一种多介质可分合流超高压喷头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多介质可分合流超高压喷头，包括钻头体、外密封套、内密封套、后座、第一喷嘴、第二喷嘴、第二芯管、第一芯管、第一外管、密封套、公接头、第三喷嘴、第二外管、第三芯管、缸筒、活塞杆、第一弹簧、套、前座、第二弹簧和连接头；钻头体、第一外管、公接头、第二外管和连接头同轴设置并通过螺纹顺次连接成为一个整体；第一芯管设置在第一外管内部，第一芯管后端密封插接于后座中，第一芯管前端与密封套密封连接，密封套密封安装在公接头中。本实用新型结构巧妙合理，能够将几种高压介质转化为高能量的射流，从喷嘴上喷射出来，冲击破碎原有的软弱或低强度土体；而且介质之间可以进行分流和合流工作。
【专利说明】
一种多介质可分合流超高压喷头
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种多介质可分合流超高压喷头，属于工程机械中的施工工具技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的多介质高压喷嘴在结构上已经可以满足同时三种工作介质都是高压射流，但其中的三种介质是相互隔离，不互相串通的，仅能满足一道工艺需求。在现实施工前要先进行成孔，之后需要拆卸钻杆、更换钻具等一系列的操作。在遇到大直径、超深度粧的施工时会花费大量的工作时间，对施工效率有所影响。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种多介质可分合流超高压喷头，其结构巧妙合理，能够将几种高压介质转化为高能量的射流，从喷嘴上喷射出来，冲击破碎原有的软弱或低强度土体;而且介质之间可以进行分流和合流工作。
[0004]按照本实用新型提供的技术方案:一种多介质可分合流超高压喷头，其特征在于:包括钻头体、外密封套、内密封套、后座、第一喷嘴、第二喷嘴、第二芯管、第一芯管、第一外管、密封套、公接头、第三喷嘴、第二外管、第三芯管、缸筒、活塞杆、第一弹簧、套、前座、第二弹簧和连接头;所述钻头体、第一外管、公接头、第二外管和连接头同轴设置并通过螺纹顺次连接成为一个整体;所述第一芯管设置在第一外管内部，第一芯管后端密封插接于后座中，第一芯管前端与密封套密封连接，所述密封套密封安装在公接头中；所述第二芯管设置在第一芯管内部，第二芯管后端与内密封套密封连接并插入后座中，第二芯管前端与公接头密封配合，第二芯管和第一芯管间留有缝隙，该缝隙后端与内密封套上的轴向通孔连通；所述后座后端密封插接在外密封套内，外密封套准确定位在钻头体内部，后座和外密封套上设有相互连通的轴向通孔;所述第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴分别旋入钻头体、后座和公接头上的对应接口内，第一喷嘴与后座和外密封套上的轴向通孔相连通，第二喷嘴与第二芯管和第一芯管间的缝隙连通，第三喷嘴与公接头的中心通孔连通;所述第三芯管设置在第二外管内部，第三芯管后端与公接头密封连接，第三芯管前端与缸筒后端密封连接，第三芯管和第二外管间留有缝隙；所述缸筒后端外周壁上设有若干个轴向均布的支撑凸台，缸筒后端通过支撑凸台准确定位在第二外管内，缸筒前端密封连接套;所述活塞杆密封滑动设置在缸筒内，活塞杆在第一弹簧的作用下可以在缸筒内部轴向运动;所述活塞杆中心设有中心通孔，活塞杆的中心通孔与第三芯管、公接头和第二芯管的中心通孔同轴且相互连通;所述套中部外周面准确定位在第二外管内并构成密封滑动配合，套前端与连接头密封连接，套后端外壁上设有径向贯穿通孔，该径向贯穿通孔与缸筒和第二外管间的缝隙、第二芯管和第二外管间的缝隙、公接头上的轴向通孔、以及第二芯管和第一芯管间的缝隙相连通;所述前座安装在所述连接头的内腔中，前座后端顶住套，前座内设有前端开口的内腔;所述第二弹簧装在前座的内腔中，第二弹簧后端顶住前座，第二弹簧前端顶住连接头，前座在第二弹簧的作用下能够在连接头与套之间运动。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述高压喷头还包括钢球，所述第二芯管、公接头和第三芯管的中心通孔等径，所述钢球从第二芯管后端装入并能够在第二芯管、公接头和第三芯管的中心通孔内前后自由滚动，钢球在滚动至前极限位置时堵住活塞杆的中心通孔。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述钻头体内部设有用于对后座进行限位的孔用卡圈。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述第一喷嘴与第二喷嘴同轴设置，第二喷嘴位于第一喷嘴内部。
[0008]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:
