喷嘴组装体和使用该喷嘴组装体进行的表面处理方法技术

本发明专利技术是一种用于喷射与压缩空气混合了的喷射材料来处理被加工物的表面的喷嘴组装体。该喷嘴组装体具有：喷嘴主体，其包括用于吸引喷射材料的喷射材料吸引口和用于将该喷射材料与压缩空气一同喷出的喷射口；以及空气喷嘴，其用于向该喷嘴主体内喷射压缩空气。喷嘴主体具有：混合室，其形成用于将来自喷射材料吸引口的喷射材料与压缩空气混合的空间；第一路径，其是从喷射材料吸引口朝向混合室的路径；以及第二路径，其是从混合室朝向喷射口的路径。空气喷嘴包括形成在其顶端的压缩空气喷射部和朝向该压缩空气喷射部的路径即第三路径，并且该空气喷嘴以压缩空气喷射部位于喷嘴主体的混合室的方式向喷嘴主体插入，在空气喷嘴的压缩空气喷射部设有具有比第三路径的截面小的开口截面的缩流部。

Nozzle assembly and surface treatment method using the nozzle assembly

The present invention is a nozzle assembly for mixing sprayed material with compressed air to process the surface of the machined surface. The nozzle assembly has a nozzle body, comprising a material used to attract jet spray material suction port and for the injection port of the injection material together with the compressed air jet; and air jet to the nozzle body jet of compressed air. The nozzle body has a mixing chamber, the form for export from injection materials attract injection materials and air mixed compression space; the first path, the path is from the injection material suction port toward a mixing chamber; and the second path, the path toward the jet from the mixing chamber. The air nozzle includes a nozzle formed in the compression on the top end of the air jet and toward the compressed air jet of path is the third path, and the air nozzle to the compressed air injection section of the mixing chamber is on the nozzle body is inserted into the nozzle to the body in the air, compressed air spray nozzle is provided with a cross section of third laser than small path the opening section of the flow contraction portion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷嘴组装体和使用该喷嘴组装体进行的表面处理方法
本专利技术涉及喷嘴组装体和使用该喷嘴组装体进行的表面处理方法，特别是涉及用于将与压缩空气混合了的喷射材料作为固气二相流进行喷射而处理被加工物的表面的喷嘴组装体和使用该喷嘴组装体进行的表面处理方法。
技术介绍
以往已知有作为喷射材料将“磨粒(喷砂)”、“喷丸”、“覆膜形成材料等粉粒体”与压缩空气一同朝向被加工物喷射而进行被加工物的表面处理(喷砂加工、喷丸强化、覆膜形成等)的做法。作为用于进行这样的被加工物的表面处理的喷嘴组装体，已知有：加压式，其利用压缩空气等将装填有喷射材料的压力容器加压而将喷射材料向压缩空气流输送，与压缩空气一同作为固气二相流进行喷射(参照专利文献1)；以及吸引式，其利用由导入到空气喷嘴的压缩空气流产生的吸引力吸引喷射材料，与压缩空气一同作为固气二相流进行喷射(参照专利文献2)。加压式的喷嘴组装体与吸引式的喷嘴组装体相比能够高速地喷射喷射材料，因此，在喷砂加工的过程中加工能力较高，而且在喷丸强化的过程中能够施加压缩残留应力到更深的位置，并且在覆膜形成的过程中能够形成密合力更高的覆膜。