专利名称：一种小孔喷丸用的喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气动式喷丸设备所用喷咀的一种改进。
当前，喷丸技术已被广泛地用于金属零件的冷加工工艺，用以增加零件的疲劳寿命，预防应力腐蚀裂纹及喷丸成型等等。众所周知，常见的喷丸设备有使用抛丸轮的抛丸机和使用气动喷咀的气动式喷丸机，而通常所见到的气动式喷咀一般都由喷口、主混合室、供丸构件及进气构件四大部分所组成，如“航空材料”编辑部1975年11月出版的“喷丸强化工艺及其应用”一书所介绍的那样。又如美国专利3419894也公开了一种喷咀，但其无非也是由这几个部分组成。它们都存在着一个共同的问题，即当弹丸离开喷口后，需要前进一段距离后其速度才能达到最佳值。在这段距离上载丸气流继续膨胀，弹丸继续加速，并以一定的扩张角向外喷射，待到达待喷工件表面上时，受喷区域的直径已数倍于喷咀口径。如果把这种喷咀用于小直径深孔内表面喷丸，则由喷口喷出的弹丸流，只有极少的一部分才能进入孔内，大部分弹丸都喷在孔外端面上，这势必造成端面喷丸超过“饱和”，如果适当选择喷咀口径与待喷孔径的比值，减小甚至消除喷咀与待喷孔之间的距离，如喷口加长等等，虽然可使弹丸流大部分喷入孔内，但由于弹丸未经充分加速或者由于喷口过长流阻加大，弹丸仍是“有气无力”。尤其是在喷口孔径很小的时候更是如此，难于达到预定的喷丸强度要求。
本实用新型的目的，就是想提供一种新的喷咀，它能解决上述的难点，它既不要求过高的供气压力，喷咀结构尺寸也不大，弹丸一离开喷咀口就具有极高的速度，且喷出的弹丸数量及速度较能常见到的喷咀更为稳定。
本实用新型是由下述的办法实现的，即在喷口、主混合室、供丸构件和进气构件的基础上，利用多次引射原理在主混合室之前增加一弹丸预加速装置。该弹丸预加速装置由与供丸构件相通的弹丸预加速导管和与供气源相通的弹丸预加速气流喷射咀所组成。
以下结合附图看本实用新型的实施例。
附
图1为一种实施例结构示意图。其中(1)为喷口、(2)为螺母、(3)为外壳、(4)为主混合室、(5)和(6)为管状进气构件、(7)为芯子、(8)为紧固螺钉、(9)为供气导管、(10)为外壳的空腔、(11)为进气构件(6)上的侧壁孔、(12)为供丸导管、(13)为管状供丸构件、(14)为预加速气流喷射咀、(15)为喉部、(16)为预加速导管。
管状进气构件(5)、(6)连成一个整体，与喷口(1)、外壳(3)同轴线安装，其进口端通过供气导管(9)与供气源相通，其出口端位于主混合室(4)内并在主混合室内形成一定的气流通道，该通道截面积按气动要求调整好之后即可以紧固螺钉(8)固紧。主混合室(4)和进气构件(5)均用高硬度耐磨材料制成，以防高速弹丸流的磨损。管状供丸构件(13)固定在外壳(3)的侧面上，其进口端通过供丸导管(12)与弹丸箱相通，其出口端与预加速导管(16)相连形成喉部(15)。预加速导管(16)的进口端装有预加速气流喷射咀(14)，其尺寸按弹丸与空气混合的要求调整确定。预加速导管(16)的出口端与主混合室(4)相通。管状进气构件(5)、(6)和预加速导管(16)及预加速气流喷射咀(14)都装在芯子(7)上，依靠芯子定位在外壳(3)之中。为防止磨损导致尺寸变化，预加速导管(16)亦应用高硬度耐磨材料制做。喷口(1)由高硬度耐磨材料制成，进口端内腔为截锥形，出口端根据喷口尺寸大小及不同用途可制成园柱形或轻微扩张的嗽叭形。
