專利名稱：后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自激振蕩脈沖磨料噴嘴技術(shù)領(lǐng)域，是一種后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
磨料射流是磨料與高速流動的水或與高壓水相互混合而形成的液固兩相介質(zhì)射流，它是目前應(yīng)用最廣的一種磨料射流；而磨料噴嘴是形成磨料射流的關(guān)鍵，磨料噴嘴就其混合方式分為前混合式和后混合式兩種形式；而前混合式磨料噴嘴噴出的磨料射流對輸運管壁磨蝕時間長，射流沿程損失大，磨料在前混合室中易堆積，會造成管道堵塞；尤其在油氣田地面工程中，油罐、污水沉降罐等石油集輸設(shè)備長時間運行后易產(chǎn)生油泥堆積，嚴(yán)重影響原油集輸效率；其次人們?yōu)榱颂岣呱淞鞯臎_蝕能力，即提高射流破碎、清洗和切割的工作效率，目前國內(nèi)外主要致力于研究新的射流裝置與工藝；一些新型射流如空化射流、前混合磨料射流、后混合磨料射流、間斷射流及脈沖射流等在切割、除銹、石油鉆井等方面已發(fā)揮了很大的作用；但變壓特性和空化作用較差，工作效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴及其生產(chǎn)方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決前混合式磨料噴嘴噴出的磨料射流對輸運管壁磨蝕時間長， 射流沿程損失大，磨料在前混合室中易堆積，會造成管道堵塞；以及變壓特性和空化作用較差，工作效率低的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的一種后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，包括上游座體、中游座體、下游接頭和導(dǎo)流套；上游座體的下端與中游座體上端固定連接在一起；在上游座體的下部和中游座體的上部分別有相對應(yīng)的凹槽并形成環(huán)形的射流腔，在上游座體的上部和中游座體的下部分別有與射流腔相通的上通孔和下通孔，下通孔為上窄下寬的階梯孔；在中游座體的下端固定連接有下游接頭，在下游接頭的上端有環(huán)形的導(dǎo)流套安裝槽，在導(dǎo)流套安裝槽內(nèi)固定安裝有導(dǎo)流套，導(dǎo)流套內(nèi)有圓周均布的三至六個導(dǎo)流葉片；下游接頭內(nèi)有與導(dǎo)流套和下通孔相通的接頭內(nèi)孔，接頭內(nèi)孔與導(dǎo)流套、下通孔下部的內(nèi)徑相對應(yīng)；在下游接頭的下部固定連接有斜向下的分流接頭，分流接頭內(nèi)部有過流孔并與接頭內(nèi)孔相通，在分流接頭和下游接頭的下端外側(cè)分別有外螺紋。下面是對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)
上述中游座體的下端可有呈上寬下窄的中游錐形凸臺，下游接頭的上端內(nèi)側(cè)與中游錐形凸臺的外側(cè)固定連接在一起；在中游錐形凸臺下方的下游接頭上有環(huán)形的導(dǎo)流套安裝槽；中游錐形凸臺的錐度為8°至12°。上述中游錐形凸臺上有外螺紋，下游接頭的上端內(nèi)側(cè)與中游錐形凸臺的外側(cè)通過螺紋固定連接在一起。上述上游座體的下端有呈上寬下窄的上游錐形凸臺，中游座體的上端內(nèi)側(cè)與上游錐形凸臺的外側(cè)通過粘合劑固定連接在一起；上游錐形凸臺的錐度為50°至70°。上述導(dǎo)流套內(nèi)有圓周均布的四個導(dǎo)流葉片。上述下游接頭與中游座體之間固定安裝有密封圈并套裝在中游錐形凸臺上；在中游錐形凸臺與導(dǎo)流套之間固定安裝有密封圈。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的一種后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴的生產(chǎn)方法首先將300至1200目的碳化鎢粉末和鉆粉末混合研磨均勻，碳化鎢粉末與鉆粉末的重量百分比為94%至96% ；然后注入重量百分比為5%至15%的丁臘橡膠溶液攪拌均勻成粒狀后，按要求重量放入模具中，并以1至3噸每立方厘米的壓力壓制成形； 在真空環(huán)境中對上游座體和中游座體預(yù)燒到800°C并保溫0.5至1小時，降溫至200°C以下，再以1420°C至1450°C的高溫對上游座體和中游座體進(jìn)行燒結(jié)，保溫1至2小時后降至 2800C以下取出進(jìn)行機(jī)械精加工。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便；采用后混合式磨料噴嘴噴出的磨料射流減少了輸運管壁得磨蝕時間，射流沿程損失小，不易堆積，可防止管道堵塞；同時運用自激振蕩脈沖的射流形式，使變壓特性和空化的作用增強(qiáng)，大大提高了工作效率。