但是，在加压式的喷嘴组装体中，喷射材料的喷射量和喷射时间被加压罐的容积所限制，因此存在无法长时间连续地进行喷射这样的问题。相对于此，吸引式的喷嘴组装体不必将用于储存喷射材料的容器密封，因此具有能够连续地喷射喷射材料这样的优点。但是，由于吸引式的喷嘴组装体是将处于大气条件下的喷射材料与空气一同进行吸引，产生压力损失，因此存在与加压式的喷嘴相比喷射材料的喷射速度较慢这样的问题。为了加快喷射速度，考虑通过提高压缩空气的压力而补充压缩空气的压力损失量来加快喷射材料的喷射速度。但是，由于需要更强力的压缩空气供给源，因此，会导致设备费用的增大、压缩空气供给源的运转能量的增大。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平02－160514号公报专利文献2：日本特开平08－267360号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术即是为了解决上述的以往技术的问题点而完成的，其目的在于提供能够朝向被加工物高速地喷射喷射材料而处理被加工物的表面的喷嘴组装体和使用该喷嘴组装体进行的表面处理方法。用于解决问题的方案为了达到上述的目的，本专利技术是一种喷嘴组装体，其用于将与压缩空气混合了的喷射材料作为固气二相流喷射而处理被加工物的表面，其中，该喷嘴组装体具有：喷嘴主体，其包括用于吸引喷射材料的喷射材料吸引口和用于将该吸引的喷射材料与压缩空气一同喷出的喷射口；以及空气喷嘴，其用于向该喷嘴主体的内部喷射压缩空气，喷嘴主体具有：混合室，其形成用于将从喷射材料吸引口吸引到喷嘴主体的内部的喷射材料与从空气喷嘴喷射来的压缩空气混合的空间；第一路径，其是从喷射材料吸引口朝向混合室的路径；以及第二路径，其是从混合室朝向喷射口的路径，空气喷嘴包括形成在其顶端的压缩空气喷射部和朝向该压缩空气喷射部的路径即第三路径，并且以该第三路径与喷嘴主体的第二路径位于同一个轴心上且压缩空气喷射部位于喷嘴主体的混合室的方式向喷嘴主体插入，在空气喷嘴的压缩空气喷射部设有具有比第三路径的截面小的开口截面的缩流部。在这样构成的本专利技术的喷嘴组装体中，由于在空气喷嘴的压缩空气喷射部设有缩流部，因此从压缩空气喷射部喷射的压缩空气的喷射流的流速变快。此外，由于利用缩流部抑制了压缩空气的喷射流的宽度方向上的膨胀，因此抑制了由与混合室的壁面的碰撞引起的减速。其结果，采用本专利技术的喷嘴组装体，即便是与以往的喷嘴组装体同等的压缩空气的流量，固气二相流的流速也变快，因此表面处理的效率上升。在本专利技术中，优选的是，空气喷嘴的第三路径包括具有连续的相同截面积的整流部，在该整流部连结有所述缩流部，所述缩流部的开口的截面积(S2)相对于该整流部的截面积(S1)之比即截面积比(S2/S1)被设定为0.3～0.8。在这样构成的本专利技术中，在压缩空气通过压缩空气喷射部的缩流部喷射时，能够不搅乱该流动地加快喷射流的流速。其结果，采用本专利技术，固气二相流的流速变快，表面处理的效率上升。在本专利技术中，优选的是，空气喷嘴的缩流部的开口的长度(L2)相对于开口的直径(D2)之比即缩流部比(L2/D2)被设定在0.1～0.5的范围。在这样构成的本专利技术中，能够提高从压缩空气喷射部喷射的压缩空气的喷射流的直行性，固气二相流的流速变快，表面处理的效率上升。在本专利技术中，优选的是，空气喷嘴的整流部的长度(L1)相对于整流部的直径(D2)之比即整流部比(L1/D2)被设定在2～50的范围。在这样构成的本专利技术中，由于压缩空气的流动在通过缩流部之前被整流，因此能够进一步提高压缩空气的喷射流的直行性，固气二相流的流速变快，表面处理的效率上升。在本专利技术中，优选的是，喷嘴组装体是喷射喷砂加工装置所使用的喷砂作为喷射材料的喷嘴组装体。采用这样构成的本专利技术，能够利用喷嘴组装体将喷射材料没有脉动地喷射。此外，由于喷射速度较快，因此喷砂加工能力升高。即，通过将本专利技术的喷嘴组装体搭载在喷砂加工装置上，能够进行效率较佳且稳定的喷砂加工。本专利技术是一种表面处理方法，其使用上述的喷嘴组装体处理被加工物的表面，该表面处理方法的特征在于，包括以下的工序：从空气喷嘴向喷嘴主体的混合室喷射压缩空气，使该混合室成为负压；利用喷嘴主体的混合室的负压从喷嘴主体的喷射材料吸引口向混合室吸引喷射材料并将其与从空气喷嘴喷射来的压缩空气混合；将与该压缩空气混合了的喷射材料作为固气二相流从喷嘴主体的喷射口喷射；以及通过该喷射来的喷射材料碰撞于被加工物的表面，从而进行被加工物的表面处理，在利用空气喷嘴喷射压缩空气的工序中，利用空气喷嘴的缩流部抑制压缩空气的喷射流的膨胀。在本专利技术中，优选的是，利用空气喷嘴喷射的压缩空气的喷射流越靠外缘其流速越快。在这样构成的本专利技术中，由于喷射流的外缘的流速变快，因此在外缘处直行性升高。