[发明专利]螺旋气道内芯砂的清理方法

说明书

本发明是螺旋气道内芯砂的清理方法，整个清砂过程包括以下步骤：①喷枪喷嘴在端部芯沙清洗装置的一号伺服电机、链条的牵引下作水平往复运动，两个运动协调一致，确保对清砂面的全覆盖，完成前端区域a芯砂的清理；②将用于固定螺旋气道的一号夹持工装旋转180°，重复上述①操作步骤，完成后端区域d芯砂的清理；③螺旋气道完成端部清理后，先对螺旋气道的前端螺旋区域b进行清理；④将螺旋气道竖直旋转180°对螺旋气道的后端螺旋区域c进行清理。本发明用机械代替人工，提高了工作效率，且省时省力，清洗成本低。此外，本发明能实现对螺旋气道的全面清洗，在不损坏螺旋气道内腔的前提下，可以从螺旋气道内腔的螺旋面将型砂清理出来。

技术领域

本发明涉及铸件清理技术领域，尤其涉及螺旋气道内芯砂的清理方法。

背景技术

“高压水射流”是通过高压水发生装置将水压至数百个大气压以上，再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细“水射流”。这种“水射流”的速度一般都在一倍马赫(声音在空气中的速度340m/s)数以上，具有巨大的打击能量，可以完成不同种类的任务。

高压水射流在表面清理方面，具有广泛的用途。凡是水射流能直接射到的部位，不论是容器内腔，还是构件表面，也不论是坚硬污垢物，还是结实的堵物，都可以使结垢迅速脱离粘结母体。高压水射流对构件的材质、特性、形状及垢物种类均无特殊要求，水射流能够达到，即可实现设定的工艺目标。

高压水射流清洗是20世纪60年代兴起的一项技术，自80年代中期传入我国以来，逐渐得到了工业界的普遍认同与重视，应用于清除水垢、铁锈、油类等烃类残渣结焦、各种涂层、混凝土层、颜料、橡胶石膏、塑料等。自进入21世纪以来，高压水射流清洗技术在我国的应用发展很快，在石油化工、电力、冶金等工业部门中得到了广泛的应用，现在已经将普遍应用于清洗容器，如高压釜、反应器冷却塔、罐槽车、管道、气管线及换热器，以及清洗船舶上积附的海洋生物和铁锈以及铸件上的清砂等。

铸件的型砂清理，是高压水射流的重要应用场合，特别是在消除清砂过程对环境的破坏，减轻操作人员的劳动强度方面，具有独到的优势。

但由于被清理的铸件型砂种类不同，因此在进行清砂工艺设计时。要确保射流对型砂的冲击力，这就需要射流的原始压力足够，射流的靶距合适，同时要有足够的流量，以便将清理下来的型砂从工作面移走。

螺旋气道铸件作为石油开采系统中的一个构件，采用铸造的方法获得毛坯，内置的流体通道，由三头的螺旋内壁形成并联的螺旋形通道，螺旋气道采用人工清理的办法去掉螺旋气道两端的冒口和型砂，将螺旋气道的入口暴露出来，再用人工采用机械的办法清理芯砂。由于螺旋气道为螺旋形，因此普通的高压水射流冲击无法到达螺旋气道的内部，此处的芯砂往往只能够借助于敲击螺旋气道外壁的办法，将内部的芯砂震落，生产能力很难提高，这样一个螺旋气道需要一个工人花费一天的时间才能完成清除芯砂的工作，费时、费力、成本高，无法满足实际需求。由于螺旋气道铸件的形状比较复杂，如何做到对清理面的全覆盖，以及如何保证射流足够的冲击力，以及如何及时从清理面移走清理下来的型砂，就成为型砂清理工艺和装置设计的重点目标。

发明内容

本发明旨在清理螺旋气道的内芯砂，而提供螺旋气道内芯砂的清理方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：螺旋气道内芯砂的清理方法，根据对螺旋气道清砂的要求、设备的配置和螺旋气道的结构特点，可将构件分成个区域，即前端区域a、前端螺旋区域b、后端螺旋区域c和后端区域d，整个清砂过程包括以下步骤：

①首先对螺旋气道的前端区域a和后端区域d进行清理，将若干螺旋气道排列成一排，前端区域a和后端区域d均朝外，用一号夹持工装将若干螺旋气道固定住，端部芯沙清洗装置的一号夹持工装上下运动，一号夹持工装带动螺旋气道上下移动，螺旋气道前端区域a的前侧设有喷枪喷嘴，喷枪喷嘴安装在端部芯沙清洗装置上，喷枪喷嘴在端部芯沙清洗装置的一号伺服电机、链条的牵引下作水平往复运动，两个运动协调一致，确保对清砂面的全覆盖，完成前端区域a芯砂的清理；