[发明专利]喷嘴及其制作方法

说明书

本发明提供了一种喷嘴及其制作方法，该喷嘴包括：外钢筒、衬套管、加旋柱体和喷射芯管，所述衬套管固设于所述外钢筒内；所述加旋柱体和所述喷射芯管均固设于所述衬套管内，所述喷射芯管和所述加旋柱体沿所述衬套管的轴向分布且相抵接，所述喷射芯管设有芯管孔，所述加旋柱体设有用于形成旋流的螺旋导槽，所述螺旋导槽与所述芯管孔连通；所述喷射液依次经过所述螺旋导槽和所述芯管孔向外喷射。通过本发明，缓解了使用磨料溶液作为射流介质的情况下，形成圆锥体喷射的散射流体形态的难度较大的技术问题。

技术领域

本发明涉及射孔喷嘴技术领域，尤其涉及一种喷嘴及其制作方法。

背景技术

为实现喷嘴出口端形成圆锥体喷射的散射旋流形态，可有多种方式设计，例如：第一种方式为喷嘴前端开多孔，并通过前端布孔角度使喷嘴前端结构与后端间隙连接并旋转，来获得散射旋流体；第二种方式为喷嘴前端开一个孔，喷嘴外部无旋转机构，只在喷嘴内部增加旋流导槽，来获得喷出流体的加旋散射形态。这两种方式均可以在纯水作为射流介质的高压水射流条件下实现。

在工业应用中，进行物体切割、破碎等需求时，纯水作为射流介质容易出现能量不足以完成上述任务的情况，为获得更大喷射能量，需要提高喷射压力，比如切割钢板的纯水介质的超高喷射压力可达到200MPa，这样对泵注设备的要求更高，应用成本昂贵。

磨料溶液作为射流介质，来实现物体的切割和破碎，会大大降低泵注压力及泵注设备的要求，如石英砂与水的混合磨料溶液作为射流介质的水刀技术，可实现低于30MPa泵压下对钢板的有效切割。

采用磨料溶液作为射流介质的水刀喷嘴，喷射的射流形态通常为直线射流，未能形成圆锥体喷射的散射流体形态，无圆锥面的散射切割能力。上述两种方式可提供散射切割能力的喷嘴，如果使用磨料溶液作为射流介质，在很短时间内，喷嘴会出现严重磨损、报废，并且喷嘴也易被磨料所堵塞，使用寿命大大缩减。

形成圆锥体喷射的散射流体形态的喷嘴，使用磨料溶液作为射流介质的情况下，喷嘴的使用寿命较短。因此，现有技术中存在使用磨料溶液作为射流介质的情况下，形成圆锥体喷射的散射流体形态的难度较大的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种喷嘴及其制作方法，以缓解使用磨料溶液作为射流介质的情况下，形成圆锥体喷射的散射流体形态的难度较大的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种喷嘴，包括：外钢筒、衬套管、加旋柱体和喷射芯管，所述衬套管固设于所述外钢筒内；所述加旋柱体和所述喷射芯管均固设于所述衬套管内，所述喷射芯管和所述加旋柱体沿所述衬套管的轴向分布且相抵接，所述喷射芯管设有芯管孔，所述加旋柱体设有用于形成旋流的螺旋导槽，所述螺旋导槽与所述芯管孔连通；所述喷射液依次经过所述螺旋导槽和所述芯管孔向外喷射。

在优选的实施方式中，所述衬套管与所述加旋柱体均采用硬质合金材料，所述喷射芯管采用金刚石聚晶材料。

在优选的实施方式中，所述衬套管与所述加旋柱体所采用的硬质合金材料包含碳化钨。

在优选的实施方式中，所述加旋柱体与所述衬套管之间烧结连接。

在优选的实施方式中，所述加旋柱体的侧壁设有凹槽，所述衬套管的内壁设有凸块，所述凸块嵌设于所述凹槽中。

在优选的实施方式中，所述加旋柱体设有与芯管孔连通的中心通孔。

在优选的实施方式中，所述喷射芯管与所述衬套管之间胶结连接。

在优选的实施方式中，所述芯管孔包括圆锥孔段和圆柱孔段，所述圆柱孔段连接于所述圆锥孔段的背离所述加旋柱体的一端，所述圆锥孔段的内径，沿所述加旋柱体指向所述喷射芯管的方向逐渐缩小。