[发明专利]一种基于主动控制的空化射流清洗喷嘴及系统

说明书

本发明属于射流清洗技术领域，公开了一种基于主动控制的空化射流清洗喷嘴及系统，用于解决现有射流喷嘴存在着空化能力不足以及空化射流不均匀而导致空化清洗效果差的问题。本发明的基于主动控制的空化射流清洗喷嘴及系统，利用引流空化吸入主动控制与脉冲激励控制对空化过程进行干预，提高空化射流中的空泡密度以及射流均匀性；同时中心体的设置使射流的空化能力增强；通过围压射流孔对空化射流形成围压，进一步提高射流的打击力和射流距离。三种空化方式同时在喷嘴内产生，使得射流内部的空泡数量增加并且混合均匀，从而提高空化能力和空化射流的均匀性，在提升清洗效率和清洗效果的同时降低能耗。

技术领域

本发明属于射流清洗技术领域，具体涉及一种基于主动控制的空化射流清洗喷嘴及系统，用于轨道车辆、汽车、船底生物等等清洗场所。

背景技术

在现代工业生产中，经常会在设备零件表面产生油渍、锈蚀物、沉积物等污垢。这些污垢的存在严重影响到生产活动，高效的清洗手段在工业生产中必不可少。零件设备的清洗主要有化学清洗和物理清洗，由于化学清洗对零件有损伤，同时对环境的污染较大，因此研发具有高效率、低能耗，以及具有良好清洁效果的物理清洁设备是清洗技术的发展方向。

例如轨道车辆需要进行周期检修，其关键零部件需要在检修过程中进行除锈和油污清除等清洁工作，清洁后的洁净度要求较高。其中，大多数零部件具有不规则表面形状并且有多内孔流道，比如120阀等。目前，该类零部件的主要物理清洁手段包括人工刷洗、高压水清洗和超声波清洗等，不同的清洁技术特点各异，在清洁效率、清洁效果和能耗环境影响等方面差异较大，研发具有高效率、节能环保及良好清洁效果的清洁装备是该类零部件的清洁技术发展方向。

目前，高压水清洗技术在除锈、去除油污以及垢类污染物方面有良好的表现，由于其采用的原料是水，因此也是一种环保的清洗方式。但是，高压水清洗的效果在随着压力升高的同时，设备寿命、清洗成本等也会提高。为了提高水清洗设备的功率密度和清洗效果，基于空化现象而提出的空化射流清洗技术应运而生，在相同的压力条件下，经由空化射流中空泡的产生与溃灭来的高温高压，空化射流清洗技术具有更好的清洗效果。或者说，在相同的清洗效果下，空化射流清洗可以较大减少冲洗压力级别。因此，空化射流技术近年来得到大力研发及应用。

空化射流喷嘴基本原理都是：当水流通过喷嘴狭窄部分时，由文丘里管效应可知，流速增加，压力减小，气流与水流在喷嘴内形成气核，然后发育，膨胀到空化。

例如申请号为201120019897 .4的发明专利公开了一种空化水射流喷嘴，前喷嘴与枪管连接，前喷嘴与后喷嘴之间有相互连通的水入口腔，气入口腔和空化腔，水入口腔与空化腔同轴，气嘴上的气入口腔的气出口轴线与空化腔的轴线成夹角，水入口腔的腔体从入口依次有第一圆柱体、第一圆锥体、第二圆柱体。该喷嘴通入的水流能够产生空化，并惨入气体激发空化。

正如上面讲述的现有的空化射流喷嘴存在着空化手段单一，主要依靠喷嘴本身结构得到空化射流，导致空化能力不足、空化射流不均匀的问题，极大的限制了空化清洗的效果。

发明内容

本发明为了解决现有空化射流喷嘴存在着空化能力不足以及空化射流不均匀而导致空化清洗效果差的问题，而提供一种基于主动控制的空化射流清洗喷嘴及系统，采用主动控制和复合脉冲的方式，提高空化射流的主动控制能力、射流均匀性以及打击强度，从而提高空化射流的清洗效果。

为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于主动控制的空化射流清洗喷嘴，包括喷嘴本体，喷嘴本体的一端为进水腔，喷嘴本体的另一端为出水腔，进水腔和出水腔之间连通有流通通道，流通通道的内径小于进水腔的内径，所述喷嘴本体开设有与流通通道连通并用于与外部的气源连通的气流通道，其特征在于，所述喷嘴本体上开设有用于与出水腔连通并与外部的压力脉动源连通的脉冲射流通道。

所述出水腔的外围开设有围压通道；所述围压通道的出水口与出水腔相互平行。