一種組合式高壓水磨料噴嘴的製作方法

2023-09-15 16:02:20

專利名稱：一種組合式高壓水磨料噴嘴的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及表面處理、清洗技術領域，尤其涉及一種適用於金屬表面除鏽除垢的水射流磨料噴嘴。
背景技術：
用於表面處理、清洗的水射流磨料噴嘴，近年來在國際上得到廣泛的應用，其結構原理主要是多股水射流從水噴嘴中按規律呈圓周排列的孔中噴射出來，由汶杜裡效應產生負壓，抽吸乾式磨料，並在噴腔內與水混合，形成磨料水射流漿體後從磨料噴嘴中噴出。 現有技術這種結構其主要缺點是噴嘴內壁容易產生嚴重的點蝕磨損，影響噴嘴的使用壽命。由於噴嘴在工作狀態下既要承受水流的衝擊壓力，又要承受水流及磨料對噴嘴內壁的侵蝕，因此對噴嘴的耐磨性、耐腐蝕性、耐衝擊性以及使用壽命等性能有很高的要求。而且隨著應用領域和需求的不斷擴大，這些問題更加凸顯，所需要具備的性能和要求更高。為此，大量研究致力於對噴嘴結構的優化和材料的選用，以改善和提高整個噴嘴的使用性能。 通過改進，現有技術噴嘴在一定程度上提高了耐磨性，但在實際應用中仍然難以緩解衝擊力的影響，容易造成損傷。而且現有技術通常採用的均是單噴嘴的形式，處理面積有限且不能調節，處理效率低下。此外，噴嘴結構固定不可拆裝，難以清理，同時一旦噴嘴內腔某個部位稍有損壞，則導致整個噴嘴報廢，大大增加了生產成本。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種結構合理、高效的組合式高壓水磨料噴嘴，以顯著提高噴嘴的工作效率和使用性能。本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現本實用新型提供的一種組合式高壓水磨料噴嘴，包括高壓水進口和至少二個噴嘴單元；所述噴嘴單元包括殼體、高壓水流道、磨料進口、水磨料噴頭；所述高壓水流道、磨料進口均與水磨料噴頭連通；所述高壓水流道設置在殼體內且其軸線與水磨料噴頭的軸線垂直；所述磨料進口其軸線與水磨料噴頭的軸線位於同一直線上；所述各噴嘴單元之間，高壓水流道呈串聯連通，磨料進口、水磨料噴頭均呈並列設置；所述高壓水進口與位於前端的噴嘴單元的高壓水流道連通。本實用新型由多個噴嘴單元組合而成，顯著提高了處理效率。為進一步實現靈活調節使用，本實用新型所述各噴嘴單元之間為可拆卸式連接，如通過連接杆貫穿連接，以便根據需要組合使用不同數量的噴嘴單元，或者當出現損傷時僅拆卸更換有損壞的噴嘴單元即可，不至於整個噴嘴報廢。此外，本實用新型所述高壓水進口、磨料進口均可拆卸式連接在殼體上，以便於清理堵塞或出現損傷時拆卸更換，方便了操作並大大降低了生產成本。本實用新型所述高壓水流道通過高壓水噴環連通到水磨料噴頭，高壓水和磨料在水磨料噴頭內混合，形成磨料水射流漿體後噴出。為有效避免高壓水進入時對水磨料噴頭混合內腔的衝擊，所述高壓水噴環上沿周向均布有至少四個呈傾斜狀的噴孔；所述噴孔中心線與水磨料噴頭軸線所在的同一截面上，噴孔依噴射方向延長的中心線與水磨料噴頭軸線之間的夾角，其大小位於以下兩個夾角之間噴孔噴射點與水磨料噴頭出口直徑兩端點之間的連線分別與水磨料噴頭軸線所形成的夾角，使高壓水從噴孔直接噴射到水磨料噴頭的出口位置，而避免對水磨料噴頭腔體內壁造成損傷。進一步地，本實用新型所述水磨料噴頭的混合內腔採用雙錐度收縮的形式，即依噴射方向由水噴腔和水磨料噴腔組成，所述水噴腔的錐度較水磨料噴腔的錐度大，使高壓水經過水噴腔有效過渡到水磨料噴腔內與磨料混合，進一步確保避免高壓水對噴頭內腔的衝擊。上述方案中，本實用新型所述磨料進口的出口端伸入到水磨料噴頭內水噴腔和水磨料噴腔的交界處，使磨料直接進入到噴頭的水磨料噴腔內與水流進行混合，避免在高壓水剛進入時與其混合所造成的混亂，減小對噴頭內壁的磨損和衝擊。由於水磨料噴腔較水噴腔更易磨損，為便於更換易磨損部件，本實用新型所述水磨料噴頭由可分離的水噴環和水磨料噴環構成，而分別對應形成所述水噴腔和水磨料噴腔；所述水磨料噴環可拆卸式設置在殼體上，以方便拆卸更換有損傷的水磨料噴環。