一种应用于激光表面去污的烟尘吸入装置

技术领域

本发明属于烟尘吸入装置技术领域，特别涉及一种应用于激光表面去污的烟尘吸入装置。

背景技术

核电厂在生产过程中，工件表面会受到核辐射的污染，需要把工件安装到封闭的空间内，再利用激光去除工件表面的核辐射物质,在此过程中会产生大量的核辐射性粉尘，需要及时吸取并输送给过滤装置，避免直接排放到空气中造成厂房污染。

然而，目前现有技术中通常都是在密封空间内固定设置有吸附管，吸附管的一侧上设置有若干吸口，利用抽风装置(如抽风机等)使吸附管内产生负压，再通过吸附管上的吸口吸取箱体内粉尘，但现有技术中存在的问题是：使用过程中吸附管内容易粘附粉尘，且不能对其进行有效清理，长期如此，粉尘会在吸附管内大量堆积，导致吸附管内径变小，更严重还会造成吸附管堵塞，导致吸入能力下降，影响吸尘效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种应用于激光表面去污的烟尘吸入装置，通过壳体和转轴的配合设计，有效解决了不能有效清除现有吸附管内的粉尘，造成吸入能力下降，影响吸尘效果的问题。

本发明所采用的技术方案：

一种应用于激光表面去污的烟尘吸入装置，包括壳体和转轴，所述壳体内设置有圆形的空腔，所述壳体的顶部、前侧和底部中间处上分别设置有第一导流槽、第二导流槽和排风口，所述第一导流槽和第二导流槽的出风端上分别间隔设置有若干的第一切向进风口和第二切向进风口，所述第一切向进风口和第二切向进风口均偏离所述空腔的轴心部，所述转轴设置在所述空腔内，且其两端分别与所述壳体转动连接，所述转轴两侧上分别设置有第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷，所述第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷的旋向相反，所述第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷均与所述空腔相匹配。

进一步的，所述第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷的内端分别延伸至所述排风口处。

进一步的，所述第一切向进风口等间隔设置在所述第一导流槽的出风端两侧，所述第二切向进风口等间隔设置在所述第二导流槽的出风端两侧，且所述第一切向进风口和第二切向进风口均沿所述空腔轴向在所述排风口处隔开。

进一步的，所述第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷对称设置并具有相等的螺旋导程，位于所述排风口任一侧的第一切向进风口的间隔距离与所述螺旋导程比值范围为0.9-1.1，位于所述排风口任一侧的第二切向进风口的间隔距离与所述螺旋导程的比值亦为0.9-1.1。

进一步的，所述转轴中部上设置有若干挡风叶片，所述挡风叶片位于所述第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷之间。

进一步的，所述第一切向进风口和第二切向进风口分别沿所述空腔内壁切向设置。

进一步的，所述壳体前端设置有导流板，所述导流板设置在所述第二导流槽下方并与之相适应，所述导流板具有上表面和下表面，所述上表面呈弧形结构，所述上表面前端延伸至所述下表面。

进一步的，所述壳体的上端面呈弧形结构。

进一步的，所述壳体具有后端面，所述第一导流槽具有后侧面，所述后侧面的顶端向后侧倾斜并延伸至所述后端面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过壳体和转轴的配合设计，通过对排气口进行抽风并产生气流，气流带动转轴两侧上的第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷旋转，第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷对空腔内壁进行扫刷，并把空腔内粉尘输送到排风口内，及时有效清除壳体内的粉尘，避免壳体堵塞，增强吸入能力，提高吸尘效果和吸尘效率。

2、通过第一切向进风口、第二切向进风口、第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷的配合设计，且第一切向进风口和第二切向进风口均偏离空腔的轴心部，使得空气进入空腔内进行螺旋运动，腔体内的空气进行螺旋运动时被离心压缩并在壳体内建立负压，增加吸入能力，提高吸尘效果。

3、利用第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷旋转，第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷在旋转过程中相当于螺旋叶片，增加远离排风口左右两侧的第一切向进风口和第二切向进风口对粉尘的吸入能力，且第一切向进风口和第二切向进风口分别间隔设置在第一导流槽和第二导流槽内，有效扩大了吸尘范围，提高了吸尘效率。

