Моечная машинка Советский патент 1992 года по МПК B08B3/04 

Изобретение относится к устройствам для очистки и мойки и может быть использовано в различных областях народного хозяйства для мойки и струйной очистки различных поверхностей, открытых или расположенных внутри емкости.

Известна моечная машинка, выполненная в виде ротора с реактивными соплами, связанная с регулируемым по расходу жидкости трубопроводом. Однако регулировка скорости вращения сопла осуществлена через регулировку параметров потока рабочей жидкости. Это ограничивает возможности применения конструкции ввиду малых возможностей в выборе кинематических характеристик вращения сопла. К тому же изменение кинематических характеристик существенно сказывается на параметрах вытекающей струи, которые желательно иметь неизменными, особенно в части расхода рабочей.среды.

Известна оёчная машинка где привод на сопло вЫЬдлнен от турбины, размещенной внутри корпуса и соединенной через систему механической передачи с соплами, Однако кинематическая цепочка передач/ достаточно сложна и дополнена еще возвратными устройствами для возвращения сопел в исходное положение после каждого цикла поворота корпуса. Это несколько сужает сферу применения устройства, ориен- тированного на последовательный охват обрабатываемой поверхности струями рабочей жидкости, В устройстве ограничены возможности регулировки скорости вращения, поскольку они определяются конструкцией турбины.

Известная машинка, принятая за прототип, содержит неподвижный цилиндрический корпус, подвижный корпус с возможностью вращения относительно оси неподвижного корпуса, смонтированный на неподвижном корпусе, привод, кинематически связанный с подвижным корпусом для обеспечения вращения последнего, сопло, встроенное в подвижный корпус ПОСреДСТЁ

00

о

00 V4 ON

вом опоры вращения для обеспечения его поворота вокруг оси сопла и сообщенное с полостью неподвижного корпуса посредством патрубка и систему подачи рабочей жидкости, связанную с полостью подвижного корпуса.

Недостатком является невысокая надежность системы. Слабыми узлами являются сальниковые уплотнения, взаимодействующие элементы кинематических передач, относительно слабые узлы волновых цилиндров и др. В конструкции задействовано много деталей из относительно сложных в изготовлении элементов, Они требуют для своего производства сложной технологической оснастки. Поэтому возникают трудности при ремонте моечных машинок,

Целью изобретения является повышение надежности, технологичности, расширение технологических возможностей.

Эта цель достигается тем, что в моечной машинке, содержащей неподвижный полый цилиндрический корпус, подвижный корпус установленный с возможностью вращения относительно оси неподвижного корпуса, смонтированный на неподвижном корпусе привод, кинематически связанный с подвижным корпусом для обеспечения вращения последнего, сопло, встроенное в подвижный корпус посредством опоры вращения для обеспечения его поворота вокруг оси сопла и сообщенное с полостью неподвижного корпуса посредством патрубка и систему подачи рабочей жидкости, связанную с полостью неподвижного корпуса. Привод выполнен в виде по меньшей мере одной эластичной трубки, закрепленной по спирали, на наружной поверхности неподвижного корпуса, кинематическая связь имеет муфту и приемные валики, причем валики закреплены по окружности неподвижного корпуса вдоль витков трубки и не контактируют с этими витками, а подвижный корпус и валики связаны с соответствующими частями муфты, при этом патрубок выполнен из упругого материала, а эластичная трубка сообщена своими концами соответственно с системой подачи рабочей жидкости с полостью неподвижного корпуса.

Прижимные валики закреплены с возможностью регулировки расположения относительно муфты; валики выполнены из упругого материала; сопло закреплено в опоре вращения посредством упругой мембраны; неподвижный корпус выполнен в продольном сечении в виде конфузора; неподвижный корпус с выходной его части выполнен в виде эжектора, а выходной конец трубки сообщен с всасывающей частью этого эжектора; конфузор выполнен из упругого материала и снабжен узлов пережима поперечного сечения конфузора.

Выполнение патрубка из трех частей

так, что ликвидируются какие-либо устройства внутри канала повышает надежность машинки в отношении противодействия засорению. Надежности способствует и отсутствие каких-либо трубных шарниров по пути

0 движения рабочей среды. Известно, что шарнирные трубные соединения и сальниковые уплотнения является наиболее уязви-; мым звеном в подвижных гидравлических соединениях. Исключение шарнира обеспе5 чивается наличием трубопровода, упругого в отношении изгиба, наличием держателя и закреплением сопла с возможностью вращения вокруг продольной оси.

Эластичная трубка, соединяющая часть

0 патрубка и взаимодействующая с прижимными валиками, образует перистальтический привод, который обладает демпфирующими характеристиками и может регулироваться в отношении скорости

5 вращения муфты достаточно просто, что позволяет расширить сферу применения как на объекты, требующие быстрых скоростей вращения, так и для объектов, требующих медленного продвижения сопла, например,

0 для средств полива.

В машинке достигаются и высокая технологичность в отношении эксплуатации и ремонта, благодаря доступности конструкции к замене узлов. Высокая технологичность объ5 ясняется и хорошими регулировочными возможностями устройства.

Закрепление прижимных валиков с возможностью регулировки расположения относительно муфты дает возможность

0 регулировать скорость вращения держателя путем прижима с тем или иным усилием валика к эластичной трубке, что повышает эксплуатационную технологичность.

Выполнение валиков из эластичного ма5 териала позволяет ввести дополнительную силу сопротивления вращению и за счет этого расширить диапазон регулировок, что повышает технологичность.

Подпружиненное закрепление сопла в

0 держателе расширяет технологические возможности устройства благодаря возможности создания пульсирующей струи жидкости, повышающей моечное воздействие струи на поверхность.

5 Выполнение конфузора во вставке расширяет возможности устройства за счет увеличения мощности образуемого перистальтического привода вращения, что дает возможность расширить сферу применения.

Выполнение конфузора в виде сопла обеспечивает дальнейшие возможности по увеличению мощности привода,

Изготовление конфузора из упругого материала и снабжение его устройством пе- режима обеспечивает повышение технологичности устройства за счет возможности регулировки скорости вращения путем пережима выходного отверстия конфузора.

Трубопровод упругий в отношении из- гиба выполняет функции трубного шарнира, обеспечивающего поворот сопла вокруг своей оси и по круговой траектории вокруг оси патрубка. Однако при этом не требуется каких-либо сальниковых уплотнений и при- менения взаимно поворотных частей внутри канала протекания рабочей среды. Это обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности, кроме того, возможно расширение сферы применения в части использования разнообразных рабочих сред в том взвесей, загрязненных оборотных вод и т.д. Эти возможности создаются за счет более благоприятной плавной схеме искривления потока рабочей среды, который в центральной части не затрагивается. То есть сохраняется ядро потока.

В трубопроводе исключается разгон оборотов сопла до больших скоростей ввиду того, что с увеличением скорости резко возрастает гидравлическое сопротивление вращению и, кроме того, привод обладает саморегулирующими свойствами. При увеличении скорости вращения не полностью пережимается канал эластичной трубки, что вызывает уменьшение момента вращения, передаваемого на муфту с соответствующим падением скорости. Это обеспечивает повышение технологичности в эксплуата- ции.

На фиг. 1 изображено устройство моечное машины (разрез); на фиг. 2 - схема устройства конфузорно-диффузорной вставки; на фиг. 3 - схема действия привода враще- ния; на фиг. 4 - расположение сопла с эксцентриситетомрасположенияотносительно оси входного патрубка; на фиг. 5 - взаимодействие валика, выполненного из упругого материала с эластичной трубкой и опорной оболочкой; на фиг. 6 - Схема взаимодействия упругого валика с эластичной трубкой; на фиг. 7 - устройство привода с несколькими эластичными трубками.

Моечная машинка устроена следующим образом.

Сопло посредством упругого в отношении изгиба трубопровода 2 соединено с патрубком 3 для подключения к питающей ма1- гистрали.

На патрубке 3 образован привод поворота держателя 4, связанного, через под- шипник 5 с соплом 1, которое имеет, таким образом, возможность поворачиваться вокруг своей продольной оси, что необходимо для реализации кругового перемещения вокруг оси 0-0 сечения S-S сопла 1.