為便於水磨料噴頭的拆卸裝配，具體可採取以下措施所述水噴環通過連接件夾緊在高壓水噴環的下方、水磨料噴環的上面；所述水磨料噴環與連接件之間、連接件與殼體之間為可拆卸式連接。本實用新型具有以下有益效果(1)通過多個噴嘴單元的組合設計使用，大大提高了噴嘴的工作效率，調節靈活方便，提高了噴嘴的使用性能。(2)操作簡單，易於拆卸裝配，便於清理堵塞，可更換噴嘴所有易損部件。當某個部位有損壞時僅更換有損傷的部件即可，不至於整個噴嘴報廢，大大降低了生產成本。(3)結構合理，避免了高壓水對水磨料噴頭腔體內壁的損傷，而且水磨料噴頭採用兩節不同錐度的腔體，進一步有效緩解了高壓水的衝擊力，降低了磨損，提高了噴嘴的使用
壽命ο(4)磨料進口的出口端伸入到水磨料噴頭內，磨料在噴頭的水磨料噴腔內與水流進行混合，避免在高壓水剛進入時與其混合所造成的混亂，減小了對噴頭內壁的磨損和衝
擊ο

下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步的詳細描述圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；圖2是圖1所示實施例噴嘴單元的結構示意圖；圖3是圖1所示實施例高壓水噴環的結構示意圖；圖4是圖1所示實施例高壓水噴環的噴射角度示意圖；圖5是圖1所示實施例水磨料射流運動軌跡示意圖。圖中高壓水進口 1，殼體2，高壓水流道3，高壓水噴環4，噴孔4a，磨料進口 5，水磨料噴頭6，水噴環6a，水磨料噴環6b，水噴腔6a『，水磨料噴腔6b 『，連接杆7，壓環8，連接件9具體實施方式
圖1 圖5所示為本實用新型一種組合式高壓水磨料噴嘴的實施例。如圖1所示，本實施例噴嘴包括高壓水進口 1和四個噴嘴單元。各噴嘴單元均包括殼體2、高壓水流道3、高壓水噴環4、磨料進口 5、水磨料噴頭6。其中，磨料進口 5和水磨料噴頭6相通且兩者的軸線位於同一直線上。高壓水流道3設置在殼體2內且其軸線與磨料進口 5的軸線垂直，並通過高壓水噴環4連通到水磨料噴頭6。各噴嘴單元之間，高壓水流道2呈串聯連通，磨料進口 5、水磨料噴頭6均呈並列設置。高壓水進口 1螺紋連接在殼體 2上、且與位於前端的噴嘴單元的高壓水流道連通，後端的噴嘴單元其高壓水流道的末端封閉。各噴嘴單元之間通過連接杆7貫穿而形成可拆卸式連接，可根據需要組合使用不同數量的噴嘴單元，或拆卸更換有損傷的噴嘴單元。如圖2所示，高壓水噴環4通過壓環8的壓緊支承而位於磨料進口 5的外側。磨料進口 5通過與壓環8螺紋連接而可拆卸式設置在殼體2上，從而方便磨料進口 5的拆卸清洗或更換。高壓水噴環4採用紅寶石片材料製成，如圖3所示，其上沿周向均布有四個呈傾斜狀的噴孔4a。如圖4所示，在噴孔4a中心線與水磨料噴頭6軸線所在的同一截面上， 噴孔4a依噴射方向延長的中心線與水磨料噴頭6軸線之間的夾角A，其大小位於以下兩個夾角之間噴孔4a噴射點與水磨料噴頭6出口直徑兩端點之間的連線分別與水磨料噴頭6 軸線所形成的夾角B、C，以避免高壓水對噴頭內壁的衝擊摩擦，減少磨損。如圖2所示，水磨料噴頭6由可分離的水噴環6a和水磨料噴環6b構成，其內壁均由氮化硼材料製成，按噴射方向依次分別對應形成水噴腔6a'和水磨料噴腔6b'，水噴腔 6a『的錐度較水磨料噴腔6b'的錐度大，從而形成雙錐度收縮式的噴頭混合內腔，以進一步有效減緩衝擊力，降低磨損。其中，水噴環6a通過連接件9夾緊在高壓水噴環4的下方、 水磨料噴環6b的上面；水磨料噴環6b的外壁與連接件9螺紋連接，連接件9則通過螺紋連接安裝在殼體2上。這樣，水磨料噴環6b可單獨拆卸下來，易於清洗更換。當相鄰兩個噴嘴單元軸線間的距離為Ll時(見圖1)，如圖5所示，設定噴嘴與待處理工件距離L2，使噴嘴的有效處理寬度Ll' = 1 1. ILl，以確保四個噴嘴單元的水磨料噴射範圍能夠銜接到一起，形成寬度大約為4L1的水磨料射流，從而達到高效處理的目的。