4、利用第一导流槽和第二导流槽疏导气流流向，避免气流紊乱，提高气流的速度，进而提高气流进入空腔后的流速，加大壳体内外的压差，提高吸入能力。

5、利用第一切向进风口和第二切向进风口分别沿空腔内壁切向设计，使气流进入空腔内时的转折角度较小，减少气流的速度损失，增加气流在空腔内的离心旋转速度，使壳体内外的压差增加，进一步增加吸入能力，且利用气流切向进入空腔内，使得气流作用到第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷上的力臂长度增加，提高第一螺旋毛刷和第二螺旋毛刷的转速，进而提高对空腔内粉尘的清除效果和对壳体外粉尘的吸入效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图一；

图2为本发明的整体结构示意图二；

图3为图1中的A处局部放大图；

图4为图2中的B处局部放大图；

图5为本发明的内部结构示意图一；

图6为本发明的内部结构示意图二；

图7为本发明中按不同的间隔距离与螺旋导程比值的试验结果；

图中：1、壳体；2、排风管；3、导流板；4、第一导流槽；5、第二切向进风口；6、第二导流槽；7、第一切向进风口；8、转轴；9、第一螺旋毛刷；10、排风口；11、第二螺旋毛刷；301、下表面；302、上表面；101、后端面；401、后侧面；12、空腔；13、挡风叶片。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至7，本发明提供一种应用于激光表面去污的烟尘吸入装置，包括壳体1和转轴8，壳体1内横向设置有圆形的空腔12，空腔12沿壳体1长度方向设置，壳体1的顶部、前侧和底部中间处上分别设置有第一导流槽4、第二导流槽6和排风口10，具体的，第一导流槽4设置在壳体1顶部的后侧，第二导流槽6设置在壳体1前侧的底部，第一导流槽4和第二导流槽6沿壳体1长度方向设置，第一导流槽4的进风端朝上，第二导流槽6的进风端朝向前方，第一导流槽4和第二导流槽6的出风端上分别间隔设置有若干的第一切向进风口7 和第二切向进风口5，第一导流槽4和第二导流槽6分别通过第一切向进风口7 和第二切向进风口5与空腔12连通，排风口10亦与空腔12连通，第一切向进风口7和第二切向进风口5均偏离空腔1的轴心部，且第一切向进风口7和第二切向进风口5的出风端均朝向顺时针或逆时针方向设置，使得气流传递到第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11上的作用力沿着顺时针或逆时针方向相互叠加，有利于气流带动第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋转，且第一切向进风口7和第二切向进风口5分别沿空腔12轴向等间隔或不等间隔设置，使得气流沿转轴8轴向间隔作用于第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11上，使第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11受力均匀，有利于提高第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷 11的旋转速度，利用第一导流槽4对壳体1上方的空气进行导流，使空气的流速增加，空气经第一切向进风口7进入空腔12内并形成气流，同时利用第二导流槽6对壳体1前端的空气进行导流，使空气的流速增加，空气经第二切向进风口5切向进入空腔12内并形成气流，气流在空腔12内进行离心旋转，同时带动第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋转，气流进行离心旋转时被压缩，并在空腔12内建立负压，使壳体1内外产生压差，提高粉尘的吸入能力，转轴8 横向设置在空腔12内，转轴8两端分别与壳体1两侧转动连接，转轴8与壳体 1连接处设置有轴承，转轴8通过轴承与壳体1连接，减少转轴8的滚动阻力，转轴8两侧分别设置有第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的旋向相反，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的外端与空腔12内表面相接触，使得第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋转过程中不断扫刷空腔12，利用第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋向相反，在其旋转过程中，把空腔12两侧的粉尘和气流输送到排风口10内并由排风口10排出。

具体的，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的内端分别延伸至排风口10 内侧，利用第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋转，把空腔12两侧的粉尘和空气推送到排风口10内并通过排风管2排出，排风口10的出风端上设置有排风管2，排风管2连接有抽风装置并对壳体1内进行吸风，使壳体1内生产负压并进行吸附，抽风装置可以采用抽风机等现有装备，抽风装置作为现有技术这里不再做一一阐述。

具体的，第一切向进风口7等间隔设置在第一导流槽4的左右两侧，第二切向进风口5等间隔设置在第二导流槽6的左右两侧，且第一切向进风口7和第二切向进风口5均沿空腔12轴向在排风口10处隔开，利用在与排风口10相对应处不设置第一切向进风口7和第二切向进风口5，使得空气从排风口10左右两侧进入空腔12内并作用于第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11上，增加第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的转速，进而提高对空腔12内粉尘的清除效果。