[0009]( I)、本实用新型结构巧妙合理，能够将三种高压介质转化为高能量的射流，从喷嘴上喷射出来，冲击破碎原有的软弱或低强度土体。
[0010](2)、本实用新型可以适应不同的施工工艺，只要通过在第二芯管内加入或取出钢球，就可以实现介质的分流与合流工作，很大的提高施工效率。
[0011](3)、本实用新型各部件间的密封连接都是通过在环形密封凹槽内设置密封件进行密封，内部密封性强，安全可靠。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例的结构主视图。
[0013]图2为本实用新型实施例中公接头的结构主剖视图。
[0014]图3为图2中的A-A向剖视图。
[0015]图4为本实用新型实施例中缸筒的结构主剖视图。
[0016]图5为图4中的B-B向剖视图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图1?图5所示，实施例中的多介质可分合流超高压喷头主要由钻头体1、外密封套2、内密封套3、后座4、第一喷嘴5、第二喷嘴6、孔用卡圈7、第二芯管8、第一芯管9、第一外管10、密封套11、公接头12、第三喷嘴13、第二外管14、第三芯管15、钢球16、缸筒17、活塞杆18、第一弹簧19、套20、前座21、第二弹簧22和连接头23等组成。
[0019]所述钻头体1、第一外管10、公接头12、第二外管14和连接头23同轴设置并通过螺纹顺次连接成为一个整体。
[0020]所述第一芯管9设置在第一外管10内部，第一芯管9后端密封插接于后座4中，第一芯管9前端与密封套11密封连接，所述密封套11密封安装在公接头12中。
[0021 ]所述第二芯管8设置在第一芯管9内部，第二芯管8后端与内密封套3密封连接并插入后座4中，第二芯管8前端与公接头12密封配合，第二芯管8和第一芯管9间留有缝隙，该缝隙后端与内密封套3上的轴向通孔连通。
[0022]所述后座4后端密封插接在外密封套2内，外密封套2准确定位在钻头体I内部，后座4和外密封套2上设有相互连通的轴向通孔，所述钻头体I内部设有用于对后座4进行限位的孔用卡圈7。
[0023]所述第一喷嘴5、第二喷嘴6和第三喷嘴13分别旋入钻头体1、后座4和公接头12上的对应接口内，第一喷嘴5与后座4和外密封套2上的轴向通孔相连通，第二喷嘴6与第二芯管8和第一芯管9间的缝隙连通，第三喷嘴13与公接头12的中心通孔连通。
[0024]所述第三芯管15设置在第二外管14内部，第三芯管15后端与公接头12密封连接，第三芯管15前端与缸筒17后端密封连接，第三芯管15和第二外管14间留有缝隙。
[0025]所述缸筒17后端外周壁上设有若干个轴向均布的支撑凸台，缸筒17后端通过支撑凸台准确定位在第二外管14内，缸筒17前端密封连接套20。
[0026]所述活塞杆18密封滑动设置在缸筒17内，活塞杆18在第一弹簧19的作用下可以在缸筒17内部轴向运动。
[0027]所述活塞杆18中心设有中心通孔，活塞杆18的中心通孔与第三芯管15、公接头12和第二芯管8的中心通孔同轴且相互连通。
[0028]所述套20中部外周面准确定位在第二外管14内并构成密封滑动配合，套20前端与连接头23密封连接，套20后端外壁上设有径向贯穿通孔，该径向贯穿通孔与缸筒17和第二外管14间的缝隙、第二芯管8和第二外管14间的缝隙、公接头12上的轴向通孔、以及第二芯管8和第一芯管9间的缝隙相连通。
[0029]所述前座21安装在所述连接头23的内腔中，前座21后端顶住套20，前座21内设有前端开口的内腔;所述第二弹簧22装在前座21的内腔中，第二弹簧22后端顶住前座21，第二弹簧22前端顶住连接头23，前座21在第二弹簧22的作用下能够在连接头23与套20之间运动。
[0030]如图所示，本实用新型实施例中，所述高压喷头还包括钢球16，钢球16是选择性加入，用来改变工作介质的分流或合流。当需要分流工作时加入钢球16，钢球16从第二芯管8后端装入，由于第二芯管8、公接头12和第三芯管15的中心通孔等径，钢球16加入后能够在第二芯管8、公接头12和第三芯管15的中心通孔内前后自由滚动，钢球16在滚动至前极限位置时堵住活塞杆18中心通孔。作为本实用新型的进一步改进，所述钻头体I内部设有用于对后座4进行限位的孔用卡圈7。
[0031]如图所示，本实用新型实施例中，所述第一喷嘴5与第二喷嘴6同轴设置，第二喷嘴6位于第一喷嘴5内部。
[0032]本实用新型的工作原理及工作过程如下:
[0033]当压缩空气射流工作时，压缩空气从外密封套2上的轴向通孔中进入，经后座4外壁上的轴向通孔后从第一喷嘴5喷出，不与其他介质互通。
