一种用于自动喷砂除锈装置的滤芯反吹器的制作方法

本实用新型涉及管道除锈领域，特别涉及一种用于自动喷砂除锈装置的滤芯反吹器。

背景技术：

在油气管道应用过程中，为了提高油气管道的机械强度，通常采用自动喷砂除锈装置对其表面进行除锈处理，具体是以压缩空气为动力，将磨料高速喷射到待处理的管道表面，利用磨料本身的硬度和冲击韧性将管道表面的锈迹除去，进而改善管道的机械性能和抗疲劳性能。自动喷砂除锈装置为本领域所常见的，举例来说，王长江等就“自动喷砂除锈装置在西气东输三线管道工程的应用”(流体机械，2014年第42卷第3期)中对其进行了详细阐述。如该文献中的图1及其中2.3工作原理部分所示，在真空泵的作用下，钢砂及锈尘经回收管到达分离系统，钢砂经分离系统，筛网进入砂料回收仓以供循环利用，锈尘经回收气管路并在滤芯的过滤下落入回收箱，定期清理。……工作一段时间后，滤芯表面会吸附大量锈尘，继而影响滤芯的过滤效果，此时启动反吹按钮，第一脉冲阀(7)开启，反吹储气罐(6)中的压缩空气瞬间作用于滤芯内部，将吸附与滤芯表面的锈尘吹落，达到清洗滤芯的效果。可见，定期对滤芯进行反吹十分必要。

现有技术通常使用一个与反吹储气罐(6)相连通的吹气管作为滤芯反吹器，在滤芯停运状态时，将该吹气管伸入到滤芯内部，使压缩空气作用于滤芯内部，将吸附与滤芯表面的锈尘吹落。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的滤芯反吹器对滤芯上锈尘的吹落效果不佳，并且难以对滤芯内部的死角处进行反吹。

技术实现要素：

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能够对滤芯内部进行全方位反吹，并能提高吹落效果的用于自动喷砂除锈装置的滤芯反吹器。具体技术方案如下：

一种用于自动喷砂除锈装置的滤芯反吹器，所述滤芯反吹器包括反吹旋转翼组件、支架、进气管、爆破反吹管、密封板、反吹储气罐、第一脉冲阀和第二脉冲阀；

所述反吹旋转翼组件包括口字形管和下端封闭的竖管，所述竖管与所述口字形管中的上水平管和下水平管的中部固定并导通，所述口字形管中的左竖直管和右竖直管的管壁上沿轴向均匀设置有多个出气孔；

所述支架包括开口向下的盖体、设置在所述盖体下端的环形支撑板、设置在所述环形支撑板上部的筒状支撑体，并且所述筒状支撑体、所述环形支撑板、所述盖体由内至外内心设置；

所述环形支撑板同心地固定在待反吹的滤芯上部，所述进气管穿过并固定在所述盖体的顶部中心，位于所述盖体内部的所述进气管的下端与所述竖管的上端可转动连接并导通，并且所述竖管的下端可转动地穿过所述滤芯的底部中心，以使所述口字形管位于所述滤芯内部；

所述爆破反吹管顺次穿过并固定在所述盖体和所述筒状支撑体的侧壁，位于所述筒状支撑体内部的所述爆破反吹管的管口向下与所述滤芯的开口端相对；所述密封板可轴向滑动地套装在位于所述盖体内部的所述进气管上，以打开或封堵所述筒状支撑体；

所述反吹储气罐同时与所述第一脉冲阀和所述第二脉冲阀连接，所述第一脉冲阀还与位于所述盖体外部的所述进气管的上端连接，所述第二脉冲阀还与位于所述筒状支撑体外部的所述爆破反吹管的管口连接。

具体地，所述密封板由圆板本体和设置在所述圆板本体中部的上凸台构成，所述上凸台和所述圆板本体的中部分别设置有同心连通的压板孔和进气管孔，并且所述压板孔的内径为所述进气管孔内径的3-5倍；

