懸浮液射流噴嘴的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種懸浮液射流噴嘴，屬射流噴嘴。包括噴嘴套2和固定在噴嘴套中的噴嘴芯1；噴嘴芯是由聚晶金剛石制作的聚晶金剛石噴嘴芯；噴嘴芯內(nèi)開(kāi)有喇叭形射流孔，射流孔按工作性質(zhì)自上而下分為圓錐形入口收縮段4、圓錐形加速收縮段5和圓柱形出口段6三段。本發(fā)明的懸浮液射流噴嘴的耐磨性能好，切割性能好，壽命長(zhǎng)，造價(jià)低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】懸浮液射流噴嘴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射流切割設(shè)備，具體是一種懸浮液射流噴嘴。尤其適用于高壓磨料水射流的切割。
【背景技術(shù)】
[0002]前混合磨料射流方法是產(chǎn)生磨料射流的最有效方法，其切割性能已被證實(shí)是后混合磨料射流方法的5倍以上。懸浮液射流噴嘴是高壓磨料懸浮液射流的發(fā)生元件，它的功能是將高壓磨料懸浮液轉(zhuǎn)化為具有優(yōu)良的切割性能的高速磨料懸浮液射流。但高壓磨料懸浮液通過(guò)噴嘴高速射出造成了噴嘴的快速磨損。懸浮液射流噴嘴的磨損一直是影響前混合磨料射流技術(shù)推廣應(yīng)用的重要因素之一。關(guān)于懸浮液射流噴嘴的研究有三條途經(jīng)，一個(gè)是用堅(jiān)硬耐磨的材料制作噴嘴，以提高噴嘴的壽命；二是優(yōu)化噴嘴的內(nèi)壁形狀，以降低噴嘴的磨損；三是將大多數(shù)磨料導(dǎo)入噴嘴的中心，從而減小磨料對(duì)噴嘴內(nèi)壁的磨損。
[0003]英國(guó)DIAJAT公司提出了一個(gè)懸浮液射流噴嘴，由錐面導(dǎo)套、噴嘴組成，其特征在于:在噴嘴之前連接一個(gè)錐面導(dǎo)套，錐面導(dǎo)套將大多數(shù)磨料懸浮液中磨料偏轉(zhuǎn)到噴嘴的中心，磨料以較低的速度進(jìn)入噴嘴入口中心，從而減小磨料對(duì)噴嘴內(nèi)壁的磨損。但提高壽命很少，遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利號(hào)CN89219729.3提出一種前混合式磨料水射流噴頭。由高壓進(jìn)水管、內(nèi)表面粗糙的管子、噴嘴組成，其特征在于:在高壓管和噴嘴之間連接一段內(nèi)表面逐漸擴(kuò)大和一段內(nèi)表面粗糙的管子，使得水流中的磨料向軸心方向集中，從而減小磨料對(duì)噴嘴出口段的磨損。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，耐磨性高，使用壽命長(zhǎng)，成本低。但其壽命只提高50%，遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提共一種懸浮液射流噴嘴，不但將高壓磨料懸浮液轉(zhuǎn)化為具有優(yōu)良的切割性能的高速磨料懸浮液射流，而且具有大于100小時(shí)的使用壽命。
[0006]本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種懸浮液射流噴嘴，包括噴嘴套和固定在噴嘴套中的噴嘴芯；噴嘴芯是由聚晶金剛石制作的聚晶金剛石噴嘴芯；噴嘴芯內(nèi)開(kāi)有喇叭形射流孔，射流孔按工作性質(zhì)自上而下分為圓錐形入口收縮段、圓錐形加速收縮段和圓柱形出口段三段。
[0007]還可以用天然金剛石噴嘴芯、寶石噴嘴芯、耐磨陶瓷噴嘴芯或硬質(zhì)合金噴嘴芯代替聚晶金剛石噴嘴芯。這些耐磨材料硬度高而耐磨性好。
[0008]本實(shí)用性型的有益效果是:懸浮液射流噴嘴的耐磨性能好，切割性能好，壽命長(zhǎng)，造價(jià)低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。[0010]附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1、噴嘴芯，2、噴嘴套，3、粘結(jié)材料，4、圓錐形入口收縮段，5、圓錐形加速收縮段，6、圓柱形出口段，7、突肩。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如附圖所示，懸浮液射流噴嘴是由噴嘴套2和用粘結(jié)材料3鑲套固結(jié)在其中的噴嘴芯I組成。懸浮液射流噴嘴的使用壽命主要取決于噴嘴芯I的制造材料和內(nèi)孔形狀。噴嘴芯I采用聚晶金剛石制作的聚晶金剛石噴嘴芯。也可以用天然金剛石噴嘴芯、寶石噴嘴芯、耐磨陶瓷噴嘴芯或硬質(zhì)合金噴嘴芯代替聚晶金剛石噴嘴芯。這些耐磨材料硬度高而耐磨性好，但脆性大。所以噴嘴芯I要避免受拉應(yīng)力，要緊密鑲嵌固定在噴嘴套2中，得到噴嘴套2的緊固保護(hù)。噴嘴芯I外形一般為圓錐形或圓柱形，外形為圓錐形的噴嘴芯的錐度為22°的為最佳。
