CN105666340A - 一种低压风机磨料喷射装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低压风机磨料喷射装置，设有除尘器、工作室、磨料供给器、磨料收集器和供风器，其特征在于，所述供风器为低压风机，所述工作室内设有喷头，该喷头一端设有喷嘴，另一端与进风管和进磨料管连通，工作室的上部与所述除尘器连通，工作室的底部与所述磨料收集器连通，所述进风管与所述低压风机连通，所述进磨料管与所述磨料供给器连通；磨料供给器通过滤网与所述磨料收集器连通。本发明适用于金属构件和金属制品表面清理设备，能够有效除去金属表面的黑皮、锈迹、毛刺等物质，达到金属构件和金属制品表面更加光洁及硬度强化的效果。塑料及其制品去毛刺，涂层的剥离，玻璃石材木材的雕刻，工艺品的加工制作等。不用空气压缩机，特别适宜于精细工件的加工，并且实现自动化控制，加工操作便捷、高效、安全、环保、节材、节能。

Description

一种低压风机磨料喷射装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及金属构件和金属制品表面清理设备，尤其涉及一种磨料喷射装置及其使用方法，通过利用该装置的连续工作低压喷射方式，能够有效除去金属表面的黑皮、锈迹、毛刺等物质，达到金属构件和金属制品表面更加光洁及硬度强化的效果。并且实现自动化控制，加工操作便捷、高效、安全、环保、节材、节能。

背景技术

金属构件和金属制品在加工、存放等过程中，表面往往会形成有氧化物、锈迹、焊渣、黑皮、毛刺或者其他污染物，为了提高金属构件和金属制品的使用寿命及表面光洁度以满足使用性及美观性等要求，常规的方法包括酸洗和喷砂设备进行清理。然而，采用酸洗进行清理过程中，一方面原材料成本高，另一方面清理过程中对环境影响较大；采用喷砂设备进行清理时，现有的技术都是利用空气压缩机为砂丸的喷射动力，以形成高速喷射束将金属构件和金属制品的表面上述污染物进行清理。这种使用空气压缩机的工艺能耗高，噪音大，不环保，而且对工件易损伤，特别是对精细工件，废品率高，压缩空气本身就含有水及油污容易造成工件的污柒。另外目前的喷砂处理设备大多存在着占地面积大、设备结构复杂、运行及维护成本高、喷砂效果不佳，需要多次进行处理，对砂丸的回收利用程度不高等缺陷，对于采用开放式的喷砂作业，砂丸、污染物、粉尘等一同排放至大气中，对环境污染较为严重。因而，研究一种结构简单、设计合理、运行及维护成本低、处理效果更好、特别是节能环保、自动化程度高的，特别是不使用空气压缩机，只利用低压风机的一种金属构件和金属制品表面清理设备具有重要意义。

发明内容

针对现有技术上述金属构件和金属制品表面清理设备中存在的不足，本发明的目的在于：提供一种磨料喷射装置及其使用方法，其具有结构设计合理、自动化程度高、磨料使用寿命长、运行及维护成本低、适用范围广、全方位和多角度喷射，使得金属构件和金属制品表面处理效果更佳，同时还能节能保护环境的优点。特别是不使用空气压缩机，只用低压风机，节能环保效果更为突出。

为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种低压风机磨料喷射装置，设有除尘器、工作室、磨料供给器、磨料收集器和供风器，其特征在于，所述供风器为低压风机，所述工作室内设有喷头，该喷头一端设有喷嘴，另一端与进风管和进磨料管连通，工作室的上部与所述除尘器连通，工作室的底部与所述磨料收集器连通，所述进风管与所述低压风机连通，所述进磨料管与所述磨料供给器连通；磨料供给器通过滤网与所述磨料收集器连通。

本发明进一步完善和实施的补充方案是：

所述磨料收集器设有漏斗形磨料收集盘，磨料收集盘底部设有滤网；该滤网下方连通所述磨料供给器，该磨料供给器的一端设有进气过滤器和进气调节阀，另一端设有磨料吸力调节阀和磨料出口，该磨料出口与所述进磨料管连通；在磨料供给器上还设有磨料观察窗。

所述除尘器包括除尘风机、滤尘室、积尘排尘室，该除尘器的滤尘室的进气口通过粉尘输送管与工作室连通，粉尘输送管在工作室内的粉尘进口设有过滤网；除尘室的出气口通过除尘风机与排气口连通；在粉尘输送管上设有气体流量显示器。

