油管清洗專用高壓水射流清洗噴頭阻尼機構設計

阻尼機構的重要作用是將噴頭旋轉(zhuǎn)速度限定在一個較為合適的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)速過高不但會導致射流嚴重霧化，喪失應有的沖擊力，而且會影響旋轉(zhuǎn)密封的壽命，產(chǎn)生心軸卡死現(xiàn)象。嚴重時還可能引起嘯聲和噴頭的劇烈振動。當轉(zhuǎn)速較低時，射流具有較強的沖擊力，并且在靶件表面的停滯時間相對較長，可以保證較好的清洗效果。但是在清洗油管過程中，過低的轉(zhuǎn)速將延長清洗時間，增加不必要的成本。所以有必要合理控制噴頭轉(zhuǎn)速，將其限定在某一范圍內(nèi)。北京德高潔清潔設備有限公司試驗表明，當噴頭轉(zhuǎn)速為140～300 r/min時，可以取得較好的清洗效果。
 
我公司設計的阻尼機構如上圖所示。離心套固定于心軸上，并隨心軸一起旋轉(zhuǎn)，其外壁不與下部套體接觸。噴頭處于臨界啟動狀態(tài)時心軸不動作，滾柱與下部套體之間幾乎不存在摩擦力；噴頭啟動后，離心套隨心軸一起運動，并帶動滾柱繞軸線做旋轉(zhuǎn)運動，滾柱獲得離心力，該離心力使?jié)L柱壓緊在下部套體上，隨后壓力引起摩擦力。這個摩擦力隨噴頭轉(zhuǎn)速的提高而增大，并產(chǎn)生阻力矩抵抗水力扭矩。當水力扭矩與阻力矩達到平衡時，噴頭轉(zhuǎn)速將不再升高，維持為某一穩(wěn)定值。

雖然這種限制轉(zhuǎn)速的方法并不能精確地控制轉(zhuǎn)速，而且摩擦產(chǎn)生的摩擦力大小難以計算，但的確能夠取得比較理想的效果。我們在設計時，需要重點考慮離心套與滾柱的配合，兩者之間的間隙將決定噴頭最終轉(zhuǎn)速的變化幅度。另外，為了保護離心套，滾柱應當選擇較軟的材料，且表面打磨光滑。