所述滤芯反吹器还包括弹簧，所述弹簧套装在所述进气管上，同时所述弹簧的上端固定在所述圆板本体底部，下端固定在所述进气管的底端外壁上；

所述进气管动密封地穿过所述进气管孔，位于所述压板孔内的所述进气管的侧壁上相对设置有两个孔径为0.5-2mm的气孔。

具体地，作为优选，在所述进气管上沿径向向外设置有一圈外缘凸起，所述外缘凸起与所述盖体的顶部外壁相抵接触，通过使用紧固螺栓组将所述外缘凸起与所述盖体的顶部外壁紧固在一起。

具体地，所述爆破反吹管由水平管体和与所述水平管体一端可拆卸连接并导通的L形吹气口构成；

所述水平管体顺次穿过并固定在所述盖体和所述筒状支撑体的侧壁内，并且所述L形吹气口的出气端与所述滤芯的开口端相对。

具体地，作为优选，所述L形吹气口与所述水平管体一端螺纹连接。

具体地，作为优选，多个所述出气孔分别设置在所述口字形管中的左竖直管的管壁左侧以及所述右竖直管的管壁右侧，并且所述左竖直管和所述右竖直管上的所述出气孔在同一水平线上两两相对。

具体地，作为优选，所述竖管的管径为所述口字形管的管径的1.2-1.5倍，所述出气孔的孔径为所述口字形管的管径的0.4-0.6倍；

所述口字形管的高度比所述滤芯的深度小1-3cm。

具体地，作为优选，所述口字形管中所述左竖直管和所述右竖直管的管壁与所述滤芯内壁之间的间距为1-2cm。

具体地，作为优选，所述滤芯反吹器还包括活接头，所述活接头包括开口向上的盖状上接头、开口向下的盖状下接头；

所述盖状上接头的底板上设置有圆形通孔，所述盖状下接头的顶板上设置有转轴，所述转轴的自由端穿过所述圆形通孔，并固定连接隔挡块，通过所述隔挡块使所述转轴在所述圆形通孔内转动；

位于所述盖体内部的所述进气管的下端与所述盖状上接头螺纹连接，所述竖管的上端与所述盖状下接头螺纹连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的滤芯反吹器，通过由反吹旋转翼组件、支架、进气管、密封板、反吹储气罐和第一脉冲阀的连续反吹机构对滤芯内部粘附的锈尘进行全方位的反吹作业，通过由爆破反吹管、反吹储气罐和第二脉冲阀构成的断续反吹机构对滤芯内部粘附的锈尘进行强有力的反吹作业，综合以上不仅能实现反吹作业的均匀性并且还能获得更好的反吹效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的用于自动喷砂除锈装置的滤芯反吹器的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例提供的密封板、进气管、弹簧之间的连接关系示意图；

图3是本实用新型又一实施例提供的活接头的结构示意图。

附图标记分别表示：

1 反吹旋转翼组件，

101 口字形管，

102 竖管，

2 支架，

201 盖体，

202 环形支撑板，

203 筒状支撑体，

3 进气管，

301 气孔，

4 爆破反吹管，

5 密封板，

501 圆板本体，

502 上凸台，

5021 压板孔，

6 反吹储气罐，

7 第一脉冲阀，

8 第二脉冲阀，

9 活接头，

901 盖状上接头，

902 盖状下接头，

903 转轴

904 隔挡块，

10 弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种用于自动喷砂除锈装置的滤芯反吹器，如附图1所示，该滤芯反吹器包括反吹旋转翼组件1、支架2、进气管3、爆破反吹管4、密封板5、反吹储气罐6、第一脉冲阀7和第二脉冲阀8。其中，该反吹旋转翼组件1包括口字形管101和下端封闭的竖管102，竖管102与口字形管101中的上水平管和下水平管的中部固定并导通，口字形管101中的左竖直管和右竖直管的管壁上沿轴向均匀设置有多个出气孔。支架2包括开口向下的盖体201、设置在盖体201下端的环形支撑板202、设置在环形支撑板202上部的筒状支撑体203，并且筒状支撑体203、环形支撑板202、盖体201由内至外内心设置。环形支撑板202同心地固定在待反吹的滤芯上部，进气管3穿过并固定在盖体201的顶部中心，位于盖体201内部的进气管3的下端与竖管102的上端可转动连接并导通，并且竖管102的下端可转动地穿过滤芯的底部中心，以使口字形管101位于滤芯内部。爆破反吹管4顺次穿过并固定在盖体201和筒状支撑体203的侧壁内，位于筒状支撑体203内部的爆破反吹管4的管口向下与滤芯的开口端相对；密封板5可轴向滑动地套装在位于盖体201内部的进气管3上，以打开或封堵筒状支撑体203。反吹储气罐6同时与第一脉冲阀7和第二脉冲阀8连接，第一脉冲阀7还与位于盖体201外部的进气管3的上端连接，第二脉冲阀8还与位于筒状支撑体203外部的爆破反吹管4的管口连接。

