一种在线喷砂头装置的制作方法

本发明涉及表面处理领域，特别涉及一种在线喷砂头装置。

背景技术：

近年来，随着技术进步，铁路行业迅速发展，特别是高铁的大量运营，根据国家要加强重大基础设施建设的战略规划，国内高铁规划，到2020年高铁运营里程达到3万公里、覆盖80％以上的大中城市建设。为保证运营稳定，减少故障，高铁线路的维护是必不可少的；对高铁接触网零配件，甚至一颗螺栓来说，每通过一辆高速列车，都会缩短其寿命。对高铁线路避免出现因“松、脱、卡、磨、断及几何尺寸变形”等造成的设备故障，高铁维护需要逐个立柱、逐个零部件，逐个螺栓对照标准检查维修。因此，定期对高铁电气化线路固定螺栓的保养更是必不可少。

高铁线上的电气化线路固定螺栓，数量众多，更换成本很高，大部分锈蚀后，会腐蚀失效，拆卸更是困难，维护保养的成本很高；原先在日本新干线螺栓，采用钢刷、砂皮、砂轮等手工打磨方式除锈清理，现场粉尘污染环境，易被人体吸入呼吸道导致疾病，且耗费时间长，清理不干净，导致螺栓使用寿命短，更换的成本很大。因此，如何将喷砂技术引用于高铁螺栓的保养，是表面处理领域里一项开创性的运用；

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对现有电气化线路以及高铁固定螺栓维护保养的问题而提供一种在线喷砂头装置，利用其定期对螺栓进行喷砂处理，解决了电气化线路以及高铁螺栓的维护保养，原先保养一颗螺栓的时间至少约15分钟，使用该装置后提升至约1～2分钟，且表面处理达到涂层附着力的最佳效果，现场无污染，劳动强度大大降低了。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种在线喷砂头装置，包括出砂部件和回砂部件，所述出砂部件包括喷砂主管接头、上端与所述喷砂主管接头连接的储砂罐、若干上端与所述储砂罐的下端连接的出砂支管、设置在每一出砂支管下端的喷嘴、安装在若干出砂支管下端的外挡罩；所述回砂部件包括与所述外挡罩下端连接的伸缩罩、安装在所述外挡罩上的吸砂罩、弯头和接头，所述伸缩罩位于所有喷嘴的外围，所述吸砂罩的吸砂口位于所述伸缩罩内，所述吸砂罩位于所述外挡罩外并通过弯头与所述接头连接。

在本发明的一个实施例中，所述储砂罐为一具有上底和下底的罐体，所述上底上开设有一进砂口，所述喷砂主管接头的底部具有一法兰，法兰中具有一出砂口，所述法兰通过紧固件安装在所述储砂罐的上底上，所述法兰中的出砂口与所述上底上的进砂口连通。

在本发明的一个优选实施例中，所述储砂罐的下底上安装有若干上出砂支管接头，每一出砂支管的上端与对应的上出砂支管接头连接，所述储砂罐的下底内表面为弧形母线构成的导向面。

在本发明的一个优选实施例中，所述弧形母线半径R155mm。

在本发明的一个优选实施中，所述上出砂支管接头与所述出砂支管的上端之间通过紧定螺钉连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述喷嘴与所述出砂支管的下端之间通过下出砂支管接头连接，所述下出砂支管接头与所述出砂支管的下端之间通过紧定螺钉连接。

在本发明的一个优选实施中，若干喷嘴呈圆周均布在所述外挡罩上并均布在所述伸缩罩内。

在本发明的一个优选实施例中，所述伸缩罩由弹性橡胶制作而成。

在本发明的一个优选实施例中，所述伸缩罩的截面为环形风琴截面形状，在自然状态下，峰谷间距9mm。

在本发明的一个优选实施例中，所述喷嘴采用碳化硼和碳钢联合制成。

在本发明的一个优选实施例中，所述喷嘴的喷砂口制成为中空圆台结构，所述中空圆台的中心线与喷嘴中心线夹角呈30°，中空圆台顶面直径φ4mm,底面直径φ6mm，而底面直径位于喷嘴的外圆锥面上并延伸穿透外圆锥面。

在本发明的一个优选实施例中，所述吸砂罩的吸砂口呈下大上小的喇叭形状。

在本发明的一个优选实施例中，所述吸砂罩与所述外挡罩的中心螺纹连接。

由于采用了如上的技术方案，本发明具有如下优点：

1)伸缩罩由弹性橡胶制作而成，上部与外挡罩连接，内腔四周为喷嘴所在位置，相当于喷砂工作区的功能，同时具有减震及密封和伸缩保护作用，利于砂料的回收；伸缩罩优选的是NBR丁晴橡胶，易制成耐磨，密封的零件，特别地，伸缩罩下端制作成环形风琴结构，可上下伸缩，末端环形面容易与其所接触的平面构成一定的密封作用，为满足实际要求，更优先地将环形风琴截面制成厚度3mm，自然状态下，峰值(或峰谷)间距9mm；

2)吸砂罩的吸砂口呈下大上小的喇叭形状，位于伸缩罩内的中上部，并与外挡罩中心螺纹连接；接头连接于吸砂罩顶部；出砂部件和回砂部件可一体连接，在喷砂的终端构成使砂料可循环闭合回路。

3)储砂罐的内腔中空的体积起稳压作用，使之流向各出砂支管的动力一致，从而可均匀分流导向砂料；特别是储砂罐的下底内表面为弧形母线构成的导向面，弧形母线半径R155mm，减少磨损和阻力，使之砂料更流畅的分流至出砂支管。