附圖1為本發(fā)明實施例1的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為附圖1的A-A向剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的編碼分別為1為上游座體，2為中游座體，3為射流腔，4為上通孔，5為下通孔，6為下游接頭，7為導(dǎo)流套，8為導(dǎo)流葉片，9為接頭內(nèi)孔，10為分流接頭，11為過流孔，12為中游錐形凸臺，13為上游錐形凸臺，14為密封圈。
具體實施例方式本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1 的布圖方式來進(jìn)行描述的，如上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實施例1 如附圖1所示，該后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴包括上游座體1、中游座體 2、下游接頭6和導(dǎo)流套7 ；上游座體1的下端與中游座體2上端固定連接在一起；在上游座體1的下部和中游座體2的上部分別有相對應(yīng)的凹槽并形成環(huán)形的射流腔3，在上游座體1 的上部和中游座體2的下部分別有與射流腔3相通的上通孔4和下通孔5，下通孔5為上窄下寬的階梯孔；在中游座體2的下端固定連接有下游接頭6，在下游接頭6的上端有環(huán)形的導(dǎo)流套安裝槽，在導(dǎo)流套安裝槽內(nèi)固定安裝有導(dǎo)流套7，導(dǎo)流套7內(nèi)有圓周均布的三至六個導(dǎo)流葉片8 ；下游接頭6內(nèi)有與導(dǎo)流套7和下通孔5相通的接頭內(nèi)孔9，接頭內(nèi)孔9與導(dǎo)流套7、下通孔5下部的內(nèi)徑相對應(yīng)；在下游接頭6的下部固定連接有斜向下的分流接頭10， 分流接頭10內(nèi)部有過流孔11并與接頭內(nèi)孔9相通，在分流接頭10和下游接頭6的下端外側(cè)分別有外螺紋。通過此結(jié)構(gòu)噴出的磨料射流可減少輸運管壁得磨蝕時間，射流沿程損小，不易堆積，可防止管道堵塞?？筛鶕?jù)實際需要，對上述后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴及其生產(chǎn)方法作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)
如附圖1所示，在中游座體2的下端有呈上寬下窄的中游錐形凸臺12，下游接頭6的上端內(nèi)側(cè)與中游錐形凸臺12的外側(cè)固定連接在一起；在中游錐形凸臺12下方的下游接頭6 上有環(huán)形的導(dǎo)流套安裝槽；中游錐形凸臺12的錐度為8°至12°。中游錐形凸臺12的錐度最好為10°。如附圖1所示，在中游錐形凸臺12上有外螺紋，下游接頭6的上端內(nèi)側(cè)與中游錐形凸臺12的外側(cè)通過螺紋固定連接在一起。這樣便于中游座體2與下游接頭6之間的安裝與拆卸。如附圖1所示，在上游座體1的下端有呈上寬下窄的上游錐形凸臺13，中游座體2 的上端內(nèi)側(cè)與上游錐形凸臺13的外側(cè)通過粘合劑固定連接在一起；上游錐形凸臺13的錐度為50°至70°。上游錐形凸臺13的錐度最好為60°。如附圖2所示，導(dǎo)流套7內(nèi)有圓周均布的四個導(dǎo)流葉片8。如附圖1所示，在下游接頭6與中游座體2之間固定安裝有密封圈14并套裝在中游錐形凸臺12上；在中游錐形凸臺12與導(dǎo)流套7之間固定安裝有密封圈14。根據(jù)需要 密封圈14可采用0型丁脯橡膠密封圈或0型氟素橡膠密封圈或0型氟硅橡膠密封圈或0 型聚氨脂橡膠密封圈。實施例2 該后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴的生產(chǎn)方法首先將300至1200目的碳化鎢粉末和鉆粉末混合研磨均勻，碳化鎢粉末與鉆粉末的重量百分比為94%至96% ；然后注入重量百分比為5%至15%的丁臘橡膠溶液攪拌均勻成粒狀后，按要求重量放入模具中，并以1至3噸每立方厘米的壓力壓制成形；在真空環(huán)境中對上游座體和中游座體預(yù)燒到 800°C并保溫0. 5至1小時，降溫至200°C以下，再以1420°C至1450°C的高溫對上游座體和中游座體進(jìn)行燒結(jié)，保溫1至2小時后降至280°C以下取出進(jìn)行機(jī)械精加工。以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的實施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
權(quán)利要求
