一种利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107695895A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201711173242.0(22)申请日2017.11.22(71)申请人河南理工大学地址454000河南省焦作市高新区世纪大道2001号(72)发明人刘勇魏建平温志辉姚邦华张宏图徐向宇张璐璐(74)专利代理机构郑州立格知识产权代理有限公司41126代理人李红卫(51)Int.Cl.B24C5/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置及方法(57)摘要一种利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置及方法，所述装置包括第一高压管路、第二高压管路、导流部、混合部和喷嘴；导流部包括导流固定筒和套接于导流固定筒内部的气体输送通道，导流固定筒和气体输送通道之间预留有间隙，间隙内设有呈螺旋状的导流叶片，导流叶片沿气体输送通道长度方向设置；导流叶片与导流固定筒内壁和气体输送通道外壁连接；第一高压管路与气体输送通道连通；第二高压管路与间隙连通；混合部包括混合腔，混合腔前端与间隙和气体输送通道连通；喷嘴设于混合腔末端。本发明所述的装置及方法可以减少磨料射流对喷嘴的磨损、提高磨料射流的工作效率。CN107695895ACN107695895A权利要求书1/2页1.一种利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：包括第一高压管路、第二高压管路、导流部、混合部和喷嘴；导流部包括导流固定筒和套接于导流固定筒内部的气体输送通道，导流固定筒和气体输送通道之间预留有间隙，间隙内设有呈螺旋状的导流叶片，导流叶片沿气体输送通道长度方向设置；导流叶片与导流固定筒内壁和气体输送通道外壁连接；第一高压管路与气体输送通道连通；第二高压管路与间隙连通；混合部包括混合腔，混合腔前端与间隙和气体输送通道连通；喷嘴设于混合腔末端。2.如权利要求1所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：喷嘴的内径从前之后先逐渐减小、后保持不变、随后逐渐增大。3.如权利要求2所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：混合部还包括连接于混合腔两端的前环形管和后环形管，导流固定筒设于前环形管内；前环形管内壁上设有卡槽，导流固定筒外壁上配合卡槽设有卡块，卡块卡设于卡槽内；后环形管与喷嘴连接。4.如权利要求3所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：第一高压管路包括依次相连的前水平管、倾斜管和后水平管；前水平管位于第二高压管路外侧；倾斜管插设于第二高压管路中，后水平管位于第二高压管路中；第二高压管路与后水平管同心。5.如权利要求4所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：倾斜管与第二高压管路焊接。6.如权利要求5所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：混合腔内径从前之后逐渐减小。7.如权利要求6所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：气体输送通道与后水平管的连接处设有密封环。8.如权利要求1至7任意一项所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置，其特征在于：混合部还包括混合筒，前环形管、混合腔和后环形管均设于混合筒内；第二高压管路后部配合混合筒设有连接槽，混合筒前部连接于连接槽中。9.一种利用权利要求8所述的装置进行的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的方法，其特征在于：该方法依次包括如下步骤：（1）装置的装配：首先，将第二高压管路与倾斜管焊接，将导流部卡接于前环形管内；然后，将混合部的前部套接于第二高压管路中，在第一高压管路和气体输送通道之间设置密封圈；最后，将喷嘴与后环形管套接，完成装配；（2）装置与外部器件连接：将提供高压硬磨料流体的高压硬磨料流体输送系统与第一高压管路的前水平管连接，将提供高压软磨料流体的高压软磨料流体输送系统与第二高压管路的前端连接；其中，软磨料与喷嘴的硬度比小于0.45，硬磨料与喷嘴的硬度比大于0.45；（3）开始射流：首先，高压硬磨料流体从第一高压管路依次进入气体输送管道和混合腔中；同时，高压软磨料流体通过第二高压管路进入到间隙内，在间隙中经过导流叶片的导流形成旋转射流进入混合腔；然后，在混合腔内，高压软磨料流体在离心力作用下沿着混合腔以螺旋线形流入喷嘴内；高压硬磨料流体处于高压软磨料流体形成的空腔中，沿轴向加速运动；最终高压硬磨料流体和高压软磨料流体从喷嘴中喷出。10.如权利要求9所述的利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的方法，其特征在于：高压软2CN107695895A权利要求书2/2页磨料流体和高压硬磨料流体的混合比比为：0.8。3CN107695895A说明书1/4页一种利用旋转磨料射流减少喷嘴磨损的装置及方法技术领域[0001]本发明属于高压磨料气体射流领域，具体涉及一种利用旋转磨料射流减少