[0013]噴嘴芯I內(nèi)的射流孔整體呈喇叭形，結(jié)構(gòu)按工作性質(zhì)可分為圓錐形入口收縮段4、圓錐形加速收縮段5和圓柱形出口段6三段。入口收縮段4的錐形入口收縮角為10°?90° ;圓錐形加速收縮段5的加速收縮角為10°?60°，圓柱形出口段6的直徑為0.050毫米?10毫米，圓柱形出口段6的長(zhǎng)度和直徑比為2?30。
[0014]優(yōu)選為:圓錐形入口收縮段4的入口收縮角為40° ;圓錐形加速收縮段5的加速收縮角為13°，圓柱形出口段6的直徑為0.050毫米?10毫米，圓柱形出口段6的長(zhǎng)度和直徑比為15。
[0015]各段的作用分別是:圓錐形入口收縮段4作用是便于磨料懸浮液進(jìn)入噴嘴孔。圓錐形加速收縮段5磨料懸浮液的加速過(guò)程主要在這里進(jìn)行。加速收縮角小的噴嘴將減少磨料碰撞噴嘴內(nèi)壁的次數(shù)，具有較長(zhǎng)的壽命。圓柱形出口端6，其出口直徑?jīng)Q定磨料懸浮液射流的切割寬度，其出口長(zhǎng)度決定磨料懸浮液射流的切割能力和噴嘴壽命。出口圓柱段長(zhǎng)的噴嘴將具有較長(zhǎng)的壽命。
[0016]噴嘴套2內(nèi)有用于安裝噴嘴芯的孔，孔的上部是大錐孔，孔的下部與噴嘴芯外形相配合，噴嘴芯安裝在噴嘴套內(nèi)孔的下部，并用粘結(jié)材料3固接在噴嘴套內(nèi)，噴嘴芯10的尾端露出噴嘴套外，以便噴嘴芯I的出口接近工件。噴嘴套2中部含有一個(gè)突肩7以與噴嘴接頭相接。噴嘴套2上部還含有一個(gè)大錐孔以與噴嘴接頭相接并密封，其錐度以60°為宜。噴嘴套2最好是由不銹鋼等抗拉金屬材料制作。
[0017]噴嘴芯粘結(jié)材料3把噴嘴芯I鑲套固接在噴嘴套2內(nèi)。粘結(jié)材料3的種類(lèi)很多，在此實(shí)施例中，粘結(jié)材料為粉末燒結(jié)金屬。
【權(quán)利要求】
1.一種懸浮液射流噴嘴，包括噴嘴套(2)和固定在噴嘴套中的噴嘴芯(I);其特征在于:噴嘴芯是由聚晶金剛石制作的聚晶金剛石噴嘴芯；噴嘴芯內(nèi)開(kāi)有喇叭形射流孔，射流孔按工作性質(zhì)自上而下分為圓錐形入口收縮段(4)、圓錐形加速收縮段(5)和圓柱形出口段(6)三段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮液射流噴嘴，其特征在于噴嘴芯(I)外形為圓錐形或圓柱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸浮液射流噴嘴，其特征在于外形為圓錐形的噴嘴芯的錐度為 22°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮液射流噴嘴，其特征在于噴嘴套(2)內(nèi)有用于安裝噴嘴芯的孔，孔的上部是大錐孔，孔的下部與噴嘴芯外形相配合，噴嘴芯安裝在噴嘴套內(nèi)孔的下部，并用粘結(jié)材料(3)固接在噴嘴套內(nèi)，噴嘴芯(I)的尾端露出噴嘴套外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮液射流噴嘴，其特征在于入口收縮段(4)的錐形入口收縮角為10°?90° ;圓錐形加速收縮段(5)的加速收縮角為10°?60°，圓柱形出口段(6)的直徑為0.050毫米?10毫米，圓柱形出口段(6)的長(zhǎng)度和直徑比為2?30。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮液射流噴嘴，其特征在于圓錐形入口收縮段(4)的入口收縮角為40° ;圓錐形加速收縮段(5)的加速收縮角為13°，圓柱形出口段(6)的直徑為0.050毫米?10毫米，圓柱形出口段(6)的長(zhǎng)度和直徑比為15。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮液射流噴嘴，其特征在于還可以用天然金剛石噴嘴芯、寶石噴嘴芯、耐磨陶瓷噴嘴芯或硬質(zhì)合金噴嘴芯代替聚晶金剛石噴嘴芯。
【文檔編號(hào)】B26F3/00GK103862525SQ201210548389
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】劉智 申請(qǐng)人:劉智