一种高压水射流清洗喷枪的制作方法

本发明属于水下清洁装置制造技术领域，具体涉及一种在水下进行高压水射流清洗作业的无后坐力喷枪，其用于船舶水下部分、水下设施等清洗作业。

背景技术：

众所周知，船舶水下部分、海底石油设施、发电设施等由于海水的强腐蚀性和海洋生物的强附着力，使得其处于水下部分的表面附着难以清除的贝类、锈皮和锈斑等物质，不仅影响了此类设施的使用寿命，而且增加了燃油等能源的消耗成本。近几十年来，高压水射流技术作为一项较为有效的清洗技术在这些水下设施清洗方面发挥了不少作用。高压水射流清洗装置与其他清洗方法相比，其具有清洗效果佳、清洗速度快、不污染环境、适用范围广等特点。在工业发达国家，此类高压水射流清洗装置已经成为主流清洗技术，在清洗业市场占到了较高的份额。

但是，现有的高压水射流清洗装置还存在一些不足之处。在对水下设施部分（淹没环境）的清洗过程中，高压水射流水枪会产生很大的后坐力。这种后坐力不但提高了水下清洗作业的难度，在复杂的水下环境下也给清洗作业人员带来了危险因素。为了解决这个问题，目前出现了一种喷嘴和反喷喷嘴安装在同一轴线上，使两者水流喷射方向相反，消除喷枪后坐力的喷枪。这种喷嘴由于两个喷嘴同时喷射，水枪的压力损失比较大，同时也提高了高压水射流发生装置的性能要求。另一方面，水下清洗作业人员往往在沉重的潜水装备的负荷在进行作业，如何提高水下清洗作业人员的移动效率也是重要的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于迅速消除水下高压水射流清洗过程中水枪产生的后坐力，而提供了一种高压水射流清洗喷枪，其既可保证操作人员的安全，也可以提高水下清洗效率。本发明水枪还可以通过在手动旋转PWM旋钮进行推进器的操作，作为水下作业人员的代步工具。

本发明采取如下技术方案：

一种高压水射流清洗喷枪，包括喷杆，喷杆的内部形成喷枪管道，喷杆的第一端连接喷头，喷头与喷枪管道连通；喷杆上设有水枪接口，水枪接口与喷枪管道连通；所述喷杆的第二端设置一推进装置，所述的推进装置能产生朝向所述喷头一侧的推进力。

优选的，所述的喷杆内设一降压液压装置，降压液压装置获取所述喷枪的后坐力信号并传递至所述的推进装置，推进装置改变所述的推进力以平衡所述的后坐力。

优选的，所述的降压液压装置包括活塞缸、柱塞、活塞，活塞缸安装于所述的喷杆之内，活塞缸的中部沿喷杆长度方向贯通，该中部与喷枪管道相通；活塞缸的第一端朝向喷头一侧，活塞缸的中部滑动式插入且液密封配合柱塞，柱塞的第一端朝向喷枪管道，第二端形成活塞，活塞的边沿与喷杆的内壁滑动式配合。

优选的，活塞与喷杆的第二端之间装入一弹簧。

优选的，喷杆的第二端之内装有套筒，常态下，弹簧局部处于套筒内。

优选的，活塞与柱塞一体成型，纵截面呈T型。

优选的，活塞缸的第二端向外翻形成活塞缸凸缘，活塞缸凸缘固定于所述喷杆的内壁。

优选的，活塞固定连接一齿条，齿条的另一端活动式地穿过喷杆的第二端后伸入所述的推进装置内，将所述喷枪的后坐力信号传递至所述的推进装置。

优选的，所述的推进装置包括PWM直流电机调整器，PWM直流电机调速器通过信号线联接齿轮PWM旋钮，PWM旋钮的圆周为齿轮面，PWM旋钮与齿条啮合。

优选的，喷杆外壁设一枪柄，枪柄上设置所述的水枪接口。

本发明自平衡式无后坐力水下高压水射流清洗喷枪，包括喷嘴、喷杆、降压液压缸、齿轮齿条式调节旋钮、脉宽调制（PWM）直流电机调速器、水下推进器等部件，高压水射流清洗喷枪在水下工作时，高压水压力作用于降压液压缸中的柱塞，柱塞推动活塞前进，并压缩液压缸中的弹簧，当作用于柱塞端面上的压力和弹簧力平衡时活塞的移动停止；活塞上固定有齿条，活塞带动齿条移动过程中转动齿轮PWM旋钮，增大或减小输出方波的空占比，改变推进器的转速，自动平衡高压水射流喷枪在水下工作时的后坐力。

本发明的优点是：水下清洗人员在任意变化水射流压力进行清洗作业的情况下，本发明水枪可自动调节推进器的转速，迅速的消除水射流产生的后坐力，从而既可保证操作人员的安全，也可以提高水下清洗效率。本发明水枪还可以通过在手动旋转PWM旋钮进行推进器的操作，作为水下作业人员的代步工具。