[0034]当高压泥浆与高压清水合流工作时，高压泥浆从第二芯管8的中心通孔通流，依次通过公接头12、第三芯管15和活塞杆18的中心通孔后进入套20;高压清水从内密封套3上的轴向通孔进入第一芯管9和第二芯管8间的缝隙内，然后顺次通过公接头12上的轴向通孔、第三芯管15和第二外管14间的缝隙、缸筒17和和第二外管14间缝隙，最后从套20后端的径向贯穿通孔进入到套20内，与高压泥浆合流，冲开前座21，进入连接头23，最终从合金钻头中喷出，对土层进行冲击。
[0035]当高压泥浆与高压清水分流工作时，从第二芯管8后端加入直径匹配的钢球16，钢球16将活塞杆18的中心通孔堵住;当高压泥浆从第二芯管8的中心通孔通流时，由于活塞杆18的中心通孔被堵住，所以高压泥浆只能从第三喷嘴13中喷出。在高压泥浆的压力下，活塞杆18向下移动，封堵住高压清水进入套20的径向贯穿通孔，所以高压清水只能从第二喷嘴6中喷出，实现了分流工作。
【主权项】
1.一种多介质可分合流超高压喷头，其特征在于:包括钻头体(I)、外密封套(2)、内密封套(3)、后座(4)、第一喷嘴(5)、第二喷嘴(6)、第二芯管(8)、第一芯管(9)、第一外管(10)、密封套(11)、公接头(12)、第三喷嘴(13)、第二外管(14)、第三芯管(15)、缸筒(17)、活塞杆(18)、第一弹簧(19)、套(20)、前座(21)、第二弹簧(22)和连接头(23);所述钻头体(1)、第一外管(10)、公接头(12)、第二外管(14)和连接头(23)同轴设置并通过螺纹顺次连接成为一个整体;所述第一芯管(9)设置在第一外管(10)内部，第一芯管(9)后端密封插接于后座(4)中，第一芯管(9)前端与密封套(11)密封连接，所述密封套(11)密封安装在公接头(12)中；所述第二芯管(8)设置在第一芯管(9)内部，第二芯管(8)后端与内密封套(3)密封连接并插入后座(4)中，第二芯管(8)前端与公接头(12)密封配合，第二芯管(8)和第一芯管(9)间留有缝隙，该缝隙后端与内密封套(3)上的轴向通孔连通;所述后座(4)后端密封插接在外密封套(2)内，外密封套(2)准确定位在钻头体(I)内部，后座(4)和外密封套(2)上设有相互连通的轴向通孔;所述第一喷嘴(5)、第二喷嘴(6)和第三喷嘴(13)分别旋入钻头体(1)、后座(4)和公接头(12)上的对应接口内，第一喷嘴(5)与后座(4)和外密封套(2)上的轴向通孔相连通，第二喷嘴(6)与第二芯管(8)和第一芯管(9)间的缝隙连通，第三喷嘴(13)与公接头(12)的中心通孔连通;所述第三芯管(15)设置在第二外管(14)内部，第三芯管(15)后端与公接头(12)密封连接，第三芯管(15)前端与缸筒(17)后端密封连接，第三芯管(15)和第二外管(14)间留有缝隙；所述缸筒(17)后端外周壁上设有若干个轴向均布的支撑凸台，缸筒(17)后端通过支撑凸台准确定位在第二外管(14)内，缸筒(17)前端密封连接套(20);所述活塞杆(18)密封滑动设置在缸筒(17)内，活塞杆(18)在第一弹簧(19)的作用下可以在缸筒(17)内部轴向运动;所述活塞杆(18)中心设有中心通孔，活塞杆(18)的中心通孔与第三芯管(15)、公接头(12)和第二芯管(8)的中心通孔同轴且相互连通;所述套(20)中部外周面准确定位在第二外管(14)内并构成密封滑动配合，套(20)前端与连接头(23)密封连接，套(20)后端外壁上设有径向贯穿通孔，该径向贯穿通孔与缸筒(17)和第二外管(14)间的缝隙、第二芯管(8)和第二外管(14)间的缝隙、公接头(12)上的轴向通孔、以及第二芯管(8)和第一芯管(9)间的缝隙相连通;所述前座(21)安装在所述连接头(23)的内腔中，前座(21)后端顶住套(20)，前座(21)内设有前端开口的内腔;所述第二弹簧(22)装在前座(21)的内腔中，第二弹簧(22)后端顶住前座(21)，第二弹簧(22)前端顶住连接头(23)，前座(21)在第二弹簧(22)的作用下能够在连接头(23)与套(20)之间运动。2.如权利要求1所述的多介质可分合流超高压喷头，其特征在于:所述高压喷头还包括钢球(16)，所述第二芯管(8)、公接头(12)和第三芯管(15)的中心通孔等径，所述钢球(16)从第二芯管(8)后端装入并能够在第二芯管(8)、公接头(12)和第三芯管(15)的中心通孔内前后自由滚动，钢球(16)在滚动至前极限位置时堵住活塞杆(18)的中心通孔。3.如权利要求1所述的多介质可分合流超高压喷头，其特征在于:所述钻头体(I)内部设有用于对后座(4)进行限位的孔用卡圈(7)。4.如权利要求1所述的多介质可分合流超高压喷头，其特征在于:所述第一喷嘴(5)与第二喷嘴(6)同轴设置，第二喷嘴(6)位于第一喷嘴(5)内部。
【文档编号】E21B7/18GK205532293SQ201620052067
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】陆震宇, 张玉龙
【申请人】江苏省无锡探矿机械总厂有限公司