专利名称：无旋转接头的流体射流分配装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装置和方法，用于利用低温流体射流(尤其是高压下的液氮)特别是对有涂层或无涂层的材料(比如对金属，混凝土，木材，聚合物，陶瓷以及塑料或任何其他类型材料)进行表面处理、剥离(去皮)或清理(清洗)。
背景技术：
目前，对于有涂层材料或非涂层材料的表面处理，特别是剥离、清理或类似的处理，基本上是通过喷砂、超高压(UHP)水喷射、采用抛光机、风镐、凿石锤或者通过化学途径来实现的。然而，例如由于苛刻的环境限制而不能存在任何水时(比如在核环境或有些化学产品中)，则只能采用所谓的“干燥”工作方法。然而，在特定的场合，由于例如添加了需要进行再处理的沙粒或沙子，这些“干燥” 处理步骤很难实施、很费力或难以操作，甚至产生额外的污染。文献US-A-7，310，955和US-A-7，316，363提出了一种可以取代这些技术的方案， 该方案依赖于采用高压下的低温射流。在此例中，所用的是一股或多股液氮射流，该射流处于IOOObar到4000bar的压力下以及例如介于_100°C到_200°C之间、通常介于大约_140°C 到-160°C之间的低温温度下。这些射流由一个做旋转运动的喷嘴保持工具分配。更具体的，这种喷嘴保持工具被固定到为该工具供应低温流体的传输管道的末端。借助于包含齿轮或传动带的传动系统，传输管道和保持工具绕传输管道的轴转动，传动系统的动力来自于马达。旋转系统的动态密封通常由旋转圆柱状密封接头提供，该接头典型地由Tivar 制造并且被布置在管道周围。通常，这种圆柱形的密封接头具有纵向穿过该接头的青铜元件，并且该接头被坚固的不锈钢元件围绕。由于工作在低温温度的原因，在实际应用中发现，特别在例如清理混凝土或剥离涂料的操作过程中，这种密封接头的有效性会随着时间而变差，这会在相当短的时期内导致泄漏并因而导致过程效率的损失。特别地，在低温温度的影响下，由于材料各自的热膨胀系数不同，它们会以不同于彼此的方式产生形变，如表I所示表 I
权利要求
1.一种用于分配一股或多股流体射流(6)的装置，所述装置包括为一个或多个流体分配喷嘴( 提供供给的流体传输管道(7)和马达(1)，流体分配喷嘴( 布置在所述管道 (7)的下游末端，马达(1)通过旋转式传动轴( 和传动机构Ga、4b)与流体传输管道(7) 配合，所述装置中流体传输管道(7)包括具有第一轴线(XX)的上游部分(7a)和具有第二轴线(YY)的下游部分(7b)，第一轴线和第二轴线(XX、YY)之间的夹角(α)介于5°和50°之间，具有第二轴线(YY)的下游部分(7b)支持装配有所述流体分配喷嘴的管道(7)的下游末端，并且，传动机构Ga、4b)包括致动器件，所述致动器件作用于所述管道的下游部分 (7b)以使其进行确定的运动，其特征在于传动机构(如、4b)包含支持齿轮Gb)和与支持齿轮Gb)配合的齿轮传动器件Ga)， 支持齿轮Gb)能够绕着位于其中央的旋转轴转动，流体传输管道(7)穿过所述支持齿轮 (4b)偏心地布置并且自由地延伸，并且，流体传输管道与布置在支持齿轮Gb)上游的管道上的固定器件(8)配合，所述固定器件(8)构成了设置系统的整体或一部分，通过所述设置系统能够选择或调节固定器件(8)和所述管道(7)的下游末端之间的流体传输管道的长度。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，固定器件⑶设计为能够与所述管道(7)连接或分离，以便当固定器件连接所述管道(7)时保持所述管道(7)或者当固定器件与所述管道(7)分离时释放所述管道(7)，从而允许设置管道(7)的长度，所述长度为固定器件(8) 与管道(7)的下游末端之间的距离。
3.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，第一轴线和第二轴线(XX、YY)之间的夹角(α)介于10°和40°之间，优选地，大约为20°至30°。
4.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，传动轴( 与齿轮传动器件Ga) 配合，齿轮传动器件Ga)与所述支持齿轮Gb)配合，以使得通过齿轮传动器件Ga)将传动轴O)的转动传递给支持齿轮(4b)，从而使布置在所述管道(7)的下游末端的流体分配喷嘴进行圆周运动。
5.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，传动机构Ga、4b)布置在传动箱 (3)内，传动轴(2)进入该传动箱(3)。
6.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，支持齿轮Gb)被齿轮保持器件保持，该齿轮保持器件包括一个或多个滑块或滚动轴承，特别是滚珠轴承。