所述与低压风机连通的进风管在工作室内的进气端设有低压空气分配器；低压风机的出风口与进风管连通，其进风口设有一个空气过滤器；在所述低压风机的出风口设有风压显示器。

所述磨料喷射装置还包括自动控制***，所述自动控制***包括PLC控制器、第一风压传感器、第二风压传感器、第一风量调节阀、第二风量调节阀、显示器、警报器；其中，第一风压传感器设置在所述粉尘输送管上，第二风压传感器设置在所述低压风机的出风口上；所述除尘风机设有第一变频控制器，所述低压风机设有第二变频控制器，第一风压传感器与第二风压传感器和第一变频控制器与第二变频控制器均与PLC进行数据信号和控制信号连接；显示器和警报器分别与PLC控制连接；PLC控制器根据第一风压传感器和第二风压传感器发送的数据信号，通过控制第一变频控制器和第二变频控制器来控制除尘风机的低压风机的开闭和关启度，并将第一风压传感器和第二风压传感器的检测结果、第一风变频控制器和第二变频控制器的开闭和开启度状态在显示器中显示；所述警报器包括灯光闪烁装置和/或扩音器，当第一风压传感器、第二风压传感器、第一变频控制器和第二变频控制器中任一个提供的数据达到设置的报警值时，PLC控制器控制警报器发出灯光闪烁和/或提示音。

所述喷头包括喷头本体、转向铰接部、驱动器，喷头本体通过转向铰接部与驱动器相连接实现位置和角度可调；所述显示器为液晶显示器；所述灯光闪烁装置为LED灯。

所述自动控制***还包括设置在工作室内的工件影像采集器，所述工件影像采集器与PLC控制器数据信号连接，所述PLC控制器内置有无线发射模块，并根据工件影像采集器采集的工件影像信息通过无线发射模块发送至监控室的主控机中。

上述的低压风机磨料喷射装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：

1)将磨料预先投放至磨料收集器上，开启磨料喷射装置的供电电源；

2)低压风机开始运行，空气经空气过滤器过滤后进入低压风机，低压风机输出的低压空气经进风管、出风口和低压空气分配器输送到喷头；

3)通过低压空气气流的高速运动在喷嘴内形成的负压，将磨料通过磨料输送，经喷嘴射出，喷射到被加工工件表面，达到预期的加工目的；

4)喷射后的磨料经过磨料收集器的过滤网过滤后，经过磨料供给器和磨料输送管再次进入工作室内的喷头；工件上掉下来的废渣被过滤网分离出来排出；

5)与工作室内连通的除尘器的粉尘输送管道和进气口的滤网将可用磨料和粉尘分离，将粉洼送入除尘器，再经除尘器除尘，进行无害排放；在磨料喷射过程中产生的磨料粉尘将有大部分及时被粉尘输送管吸入除尘器。

6)调整喷射头的喷射角度及位置使其全方位对准工件；待磨料将工件的表面处理达到标准后，关闭磨料喷射装置的供电电源、工作室的喷射开关和低压供风***中送风开关。

7)在上述10-6)步骤运行中，PLC控制器进行自动控制，进行除尘气压和供低压风的风压的自动调整，和运行异常报警，实现自控高效安全运行。

与现有技术中的磨料喷射装置装置相比，采用本发明的磨料喷射装置具有如下优点：

(1)结构尺寸设计合理，占地面积小；与现有技术中的喷射装置使用的空气压缩机相比，利用风机自身结构，不使用压缩空气，相同工作方式有效降低能耗，减轻了企业运行成本。

(2)低压运行环境，使得该装置运行安全可靠，磨料破碎率极低，在使用过程中，磨料可被循环使用，提高了磨料的使用寿命；装置维护过程中只需更换润滑油，降低了维护成本。

(3)该装置利用了低压运行环境，使其能够适用于精密材料及薄板金属构件和金属制品，提高了装置的适用空间。

(4)装置在运行过程中，能够根据金属构件和金属制品的特点，合理地选择喷头的数量，能够充分实现全方位、多角度喷射，有效除去金属构件和金属制品表面黑皮、锈迹、毛刺等，提高了表面光洁度。

(5)该装置从自身结构角度来说，能够替代酸洗等对金属构件和金属制品表面光洁度处理，同时对磨料中杂质的回收处理，避免杂质直接排放至大气，达到了保护环境的效果。

(6)使用低压风机，代替了常规的空气压缩机，更加节能、低噪环保，不易损伤工件，特别适宜于精细的工件。

(7)自动化程度高，更易于操作，实现高效、高质量、安全。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明磨料喷射装置的结构及其使用方法作以说明。一种低压风机磨料喷射装置，设有除尘器、工作室、磨料供给器、磨料收集器和供风器，所述供风器为低压风机13，所述工作室7内设有喷头9，该喷头一端设有喷嘴，另一端与进风管10和进磨料管8连通，工作室的上部与所述除尘器连通，工作室的底部与所述磨料收集器17连通，所述进风管与所述低压风机连通，所述进磨料管与所述磨料供给器连通；磨料供给器通过过滤网与所述磨料收集器连通。

