МОЕЧНАЯ ГОЛОВКА

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для мойки внутренних полостей емкостей, загрязненных остатками различных жидкостей и смесей.
3
Известно устройство для мойки емкостей (описание изобретения к авторскому свидетельству №995914, М. кл В 08 В 9/08), содержащее подводящий патрубок, моечную головку, установленную на подводящем патрубке с возможностью вращения относительно его оси, реактивное и активное сопла, смонтированные на моечной головке с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси подводящего патрубка и снабжено дополнительными перфорированными патрубками, установленными на подводящем патрубке между активными соплами в плоскости их вращения, причем свободные концы дополнительных патрубков заглушены и отогнуты в сторону вращения.
Недостатком этого устройства является невозможность регулирования скорости вращения моющей головки и ее сопел и, как следствие, невысокая эффективность промывки внутренних полостей емкостей.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является моечная головка (описание изобретения к авторскому свидетельству №402401, М. кл. В 08 b 9/08), содержащая неподвижный корпус, связанный с трубопроводом для подвода моющей жидкости, подвижный корпус и роторы с изогнутыми соплами, укрепленные на горизонтальной оси внутри подвижного корпуса, причем сопла одного ротора изогнуты в направлении вращения роторов, а сопла другого изогнуты в направлении, противоположном направлению их вращения, при этом диаметр сопел последнего ротора меньше диаметра сопел первого.
Время промывки любой емкости зависит от скорости движения струй вдоль очищаемой поверхности, которая определяется типом загрязнения на ее внутренней поверхности.
В известной моечной головке скорости вращения самой моечной головки и сопел постоянны, следовательно, суммарная скорость движения струй также постоянна. Для одних типов загрязнений такая скорость может оказаться недостаточной, в результате чего загрязнение не будет смыто, а для других избыточной, в результате чего будет неудовлетворительной скорость промывки емкости.
Реактивные силы истечения моющей жидкости из активных сопел создают крутящий момент, обеспечивающий их вращение. Для обеспечения удовлетворительной моечной способности замедление вращения активных сопел обеспечивается с помощью реактивных сопел, которые создают противодействующий крутящий момент. Этот момент зависит от диаметров сопел и их плеч относительно оси вращения. В известной моечной головке они постоянны.
Недостатком этого устройства является невысокая эффективность промывки внутренних полостей емкостей с различными типами загрязнений из-за невозможности регулирования скорости вращения моющей головки и ее сопел.
Основной задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание моечной головки, обеспечивающей высокую эффективность процесса мойки, вследствие появления возможности регулирования скорости вращения моечной головки и ее сопел.
Поставленная задача достигается тем, что моечная головка, содержащая неподвижный корпус, связанный с трубопроводом для подвода моющей жидкости, и активные и реактивные сопла,
выполненные в виде сегнеровых колес, дополнительно содержит полый тройник, смонтированный в неподвижном корпусе с возможностью вращения, и втулку, установленную в полом тройнике с возможностью вращения перпендикулярно к оси корпуса, при этом активные и реактивные сопла смонтированы на концах втулки, в полости которой перед входами реактивных сопел и перед входом одного из активных сопел установлены дроссели, а неподвижный корпус связан с полым тройником храповым механизмом.
Эта моечная головка обладает следующими преимуществами.
Смыв загрязнения с поверхности обеспечивается в том случае, когда струя моющей жидкости движется вдоль этой поверхности с оптимальной скоростью.
Величина этой оптимальной скорости зависит от типа загрязнения. Одни загрязнения (например, пиво) эффективно смываются при большой скорости движения струй моющей жидкости вдоль очищаемой поверхности, другие (например, мазут) при очень малой скорости движения струй.
Как и у прототипа, сопла приводятся во вращение от реактивных сил, возникающих на выходе из сопел от выброса под большим давлением жидкости. Замедление скорости вращения активных сопел достигается за счет того, что на другом конце втулки смонтированы реактивные сопла. При этом реактивные сопла выполнены в виде сегнеровых колес, с противоположным направлением вращения. Такое расположение предполагает, что если активные сопла (сегнерово колесо) вращаются в одном направлении, то реактивные сопла противодействует им, и пытаются вращаться в противоположном направлении. Происходит вычитание угловых скоростей сегнеровых колес.
За счет этих изменений давления на входе реактивных сопел с помощью дросселей, установленных в полости втулки перед входами реактивных сопел, создаваемый этими соплами крутящий момент регулируется по величине, за счет чего регулируется суммарная скорость вращения всех сопел. Вращение полого тройника с активными и реактивными соплами относительно неподвижного корпуса осуществляется за счет крутящего момента, возникающего от разности реактивных сил на выходах активных сопел. Эта разность достигается за счет изменения давления на одном из активных сопел с помощью дросселя, установленного в полости втулки перед входом этого активного сопла.
Результирующая реактивная сила активного сопла, не имеющего дросселя, создает односторонний крутящий момент относительно оси неподвижного корпуса только на угле менее 180°, а при прохождении этого угла крутящий момент меняется на противоположный. Для обеспечения вращения полого тройника в одну сторону, неподвижный корпус связан с полым тройником храповым механизмом. Храповый механизм обеспечивает поворот полого тройника только в одном направлении в прерывистом режиме.
За счет раздельного изменения реактивных сил на активных и реактивных соплах можно изменять крутящие моменты, действующие на сопла, а, следовательно, изменять суммарную скорость пространственного движения струй.
На фиг.1 представлена конструкция моечной головки.
На фиг.2 - вид А моечной головки.
На фиг.3 - разрез Б-Б по храповому механизму.
Моечная головка (фиг.1) состоит из неподвижного корпуса 1, в котором с возможностью вращения установлен тройник 2, имеющий
1
2
канал 3 для прохождения моющей жидкости, которая подается в него под давлением по трубопроводу. Внутри тройника 2 установлена с возможностью вращения втулка 4, имеющая сквозные отверстия 5 для соединения с каналом 3 тройника 2. На конце втулки 4 смонтированы активные сопла 6 (количество сопел может отличаться от двух), образующие вместе с втулкой 4 - сегнерово колесо, вращающееся против часовой стрелки в направлении ω (фиг.2). На другом конце втулки 4 смонтированы реактивные сопла 7, в свою очередь, образующие с втулкой 4 другое сегнерово колесо с возможным направлением вращения по часовой стрелке в направлении ω (фиг.2).
В полости втулки 4 напротив входов активных сопел 6 установлен дроссель 8, выполненный в виде гильзы с двумя проходными отверстиями 9 и 10. Отверстие 9 одинаково с входным отверстием сопла 6, а другое проходное отверстие 10 выполнено в виде радиального паза.
Напротив входов реактивных сопел 7 установлен другой дроссель 11, выполненный в виде гильзы с одинаковыми проходными отверстиями 12. Фиксация дросселей 8 и 11 осуществляется с помощью крышек 13 и винтов 14.
Для обеспечения вращения тройника 2 в одном направлении на нем неподвижно установлен храповик 15 с пластинчатыми пружинами 16, неподвижно закрепленными в корпусе 1.
Моечная головка работает следующим образом.
1
1
Моющая жидкость подается под давлением в тройник 2 и через его канал 3 попадает в полость втулки 4 через сквозные отверстия 5 и далее в активные сопла 6 и реактивные сопла 7. Моющая жидкость, выходя под давлением из сопел 6 и 7, вызывает на них реактивные силы. Активные сопла 6, начинают вращаться против часовой стрелки в направлении ω вокруг оси вращения О.
2
В свою очередь реактивные сопла 7, развивают крутящий момент в противоположном направлении ω. При таком противодействии суммарная скорость вращения втулки 4 будет зависеть от разности давлений, подаваемого на них.
Регулировка скорости вращения втулки 4 осуществляется путем поворота дросселя 11, при котором отверстия 12, смещаясь, частично перекрывают проходное сечение входов реактивных сопел 7, уменьшая в них давление, соответственно уменьшая реактивные силы.
Регулировка скорости вращения полого тройника 2 осуществляется путем поворота дросселя 8, при котором радиальный паз 10 обеспечивает неизменное давление на одном активном сопле 6, а отверстие 9, смещаясь, частично перекрывают проходное сечение входа другого активного сопла 6, уменьшая в нем давление. Разность давления на активных соплах 6, создает результирующую реактивную силу, за счет которой происходит поворот тройника 2 относительно неподвижного корпуса 1. Результирующая реактивная сила меняет направление действия через каждые 180° поворота сопел. При действии результирующей силы против часовой стрелки тройник 2 поворачивается вместе с храповым колесом 15 отгибая пружины 16. При смене направления результирующей силы, пружины 16 стопорят храповое колесо 15 до момента смены направления действия результирующей силы.
1
2
За счет вращения сопел 6 и 7 вокруг оси О и одновременного вращения вокруг перпендикулярной ей оси O, струи жидкости совершают сложное пространственное движение, омывая и одновременно очищая внутреннюю полость загрязненной емкости.
Изменяя величину реактивных сил, путем регулировки дросселей 8 и 11, можно регулировать скорость пространственного движения струй за
счет чего добиваться наиболее эффективной промывки загрязненных внутренних полостей емкостей.
Предлагаемая конструкция моечной головки может быть использована на промывочно-пропарочных станциях очистки железнодорожных цистерн, а также в любых других устройства для мойки внутренних полостей емкостей и сосудов от различных загрязнений.