權利要求1.一種組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於包括高壓水進口(1)和至少二個噴嘴單元；所述噴嘴單元包括殼體(2)、高壓水流道(3)、磨料進口(5)、水磨料噴頭(6)；所述高壓水流道(3)、磨料進口(5)均與水磨料噴頭(6)連通；所述高壓水流道(3)設置在殼體(2) 內且其軸線與水磨料噴頭(6)的軸線垂直；所述磨料進口(5)其軸線與水磨料噴頭(6)的軸線位於同一直線上；所述各噴嘴單元之間，高壓水流道(3)呈串聯連通，磨料進口(5)、水磨料噴頭(6)均呈並列設置；所述高壓水進口(1)與位於前端的噴嘴單元的高壓水流道連ο
2.根據權利要求1所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述各噴嘴單元之間為可拆卸式連接。
3.根據權利要求2所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述各噴嘴單元之間通過連接杆(7)貫穿連接。
4.根據權利要求1所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述高壓水進口(1)、 磨料進口(5)均可拆卸式連接在殼體(2)上
5.根據權利要求1所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述高壓水流道(3) 通過高壓水噴環(4)連通到水磨料噴頭(6)；所述高壓水噴環(4)上沿周向均布有至少四個呈傾斜狀的噴孔(4a)；所述噴孔(4a)中心線與水磨料噴頭(6)軸線所在的同一截面上， 噴孔(4a)依噴射方向延長的中心線與水磨料噴頭(6)軸線之間的夾角，其大小位於以下兩個夾角之間噴孔(4a)噴射點與水磨料噴頭(6)出口直徑兩端點之間的連線分別與水磨料噴頭(6)軸線所形成的夾角。
6.根據權利要求1或5所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述水磨料噴頭(6)的混合內腔依噴射方向由水噴腔(6a')和水磨料噴腔(6b')組成，所述水噴腔 (6a 『)的錐度較水磨料噴腔(6b 『)的錐度大。
7.根據權利要求6所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述磨料進口(5)的出口端伸入到水磨料噴頭(6)內水噴腔(6a')和水磨料噴腔(6b')的交界處。
8.根據權利要求6所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述水磨料噴頭(6) 由可分離的水噴環(6a)和水磨料噴環(6b)構成，而分別對應形成所述水噴腔(6a')和水磨料噴腔(6b')；所述水磨料噴環(6b)可拆卸式設置在殼體(2)上。
9.根據權利要求8所述的組合式高壓水磨料噴嘴，其特徵在於所述水噴環(6a)通過連接件(9)夾緊在高壓水噴環(4)的下方、水磨料噴環(6b)的上面；所述水磨料噴環(6b) 與連接件(9)之間、連接件(9)與殼體(2)之間為可拆卸式連接。
專利摘要本實用新型公開了一種組合式高壓水磨料噴嘴，包括高壓水進口和至少二個噴嘴單元；所述噴嘴單元包括殼體、高壓水流道、磨料進口、水磨料噴頭；所述高壓水流道、磨料進口均與水磨料噴頭連通；所述高壓水流道設置在殼體內且其軸線與水磨料噴頭的軸線垂直；所述磨料進口其軸線與水磨料噴頭的軸線位於同一直線上；所述各噴嘴單元之間，高壓水流道呈串聯連通，磨料進口、水磨料噴頭均呈並列設置；所述高壓水進口與位於前端的噴嘴單元的高壓水流道連通。本實用新型顯著提高了噴嘴的工作效率和使用性能，降低了衝擊力和磨損，提高了使用壽命，易於拆卸裝配，可更換易損部件而不至於整個噴嘴報廢，大大降低了生產成本。
文檔編號B24C5/04GK202114638SQ201120165119
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月22日 優先權日2011年5月22日
發明者李志雄 申請人:李志雄