專利名稱：一種振蕩脈沖射流噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種與牙輪鉆頭、PCD鉆頭配套及石材切割沖洗等用振蕩脈沖射流噴嘴。
背景技術(shù)：
常規(guī)與牙輪鉆頭、PCD鉆頭配套使用及用于石材等切割沖洗的脈沖射流噴嘴，如在公告號(hào)CN2094396U公開的《自激振蕩脈沖射流噴嘴》、該噴嘴包括諧振腔、上撞面(即后撞面)、錐環(huán)面形腔壁、下撞面(即前撞面)及腔壁與上、下撞面連接的圓角。此類噴嘴雖然具有可有效提高所噴出液體的流速，從而提高鉆井等速度的優(yōu)點(diǎn)，但由于采用整體成型，因而存在加工困難、諧振腔形體精度低、成品率低，生產(chǎn)成本較高等弊病。針對(duì)上述弊病，在公告號(hào)為CN2299667Y，名稱為《一種分段式諧振脈沖射流噴嘴》的專利文獻(xiàn)中，公開了一種諧振腔為圓柱面，采用粉末冶金的方法，將噴嘴上段與下段分別壓制成型，再將兩段粘結(jié)成一體后燒結(jié)成型的噴嘴。該噴嘴雖然具有加工相對(duì)簡(jiǎn)單，但卻存在一是對(duì)諧振腔在燒結(jié)過程中的變型不易控制，燒結(jié)成型后內(nèi)腔的對(duì)稱性較差且無法再進(jìn)行精加工，因而精度差的問題仍未得到解決；二是采用圓柱形腔體，工作時(shí)產(chǎn)生的脈沖射流水彈的壓力不夠高，對(duì)巖體等的沖擊力和破碎效果較差等缺陷。因此，上述背景技術(shù)存在諧振腔形體精度差，以及或加工難度大，成品率低、生產(chǎn)成本高，或諧振腔在燒結(jié)過程中的變形不易控制、內(nèi)腔的對(duì)稱性差及圓柱形腔體影響射流水彈的壓力而造成沖擊力和對(duì)巖石的破碎效果降低等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)背景技術(shù)存在的缺陷，改進(jìn)設(shè)計(jì)一種振蕩脈沖射流噴嘴，以達(dá)到提高噴嘴腔體的精度、優(yōu)質(zhì)品率和使用時(shí)射流水彈的壓力，增強(qiáng)對(duì)噴射對(duì)象的沖擊及破碎效果，降低生產(chǎn)及使用成本等目的。
本實(shí)用新型的解決方案是根據(jù)自振蕩空化射流理論，將腔體內(nèi)壁設(shè)計(jì)成球面腔體，使其經(jīng)多次反射振幅增強(qiáng)，同時(shí)將噴嘴自腔體分為兩部分別制坯、燒結(jié)成型后，再經(jīng)精加工腔體內(nèi)壁和結(jié)合面，最后采用低溫焊結(jié)成本實(shí)用新型所述噴嘴，從而實(shí)現(xiàn)其目的。因此，本實(shí)用新型包括由前(下)、后(上)兩部分組成的設(shè)有進(jìn)水腔，前、后撞面及諧振腔和噴口的噴嘴本體；關(guān)鍵在于諧振腔是由不同半徑曲面組成的球面形腔體，進(jìn)水腔及后撞面設(shè)于噴嘴后體，噴口及前撞面和球面形腔壁則設(shè)于噴嘴前體；噴嘴前體和后體均采用硬質(zhì)合金粉末燒結(jié)成形后通過低溫焊結(jié)成一體。上述諧振腔由不同半徑的曲面組成的球面形腔體，各曲面半徑分別為R8～35mm，組成腔壁的不同半徑的曲面數(shù)為2～4個(gè)。而所述前、后撞面，其撞面夾角均為120～140度。