以下就本实用新型实施例提供的用于自动喷砂除锈装置的滤芯反吹器中各部件的工作原理给予如下解释：

本实用新型实施例提供的滤芯反吹器包括由反吹旋转翼组件1、支架2、进气管3、密封板5、反吹储气罐6和第一脉冲阀7的连续反吹机构和由爆破反吹管4、反吹储气罐6和第二脉冲阀8构成的断续反吹机构。其中，该连续反吹机构中的第一脉冲阀7的作用是控制压缩空气的通断；而该断续反吹机构中的第二脉冲阀8的作用是在瞬间启闭高压气源产生脉冲，从而将压缩气体以高压高速地方式间隔向滤芯内部进行喷吹。本实用新型实施例通过对第一脉冲阀7和第二脉冲阀8的脉冲数进行设定来决定反吹方式为连续或者断续，其中第一脉冲阀7设置的脉冲数多，从而增加反吹时间，达到连续反吹的目的，而第二脉冲阀设施的脉冲数少，从而缩短压缩空气的通断时间，达到压缩空气瞬间爆破的目的。

该连续反吹机构进行反吹作业时，由反吹储气罐6而来的压缩空气在第一脉冲阀7的控制下由进气管3进入反吹旋转翼组件1中的竖管102中，随后分两路进入口字形管101的左竖直管和右竖直管中，由于左竖直管和右竖直管的管壁上沿轴向均匀设置有多个出气孔，此时具有一定压力的压缩空气将从各个出气孔均匀地喷向滤芯内部。与此同时，该压缩空气的从各个出气孔喷出时将对口字形管101施加一反向作用力，进而促使该反吹旋转翼组件1转动，即达到边转动边吹扫的效果，从而保证对滤芯内部粘附的锈尘进行全方位的吹扫。其中，为了实现反吹旋转翼组件1转动，需要使盖体201、筒状支撑体203、滤芯、竖管102和口字形管101同心同轴设置。

该断续反吹机构进行反吹作业时，由反吹储气罐6而来的压缩空气将通过第二脉冲阀8的控制间隔预定的时间进入爆破反吹管4中，并由爆破反吹管4喷吹至滤芯内部，如此可有效提高反吹力度，利于将滤芯上不易清除的锈尘吹落。可以理解的是，该爆破反吹管4的命名根据其是通过脉冲式间隔反吹的作用而得到的。并且，在本实用新型实施例中，连续反吹机构和断续反吹机构同时对滤芯进行反吹作业，不仅能够对滤芯内部进行全方位反吹，防止死角存在，并能提高锈尘吹落效果。另外，通过使密封板5可轴向滑动地套装在位于盖体201内部的进气管3上，以打开或封堵筒状支撑体203。具体地，在进行反吹作业时，该密封板5将封堵筒状支撑体203，以使筒状支撑体203和滤芯配合形成密封腔体，如此可避免压缩空气流失，增强反吹效果，而在滤芯进行正常的过滤作业时，该密封板5将上滑直至打开筒状支撑体203，如此可打开回收砂料和粉尘所需气体的流通通道，保证回收效果。其中，筒状支撑体203一方面用于对爆破反吹管4提供支撑，另一方面用于和密封板5配合来对滤芯进行封堵或打开。

可见，本实用新型实施例提供的滤芯反吹器，通过由反吹旋转翼组件1、支架2、进气管3、密封板5、反吹储气罐6和第二脉冲阀7的连续反吹机构对滤芯内部粘附的锈尘进行全方位的反吹作业，通过由爆破反吹管4、反吹储气罐6和第二脉冲阀8构成的断续反吹机构对滤芯内部粘附的锈尘进行强有力的反吹作业，综合以上不仅能实现反吹作业的均匀性并且还能获得更好的反吹效果。