所述磨料收集器设有漏斗形磨料收集盘，磨料收集盘底部设置所述过滤网；该过滤网下方连通所述磨料供给器，该磨料供给器的一端设有进气过滤器15和进气调节阀16，另一端设有磨料吸力调节阀19和磨料出口20，该磨料出口与所述进磨料管连通；在磨料供给器上还设有磨料观察窗18。

所述除尘器包括除尘风机2、滤尘室3、积尘排尘室4，该除尘器的滤尘室的进气口通过粉尘输送管5与工作室连通，粉尘输送管在工作室内的粉尘进口设有粉尘滤网6；除尘室的出气口通过除尘风机与排气口1连通；在粉尘输送管上设有气体流量显示器。

所述与低压风机连通的进风管10在工作室内的进风端设有低压空气分配器11；低压风机的出风口12与进风管连通，低压风机的进风口设有一个空气过滤器14；在所述低压风机的出风口设有风压显示器。

还设有自动控制***，所述自动控制***包括PLC控制器、第一风压传感器、第二风压传感器、显示器、警报器；其中，第一风压传感器和第一风量调节阀设置在所述粉尘输送管上，第二风压传感器和第二风量调节阀设置在所述低压风机的出风口12上；第一风压传感器与第二风压传感器和第一风量调节阀与第二风量调节阀均与PLC进行数据信号和控制信号连接；显示器和警报器分别与PLC控制连接；PLC控制器根据第一风压传感器和第二风压传感器发送的数据信号，控制第一风量调节阀和第二风量调节阀来控制除尘风机和低压风机的风量，并将第一风压传感器和第二风压传感器的检测结果和除尘风机和低压风机的风量状态在显示器中显示；所述警报器包括灯光闪烁装置和/或扩音器，当第一风压传感器和第二风压传感器、第一风量调节阀、第二风量调节阀中任一个的数据达到设置的报警值时，PLC控制器控制警报器发出灯光闪烁和/或提示音。

所述喷头包括喷头本体、转向铰接部、驱动器，喷头本体通过转向铰接部与驱动器相连接实现位置和角度可调；所述显示器为液晶显示器；所述灯光闪烁装置为LED灯。

所述自动控制***还包括设置在工作室内的工件影像采集器，所述工件影像采集器与PLC控制器数据信号连接，所述PLC控制器内置有无线发射模块，并根据工件影像采集器采集的工件影像信息通过无线发射模块发送至监控室的主控机中。

上述的磨料喷射装置的使用方法，包括如下步骤：

1)将磨料预先投放至磨料收集器上，开启磨料喷射装置的供电电源；

2)低压风机开始运行，空气经空气过滤器过滤后进入低压风机，低压风机输出的低压空气经进风管、出风口和低压空气分配器输送到喷头；

3)通过低压空气气流的高速运动在喷嘴内形成的负压，将磨料通过磨料输送管，经喷嘴射出，喷射到被加工工件表面，达到预期的加工目的；

4)喷射后的磨料经过磨料收集器的过滤网过滤后，经过磨料供给器和磨料输送管再次进入工作室内的喷头；工件上掉下来的废渣被过滤网分离出来排出；

5)与工作室内连通的除尘器的粉尘输送管道和进气口的滤网将工作室中的粉尘吸出，将粉尘送入除尘器，经除尘器除尘后进行无害排放；

6)喷头喷射过程中喷头的喷射角度及位置被自动调节，使其全方位对准工件；也可以手动调节工件的位置，待磨料将工件的表面处理达到标准后，关闭磨料喷射装置的供电电源、工作室的喷射开关和低压供风***中送风开关。

7)在上述1-6)步骤运行中，PLC控制器进行自动控制，进行除尘气压和供低压风的风压的自动调整，和运行异常报警，实现自控高效安全运行。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

上述实施例经1个月的试用，证明具有明显的优良效果：1、工件无一损伤，过去使用空气压缩机，因喷砂压力过大常有工件损伤；2、节电效果明显，较用空气压缩机省电约40％；3、精细工件加工质量明显提高；合格率100％，质量上乘品大增，受到客户的好评；4、车间环境，空气纯洁度大大增加；5、工人的劳动强度明显下降；6、效率大大提高，产量提高20％左右。

Claims (8)

