技术简介:
本实用新型针对传统单通道喷嘴处理宽度有限、生产效率低的问题,提出宽体多通道耦合喷嘴设计。通过在喷嘴内设置挡风板划分多条并行通道,优化喉部与进气/出气道宽度比例,提升气体流速与均匀性,实现大宽度平整辊表面的高效处理。结构简单且寿命长,适用于冷喷涂和表面强化技术。
关键词:多通道喷嘴,表面处理,耦合结构
专利名称:平整辊用宽体多通道耦合喷嘴的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及喷嘴,尤其涉及平整辊用喷嘴。
背景技术:
平整辊轧制适用于退火后冷轧带钢的平整,其主要目的是提高带钢机械性能,增 加带钢表面硬度、强度和弹性,使带钢具有较好的深冲性能、较好的板型和表面光洁度。因 此,对平整辊的表面要求很高,可对其表面进行喷涂或表面强化处理。冷喷涂技术的关键是在喷嘴处对气体和金属粉末颗粒进行加速,直至超音速以 上,因此,冷喷涂技术的核心是喷嘴的设计问题。同样,超音速微粒轰击表面强化处理技术 的关键是通过高压压缩气体将硬质陶瓷颗粒的速度加速到超音速以上,用以轰击金属材料 表面并使其晶粒细化,从而大幅提高耐磨性,其核心仍然是喷嘴的设计问题。目前,适用于平整辊表面处理的喷嘴都是单通道类型的喷嘴。例如美国专利,公 开号为US2006081174(A1)公开了一种单通道冷喷涂用真空喷嘴;中国专利ZL01128130. 8, 公开了一种收缩段为维托辛基曲线形光滑连续收缩,扩张段为轴对称结构的喷嘴,是一种 典型的单通道喷嘴。综上所述,国内外虽已开发了很多超音速喷嘴,然而,即使是目前世界上最先进的 冷喷涂系统和表面纳米强化处理系统也全部都是单通道点喷涂系统,单次喷涂或表面纳米 强化处理宽度非常有限,这就造成了生产效率低下,难以进行大规模工业产业化生产。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种平整辊用宽体多通道耦合喷嘴,该喷嘴具有多条 通道,能满足大宽度平整辊表面的处理要求,且其结构简单,使用寿命长。本实用新型是这样实现的一种平整辊用宽体多通道耦合喷嘴,包括喷嘴主体,喷嘴主体两端开有进风口和 出风口,所述喷嘴还包括若干块挡风板,挡风板设置在喷嘴主体内部,若干块挡风板将喷嘴 主体内部划分成若干条并行排列的通道,若干条通道的进气道耦合后与喷嘴主体的进风口 相通,若干条通道的出气道耦合后与喷嘴主体的出风口相通;每条通道包括进气道、出气道 和喉部,通道喉部平行于喷嘴主体的中心线,且通道喉部为等长等宽等高直线段,通道进气 道、出气道的宽度大于通道喉部宽度,通道喉部的宽度与通道出气道的宽度之比范围为1:2 至110之间,通道喉部的宽度与通道进气道的宽度之比范围为1 3至1 20之间。所述通道喉部的宽度与通道出气道的宽度之比范围为1:3至1:6之间,且通道喉 部长度范围为5 15mm,宽度范围为2 4mm,高度范围为1 3mm。所述通道的数量为广50条。本实用新型是对现有平整辊用喷嘴的改进,将现有的单通道喷嘴改进成多通道耦 合喷嘴。本实用新型在喷嘴主体内部设置有挡风板组成若干条通道,若干条通道的两端耦 合在一起并分别与喷嘴主体的进风口和出风口相通,其主要作用分别在于压缩气体和提高通道耦合效果,增加喷嘴的均勻性。同时,通道喉部宽度小于通道进气道、出气道宽度,能有 效提高通道内的气体流速。本实用新型具有多条通道,能满足大宽度平整辊表面的处理要 求,且其结构简单,使用寿命长。
图1为本实用新型平整辊用宽体多通道耦合喷嘴的结构示意图;图2为本实用新型的内部剖视图。图中1喷嘴主体,2进风口,3出风口,4挡风板,5通道,6初级压缩单元。