具体的，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11相对于转轴8轴线中间处的垂直面对称设置，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11具有相等的螺旋导程，螺旋导程是指对于一个整圈螺旋毛刷来说沿其外端某点螺旋的轴向前进量，位于排风口10左侧相邻两个第一切向进风口7的间隔距离与螺旋导程比值范围为 0.9-1.1，位于排风口10右侧相邻两个第一切向进风口7的间隔距离与螺旋导程比值范围为0.9-1.1，位于排风口10左侧相邻两个第二切向进风口5的间隔距离与螺旋导程的比值亦为0.9-1.1，位于排风口10右侧相邻两个第二切向进风口5 的间隔距离与螺旋导程的比值亦为0.9-1.1，为获得最优的间隔距离与螺旋导程比值，以在同样的抽风量下使转轴8获得较高的转速，使第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11转速增加并快速清扫去空腔12内的粉尘，提高粉尘的清扫效果，进行了如下试验：设定第一螺旋毛刷9、第二螺旋毛刷11和转轴8的结构形式不变(第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的外端直径均为80mm，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的长度均为600mm，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷 11的螺旋导程均为90mm、转轴直径为40mm)，制定16组壳体1(空腔12直径为79mm，空腔12长度为1245mm，排风口直径为55mm，第一切向进风口7 和第二切向进风口5的横截面积均为0.0002m

具体的，转轴8中部上设置有若干挡风叶片13，挡风叶片13设置为叶片状的毛刷，挡风叶片13等间隔设置在转轴8外周表面上，挡风叶片13位于第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11之间，第一切向进风口7和第二切向进风口5分别等间隔设置在第一导流槽4和第二导流槽6的出风端上，使得从排风口10中间处的第一切向进风口7和第二切向进风口5进入空腔12内的气流首先作用于挡风叶片13上，其作用力通过挡风叶片13传递给转轴，然后气流再由排风口 10流出，增加第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的转速，进而提高对空腔内粉尘的清除效果。

具体的，第一切向进风口7和第二切向进风口5分别沿空腔12内壁切向设置，第一切向进风口7和第二切向进风口5分别位于空腔12的前后两侧，利用切向进风使气流进入空腔12时的转拆角度较小，减小气流进入空腔12内的阻力，进一步提高气流在壳体1内的离心旋转速度，使壳体1内外的压差增加，有效提高对空腔12内粉尘的清除效果和对壳体1外粉尘的吸附效果。

具体的，壳体1上设置有导流板3，导流板3设置在第二导流槽6下方并与之相适应，导流板3具有上表面302和下表面301，上表面302呈弧形结构，上表面302前端向下倾斜并延伸至下表面301，利用上表面302设置为弧形结构，有利于疏导气流，避免进风紊乱，提高风速，且利用上表面302前端与下表面 301连接，有效避免导流板3前端堆积粉尘，提高吸尘效果。

具体的，壳体1上端面呈弧形结构，有效避免壳体1顶部堆积粉尘，且其设计为弧形结构便于粉尘的清理。

具体的，壳体1具有后端面101，第一导流槽4具有后侧面401，后侧面401 的顶端向后侧倾斜并延伸至后端面101，有效避免第一导流槽4的后侧壁顶端堆积粉尘。

本发明的工作原理为：

在吸尘时，排风口10连接抽风装置，利用抽风装置对壳体1内的空腔12 进行抽风，使空腔12内产生负压，壳体1外的空气经第一导流槽4和第二导流槽6的导流，并通过第一切向进风口7和第二切向进风口5切向进入空腔12内，两股气流分别作用在第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11两侧并使之转动，利用第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11的旋向相反，第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋转并扫刷空腔12内的粉尘，把空腔1两侧的粉尘推送到排风口10内，同利用第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋转，使空腔12内的气流进行螺旋运动，空腔12内的空气进行离心旋转并被压缩，使壳体内建立负压，增加空腔 12对外部空气的吸入能力，同时空腔12两侧的气流在负压及第一螺旋毛刷9和第二螺旋毛刷11旋转的作用下，被推入排风口10内，最终空腔内的粉尘和空气由排风口10排出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。