作为优选，为了使密封板5根据反吹作业与否而实现打开或封堵筒状支撑体203，如附图2所示，密封板5由圆板本体501和设置在圆板本体501上表面中部的上凸台502构成，上凸台502和圆板本体501的中部分别设置有同心连通的压板孔5021和进气管孔，并且压板孔5021的内径为进气管孔内径的3-5倍。该滤芯反吹器还包括弹簧10，弹簧10套装在进气管3上，同时弹簧10的上端固定在圆板本体501底部，下端固定在进气管3的底端外壁上；该进气管3动密封地穿过进气管孔，位于压板孔5021内的进气管3的侧壁上相对设置有两个孔径为0.5-2mm的气孔301。其中，弹簧10长度的选择以能够基于其预紧力实现密封板5在在非反吹作业时处于常开状态即可。具体地，在非反吹状态时，基于弹簧10的预紧力，密封板5在非反吹作业时将自动上滑打开筒状支撑体203，此时可打开回收砂料和粉尘所需气体的流通通道，保证滤芯处于正常回收工作状态时的空气流通，提高回收效果。而在反吹状态时，由进气管3而来的压缩空气将部分地从其侧壁上的气孔中喷出，此时喷出的压缩空气将喷向圆板本体501，进而克服弹簧(10)的预紧力使得该密封板5自动下滑直至封堵筒状支撑体203，从而保证反吹时的密闭空间，避免压缩空气流失，提高反吹效果。

进一步地，通过将压板孔5021的内径设置为进气管孔内径的3-5倍，例如3倍、3.5倍、4倍、4.5倍，同时使气孔301的孔径为0.5-2mm，例如1mm、1.5mm等来保证从气孔喷出的压缩空气能够驱动该密封板克服弹簧(10)的预紧力而下滑，同时又不会影响该反吹旋转翼组件1的反吹效果。更优选地，该气孔优选向下倾斜的斜孔，从而提高其向下喷吹时的力度。此外，为了优化上述效果，该密封板优选使用轻质材料，例如铝合金等，同时，上凸台502优选为空心结构。

具体地，在进气管3上沿径向向外设置有一圈外缘凸起，该外缘凸起与盖体201的顶部外壁相抵接触，通过使用紧固螺栓组将外缘凸起与盖体201的顶部外壁紧固在一起。可以理解的是，该外缘凸起和盖体201的顶部外壁上设置有相对的螺栓通孔，该紧固螺栓组包括紧固螺栓和与其配套的螺母，通过将紧固螺栓穿过上述螺栓通孔，并使用螺母拧紧，来将进气管3和盖体201紧固在一起。

具体地，在本实用新型实施例中，该爆破反吹管4由水平管体和与水平管体一端可拆卸连接并导通的L形吹气口构成；其中该水平管体顺次穿过并固定在盖体201和筒状支撑体203的侧壁内，并且L形吹气口的出气端与滤芯的开口端相对。可以理解的是，该水平管体的一端与第二脉冲阀8直接连接或管道连接，而另一端与L形吹气口连接，以对压缩气体提供平稳的流道，防止其压力受损。通过使用L形吹气口一方面来与水平管体进行连接，另一方面可保证其出气端即该爆破反吹管4的管口向下朝向滤芯的开口端，从而能实现将具有一定压力的压缩气体直接喷吹至滤芯即对滤芯内部进行爆破式吹扫，使得滤芯得到有效彻底的清理。

本实用新型实施例使L形吹气口与水平管体可拆卸连接，如此可根据滤芯的实际情况，可以随时调整所用的L形吹气口，举例来说，该可拆卸连接可通过使L形吹气口与水平管体一端螺纹连接来实现。进一步地，该L形吹气口的出气端优选呈锥形结构，其内径由上至下逐渐减小，如此可提高压缩气体从该出气端喷出时的喷射力，利于提高锈尘吹落效果。