1.一種后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于包括上游座體、中游座體、下游接頭和導(dǎo)流套；上游座體的下端與中游座體上端固定連接在一起；在上游座體的下部和中游座體的上部分別有相對應(yīng)的凹槽并形成環(huán)形的射流腔，在上游座體的上部和中游座體的下部分別有與射流腔相通的上通孔和下通孔，下通孔為上窄下寬的階梯孔；在中游座體的下端固定連接有下游接頭，在下游接頭的上端有環(huán)形的導(dǎo)流套安裝槽，在導(dǎo)流套安裝槽內(nèi)固定安裝有導(dǎo)流套，導(dǎo)流套內(nèi)有圓周均布的三至六個導(dǎo)流葉片；下游接頭內(nèi)有與導(dǎo)流套和下通孔相通的接頭內(nèi)孔，接頭內(nèi)孔與導(dǎo)流套、下通孔下部的內(nèi)徑相對應(yīng)；在下游接頭的下部固定連接有斜向下的分流接頭，分流接頭內(nèi)部有過流孔并與接頭內(nèi)孔相通，在分流接頭和下游接頭的下端外側(cè)分別有外螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于中游座體的下端有呈上寬下窄的中游錐形凸臺，下游接頭的上端內(nèi)側(cè)與中游錐形凸臺的外側(cè)固定連接在一起；在中游錐形凸臺下方的下游接頭上有環(huán)形的導(dǎo)流套安裝槽；中游錐形凸臺的錐度為 8° 至 12°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于中游錐形凸臺上有外螺紋，下游接頭的上端內(nèi)側(cè)與中游錐形凸臺的外側(cè)通過螺紋固定連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于上游座體的下端有呈上寬下窄的上游錐形凸臺，中游座體的上端內(nèi)側(cè)與上游錐形凸臺的外側(cè)通過粘合劑固定連接在一起；上游錐形凸臺的錐度為50°至70°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于導(dǎo)流套內(nèi)有圓周均布的四個導(dǎo)流葉片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于導(dǎo)流套內(nèi)有圓周均布的四個導(dǎo)流葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于下游接頭與中游座體之間固定安裝有密封圈并套裝在中游錐形凸臺上；在中游錐形凸臺與導(dǎo)流套之間固定安裝有密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于下游接頭與中游座體之間固定安裝有密封圈并套裝在中游錐形凸臺上；在中游錐形凸臺與導(dǎo)流套之間固定安裝有密封圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴，其特征在于下游接頭與中游座體之間固定安裝有密封圈并套裝在中游錐形凸臺上；在中游錐形凸臺與導(dǎo)流套之間固定安裝有密封圈。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意權(quán)利要求所述的后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴的生產(chǎn)方法，其特征在于首先將300至1200目的碳化鎢粉末和鉆粉末混合研磨均勻，碳化鎢粉末與鉆粉末的重量百分比為94%至96% ；然后注入重量百分比為5%至15%的丁臘橡膠溶液攪拌均勻成粒狀后，按要求重量放入模具中，并以1至3噸每立方厘米的壓力壓制成形；在真空環(huán)境中對上游座體和中游座體預(yù)燒到800°C并保溫0. 5至1小時，降溫至200°C 以下，再以1420°C至1450°C的高溫對上游座體和中游座體進(jìn)行燒結(jié)，保溫1至2小時后降至280°C以下取出進(jìn)行機(jī)械精加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及自激振蕩脈沖磨料噴嘴，是一種后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴及其生產(chǎn)方法；該后混合式自激振蕩脈沖磨料噴嘴包括上游座體、中游座體、下游接頭和導(dǎo)流套；上游座體的下端與中游座體上端固定連接在一起；在上游座體的下部和中游座體的上部分別有相對應(yīng)的凹槽并形成環(huán)形的射流腔，在上游座體的上部和中游座體的下部分別有與射流腔相通的上通孔和下通孔，下通孔為上窄下寬的階梯孔。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便；采用后混合式磨料噴嘴噴出的磨料射流減少了輸運管壁得磨蝕時間，射流沿程損小，不易堆積，可防止管道堵塞；同時運用自激振蕩脈沖的射流形式，使變壓特性和空化的作用增強(qiáng)，大大提高了工作效率。
文檔編號B22F3/16GK102430987SQ20111033412
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者王斌, 趙顯鈞, 趙江 申請人:克拉瑪依市金牛工程建設(shè)有限責(zé)任公司