因而，即便压缩空气欲在速度较低的中心部膨胀，也利用外缘处的喷射流抑制了膨胀，因此压缩空气的喷射流整体的直行性上升。专利技术的效果采用本专利技术的喷嘴组装体，能够满足加压式的优点即较高的加工能力和吸引式的优点即连续处理这两者。由此，能够以干式连续地进行喷砂加工、喷丸强化、覆膜形成等表面处理。附图说明图1是表示使用本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的喷砂加工装置的主视图。图2是沿着图1的II－II线观察到的剖视图。图3是表示图1的喷砂加工装置的分级机构的侧视图。图4是沿着图3的IV－IV线观察到的剖视图。图5是表示图1的喷砂加工装置的储存料斗和喷射材料移送机构的剖视图。图6是表示本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的局部剖视图。图7是表示本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的空气喷嘴的剖视图。图8是表示本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的空气喷嘴的缩流部的第1例的剖视图。图9是表示本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的空气喷嘴的缩流部的第2例的剖视图。图10是表示本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的空气喷嘴的缩流部的第3例的剖视图。图11是表示本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的吸引力的变动幅度的图表。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式的喷嘴组装体。首先，利用图1和图2说明采用本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的喷砂加工装置的概要。图1是表示采用本专利技术的实施方式的喷嘴组装体的喷砂加工装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷嘴组装体，其用于将与压缩空气混合了的喷射材料作为固气二相流喷射而处理被加工物的表面，其中，该喷嘴组装体具有：喷嘴主体，其包括用于吸引喷射材料的喷射材料吸引口和用于将该吸引的喷射材料与压缩空气一同喷出的喷射口；以及空气喷嘴，其用于向该喷嘴主体的内部喷射压缩空气，所述喷嘴主体具有：混合室，其形成用于将从所述喷射材料吸引口吸引到所述喷嘴主体的内部的喷射材料与从所述空气喷嘴喷射来的压缩空气混合的空间；第一路径，其是从所述喷射材料吸引口朝向所述混合室的路径；以及第二路径，其是从所述混合室朝向所述喷射口的路径，所述空气喷嘴包括形成在其顶端的压缩空气喷射部和朝向该压缩空气喷射部的路径即第三路径，并且所述空气喷嘴以该第三路径与所述喷嘴主体的第二路径位于同一个轴心上且所述压缩空气喷射部位于所述喷嘴主体的混合室的方式向所述喷嘴主体插入，在所述空气喷嘴的压缩空气喷射部设有具有比所述第三路径的截面小的开口截面的缩流部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.25 JP 2015-0350371.一种喷嘴组装体，其用于将与压缩空气混合了的喷射材料作为固气二相流喷射而处理被加工物的表面，其中，该喷嘴组装体具有：喷嘴主体，其包括用于吸引喷射材料的喷射材料吸引口和用于将该吸引的喷射材料与压缩空气一同喷出的喷射口；以及空气喷嘴，其用于向该喷嘴主体的内部喷射压缩空气，所述喷嘴主体具有：混合室，其形成用于将从所述喷射材料吸引口吸引到所述喷嘴主体的内部的喷射材料与从所述空气喷嘴喷射来的压缩空气混合的空间；第一路径，其是从所述喷射材料吸引口朝向所述混合室的路径；以及第二路径，其是从所述混合室朝向所述喷射口的路径，所述空气喷嘴包括形成在其顶端的压缩空气喷射部和朝向该压缩空气喷射部的路径即第三路径，并且所述空气喷嘴以该第三路径与所述喷嘴主体的第二路径位于同一个轴心上且所述压缩空气喷射部位于所述喷嘴主体的混合室的方式向所述喷嘴主体插入，在所述空气喷嘴的压缩空气喷射部设有具有比所述第三路径的截面小的开口截面的缩流部。2.根据权利要求1所述的喷嘴组装体，其中，所述空气喷嘴的第三路径包括具有连续的相同截面积的整流部，在该整流部连结有所述缩流部，所述缩流部的开口的截面积(S2)相对于该整流部的截面积(S...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木幸德，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP