技术领域
[0001] 本
发明涉及一种热能去毛刺装置，尤其涉及应用于利用气体爆炸燃烧然后去除
工件毛刺的装置。
背景技术
[0002] 在零件的制作过程中，如
机械加工、
压铸等场合都会产生毛刺或者翻边。这些毛刺虽小但是危害却很大，轻则影响后道工序的加工，重则会堵塞孔道，划伤零件。特别是对于
气动、液压、
汽车、航天航空等有
流体经过的场合，这些毛刺将堵塞孔道，卡死
阀芯，造成非常严重的
质量事故。零件的去毛刺是一项极其重要的生产工序，目前对于一些大的毛刺和翻边，可以通过人工去除，但是人工成本高，还会产生二次毛刺。而对于一些小的毛刺，特别是肉眼无法看到的毛刺，或者复杂孔道内的毛刺，用人工的方案根本无法去除。
[0003] 热能去毛刺工艺的基本原理是将需要去毛刺的工件放在
燃烧室的底座上(有篮筐和夹具选用)，燃烧室底座上升与燃烧室贴合并夹紧形成密闭的燃烧室空间，然后通入具有一定压
力的燃气与
氧气形成可燃气体混合物（充气压力一般为0.3-2MP），可燃气体混合物经
火花塞点火爆炸，产生瞬间高温高压（平均压力为充气压力为20倍，冲击压力为20-100倍），将被加工工件的毛刺去除。由于混合气体燃烧爆炸的时间极短（2～3us）、
温度极高（2500～3000℃），能够把零件的毛刺和
飞边迅速燃烧成灰状氧化物。燃烧完成后，然后后的废气排出燃烧室外，燃烧室打开，人工将工件取出。
[0004] 根据热力去毛刺的原理，这个设备至少需要一要一套主体
框架、一套燃烧室系统用于燃气的燃烧和爆炸，一套能够把燃烧室系统夹紧的装置，一套充气和排气的系统将燃气和氧气充入燃烧室，同时将燃烧后或者没有燃烧的气体排出。一套控制系统用于控制元件的逻辑动作和实现设备的状态的监控。
[0005] 由于设备的爆炸压力和爆炸温度非常高，这些爆炸的高温高压都被限制在一个燃烧腔体系统内。首先，该燃烧腔体系统需要承受巨大的冲击力（20-100倍冲击压力）和极高的温度（3500度），需要有足够的强度刚性和耐高温性能及
散热能力；其次，在热能去毛刺的过程中，将产生大量的氧化粉末，而腔体本身在富余的氧气和
水分及高温情况下也极易
腐蚀，要求该燃烧腔体具有足够的
耐腐蚀性；其三：该燃烧室腔体与外界所联通的部位，进气和排气的孔道，火花塞安装
位置，便于工件放入的燃烧室盖板为该腔体最薄弱部位，必须密封良好，特别是在爆炸过程中必须可靠密封，否侧将会导致爆炸气体对外泄露，轻则导致设备损坏，重则导致重大安全事故。其四，燃烧后的气体通过通道排放到外面时，由于工件燃烧时将会产生大量氧化物或者燃烧的颗粒，这些氧化物或者颗粒在通过该系统排放时，将会污染
密封件的密封面，导致密封件不能完全贴合在一起，密封失效，该密封失效后又会导致燃烧气体外泄将密封面烧蚀，密封件损坏。如此形成恶性循环。这就要求该密封面具有一定的耐脏性和自我清洁能力；其五，为了达到可靠的密封，必须要强大的压紧力，抵抗
变形的
反冲击力，需要足够强大的
支架系统；其六：由于该工艺为特殊工艺，对安全性要求非常高，所以需要保证设备的可靠性，特别是一些消耗件的可靠性，如密封件。这就要求能够通过控制
软件系统能够实时的检测主要部件的状态，并且做详细的记录与预警；其七，由于该设备的专业性，对设备维护工程师的要求非常高，往往需要原厂工程师才能进行设备的维护指导及故障的诊断。