7.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，管道(7)布置在穿过支持齿轮 (4b)的主体而形成的通道(10)中，该通道(10)位于由支持齿轮Gb)构成的盘内，但不在所述盘的中央。
8.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，设置用于保持支持齿轮Gb)的保持元件(9)，该保持元件(9)布置在齿轮Gb)上并与齿轮Gb)的旋转轴的距离为R，该距离R大于旋转轴与孔口(10)之间的距离r。
9.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，保持元件(9)为滑块、径向滚动轴承或栓，和/或齿轮传动器件Ga)为齿轮或带。
10.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，固定器件(8)包括夹紧装置，优选为夹具、衬片、对开螺母、弹性锥或齿条齿轮系统。
11.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，管道(7)为不锈钢管，优选为柔性管。
12.根据前述权利要求中任一项的装置的使用，借助于一个或多个喷嘴，以一股或多股流体射流的形式分配处于低于_140°C的温度且至少1500bar的压力下的流体，以便借助于至少一股加压流体的射流来对材料进行表面处理、剥离或清理。
13.一种利用氮射流剥离或清理混凝土的方法，采用用于分配处于至少1500bar的压力且低于_140°C的温度下的一股或多股液氮射流(6)的装置，该装置包括为一个或多个液氮分配喷嘴( 提供供给的液氮传输管道(7)和马达(1)，液氮分配喷嘴( 布置在所述管道(7)的下游末端，马达(1)通过旋转式传动轴( 和传动机构Ga、4b)与液氮传输管道(7)配合，所述装置中液氮传输管道(7)包括具有第一轴线(XX)的上游部分(7a)和具有第二轴线(YY)的下游部分(7b)，第一轴线和第二轴线(XX、YY)之间的夹角(α)介于 5°和50°之间；具有第二轴线(YY)的下游部分(7b)支持装配有所述液氮分配喷嘴的管道(7)的下游末端；并且，传动机构Ga、4b)包括致动器件，所述致动器件作用于所述管道的下游部分(7b)以使其进行确定的运动；所述传动机构Ga、4b)包含支持齿轮Gb)和与支持齿轮Gb)配合的齿轮传动器件( )，支持齿轮Gb)能够绕着位于其中央的旋转轴转动，液氮传输管道(7)穿过所述支持齿轮Gb)偏心地布置并且自由地延伸。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于，流体传输管道与布置在支持齿轮Gb)上游的管道上的固定器件(8)配合，所述固定器件(8)构成了设置系统的整体或一部分，并且通过操作所述设置系统来选择或调节固定器件(8)和所述管道(7)的下游末端之间的流体传输管道的长度。
15.根据权利要求13或14的方法，其特征在于，设置系统的所述固定器件(8)用于与所述管道(7)连接或分离，以便保持所述管道(7)或者释放所述管道(7)，并且从而允许设置管道(7)的长度。
全文摘要
本发明涉及用于分配一股或多股流体射流(6)的装置，所述装置包括将流体供给至一个或多个流体分配喷嘴(5)的流体输入管道(7)和马达(1)，流体分配喷嘴(5)布置在所述管道(7)的下游末端，马达(1)借助于旋转式传动轴(2)和传动机构(4a、4b)与流体输入管道(7)配合。流体输入管道(7)包括具有第一轴(XX)的上游部分(7a)和具有第二轴(YY)的下游部分(7b)，第一轴和第二轴(XX、YY)之间的夹角α介于5°和50°之间。具有第二轴(YY)的下游部分(7b)具有管道(7)的下游末端，管道(7)的下游末端装配有流体分配喷嘴和传动机构(4a、4b)，传动机构(4a、4b)用于移动所述下游部分(7b)的设备以使下游部分(7b)进行确定的运动。本发明还涉及通过高压流体进行表面处理、剥离或清理的方法，其中采用的装置借助于一个或多个喷嘴来分配处于至少1500bar的压力下(优选地介于2000bar和5000bar的压力之间)的一股或多股流体射流。
文档编号B21B45/04GK102470385SQ201080032070
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月24日 优先权日2009年7月21日
发明者C·特鲁朔, F·里夏尔, J·昆塔 申请人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司