(shè)水壓的水進(jìn)入所述噴嘴；與所述噴嘴相連的磨料系統(tǒng)，用于引導(dǎo)磨料進(jìn)入所述噴嘴；與所述噴嘴相連的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)噴嘴旋轉(zhuǎn)；與所述磨料系統(tǒng)相連的回收-檢測(cè)系統(tǒng)，用于將由旋轉(zhuǎn)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(jìn)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(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)、鏈輪、鏈條和中軸，所述電機(jī)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(jìn)一步地，所述噴嘴的數(shù)量為2個(gè)以上。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案可解決現(xiàn)有技術(shù)中各種清潔方法均可能影響操作者健康的技術(shù)問題；實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)保護(hù)操作者的技術(shù)目標(biāo)；實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)無飛屑、無液滴的技術(shù)效果，并可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)磨料多次反復(fù)應(yīng)用的技術(shù)效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的方法流程圖；圖2為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的裝置剖面圖。在上述附圖中，各圖號(hào)標(biāo)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(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)；2_水系統(tǒng)；3_磨料系統(tǒng)；4_噴嘴；5_回收-檢測(cè)系統(tǒng)。圖3中101-電機(jī)；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(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
中，一種旋轉(zhuǎn)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(yù)設(shè)水壓；步驟二 S02 :在噴嘴中將達(dá)到所述預(yù)設(shè)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(zhuǎn)，所述噴嘴在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)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(shí)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(duì)所述使用后的打磨液，不采取與現(xiàn)有技術(shù)相同的自然流淌、飛散的方式，而是進(jìn)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(shí)，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(duì)所述使用后的打磨液進(jìn)行分離，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在步驟五S05中采取各種現(xiàn)有技術(shù)中可能的分離方式，例如化學(xué)反應(yīng)、物理過濾、蒸發(fā)、煮沸等方式中的一種或幾種的組合，實(shí)現(xiàn)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(nèi)含有大量的破裂顆粒，具體體現(xiàn)為顆粒水力直徑減小、顆粒球形度降低等。在步驟六S06中，對(duì)所述使用后的磨料進(jìn)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(shí)施方式
中，在步驟一 SOl中所述預(yù)設(shè)水壓為105Mpa以上，優(yōu)選為175Mpa以上。壓力越大，清潔效果越強(qiáng)，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(duì)設(shè)備要求過高、設(shè)備成本提高等。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員有能力針對(duì)不同的具體工況，選擇合適的加壓壓力。在該具體實(shí)施方式
中，所述磨料為砂礫，本領(lǐng)域普通技術(shù)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(shù)種的組合。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員有能力針對(duì)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(shí)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(shí)現(xiàn)廢液的收集，而且可最大限度地實(shí)現(xiàn)對(duì)飛屑、飛沫的收集，實(shí)現(xiàn)較好的技術(shù)效果。當(dāng)然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可以采取其他可能的方式，例如對(duì)噴射區(qū)域加設(shè)遮蔽罩，防止飛屑、飛沫飄揚(yáng)，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(shí)施方式
中，對(duì)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(shí)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(xué)檢測(cè)所述磨料的粒徑和/或球形度，并與預(yù)設(shè)的閾值做出對(duì)比。所述光學(xué)檢測(cè)包括激光相位多普勒技術(shù)(簡稱PDA)、激光粒徑分析儀等現(xiàn)有技術(shù)，測(cè)量所述磨料的粒徑。當(dāng)采用球形顆粒，例如玻璃微珠作為磨料時(shí)，可同步或僅僅測(cè)量所述磨料的球形度，作為判斷依據(jù)。當(dāng)所述使用后的磨料的粒徑小于預(yù)設(shè)的閾值，例如O. 1mm，時(shí)，判斷所述使用后的磨料不可繼續(xù)使用；和/或，當(dāng)所述使用后的磨料的球形度小于預(yù)設(shè)的閾值，例如70%，時(shí)，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(shí)施方式
