Устройство формирования пульпы для гидроабразивной обработки

Полезная модель относится к области абразивной обработки изделий, а именно, к устройствам для приготовления абразивной пульпы и ее подачи в сопло аппаратов и установок для гидроабразивной обработки изделий и может быть использовано в различных областях народного хозяйства. Задача - создание простой модульной конструкции, выполняющей функции размыва, перемешивания и забора готовой пульпы постоянной заданной концентрации. Устройство содержит пульпопровод, на котором с возможностью осевого перемещения установлена камера с открытой полостью и тангенциальным патрубком подвода жидкости. На пульпопроводе соосно камере установлен заборник абразивно-водяной смеси, который имеет перфорированный корпус и конический наконечник, направленный в сторону открытой полости камеры и образующий с ней кольцевую щель, а пульпопровод в полости заборника имеет тангенциальные каналы. Кроме того, камера устройства выполнена в виде камеры-форсунки, имеющей расширяющийся выход открытой стороны полости, например в виде внутренней фаски или диффузора. Между камерой и заборником установлена эластичная шайба, подпираемая коническим наконечником заборника к открытому торцу камеры, которая участвует в формировании водяной струи и выполняет функцию обратного клапана, препятствующего проникновение абразива в полость камеры. Камера и заборник, представляющие собой единый узел, установлены на пульпопроводе посредством резьбового соединения. Торец пульпопровода за пределами камеры выполнен заглушенным и на нем установлена контргайка для фиксации камеры при регулировании кольцевой щели, а на противоположном торце пульпопровода установлен выходной патрубок пульпы. /1 н.п.ф./

Полезная модель относится к области абразивной обработки изделий, а именно, к устройствам для приготовления абразивной пульпы и ее подачи в сопло аппаратов и установок для гидроабразивной обработки изделий и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Наиболее близким техническим решением - прототипом является устройство для образования смеси из абразивного материала и жидкости-носителя RU 2071907, по заявке РСТ GB 86/00613, В24С 5/00, оп.20.01.1997 г., в котором имеется устройство флюидизации (фиг.12). Оно содержит цилиндрический корпус с тангенциальным входом и осевым отверстием, открытым с нижнего конца, и разделенное на две соосные камеры осевой трубой-пульпопроводом, положение которого может регулироваться. При работе, жидкость, введенная в камеру через тангенциальный вход, движется вихрем к открытому концу корпуса, где она захватывает и флюидизирует абразивный материал в соседней области. Образованная пульпа втягивается вверх по трубе-пульпопроводу, при этом движение осуществляется всасыванием через выход или сжатием частиц материала в контейнере, окружающем корпус.

Недостатком прототипа является сложность изготовления конструкции, которая не регулирует количество пульпы в узле формирования и стабильность концентрации. Кроме того, устройство требует применения водяного насоса высокой мощности.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является устранение указанных недостатков известных устройств и создание простой модульной конструкции, выполняющей функции размыва, перемешивания и забора готовой пульпы постоянной заданной концентрации.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве формирования пульпы для гидроабразивной обработки, содержащем пульпопровод, на котором с возможностью осевого перемещения установлена камера с открытой полостью и тангенциальным патрубком подвода жидкости, согласно полезной модели, на пульпопроводе соосно камере установлен заборник абразивно-водяной смеси, который имеет перфорированный корпус и конический наконечник, направленный в сторону открытой полости камеры и образующий с ней кольцевую щель, а пульпопровод в полости заборника имеет тангенциальные каналы.

На решение этой же задачи направлены следующие дополнительные признаки:

- камера устройства выполнена в виде камеры-форсунки, имеющей расширяющийся выход открытой стороны полости, например в виде внутренней фаски или диффузора;

- между камерой и заборником установлена эластичная шайба, подпираемая коническим наконечником заборника к открытому торцу камеры, которая участвует в формировании водяной струи и выполняет функцию обратного клапана, препятствующего проникновение абразива в полость камеры;

- камера и заборник, представляющие собой единый узел, установлены на пульпопроводе посредством резьбового соединения;

- торец пульпопровода за пределами камеры выполнен заглушенным и на нем установлена контргайка для фиксации камеры при регулировании кольцевой щели, а на противоположном торце пульпопровода установлен выходной патрубок пульпы.

Заявляемая полезная модель поясняется примером выполнения с сопровождающим чертежом, на котором изображен общий вид устройства.