在本实用新型实施例中，该反吹旋转翼组件1中的竖管102的上部为空心管，而下部为被隔挡使气体无法通过，结合附图1就压缩气体在反吹旋转翼组的通路来说，压缩气体自进气管3进入竖管102上部，并在竖管102与口字形管101的上水平管连接处分流至上水平管的左右两端，随后压缩气体将顺次进入口字形管101中的左竖直管和右竖直管中，并从其上的出气孔中喷出。可见，为了使压缩气体能够全部从出气孔中喷出，该口字形管101中的下水平管也被密封片隔挡以防止气体通过。

该反吹旋转翼组件1通过压缩气体从出气孔喷出时对其的反作用力而进行自旋运动，可见，口字形管101中的左竖直管和右竖直管上的出气孔对称分布，并且该出气孔优选使用偏心孔，来为反吹旋转翼组件1的自旋提供偏心旋转力。为了保证该反吹旋转翼组件1的自旋，同时实现对滤芯内部进行全方位的吹扫，作为优选，多个出气孔分别设置在口字形管101中的左竖直管的管壁左侧以及右竖直管的管壁右侧，并且左竖直管和右竖直管上的出气孔在同一水平线上两两相对。进一步地，在同一竖直管上的出气孔彼此间隔5-10cm，例如5cm、7cm、8cm、9cm、10cm等均匀排布。

进一步地，为了强化上述效果，该反吹旋转翼组件1的材质优选使用轻质的高强度材料，例如铝质材料、高强硬质聚合物材料超高分子量聚丙烯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、PBO纤维等。

本实用新型实施例提供的口字形管101中，竖管102的管径为口字形管101的管径的1.2-1.5倍，例如1.2倍、1.3倍、1.4倍等，以保证由竖管102而来的压缩气体能同时充满口字形管101的左竖直管和右竖直管，提高吹扫效率。出气孔的孔径为口字形管101的管径的0.4-0.6倍，例如0.4倍、0.45倍、0.5倍、0.55倍等，口字形管101的高度比滤芯的深度小1-3cm，例如1cm、1.5cm、2cm、2.5cm等，从而提高吹扫效率，同时使滤芯得到有效彻底的清理。可以理解的是，从滤芯上吹落的锈尘将落入滤芯下方的粉尘回收箱中。

举例来说，在本实用新型实施例中，当滤芯深度为1000mm，内径为320mm时，进气管3的管径可以为25mm，该反吹旋转翼组件1中竖管102的管径可以为25mm，而口字形管101的管径可以为15mm，出气孔的孔径为6mm，并且同一竖直管上的出气孔间隔100mm均匀分布。同时爆破反吹管4的管径可以为25mm。

进一步地，该口字形管101中左竖直管和右竖直管的管壁与滤芯内壁之间间距为1-2cm，例如1cm、1.5cm、2cm等，从而使该滤芯接收相应的反吹力度，使其内部粘附的锈尘中的至少90％被吹落。

具体地，本实用新型实施例中，位于盖体201内部的进气管3的下端与竖管102的上端可转动连接并导通，为了实现上述的可转动连接，该滤芯反吹器还包括活接头9，如附图3所示，该活接头9包括开口向上的盖状上接头901、开口向下的盖状下接头902，盖状上接头901的底板上设置有圆形通孔，盖状下接头902的顶板上设置有转轴903，转轴903的自由端穿过圆形通孔，并固定连接隔挡块904，通过隔挡块904的隔挡作用使转轴903在圆形通孔内转动。位于盖体201内部的进气管3的下端与盖状上接头901螺纹连接，竖管102的上端与盖状下接头902螺纹连接。其中，转轴903的直径小于圆形通孔，以达到能够在其内部稳定地转动为宜，隔挡块904优选为圆块状，并且其直径大于圆形通孔的直径，以使盖状上接头901和盖状下接头902实现连接关系。此外，在该反吹器具有活接头9的基础上，弹簧10的下端还可以与活接头9的盖状上接头901固定连接。

综上所述，本实用新型实施例提供的滤芯反吹器通过连续旋转吹扫和断续爆破吹扫能够对滤芯进行有效彻底地清理，有效防止滤芯表面的锈尘附着过后而堵塞气路，保证了滤芯的正常使用及其使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。