附图说明

图1为本发明喷枪的纵向剖视图。

图2为本发明喷枪关闭状态局部剖视图。

图3为本发明喷枪最大喷射状态局部剖视图。

图中：01-推进器；02-推进器驱动器；03-套筒；04-高压水枪接口；05-枪柄；06-活塞缸凸缘；07-扳手；08-喷头；09-喷枪管道；10-活塞缸；11-柱塞；12-活塞；13-弹簧；14-齿条；15-齿轮PWM旋钮；16-电压调节旋钮；17-电缆接口；18- PWM直流电机调速器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。

如图1所示，本实施例一种水下高压水射流清洗喷枪，包括喷头08、喷杆、降压液压缸、齿轮齿条式调节旋钮、脉宽调制（PWM）直流电机调速器18、水下推进器01等部件。

本实施例中，降压液压装置包括柱塞11、活塞12、活塞缸10、弹簧13以及与活塞连接的齿条14。齿轮指安装在喷枪内部的PWM旋钮15， PWM旋钮15的圆周是齿轮面，活塞10带动齿条14移动过程中转动旋钮，以控制推进器的转速。

电压调节旋钮16指安装在喷枪外表面的电枢电压调节器，与PWM形成并联控制，通过清洗人员的手动控制独立调节推进器的输出转速。PWM指直流推进器的脉宽调制（PWM），控制推进器的转速。

喷杆内具有喷枪管道09，喷枪管道09连通处于喷杆一端的喷头08。喷杆外壁设一枪柄05，枪柄05上设有高压水枪接口04，接口04与喷杆内部的喷枪管道09连通。

喷杆之外还设置一扳手07，其用于控制喷头08的水射流喷射压力。

喷杆之内固定安装活塞缸10，活塞缸10的中部沿喷杆长度方向贯通，该中部贯通处与喷枪管道09相通。活塞缸10的一端朝向喷头08一侧，另一端面向外翻形成活塞缸凸缘06，活塞缸凸缘06固定于喷杆内壁。

活塞缸10的中通部插入柱塞11，两者间滑动且液密封配合。柱塞11的一端朝向喷枪管道09，另一端形成活塞12（活塞12与柱塞11一体成型，纵截面呈T型）。

活塞12的边沿与喷杆内壁滑动式配合。活塞12与喷杆的尾部之间装入一弹簧13，且弹簧13常态下，其局部处于套筒03内，套筒03固定于喷杆的尾部之内。

活塞10的尾部固定连接齿条14的一端，齿条14的另一端活动式地穿过喷杆的尾部后向外延伸。

喷杆的尾部之外固定安装一壳体，壳体的另一端安装有推进器驱动器02及推进器01。前述壳体内装PWM直流电机调速器18，PWM直流电机调速器18、推进器驱动器02及推进器01为现有技术。PWM直流电机调整器18与推进器驱动器02通过电线连接，推进器驱动器02与推进器01呈一体状。PWM直流电机调整器18通过信号线联接齿轮PWM旋钮15，PWM旋钮15的圆周是齿轮面，其与齿条14啮合。

PWM直流电机调整器18引出导线，该导线延伸至电缆接口17，电缆接口17设于壳体上。PWM直流电机调整器18还通过信号线联接电压调节旋钮16，电压调节旋钮16设于壳体上。

高压水枪接口04外接高压水射流发生装置，扳手07控制喷头08的水射流喷射压力，喷头08的水管路与喷枪管道09贯通。高压水压力作用于活塞缸10中的柱塞11，柱塞11推动活塞12前进，并压缩套筒03中的弹簧13。当作用于柱塞11端面上的高压水压力和弹簧力平衡时活塞12停止移动；活塞12上固定连接齿条14，活塞12带动齿条14移动过程中转动齿轮PWM旋钮15，增大或减小输出方波的空占比，改变推进器01的转速，自动平衡高压水射流喷枪在水下工作时的后坐力。齿条14带动齿轮PWM旋钮15转动的范围是推进器01的转速最小到最大的范围，通过合理选择弹簧13的系数使得水枪后坐力与推进力达到平衡。

如图2所示，当水枪停止工作的时候，弹簧13推动活塞12，活塞12接触活塞缸凸缘06，推进器也停止转动。

如图3所示，当水枪水射流压力最大时，高压水压力作用于活塞缸10中的柱塞11，柱塞11推动活塞12前进，并压缩弹簧13，最终活塞接触套筒03停止移动，此时推进器转速最高，并与水枪后坐力形成平衡。

在水下工作人员进行移动时，本发明水枪还可以通过手动旋转喷枪表面的电压调节旋钮16进行推进器的转速调整，作为水下作业人员在水下移动作业过程中的代步工具。此部分功能只是本发明内容的补充功能，起到完善水枪功能的作用。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本发明的保护范围。