发明内容
[0006] 针对上述出现的问题，本发明提供了一种热能去毛刺装置，密封可靠，抵御热能去毛刺燃烧室燃烧时的冲击力，且具有一定的抗污自洁能力，从而提高设备的可靠性和安全性，提高密封件的使用寿命，减少设备维护的次数。
[0007] 一种热能去毛刺装置，包括
燃料混合机构、燃烧室机构和夹紧机构，所述燃料混合机构与燃烧室机构通过混合气体管道连接，燃烧室机构活动安装与夹紧机构上；所述燃料混合机构包括进气
阀体和进气阀体连接的混合阀体，进气阀体设置有与外界联通的气体通道，混合阀体设置有与燃烧室机构联通的混合通道；所述进气阀体包括设置于进气阀体内的进气
工作腔、抑制腔和阀芯运动孔，进气工作腔与抑制腔分别设置于阀芯运动孔的两侧；所述进气工作腔内设置有工作阀芯和固定设置于工作阀芯一端的夹紧器，所述抑制腔内设置有
阀座和抑制器，抑制器与工作阀芯的另一端连接；所述阀座为中空的柱体，阀座与阀芯运动孔同轴固定设置，所述抑制器为锥形圆台，抑制器的锥面与阀座密封设置；所述阀座的前端与气体通道联通，阀座的后端与混合通道联通；所述气体通道包括排气通道，排气通道联通设置有高压压缩空气气源；所述燃烧室机构包括燃烧室腔体和燃烧室腔体密封配合设置的燃烧室盖板，所述燃烧室腔体顶部设置有与混合气体通道联通的进气口，燃烧室腔体
侧壁设置有
冷却水环，燃烧室腔体外侧壁上设置有与冷却水环连接的内螺旋引流槽；所述燃烧室腔体下部设置有锥面密封结构和凸台密封结构；所述燃烧室盖板上配合燃烧室腔体下部锥面密封结构设置有金属密封件，配合燃烧室腔体下部凸台密封结构设置有尼龙密封件；所述燃烧室盖板上设置有配合燃烧室腔体锥面密封结构、并突入燃烧室腔体的导向锥形环；所述燃烧室腔体下部外侧壁上连接设置有除尘装置；所述夹紧机构包括夹紧支架、立柱、支架下板、夹紧装置，所述燃烧室腔体固定设置于夹紧支架上，夹紧支架与支架下板通过立柱
支撑连接，支架下板上活动安装夹紧装置，夹紧装置与燃烧室盖板固定连接。
[0008] 进一步的，所述阀座设置于抑制腔内的圆台孔内，圆台孔后侧设置有抑制器容纳槽。
[0009] 进一步的，所述气体通道还包括燃气通道、氧气通道，燃气通道与氧气通道与混合通道分别连接，工作阀芯包括燃气阀芯、氧气阀芯和排气阀芯。
[0010] 进一步的，所述金属密封件和尼龙密封件环形套设在导向锥形环上。
[0011] 进一步的，所述除尘装置包括与燃烧室腔体下部外侧壁固定设置的除尘吸
风罩壳，吸风罩壳通过设置的管道与外部设置的抽风机连接。
[0012] 进一步的，所述工作阀芯与进气阀体之间设置有阀芯密封件。
[0013] 进一步的，所述抑制器与工作阀芯
螺纹连接。
[0014] 与
现有技术相比，具有的有益效果为：该气体进气排气阀的三组阀芯阀座通过内孔倒锥密封的形式，阀芯和阀座选用软硬不同的材料，密封可靠性好，抗污能力强，原件使用寿命长；设计的气体混合通道，使气体混合均匀，点火可靠；在排气通道和燃气通道之间设计了具有节流作用的气道，使得排气平稳缓慢，增强了设备的安全性。在结构上，将阀芯和阀座设计为倒锥形式，这样，当燃烧室内爆炸燃烧时，燃烧室内的气体压力瞬间增大，但是，该增大的压力反而会导致阀芯更加紧的压在阀座上，爆炸压力越大，压紧越可靠。且即使夹持器出现故障，也不会导致密封失效，杜绝了安全事故；热能去毛刺燃烧室装置，具有足够的强度和足够的刚性，氧气和燃气可以在燃烧室腔体内安全可靠的燃烧爆炸，同时，所涉及的冷却系统，可以快速的冷却燃烧室系统，防止燃烧