Закрепление сопла 1 в подшипнике 5 осуществлено подпружинено посредством растяжимого мембранного кольца 6.

Для образования на патрубке 3 привода вращения он выполнен из трех последовательно соединенных частей: входной части 7, выходной части 8 и промежуточной части в виде цилиндрической вставки 9, соединенной с прилегающими частями патрубка с резьбовыми соединениями 10 и 11. Против выкручивания вставки выполнены стопорящие винты 12. Во вставке вмонтирован в виде втулки конфузор 13, закрепленный скреплением 14. Снаружи вставки выполнена опорная цилиндрическая поверхность 15, на которой в пазах 16 путем приклейки закреплена винтообразно эластичная трубка 17, входная часть которой закреплена в канале 18 входной части патрубка в камере пер ед конфузором, а выходная часть закреплена в канале 19 за конфузором. Эластичная трубка пережимается в разных сечениях А, В, С, размещенных распределение вдоль оси патрубка 1 посредством двух пережимных валиков 20 и 21. Валики закреплены на полуосях вращения 22, вхо- дящих внутрь валиков и закрепленных, в свою очередь, на регулировочных винтах 23/ Последние имеют концевую часть, поворотную внутри головки 24, полуоси 22 и резьбовую часть, проведенную через резьбовое отверстие в стенке муфты 25. Последняя вы- полнена из двух взаимно поворотных поло- винок 26 и 27, зажимаемых винтом 28. Для удобства в регулировке расположения вали- ков 20, 21 выполнены в виде их расположения окна 29, закрываемые крышками 30, По торцам муфты выполнено сальниковое уп- лотнение 31.

Предусмотрен и другой вариант конструкции цилиндрической вставки с регулируемой формой кон-фузоров. Он образован упругой трубкой 32, закрепленной во вставке 9, пережимаемой в радиальном направлении, выступающими винтами 33 закрепленных в резьбовых втулках 34.

Путем завинчивания и вывинчивания винтов 33 можно изменять диаметр d сечения трубки 32. Таким образом, можно изменять режим протекания рабочей среды через вставку 9.

Предусмотрено изготовление валика из упругого материала с расчетом, что после пережатия эластичной трубки 17 можно реализовать его прижатие к опорной поверхности 15 на протяжении hi и м с деформацией валика.

Предусмотрено, что эластичных трубок может быть несколько с витками с угловым протяжением менее 360°. Количество валиков может быть больше, чем два. Но при этом обязательно должно выдерживаться условие о пересечении эластичных трубок в несколько сечениях вдоль длины патрубка,

Сопло 1 закреплено в держателе 4 с возможностью регулировки расположения относительно муфты 25. С этой целью держатель выполнен из двух взаимно фиксируемых звеньев 35 и 36, снабженных прорезями и соединенных фрикционным болтовым соединением 37. Изменяя взаим- ное расположение можно добиться изменения угла «поворота сопла 1 относительно горизонта, если смещать сопло 1 на величину г относительно оси 0-0 патрубка, что вызывает реактивный момент вращения, действующий на держатель 4 и вызывающий его поворот вокруг оси 0-0. Таким об- разом;формируется как бы дополнительный привод вращения держателя 4 вместе с муфтой 25.

Моечная машинка работает следующим образом.

Во входную часть 7 патрубка поступает рабочая жидкость под давлением Pi со скоростью VL При этом, центральная часть струи (ядро сечения) будет протекать со скоростью /о и давлением Р0. Периферийная часть струи будет затормаживаться ступенькой в продольном профиле канала с уменьшением скорости до Vi V0 и возра- станием давления до Pi Р0.

При прохождении канала цилиндрической вставки, устроенного без конфузора 13, скорость и-давление в ядре сечения потока изменяются незначительно и примут зна- чение Р о и V0 , определяемыми, в основном , гидравлическими сопротивлениями канала. При наличии же конфузора произойдет дальнейшее увеличение скорости ядра сечения и уменьшение давления.