具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1、图2,一种平整辊用宽体多通道耦合喷嘴,包括喷嘴主体1和若干块挡风 板4。喷嘴主体1两端开有进风口 2和出风口 3,且进风口 2与外部枪体相连。挡风板4设 置在喷嘴主体1内部,若干块挡风板4将喷嘴主体1内部划分成若干条并行排列的通道5。 在本实施例中,可在通道5的前端设置有初级压缩单元6,用于对气体在高度上进行初步压 缩。若干条通道5的进气道耦合后与喷嘴主体1的进风口 2相通,通道5的出气道耦 合后与喷嘴主体1的出风口 3相通。每条通道5包括进气道、出气道和喉部,通道5喉部平 行于喷嘴主体1的中心线,且通道5喉部为等长等宽等高直线段。通道5进气道、出气道的 宽度大于通道5喉部宽度,在本实用新型中,通道5喉部的宽度与通道5进气道的宽度之比 范围为1:3至1:20之间,通道5喉部的宽度与通道5出气道的宽度之比范围为1:2至1:10 之间,特别地,通道5喉部的宽度与通道5出气道的宽度之比最佳范围为1:3至1:6之间, 且通道5喉部长度范围为5 15mm,宽度范围为2 4mm,高度范围为1 3mm。所述通道5 进气道的长度范围为3(T90mm之间,通道5出气道的长度范围为5(T320mm之间,在该长度 范围内能大幅提高耦合效果,增加喷嘴的均勻性。此外,本实用新型中,喷嘴内部通道数量在广50条之间,喷嘴的工作压力可达 到4. OMPa,温度可达到800°C,通过本实用新型喷嘴内部通道5的粉末颗粒速度范围在 400 1500 m/s 之间。本实用新型具有多条通道5,能满足大宽度平整辊表面的处理要求,且其结构简 单,使用寿命长。
权利要求1.一种平整辊用宽体多通道耦合喷嘴,包括喷嘴主体,喷嘴主体两端开有进风口和出 风口,其特征是所述喷嘴还包括若干块挡风板,挡风板设置在喷嘴主体内部,若干块挡风 板将喷嘴主体内部划分成若干条并行排列的通道,若干条通道的进气道耦合后与喷嘴主体 的进风口相通,若干条通道的出气道耦合后与喷嘴主体的出风口相通;每条通道包括进气 道、出气道和喉部,通道喉部平行于喷嘴主体的中心线,且通道喉部为等长等宽等高直线 段,通道进气道、出气道的宽度大于通道喉部宽度,通道喉部的宽度与通道出气道的宽度之 比范围为1:2至1:10之间,通道喉部的宽度与通道进气道的宽度之比范围为1:3至1:20 之间。
2.根据权利要求1所述的平整辊用宽体多通道耦合喷嘴,其特征是所述通道喉部的 宽度与通道出气道的宽度之比范围为13至16之间,且通道喉部长度范围为5 15mm,宽度 范围为2 4mm,高度范围为1 3mm。
3.根据权利要求1所述的平整辊用宽体多通道耦合喷嘴,其特征是所述通道的数量 为广50条。
专利摘要本实用新型涉及喷嘴,尤其涉及平整辊用喷嘴。一种平整辊用宽体多通道耦合喷嘴,包括喷嘴主体和挡风板,喷嘴主体两端开有进风口和出风口,挡风板设在喷嘴主体内部将喷嘴主体内部划分成若干条并行排列的通道,通道的进气道、出气道耦合后分别与喷嘴主体的进风口、出风口相通;每条通道包括进气道、出气道和喉部,通道喉部平行于喷嘴主体中心线,通道喉部为等长等宽等高直线段,通道进气道、出气道的宽度大于通道喉部宽度,通道喉部宽度与通道出气道宽度之比范围为1:2至1:10之间,通道喉部宽度与通道进气道宽度之比范围为1:3至1:20之间。本实用新型具有多条通道,能满足大宽度平整辊表面的处理要求,且其结构简单,使用寿命长。
文档编号B05B1/28GK201776198SQ201020505760
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者张俊宝, 张宇军, 梁永立 申请人:宝山钢铁股份有限公司