过热导致的安全事故，采用双重密封的形式，密封可靠，具有一定的抗污染能力，燃烧室是整个热能去毛刺工艺的关键部位，通过本燃烧室装置，设备故障降低，密封件使用寿命更长，节约了使用和维护成本，增强的设备的安全；夹紧支架提供燃烧室盖板与燃烧室腔体之间的外部压紧离，减少在燃烧室腔体外侧设置与燃烧室盖板之间的直接连接装置，减少连接装置在燃烧室腔体上的外力作用，增强腔体整体的工资强度。
附图说明
[0015] 图1为本发明热能去毛刺装置的结构示意图。
[0016] 图2为本发明燃料混合机构结构示意图。
[0017] 图3为本发明燃烧室机构结构示意图。
[0018] 图4为本发明图2侧视图。
[0019] 图5为本发明图1中抑制器的放大示意图。
[0020] 图6为本发明图3中J处放大示意图。
具体实施方式
[0021] 图示为本发明热能去毛刺装置的一种
实施例，主要由燃料混合机构100、燃烧室机构102和夹紧机构组成，所述燃料混合机构与燃烧室机构通过混合气体管道连接，燃烧室机构活动安装于夹紧机构上；燃料混合机构由进气阀体2和混合阀体7组成，进气阀体与混合阀体之间为密封可拆卸结构，进气阀体内包括燃气阀芯4、氧气阀芯13、排气阀芯14及各自阀芯的夹紧器3、及各自阀芯的配套阀座5和密封件12，阀芯的一端连接倒锥形圆台设置的抑制器51，各夹紧器通过外部动力
能源1提供夹紧器工作动力，进气阀体内设置有供阀芯做进出运动的阀芯运动孔22，阀芯运动孔将进气阀体分为进气工作腔40和抑制腔23，三阀芯和夹紧器均设置于进气工作腔，抑制器和阀座设置于抑制腔，三阀芯处于进气工作腔部分与进气阀体之间通过阀芯密封件12实现阀芯运动孔与进气工作腔之间的隔离，阀芯运动孔的导向作用保证阀芯与阀座之间的
同轴度，阀座固定设置于抑制腔侧的圆台孔24内，抑制器设置于圆台孔后侧的容纳槽25内，阀芯穿设过阀座并与抑制腔侧内的抑制器通过
螺纹连接，倒锥形圆台直径大于阀座直径，倒锥形圆台与阀座之间实现锥面密封，该锥形密封为燃烧室侧直径大，进气侧直径小，这样在燃烧室爆炸时，由于高压侧的面积大，低压侧的面积小，阀芯的抑制器被紧紧的压在阀座上，保证了密封的可靠，阀芯处于阀座内的运动部分小于阀座内孔直径，使得阀芯与阀座之间形成间隙；夹持器可以将阀芯的抑制器拉紧在阀座上，也可以将抑制器推离阀座，同时，由于抑制器与阀座的密封依靠燃烧室内自己的爆炸气体，这样，夹持器不需要非常大的力，克服了原有现有技术依靠夹持器密封，夹持器需要力量很大的缺点，且原有技术在燃烧的过程中，如果由于设备的故障导致夹持器失效（如漏油、漏气，螺丝松动等），将会导致密封失效，该失效将会产生导致爆炸物外泄，产生严重的安全事故。