В любом из двух случаев давление PZ в зоне за конфузорной ступенькой в выходной части 8 патрубка 3 будет меньше, чем давление Pi перед конфузорной ступенькой во входной части 7 патрубка 3. Указанные области высоких давлений и низких скоростей соединены между собой эластичной трубкой 17, канал которой пережат за счет деформации трубки валиком 20. Благодаря такому положению эластичная трубка имеет

высокое давление во входной части канала 18, и низкое в выходной канал 19, поэтому возникает продольная сила, вызывающая перемещение зоны пережатия эластичной трубки с соответствующими деформациями, вызывающими качение валиков 20 и 21 и вращение муфты 25, на которой они закреплены. Перистальтическая деформация трубки будет перемещаться винтообразно и сечение пережатия трубка будет перемещаться вдоль оси. При этом благодаря пересечению продольной трубки (если она одна) минимум в двух поперечных сечениях несмотря на продольное продвижение сечений пережатия эластичной трубки она всегда будет перекрыта и процесс вращения муфты будет осуществляться непрерывно.

Предусмотрен и вариант, когда витки эластичных трубок более крутые, а количество трубки несколько и, в частности, они равномерно распределены по окружности.

Такой вариант более благоприятен с точки зрения уменьшения гидравлического сопротивления устройства, потому что по всей окружности входной части 7 патрубка 3 используется полезно пороговое сопротивление ступеньки. При названном варианте устройства тоже выдерживается перекрытие сечений эластичных трубок 17 минимум в двух поперечных плоскостях А и В, однако каждая трубка может пережиматься всего в одном сечении А, при более редком расположении пережимных валиков образуется случай, когда часть эластичных трубок открыта и не пережимается валикам, что используется для их продувки скоростным потоком. Такое расположение дает возможность прочищать трубки от загораний и обеспечить повышение надежности привода, который будет сохранять работоспособность и при выходе из строя некоторых эластичных трубок.

Вращение муфты 25 вызывает и поворот держателя с закрепленным через подшипник 5 соплом 1. Поворот сопла 1 вокруг оси патрубка 3 0-0 по круговой траектории будет обязательно сопровождаться его поворотом вокруг своей продольной оси,, чем и обеспечивается изменение формы изгиба упругого трубопровода 2. Таким образом, в системе круговое перемещение сопла 1 не связано с закручиванием упругого трубопровода 2, что позволяет исключить трубный шарнир в его соединении с патрубком 1.

Широту применения моечной машинки обеспечивают ее регулировочные устройства и схема исполнения, используются они следующим образом.

Наиболее простая схема исполнения без конфуза 13 и с одной эластичной трубкой используется для реализации медленных перемещений и скоростей вращения сопла, что может оказаться полезным в системах полива. Здесь окажется полезным и эффект качания и вибраций сопла, достигаемый за счет упругой кольцевой мембраны б и за счет упругости трубопровода 2,

Для увеличения скорости вращения применяются различные конфузоры 13, которые могут быть подобраны для данной технологии. Конфузорная вставка извлекается после откручивания крепления 14. Таким же образом может быть поставлен конфузор 32, выполненный в виде эластичной трубки. Регулируя сечения d можно изменять гидравлические режимы. Пр-и уменьшении d возрастает разность давлений в эластичной трубке и соответственно скорость вращения муфты 25.

В варианте со многими эластичными трубками 17 параметры вращения можно регулировать путем изъятия части валиков. С уменьшением числа валиков 20 скорость вращения будет уменьшаться.

Уменьшение скорости достигается и путем уменьшения давления валиков на эластичные трубки. Для этой цели необходимо вывинтить регулировочные винты 23 до положения, когда будет нарушена герметичность пережима эластичной трубки 17 и образуется щель. Тогда будет иметь место падение разности давления из-за скоростного протекания жидкости через щель. Однако это не вызывает остановку вращения по причине большого сопротивления протеканию. Указанный режим используется и для прочистки эластичных трубок.