当供气源中的压缩空气通过供气导管(9)进入管状进气构件(6)之后，大部分气流将通过进气构件(5)冲向喷口(1)；而压缩空气中的一小部分将经过侧壁孔(11)流入环状空腔(10)，再从预加速气流喷射咀(14)喷入预加速导管(16)，并产生引射作用，使供丸构件(13)中的弹丸以一定的速度经喉部(15)进入预加速导管(16)，并与从预加速气流喷射咀(14)射出的气流初步渗合、加速，使弹丸在离开预加速导管(16)进入主混合室(4)之前已具有了相当高的速度。当这股渗合、加速后的弹丸——空气流冲入主混合室(4)后，又会受到以进气构件(5)、(6)冲向喷口(1)的大量空气的引射，进行再次渗合、加速。这样，弹丸就会以极其高的速度从喷口(1)射出。
为了保证弹丸供应量的恒定，改善从弹丸箱到供丸导管到供丸构件的充填条件，可以采用压力供丸。从供气导管(9)之前接一管路通向弹丸箱，加大供丸的压力头使供丸量恒定。当一台喷丸机上同时使用多个喷咀时，或者其它场合希望各喷咀性能相近以便于控制时，为了协调各喷咀这间的性能差异，可以在进气构件(6)和供气导管(9)之间、以及在供丸构件(13)和供丸导管(12)之间，分别加装限流咀予以调节。在用于开口较大的内腔表面喷丸，而待喷工件又不采用反射装置时，可以把喷口(1)通道轴线做成弧形，或者把进气构件(5)、(6)及预加速导管(16)均做成弧形，以便使弹丸流沿一定角度射出，达到喷丸强化的目的。
附图2为本实用新型的又一种实施例示意图。其中各序号代表的构件与附
图1相同。这种喷咀仍然是多次引射式喷咀，只是将包括预加速气流喷射咀(14)和预加速导管(16)在内的弹丸预加速装置从喷咀本体中分离出来，成为一专门的附件或附属管路而已。这种结构方式更适宜于某些特定条件，如喷咀结构尺寸受限的场合下使用。当然，上述两种喷咀方案中的预加速气流喷射咀(14)全是和进气构件(6)相通，全由同一供气导管(9)供应稳定的高压空气。根据工作的具体条件，其供气源亦可独立开来，分开单独供气。此时结构亦会有相应的变化。在有些场合，也可以采用多个预加速气流喷射咀，多个预加速导管等结构。这些仍应属于本实用新型的范畴之内。
本实用新型采用多次引射的内部结构，设计了弹丸预加速装置，使弹丸一离开喷口即具有极高的速度，而且弹丸数量及速度比较稳定，从而可以使用压力不高的气源完成高喷丸强度的工作。本实用新型结构简单、小巧、实用，特别适用于小直径深孔内表面喷丸。本发明还适用于小开口封闭空腔表面喷丸以及其它无法使用大几何尺寸喷咀或高供气源的场合，如有必要，本实用新型还可用于各种异型孔表面喷丸，以及小区域上要求高喷丸强度的工件喷丸。本发明结构亦可延用于吹砂用的喷咀，已达到相似的效果。
权利要求1.一种由喷口、主混合室、供丸构件、进气构件组成的高速喷射弹丸的喷咀，其特征在于由位于主混合室之前与供丸构件(13)相通的弹丸予加速导管(16)和位于予加速导管(16)进口端与供气源(9)相通的予加速气流喷咀(14)组成。
2.根据权利要求1所述的喷咀，其特征是弹丸予加速导管(16)为一个或多个通孔。
3.根据权利要求1所述的喷咀，其特征是弹丸予加速导管(16)为一个或多个管子。
4.根据权利要求1、2、所述的喷咀，其特征是予加速气流喷咀(14)为一个或多个使环状空腔(10)和予加速导管(16)相通的孔隙。
5.根据权利要求1、3所述的喷咀，其特征是予加速气流喷咀(14)为一个或多个管子。
专利摘要本实用新型属于气动喷丸设备所用喷嘴的一种改进。它采用了位于主混合室之前的利用引射原理的弹丸预加速装置。本实用新型采用了多次引射弹丸的内部结构，使弹丸一离开喷口即具有极高的速度，且弹丸数量及速度较通常的喷嘴更稳定。本结构简单、小巧、实用，特别适用于小直径深孔、小开口封闭内腔喷丸，以及要求高喷丸强度、无法使用大几何尺寸喷嘴或高供气压力气源的场合。
文档编号B24C5/00GK2074227SQ9021011
公开日1991年4月3日 申请日期1990年2月3日 优先权日1990年2月3日
发明者叶溥, 高嵩 申请人:沈阳黎明发动机制造公司