[0022] 阀体内设置有与阀体外相通的燃气通道、氧气通道、排气通道以及与燃烧室相通的设置于混合阀体内的混合通道9，三个阀座前端17各自与燃气通道、氧气通道、排气通道相通，三个阀座后端18与混合通道相通，使得氧气10和燃气6通过各自通道经阀座进入阀体内进行混合，然后进入燃烧室，经由阀体设置的火花塞16实现点火。同时，燃烧室内部的其他气体可以通过燃烧室排气孔8经由排气通道排放到室外，排气通道出气口11处连接设置有高压压缩空气气源15，通过由排气通道向阀体内瞬时注入高速气流，对排气阀芯、阀座表面进冲刷；当燃烧室排气结束后，阀芯的抑制器和阀座打开，抑制器的锥面已经做了合理的曲面形状设计，这样在进气时，燃气、氧气和压缩空气可分别从燃气孔道、氧气孔道和排气孔道进入阀体，高速气流进入时，利用高速气体将排气阀芯表面上的氧化物冲刷赶紧，保证下一次排气阀芯密封的可靠；在排气通道出口处设计有高压压缩空气气源，该气源在燃烧室正常燃烧排气后，快速进入阀内，对排气阀芯形成吹扫冲刷，在非常燃烧排气时，该压缩空气进入排气管道内，这样可以快速稀释可燃烧气体，超过可燃气体的可燃浓度点，可阻止燃烧，防止意外事故。
[0023] 燃烧室机构包括燃烧室腔体102和燃烧室腔体密封配合设置的燃烧室盖板26，所述燃烧室腔体顶部设置有与混合阀体内混合通道联通的进气口36，燃烧室腔体侧壁设置有冷却水环31，冷却水环为多层内螺旋迷宫引流槽结构，通过设置于燃烧室腔体外侧的
冷却液输送机32进行流通工作，冷却液体在内部流动并将热量引出散热；所述燃烧室腔体下部设置有锥面密封结构34和凸台密封结构35；所述燃烧室盖板上配合燃烧室腔体下部锥面密封结构设置有金属密封件28，配合燃烧室腔体下部凸台密封结构设置有尼龙密封件27，所述燃烧室盖板上设置有配合燃烧室腔体锥面密封结构、并突入燃烧室腔体的导向锥形环33，金属密封件和尼龙密封件环形套设在导向锥形环上，金属密封件与燃烧室腔体锥面密封结构相
接触的面也为锥面设置，尼龙密封件的上表面设置有环形的密封沟槽，金属密封件叠放于尼龙密封件的上部内侧；所述燃烧室腔体下部外侧壁上连接设置有除尘吸风罩壳
30，吸风罩壳通过设置的管道与外部设置的抽风机连接。
[0024] 被处理的工件29可以放置在燃烧室盖板上进行固定，该盖板通过外部夹紧机构可以和燃烧室腔体贴合，形成密封腔体，同时，在燃烧室盖板上部设计有导向锥形环，在燃烧室腔体下部设计有锥孔，方便燃烧室腔体和燃烧室盖板套合导向密封，燃烧室腔体采用钟罩型结构，腔体上部设计有安装孔，方便腔体的安装，下部设计有锥孔，方便与燃烧室盖板套合，在腔体上部设计有混合燃气进出气孔，便于燃烧气体的进入和排放，在腔体内部设计有冷却水道，便于腔体的散热与冷却，燃烧室盖板和燃烧室腔体均通过设计选用特殊的材料和特殊的
热处理工艺，具有一定的强度和刚性，能够耐高温和强腐蚀性，同时，该材料具有足够的表面强度和形变韧性，能够抵抗足够的爆炸冲击力；锥面密封结构与金属密封件锥面形成第一密封，凸台密封结构与尼龙密封件的沟槽形成第二密封，两道密封确保密封可靠，在腔体下部设计有除尘吸风罩壳，该罩壳与腔体外壁密封，在外部抽风机的帮助下可以形成高
负压，这样，在燃烧室盖板打开后，可以将腔体内的燃烧后的废气抽走。
[0025] 所述夹紧机构包括夹紧支架101、立柱43、支架下板44、夹紧装置103，所述燃烧室腔体固定设置于夹紧支架上，夹紧支架与支架下板通过立柱固定支撑连接，支架下板上活动安装夹紧装置，夹紧装置与燃烧室盖板固定连接，夹紧装置将燃烧室盖板活动密封压紧在燃烧室腔体上。