1.一种低压风机磨料喷射装置，设有除尘器、工作室、磨料供给器、磨料收集器和供风器，其特征在于，所述供风器为低压风机(13)，所述工作室(7)内设有喷头(9)，该喷头一端设有喷嘴，另一端与进风管(10)和进磨料管(8)连通，工作室的上部与所述除尘器连通，工作室的底部与所述磨料收集器(17)连通，所述进风管与所述低压风机连通，所述进磨料管与所述磨料供给器连通；磨料供给器通过过滤网与所述磨料收集器连通。

2.根据权利要求1所述的磨料喷射装置，其特征在于，所述磨料收集器设有漏斗形磨料收集盘，磨料收集盘底部设置所述过滤网；该过滤网下方连通所述磨料供给器，该磨料供给器的一端设有进气过滤器(15)和进气调节阀(16)，另一端设有磨料吸力调节阀(19)和磨料出口(20)，该磨料出口与所述进磨料管连通；在磨料供给器上还设有磨料观察窗(18)。

3.根据权利要求1所述的磨料喷射装置，其特征在于，所述除尘器包括除尘风机(2)、滤尘室(3)、积尘排尘室(4)，该除尘器的滤尘室的进气口通过粉尘输送管(5)与工作室连通，粉尘输送管在工作室内的粉尘进口设有粉尘滤网(6)；除尘室的出气口通过除尘风机与排气口(1)连通；在粉尘输送管上设有气体流量显示器。

4.根据权利要求1所述的磨料喷射装置，其特征在于，所述与低压风机连通的进风管(10)在工作室内的进风端设有低压空气分配器(11)；低压风机的出风口(12)与进风管连通，低压风机的进风口设有一个空气过滤器(14)；在所述低压风机的出风口设有风压显示器。

5.根据权利要求1所述的磨料喷射装置，其特征在于：还设有自动控制***，所述自动控制***包括PLC控制器、第一风压传感器、第二风压传感器、显示器、警报器；其中，第一风压传感器和第一风量调节阀设置在所述粉尘输送管上，第二风压传感器和第二风量调节阀设置在所述低压风机的出风口(12)上；第一风压传感器与第二风压传感器和第一风量调节阀与第二风量调节阀均与PLC进行数据信号和控制信号连接；显示器和警报器分别与PLC控制连接；PLC控制器根据第一风压传感器和第二风压传感器发送的数据信号，控制第一风量调节阀和第二风量调节阀来控制除尘风机和低压风机的风量，并将第一风压传感器和第二风压传感器的检测结果和除尘风机和低压风机的风量状态在显示器中显示；所述警报器包括灯光闪烁装置和/或扩音器，当第一风压传感器和第二风压传感器、第一风量调节阀、第二风量调节阀中任一个的数据达到设置的报警值时，PLC控制器控制警报器发出灯光闪烁和/或提示音。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的磨料喷射装置，其特征在于：所述喷头包括喷头本体、转向铰接部、驱动器，喷头本体通过转向铰接部与驱动器相连接实现位置和角度可调；所述显示器为液晶显示器；所述灯光闪烁装置为LED灯。

7.根据权利要求6所述的磨料喷射装置，其特征在于：所述自动控制***还包括设置在工作室内的工件影像采集器，所述工件影像采集器与PLC控制器数据信号连接，所述PLC控制器内置有无线发射模块，并根据工件影像采集器采集的工件影像信息通过无线发射模块发送至监控室的主控机中。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的磨料喷射装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：

1)将磨料预先投放至磨料收集器上，开启磨料喷射装置的供电电源；

2)低压风机开始运行，空气经空气过滤器过滤后进入低压风机，低压风机输出的低压空气经进风管、出风口和低压空气分配器输送到喷头；

3)通过低压空气气流的高速运动在喷嘴内形成的负压，将磨料通过磨料输送管，经喷嘴射出，喷射到被加工工件表面，达到预期的加工目的；

4)喷射后的磨料经过磨料收集器的过滤网过滤后，经过磨料供给器和磨料输送管再次进入工作室内的喷头；工件上掉下来的废渣被过滤网分离出来排出；

5)与工作室内连通的除尘器的粉尘输送管道和进气口的滤网将工作室中的粉尘吸出，将粉尘送入除尘器，经除尘器除尘后进行无害排放；

6)喷头喷射过程中喷头的喷射角度及位置被自动调节，使其全方位对准工件；也可以手动调节工件的位置，待磨料将工件的表面处理达到标准后，关闭磨料喷射装置的供电电源、工作室的喷射开关和低压供风***中送风开关。

7)在上述1-6)步骤运行中，PLC控制器进行自动控制，进行除尘气压和供低压风的风压的自动调整，和运行异常报警，实现自控高效安全运行。