，一種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔設(shè)備，如圖2所示，用于實(shí)施上述的旋轉(zhuǎn)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(yù)設(shè)水壓并引導(dǎo)達(dá)到所述預(yù)設(shè)水壓的水進(jìn)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(dǎo)磨料進(jìn)入所述噴嘴4 ;與所述噴嘴4相連的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)1，用于驅(qū)動(dòng)噴嘴4旋轉(zhuǎn)；與所述磨料系統(tǒng)3相連的回收-檢測(cè)系統(tǒng)5，用于將由旋轉(zhuǎn)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(jìn)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(shí)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(dǎo)進(jìn)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(cè)系統(tǒng)5回收并檢測(cè)。從而實(shí)現(xiàn)前文所披露的旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔方法，實(shí)現(xiàn)保護(hù)操作者的技術(shù)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)無飛屑、無液滴的技術(shù)效果，實(shí)現(xiàn)磨料多次反復(fù)應(yīng)用的技術(shù)效果。該具體實(shí)施方式
中除回收-檢測(cè)系統(tǒng)5以外的部分，即所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)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(jié)構(gòu)，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(shù)量為2個(gè)以上，優(yōu)選為4個(gè)。所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)I包括電機(jī)101、鏈條102、鏈輪103和中軸104，所述電機(jī)101帶動(dòng)所述鏈輪103并通過所述鏈條帶動(dòng)所述中軸104旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述收縮噴嘴401旋轉(zhuǎn)。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(duì)水加壓的設(shè)備，可以位于該一體結(jié)構(gòu)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(cè)系統(tǒng)5可以是與所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)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(dú)立的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員有能力在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
基礎(chǔ)上作出進(jìn)一步的擴(kuò)展和組合，形成新的具體實(shí)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(shí)施方式
中，以水作為液態(tài)介質(zhì)與砂礫作為磨料進(jìn)行混合。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，針對(duì)不同的具體工況，可采用不同的液態(tài)介質(zhì)和磨料形成打磨液。液態(tài)介質(zhì)和磨料的具體選擇不影響本發(fā)明所披露的方法和設(shè)備的具體實(shí)施，顯然地不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。需要指出的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔方法，其特征在于，包括: 步驟一:將水加壓到預(yù)設(shè)水壓； 步驟二:在噴嘴中將達(dá)到所述預(yù)設(shè)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(zhuǎn)，所述噴嘴在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)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(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔方法，其特征在于，在步驟一中所述預(yù)設(shè)水壓為105Mpa以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)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(shù)種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3中任一所述的旋轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)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(xué)檢測(cè)所述磨料的粒徑和/或球形度，并與預(yù)設(shè)的閾值做出對(duì)比。
6.—種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔設(shè)備,用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1、中任一所述的旋轉(zhuǎn)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(yù)設(shè)水壓并引導(dǎo)達(dá)到所述預(yù)設(shè)水壓的水進(jìn)入所述噴嘴； 與所述噴嘴相連的磨料系統(tǒng)，用于引導(dǎo)磨料進(jìn)入所述噴嘴； 與所述噴嘴相連的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)噴嘴旋轉(zhuǎn)； 與所述磨料系統(tǒng)相連的回收-檢測(cè)系統(tǒng)，用于將由旋轉(zhuǎn)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(jìn)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(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)、鏈輪、鏈條和中軸，所述電機(jī)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(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴的數(shù)量為2個(gè)以上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中各種清潔方法均可能影響操作者健康的技術(shù)問題，包括步驟一將水加壓到預(yù)設(shè)水壓；步驟二在噴嘴中將達(dá)到所述預(yù)設(shè)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(zhuǎn)，所述噴嘴在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)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(jìn)一步提供了一種旋轉(zhuǎn)磨料射流清潔設(shè)備。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)保護(hù)操作者的技術(shù)目標(biāo)；實(shí)現(xiàn)無飛屑、無液滴的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)B24C9/00GK103072086SQ20121055945
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者陳天水, 嚴(yán)建康, 吳孟軍, 王海飛 申請(qǐng)人:杭州天誠機(jī)電設(shè)備有限公司