4)喷嘴均匀分布，满足高速运动的砂料完全覆盖需要处理的螺栓。喷嘴设计为碳化硼和碳钢联合制成，在不降低喷嘴耐磨性的情况下，减少材料成本；为更好的达到喷砂效果，本发明喷嘴的喷砂口制成为中空圆台结构，其中空圆台的中心线与喷嘴中心线夹角呈30°，圆台顶面直径φ4mm,底面直径φ6mm，而底面直径位于喷嘴的外圆锥面上并延伸穿透圆锥面。

本发明在线喷砂装置，与电气化线路以及高铁螺栓安装面接触组合，在螺栓四周形成基本密封的小型空间，喷砂和回砂在此空间能很快进行；装置携带方便，在对电气化线路以及高铁螺栓、螺母进行喷砂处理后，其表面获得一定的清洁度和粗糙度，提高了涂层的附着力，延长螺栓使用寿命，并提高劳动效率，因此，在任何高铁线上都会有其适用性。

本发明的一种在线喷砂头装置，适用于数量众多，拆卸不便的紧固件的维护保养，目前市场上对螺栓等紧固件不保养或直接更换的情况很多，该在线喷砂头装置实现了不拆卸而维护保养紧固件的功能。该结构具有闭合回路的功能，高速运动的砂料通过喷嘴喷射工件即对螺栓喷砂处理，再通过吸砂罩回收后循环利用，在不便打扫的空旷场合特别适用。

附图说明

图1为本发明在线喷砂装置的结构示意图。

图2为本发明在线喷砂装置使用状态参考示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的在线喷砂头装置包括出砂部件和回砂部件。

出砂部件包括喷砂主管接头100、储砂罐200、3根出砂支管300、外挡罩400。

回砂部件包括伸缩罩500、吸砂罩600、弯头610和接头620。

储砂罐200的内腔中空的体积起稳压作用，使之流向各出砂支管的动力一致，从而可均匀分流导向砂料。储砂罐200为一具有上底210和下底220的罐体230，上底210上开设有一进砂口211，喷砂主管接头100的底部具有一法兰110，法兰110中具有一出砂口111，法兰110通过紧固件例如螺栓710安装在储砂罐200的上底210上，法兰110中的出砂口111与上底210上的进砂口211连通。

储砂罐200的下底220上安装有三个上出砂支管接头310，三个上出砂支管接头310呈周向120°均布在储砂罐200的下底220上。每一出砂支管300的上端与对应的上出砂支管接头310连接，上出砂支管接头310与出砂支管300的上端之间通过紧定螺钉320连接。

储砂罐200的下底220内表面221为弧形母线构成的导向面，弧形母线半径R155mm。其可以减少磨损和阻力，使之砂料更流畅的分流至出砂支管300。

每一出砂支管300的下端通过紧定螺钉330各自连接有一下出砂支管接头340，每一下出砂支管接头340上螺纹连接有一喷嘴350。

外挡罩400安装在三个下出砂支管接头340上，喷嘴350位于外挡罩400下方并呈圆周120°均布在外挡罩400上。喷嘴350均匀分布，满足高速运动的砂料完全覆盖需要处理的螺栓。喷嘴350设计为碳化硼和碳钢联合制成，在不降低喷嘴耐磨性的情况下，减少材料成本；为更好的达到喷砂效果，本发明喷嘴350的喷砂口350制成为中空圆台结构，其中空圆台的中心线与喷嘴350中心线夹角呈30°，中空圆台顶面直径φ4mm,底面直径φ6mm，而底面直径位于喷嘴350的外圆锥面352上并延伸穿透外圆锥面352。

伸缩罩500由弹性橡胶制作而成，优选的是NBR丁晴橡胶，易制成耐磨，密封的零件。伸缩罩500的上部与外挡罩400的下端连接，内腔四周为喷嘴350所在位置，相当于喷砂工作区的功能，同时具有减震及密封和伸缩保护作用，利于砂料的回收；伸缩罩500下端制作成环形风琴结构，可上下伸缩，末端环形面510容易与其所接触的平面构成一定的密封作用，为满足实际要求，更优先地将环形风琴截面制成厚度3mm，自然状态下，峰值(或峰谷)间距9mm。

吸砂罩600与外挡罩400的中心螺纹连接。3个喷嘴350呈圆周120°均布在伸缩罩500内。吸砂罩600的吸砂口630呈下大上小的喇叭形状，位于伸缩罩500内的中上部，接头620通过弯头610连接于吸砂罩600顶部；出砂部件和回砂部件可一体连接，在喷砂的终端构成使砂料可循环闭合回路。

参见图2，本发明的工作过程描述如下：

具有高速运动的砂料通过喷砂主管接头100进入储砂罐200，在储砂罐200导向并分流至3根出砂支管300，从喷嘴350喷射出，进行喷砂工作；伸缩罩500与电气化线路以及高铁螺栓700安装面710接触后，其伸缩罩500的内部形成基本密闭的喷砂工作区，吸砂罩600位于伸缩罩500的内部上方，外部回砂系统的吸力通过吸砂罩600将工作区的砂料从件10吸砂罩600内部上方吸取回收，接头620作为联接零件，与外部回砂系统的软管连接，构成回砂通道至回砂系统，砂料再次循环利用，从而实现该喷砂头装置的设计功能。

本发明的在线喷砂头装置是将喷砂工艺运用至电气化线路以及高铁螺栓维护保养的一种结构，获得了可靠的使用，降低高铁螺栓的使用成本，提高了劳动效率；

以上所述的实例仅是对本发明优选实施方式描述，并非对本发明范围进行限定，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均落入本发明专利保护范围内。