高压水射流三维自旋转喷头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107030066A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201710399784.3(22)申请日2017.05.31(71)申请人北京石油化工学院地址102600北京市大兴区黄村清源北路19号(72)发明人窦艳涛尤建东周梅蔡晓君刘志宏谢玉龙席军吴仲斌韩冰(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明赵镇勇(51)Int.Cl.B08B9/00(2006.01)B08B9/093(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称高压水射流三维自旋转喷头(57)摘要本发明公开了一种高压水射流三维自旋转喷头，包括悬挂入口组件、喷嘴组件、十字轴芯组件、连接装置、制动组件；十字轴芯组件的整体机械结构分为两大部分，每部分分别包括一个行星轮系，两个轮系分居不同平面构成空间周转轮系整体，第一个行星轮系将定轴圆柱齿轮和齿轮轴作为其中的太阳轮，大行星轮和小行星轮安装在行星轮安装轴上；第二个行星轮系同样以所述齿轮轴作为太阳轮，喷嘴座作为行星轮，安装在空心支撑轴上，以T型壳体作为行星架。通过水流的反冲力和反冲力矩产生动力，一方面驱动喷嘴组件进行水平旋转，另一方面通过行星轮轮系结构带动整体绕进水空心轴作自旋转，从而实现了三维旋转运动。主要用于清洗反应釜等大型工业设备内部空腔结疤和污垢清洗，实现喷头360度全方位清洗，减少能耗，安全可靠。CN107030066ACN107030066A权利要求书1/1页1.一种高压水射流三维自旋转喷头，其特征在于，包括悬挂入口组件、喷嘴组件、十字轴芯组件、连接装置、制动组件；所述十字轴芯组件的整体机械结构分为两大部分，每部分分别包括一个行星轮系，两个轮系分居不同平面构成空间周转轮系整体，第一个行星轮系将定轴圆柱齿轮和齿轮轴作为其中的太阳轮，大行星轮和小行星轮安装在行星轮安装轴上，T型壳体作为行星架；第二个行星轮系同样以所述齿轮轴作为太阳轮，喷嘴座作为行星轮，安装在空心支撑轴上，同样以T型壳体作为行星架。2.根据权利要求1所述的高压水射流三维自旋转喷头，其特征在于，所述悬挂入口组件包括进水空心轴、锁紧螺母、锁紧垫片和限位压盖，高压水管与所述进水空心轴连接，所述三维自旋转喷头由所述限位压盖上的两耳悬挂固定于喷头架上并通过所述锁紧螺母和锁紧垫片锁死在所述进水空心轴上。3.根据权利要求2所述的高压水射流三维自旋转喷头，其特征在于，所述的喷嘴组件包括L型喷嘴座、空心支撑轴和套杯压盖，所述L型喷嘴座由两支L型反向平行喷口组成，并由连接螺栓固定在所述空心支撑轴上，在T型壳体内部安装有套杯结构，套杯结构包括套杯，所述套杯和套杯压盖实现所述喷嘴组件支撑轴的安装固定。4.根据权利要求3所述的高压水射流三维自旋转喷头，其特征在于，所述十字轴心组件还包括密封装置，所述T型壳体设有U型进水通道，所述进水空心轴与U型进水通道之间以及U型进水通道与所述空心支撑轴之间连接部位分别安装一组高压密封，并由硬质合金密封座塞死。5.根据权利要求4所述的高压水射流三维自旋转喷头，其特征在于，该三维自旋转喷头通过水流的反冲力和反冲力矩产生动力，一方面驱动喷嘴组件进行水平旋转，另一方面通过行星轮轮系结构带动整体绕进水空心轴作自旋转，从而实现了三维旋转运动。2CN107030066A说明书1/5页高压水射流三维自旋转喷头技术领域[0001]本发明涉及一种反应釜等大型工业设备内部空腔清洗所使用的喷头，属于工业清洗技术领域，尤其是涉及一种三维自旋转喷头，能够更好的实现清洗效果。背景技术[0002]反应釜等大型工业设备广泛应用于石油、化工、医药、食品等诸多领域，其粘釜问题是影响其产量和产品质量的一个重要原因，所以在工业生产生活中必须经常对其进行定期清洗。[0003]对大型工业设备的清洗方式多种多样，早期以化学清洗方法为主，但目前高压水射流清洗技术已经成为其主流清洗技术，占到了清洗业市场份额的80％以上。在高压水射流清洗技术中三维自旋转喷头是其执行元件，其研究与应用一直是水射流清洗的一项重点。本项目研究团队近年来一直从事该石油化工设备的清洗除垢工作，且用于大型工业设备清洗的相关装置与工艺的设计、开发，期间在燕山石化曾做过大量的清洗试验，收集了很多科学数据。目前，高压水清洗设备国外优质产品一般以德国和美国为优，国内产品多为引进国际先进技术和关键设备制成。德国公司产品多采取了喷头间隙密封，但多数设计为喷枪和喷管结构，以车型居多，采用直立式构造，可以移动，搬运，适用于多种场合。其缺点是：仍需人力、噪音太大、清洗方式笨拙，清洗压力仍然很小，其动力源依然依靠电动机，柴油机，汽油机等。美国公司产品很多可以无需人力，其清洗头与旋转外壳采用整体式结构，结构