Для обеспечения наиболее быстрого вращения сопла 1 вокруг оси 0-0 патрубка 3 используется регулировка, осуществляемая держателем. Звенья 35 и 36 держателя фиксируются креплением 37 таким образом, чтобы образовалось расположение оси сопла без пересечения оси 0-0 патрубка 3. При расположении сопла на расстоянии г возникает реактивный момент вращения сопла 1 вокруг оси патрубка от вытекающей струи. При таком использовании машинки привод вращения от эластичной трубки используется как тормозное регулировочное устройство гидродинамического торможения, исключающее, во-первых, раскручивание сопла до больших скоростей вращения, а, во-вторых, играющее роль своеобразного демпфирующего устройства, обеспечивающего равномерность вращения. При этом может использовать схема торможения с

увеличением площади описания прижимного ролика на опорную поверхность 15.

Держатель 4 можно использовать для изменения угла а наклона сопла к горизонту„за счет удлинения держателя, Для этого раскручисается скрепление 37 и осуществляется разведение звеньев 35 и 36 в продольном направлении с последующим закреплением.

Таким образом, регулировки обеспечивают широкий диапазон приспособления машинки для заданных технологических условий применения. Детали и узлы машинки допускают изготовление из малопрочных

материалов, например, резины и пластмасс.

Формула изобретения

1,Моечная машинка, содержащая не: подвижный полый цилиндрический корпус,

подвижный корпус, установленный с возможностью вращения относительно оси неподвижного корпуса, смонтированный на неподвижном корпусе привод, кинематически связанный с подвижным корпусом для обеспечения вращения последнего, сопло, встроенное в подвижный корпус посредством опоры вращения для обеспечения его поворота вокруг оси сопла и сообщенное с

полостью неподвижного корпуса посредством патрубка и систему подачи рабочей жидкости, связанную с полостью подвижного корпуса, отличающаяся тем, что, С целью повышения надежности работы, технелогичности и расширения технологических возможностей, привод выполнен в виде по меньшей мере одной эластичной трубки, закрепленной по спирали, на наружной поверхности подвижного корпуса, кинематическая связь имеет муфту и прижимные

валики, причем валики закреплены по ок-- ружности неподвижного корпуса вдоль витков трубки и контактируют с этими витками, а подвижный корпус и валики связаны с

соответствующими частями муфты, при этом патрубок выполнен из упругого материала, а эластичная трубка сообщена своими концами соответственно с системой подачи рабочей жидкости и полостью неподвижного корпуса.

2.Машинка по п. 17 Отличающаяся тем, что прижимные валики закреплены с возможностью регулировки расположения относительно муфты.

3. Машинка по п. 2, от л ича юща яся тем, что валики выполнены из упругого материала.

4. Машинка по п. 1,отличающаяся тем, что сопло закреплено в опоре вращенияпосредством упругой мембраны,

5.Машинка по п. 1,отличающаяся тем, что неподвижный корпус выполнен в продольном сечении в виде конфузора.

6.Машинка по п. 5, отличающаяся тем, что неподвижный корпус с выходной его части выполнен в виде эжектора, а выходной

конец трубки сообщен с всасывающей частью этого эжектора.

7. Машинка по п. 5, отличающаяся тем, что конфузор выполнен из упругого маь териала и снабжен узлом пережима поперечного конфузора.

Использование: в различных отраслях народного хозяйства для мойки и струйной очистки различных поверхностей, открытых или расположенных внутри емкости. Сущность изобретения: моечная машинка содержит неподвижный полый цилиндрический корпус, подвижный корпус, привод, кинематически связанный с подвижным корпусом для обеспечения вращения последнего сопла, опору вращения, патрубок и систему подачи рабочей жидкости. Привод выполнен в виде, по меньшей мере, одной эластичной трубки. Кинематическая связь имеет муфту, прижимные валики. При подаче жидкости происходит перемещение зоны пережатия эластичных трубок с качением прижимных валиков и поворотом муфты. Последняя вызывает поворот сопла вокруг оси неподвижного полого корпуса. 6 з.п, ф-лы, 7 ил.

О

РаВоиал среда

18

LS

Фиг.1

+

32

d,

Фиг.з

ftt/a2

37

Фиг. 4

А

в

В

/

W(2t)

фиг. 6

А

Фаг. 5