悬浮液射流喷嘴的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种悬浮液射流喷嘴，属射流喷嘴。包括喷嘴套2和固定在喷嘴套中的喷嘴芯1；喷嘴芯是由聚晶金刚石制作的聚晶金刚石喷嘴芯；喷嘴芯内开有喇叭形射流孔，射流孔按工作性质自上而下分为圆锥形入口收缩段4、圆锥形加速收缩段5和圆柱形出口段6三段。本发明的悬浮液射流喷嘴的耐磨性能好，切割性能好，寿命长，造价低。
【专利说明】悬浮液射流喷嘴
【技术领域】
[0001]本发明涉及射流切割设备，具体是一种悬浮液射流喷嘴。尤其适用于高压磨料水射流的切割。
【背景技术】
[0002]前混合磨料射流方法是产生磨料射流的最有效方法，其切割性能已被证实是后混合磨料射流方法的5倍以上。悬浮液射流喷嘴是高压磨料悬浮液射流的发生元件，它的功能是将高压磨料悬浮液转化为具有优良的切割性能的高速磨料悬浮液射流。但高压磨料悬浮液通过喷嘴高速射出造成了喷嘴的快速磨损。悬浮液射流喷嘴的磨损一直是影响前混合磨料射流技术推广应用的重要因素之一。关于悬浮液射流喷嘴的研究有三条途经，一个是用坚硬耐磨的材料制作喷嘴，以提高喷嘴的寿命；二是优化喷嘴的内壁形状，以降低喷嘴的磨损；三是将大多数磨料导入喷嘴的中心，从而减小磨料对喷嘴内壁的磨损。
[0003]英国DIAJAT公司提出了一个悬浮液射流喷嘴，由锥面导套、喷嘴组成，其特征在于:在喷嘴之前连接一个锥面导套，锥面导套将大多数磨料悬浮液中磨料偏转到喷嘴的中心，磨料以较低的速度进入喷嘴入口中心，从而减小磨料对喷嘴内壁的磨损。但提高寿命很少，远不能满足实际需要。
[0004]中国专利号CN89219729.3提出一种前混合式磨料水射流喷头。由高压进水管、内表面粗糙的管子、喷嘴组成，其特征在于:在高压管和喷嘴之间连接一段内表面逐渐扩大和一段内表面粗糙的管子，使得水流中的磨料向轴心方向集中，从而减小磨料对喷嘴出口段的磨损。其结构简单合理，耐磨性高，使用寿命长，成本低。但其寿命只提高50%，远不能满足实际需要。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提共一种悬浮液射流喷嘴，不但将高压磨料悬浮液转化为具有优良的切割性能的高速磨料悬浮液射流，而且具有大于100小时的使用寿命。
[0006]本发明是以如下技术方案实现的:一种悬浮液射流喷嘴，包括喷嘴套和固定在喷嘴套中的喷嘴芯；喷嘴芯是由聚晶金刚石制作的聚晶金刚石喷嘴芯；喷嘴芯内开有喇叭形射流孔，射流孔按工作性质自上而下分为圆锥形入口收缩段、圆锥形加速收缩段和圆柱形出口段三段。
[0007]还可以用天然金刚石喷嘴芯、宝石喷嘴芯、耐磨陶瓷喷嘴芯或硬质合金喷嘴芯代替聚晶金刚石喷嘴芯。这些耐磨材料硬度高而耐磨性好。
[0008]本实用性型的有益效果是:悬浮液射流喷嘴的耐磨性能好，切割性能好，寿命长，造价低。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。[0010]附图是本发明的结构示意图。
[0011]图中:1、喷嘴芯，2、喷嘴套，3、粘结材料，4、圆锥形入口收缩段，5、圆锥形加速收缩段，6、圆柱形出口段，7、突肩。
【具体实施方式】
[0012]如附图所示，悬浮液射流喷嘴是由喷嘴套2和用粘结材料3镶套固结在其中的喷嘴芯I组成。悬浮液射流喷嘴的使用寿命主要取决于喷嘴芯I的制造材料和内孔形状。喷嘴芯I采用聚晶金刚石制作的聚晶金刚石喷嘴芯。也可以用天然金刚石喷嘴芯、宝石喷嘴芯、耐磨陶瓷喷嘴芯或硬质合金喷嘴芯代替聚晶金刚石喷嘴芯。这些耐磨材料硬度高而耐磨性好，但脆性大。所以喷嘴芯I要避免受拉应力，要紧密镶嵌固定在喷嘴套2中，得到喷嘴套2的紧固保护。喷嘴芯I外形一般为圆锥形或圆柱形，外形为圆锥形的喷嘴芯的锥度为22°的为最佳。
