[发明专利]管材内表面喷砂处理设备

说明书

本发明属于喷砂处理用的设备。即借助于一些容器、管道、阀门、喷嘴等将磨料混入带压力的空气流中，然后喷射到要处理的工件内表面上，以达到清除规定厚度层的目的。

关于管材内表面的喷砂处理设备和方法，目前技术水平及其形式各不相同。例如，西德专利DE    3232994是一种喷砂装置，它使用空气作为载流体，既可以进行干喷，又可以进行湿喷;美国专利US    3914815是管内表面清理装置，它使用磨料浆喷射清理管内表面，磨料浆被专门设计的机构供给的气体推动，从而将脉动压力传给喷嘴;日本专利昭60-263671是管材内表面的喷砂方法，被清理管的一端借助于空气抽吸装置产生的吸力作用使磨料和空气一起从管的另一端喷出，从而磨削了管材内表面。

但是，现有的管材内表面喷砂处理的设备和方法，它们都仅仅是为了去除管内表面的污物、氧化皮、锈迹等。只要把这些去除，管内抛光打亮就达到了目的，至于处理时管壁减薄量的多少，处理后管内表面中部与两端孔径差的大小要求不是很严。换句话说，当前这些喷砂处理设备和方法都难以保证喷砂磨削时管内高精度的尺寸公差和圆柱度形状公差。

有些管材对喷砂处理后内表面尺寸公差和圆柱度形状公差要求甚 严。当处理这种管材时特别是细长管材，对那样严格的技术要求，现有的喷砂设备和方法则难以满足。例如，用于原子能反应堆的Zr-4合金管，其几何尺寸长为3200～3700mm，内径∮8.6mm。喷砂处理其内表面时要求管壁的减薄量必须大于3～5μm，管内径的圆柱度公差增加量不许大于3μm。本发明的目的在于提供一种能满足高精度尺寸公差和圆柱度形状公差要求的管材内表面喷砂处理用的设备。

用磨料或砂子清理管道的过程中，总有一个供给正确的磨料量进入气流中以及保证这种砂流进入被清理的管道进行平稳喷射的问题。喷射时间，砂量的大小与均匀性，压力以及喷嘴直径等参数是影响喷射质量的重要因素。本发明设备旨在严格控制这些因素。

图1是本发明设备的示意图。

图2是图1中过渡管13及被清理管14与设备联接的联接机构图。

本发明设备包括的部件与其作用以及它们之间的联系如下所述：

从图1中可以看出，本发明设备包括压力容器1，它的直径为∮350～400mm，装喷砂用的磨料，其顶部有一个锥形顶盖2。容器1上端一侧装有进气管道40，管道40上有压力表18、进气的开闭阀3和调压阀4，阀3为电磁控制阀。容器1上端另一侧装有放气阀5，此阀由电气控制，采用允许含灰脏气通过的电磁控制阀或专门设计的阀。容器1侧壁上有一个斜插的磨料料位指示器6。容器1下部为圆锥形，其底部有砂阀7，此阀是一气动阀，它的功能不仅可以通断砂流，同时也能控制砂流量的大小。阀7的下边是混合室8，图1中混合室8的右边为进气管道50，管道50上有电磁开闭阀9、贮气罐10，其容积为 0.2～0.5m²，此外还有调压阀11。管道40与管道50连通并经过空气过滤器21接气源60。混合室的左边出口接喷嘴12，喷嘴的左边是过渡管13，由喷嘴喷出的磨料经过过渡管13进入被清理管14。被处理管14的出口与旋风收尘器15相联，收尘器直径为300mm。收尘器15的下部出口联接收装磨料的口袋16。口袋16的下边是一个重量传感器17，口袋16和重量传感器17装于一个容器37中，以免粉尘飘入空气中污染空气。收尘器15的上部出口与带抽力的布袋收尘器22相联，其过流量为500～2000m³/min。

本发明中使用的磨料为碳化硅砂，根据所处理管的技术要求选择砂的粒度。使用本发明设备清理管内表面的方法包括下述程序：

首先，将调压阀4、11调到适当压力（3～6kg/cm²），其数值分别反应到压力表18、19上，使表18的压力值略高于19的数值。调压阀的压力调定后，接通气源60的压力（5～8kg/cm²），此时除调压阀外，其余的阀都处于关闭状态。

其次，将要处理的管14接于过渡管13与收尘器15之间。

再次，进入喷射程序，阀的开闭顺序为：先打开阀3，使容器1充压，数秒后打开阀9，再过数秒后打开阀7，此时进入喷射阶段，达到指定的喷射时间后，关闭阀3，同时打开阀5放气，容器1中压力开始下降，压力通过表18反应，数秒后阀5、阀7关闭，最后阀9也关闭。至此，完成一次喷射处理。