Устройство формирования пульпы для гидроабразивной обработки имеет пульпопровод 1, с заглушенного торца которого посредством резьбового соединения последовательно установлены контргайка 2, камера-форсунка 3 с тангенциальным патрубком 4 подвода жидкости и внутренней конической фаской 5 со стороны ее открытого торца, а также заборник 6. Между камерой-форсункой 3 и заборником 6 на пульпопроводе 1 свободно установлена резиновая шайба 7. Заборник 6 имеет перфорированный корпус 8, один торец которого заглушен фланцем 9, имеющим стакан, размещенный в полости заборника, а другой выполнен в виде усеченного конического наконечника 10, образующего с конической фаской 5 камеры-форсунки 3 кольцевую щель, перекрытую шайбой 7. При этом открытый торец камеры-форсунки 3, наконечник 10 заборника, выполняющий функцию рассекателя потока жидкости, и шайба 7, служащая обратным клапаном и предотвращающая попадание абразива в полость камеры-форсунки, образуют узел формирования водной струи. Пульпопровод 1 в полости заборника 6 имеет тангенциальные каналы 11, а на его свободном торце установлен выходной патрубок 12. Контргайка 2 служит фиксатором положения камеры-форсунки 3 после ее перемещения по пульпопроводу 1 и установки необходимой величины кольцевой щели для регулирования количества формируемой суспензии. Контргайка 13 служит фиксатором положения заборника 6 на пульпопроводе 1.

Устройство работает следующим образом.

В абразив, находящийся в бункере в сухом виде или в виде суспензии, помещают устройство и по входному патрубку 4 подают жидкость в камеру-форсунку 3. Введенная жидкость движется вращающимся вихрем к открытому торцу камеры-форсунки 3 и через кольцевую щель между шайбой 7, отклоняющейся в сторону наконечника 10, вырывается наружу в виде водяного конуса, размывающего абразив. При этом вокруг заборника 6 образуется бурлящий абразивно-водяной шар, способный перемешивать и суспендировать любой абразивный материал. Флюидизированная смесь абразива и воды в результате перепада давлений втягивается через отверстия перфорированного корпуса 8 в полость заборника 6, где она дополнительно перемешивается. Благодаря разряжению в пульпопроводе 1 готовая пульпа засасывается в него через тангенциальные каналы 11, движется по выходному патрубку 12 и подается пневмонасосом к инструменту абразивной обработки (на чертеже не показаны). Автоматическое регулирование достигается тем, что количество абразивного материала, которое может быть флюидизировано и прокачено в пульпопровод 1 по отверстиям заборника 6 и тангенциальным каналам 11 зависит от напора подаваемой жидкости, скорости ее вращения в камере-форсунке 3 и размера кольцевой щели. Количества формируемой суспензии постоянной заданной концентрации регулируется поворотом камеры-форсунки 3, при котором осуществляется ее осевое перемещение по пульпопроводу 1 с последующим фиксированием камеры-форсунки 3 на пульпопроводе 1 контргайкой 2. Регулирование величины кольцевой щели может осуществляться поворотом заборника 6 с последующей фиксацией контргайкой 13. Таким образом устройство позволяет получать пульпу заданной постоянной концентрации.

Данное устройство способно работать в любых условиях его размещения, начиная от простой банки и кончая специальными конусными бункерами. Технический результат достигается, даже если опустить устройство в мешок с песком, где оно самостоятельно без каких-либо вспомогательных устройств, способно формировать пульпу постоянной концентрации.

Простое, компактное, надежное и легкое в обслуживании устройство, совмещающее в себе элементы размыва абразива, перемешивания, забора пульпы и ее выдачи по пульпопроводу, обеспечивает получение пульпы постоянной концентрации с необходимым соотношением компонентов и возможность регулирования концентрации пульпы для различных технологических процессов гидроабразивной обработки.

1. Устройство формирования пульпы для гидроабразивной обработки, содержащее пульпопровод, на котором с возможностью осевого перемещения установлена камера с открытой полостью и тангенциальным патрубком подвода жидкости, отличающееся тем, что на пульпопроводе соосно камере установлен заборник абразивно-водяной смеси с перфорированным корпусом и коническим наконечником, направленным к открытой полости камеры и образующим с ней кольцевую щель, а пульпопровод в полости заборника имеет тангенциальные каналы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера выполнена в виде камеры-форсунки, имеющей расширяющийся выход открытой стороны полости.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между камерой и заборником установлена эластичная шайба.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера и заборник установлены на пульпопроводе посредством резьбового соединения.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торец пульпопровода за камерой выполнен заглушенным, на нем установлена контргайка, а его противоположный торец снабжен выходным патрубком.