[0013]喷嘴芯I内的射流孔整体呈喇叭形，结构按工作性质可分为圆锥形入口收缩段4、圆锥形加速收缩段5和圆柱形出口段6三段。入口收缩段4的锥形入口收缩角为10°?90° ;圆锥形加速收缩段5的加速收缩角为10°?60°，圆柱形出口段6的直径为0.050毫米?10毫米，圆柱形出口段6的长度和直径比为2?30。
[0014]优选为:圆锥形入口收缩段4的入口收缩角为40° ;圆锥形加速收缩段5的加速收缩角为13°，圆柱形出口段6的直径为0.050毫米?10毫米，圆柱形出口段6的长度和直径比为15。
[0015]各段的作用分别是:圆锥形入口收缩段4作用是便于磨料悬浮液进入喷嘴孔。圆锥形加速收缩段5磨料悬浮液的加速过程主要在这里进行。加速收缩角小的喷嘴将减少磨料碰撞喷嘴内壁的次数，具有较长的寿命。圆柱形出口端6，其出口直径决定磨料悬浮液射流的切割宽度，其出口长度决定磨料悬浮液射流的切割能力和喷嘴寿命。出口圆柱段长的喷嘴将具有较长的寿命。
[0016]喷嘴套2内有用于安装喷嘴芯的孔，孔的上部是大锥孔，孔的下部与喷嘴芯外形相配合，喷嘴芯安装在喷嘴套内孔的下部，并用粘结材料3固接在喷嘴套内，喷嘴芯10的尾端露出喷嘴套外，以便喷嘴芯I的出口接近工件。喷嘴套2中部含有一个突肩7以与喷嘴接头相接。喷嘴套2上部还含有一个大锥孔以与喷嘴接头相接并密封，其锥度以60°为宜。喷嘴套2最好是由不锈钢等抗拉金属材料制作。
[0017]喷嘴芯粘结材料3把喷嘴芯I镶套固接在喷嘴套2内。粘结材料3的种类很多，在此实施例中，粘结材料为粉末烧结金属。
【权利要求】
1.一种悬浮液射流喷嘴，包括喷嘴套(2)和固定在喷嘴套中的喷嘴芯(I);其特征在于:喷嘴芯是由聚晶金刚石制作的聚晶金刚石喷嘴芯；喷嘴芯内开有喇叭形射流孔，射流孔按工作性质自上而下分为圆锥形入口收缩段(4)、圆锥形加速收缩段(5)和圆柱形出口段(6)三段。
2.根据权利要求1所述的悬浮液射流喷嘴，其特征在于喷嘴芯(I)外形为圆锥形或圆柱形。
3.根据权利要求2所述的悬浮液射流喷嘴，其特征在于外形为圆锥形的喷嘴芯的锥度为 22°。
4.根据权利要求1所述的悬浮液射流喷嘴，其特征在于喷嘴套(2)内有用于安装喷嘴芯的孔，孔的上部是大锥孔，孔的下部与喷嘴芯外形相配合，喷嘴芯安装在喷嘴套内孔的下部，并用粘结材料(3)固接在喷嘴套内，喷嘴芯(I)的尾端露出喷嘴套外。
5.根据权利要求1所述的悬浮液射流喷嘴，其特征在于入口收缩段(4)的锥形入口收缩角为10°?90° ;圆锥形加速收缩段(5)的加速收缩角为10°?60°，圆柱形出口段(6)的直径为0.050毫米?10毫米，圆柱形出口段(6)的长度和直径比为2?30。
6.根据权利要求1所述的悬浮液射流喷嘴，其特征在于圆锥形入口收缩段(4)的入口收缩角为40° ;圆锥形加速收缩段(5)的加速收缩角为13°，圆柱形出口段(6)的直径为0.050毫米?10毫米，圆柱形出口段(6)的长度和直径比为15。
7.根据权利要求1所述的悬浮液射流喷嘴，其特征在于还可以用天然金刚石喷嘴芯、宝石喷嘴芯、耐磨陶瓷喷嘴芯或硬质合金喷嘴芯代替聚晶金刚石喷嘴芯。
【文档编号】B26F3/00GK103862525SQ201210548389
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2012年12月17日
【发明者】刘智 申请人:刘智