本實(shí)用新型由于采用不同曲面半徑組成的球面形諧振腔，其形狀參數(shù)能更好地滿足形成連續(xù)低頻諧振的條件，當(dāng)連續(xù)的高壓射流經(jīng)噴嘴進(jìn)水腔進(jìn)入諧振腔內(nèi)，壓力波經(jīng)腔室前撞面反射到后撞面并在其進(jìn)口處的剪切層形成橫向壓力波；后撞面反射波與向前運(yùn)動(dòng)的壓力波初相相等，波腹、波峰形成諧振狀態(tài)，并經(jīng)多次反射振幅增強(qiáng)，在波腹處壓力降至負(fù)值，此時(shí)(處)流體發(fā)生急速蒸發(fā)；形成空化脈沖射流，從而大大提高了噴出流體的沖擊力和對(duì)噴射對(duì)象的破碎效果；噴嘴前、后體采用分別燒結(jié)成型并經(jīng)精加工后，再采用低溫(銅)焊結(jié)成一體，既便于加工，又可確保其諧振腔的形體精度。因而，本實(shí)用新型具有噴嘴諧振腔設(shè)計(jì)合理、精度高，制造方便、可靠并可有效提高生產(chǎn)率和優(yōu)質(zhì)品率，降低生產(chǎn)及使用成本；噴嘴工作時(shí)射流水彈的壓力強(qiáng)、對(duì)噴射對(duì)象的沖擊和破碎效果好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
附圖及

圖1、為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)及實(shí)施例示意圖。
圖中1、噴口，2、噴嘴前體，3、前撞面，4、諧振腔，5、后撞面，6、噴嘴后體，7、進(jìn)水腔，8、前、后體結(jié)合面。
實(shí)施例本實(shí)施例以與牙輪鉆配套使用的噴嘴為例噴嘴高65mm，其中噴嘴后體6高26mm，前體2高42mm，前體與后體配合的凹槽深3mm，既后體6嵌入前體2內(nèi)3mm；前撞面3夾角α2及后撞面5的夾角α1本實(shí)施例均為135度；諧振腔4的內(nèi)壁本實(shí)施例由兩個(gè)不同半徑的環(huán)形曲面組成，其中與后撞面連接的曲面半徑R1為10.0mm，與前撞面連接的曲面半徑R2為31.4mm；進(jìn)水腔7的口部直徑φ20.0mm；噴口直徑φ18mm。本實(shí)施例采用硬質(zhì)合金粉末分別將噴嘴前、后體2、6壓制成型后，再經(jīng)燒結(jié)成致密的硬質(zhì)合金體，然對(duì)其諧振腔4的內(nèi)壁、前撞面3、后撞面5和前、后體接合面8進(jìn)行精加工后，采用銅焊將兩者焊結(jié)成一體，即成。
權(quán)利要求1.一種振蕩脈沖射流噴嘴，包括由前、后兩部分組成的設(shè)有進(jìn)水腔，前、后撞面及諧振腔和噴口的噴嘴本體；其特征在于諧振腔是由不同半徑曲面組成的球面形腔體，進(jìn)水腔及后撞面設(shè)于噴嘴后體，噴口及前撞面和球面形腔壁則設(shè)于噴嘴前體；噴嘴前體和后體通過低溫焊結(jié)連接成一體。
2.按權(quán)利要求1所述振蕩脈沖射流噴嘴；其特征在于所述球面形諧振腔，腔壁各曲面半徑分別為R8～35mm，組成腔壁的不同半徑的曲面數(shù)為2～4個(gè)。
3.按權(quán)利要求1所述振蕩脈沖射流噴嘴；其特征在于所述前、后撞面，其撞面夾角均為120～140度。
專利摘要該實(shí)用新型屬于一種與牙輪鉆、PCD鉆頭等配套使用的振蕩脈沖射流噴嘴。包括設(shè)有前撞面、球面形諧振腔及噴口的前體和設(shè)有后撞面及進(jìn)水腔的后體，前、后體之間采用低溫焊結(jié)成一體，該實(shí)用新型由于采用球面形諧振腔并采用硬質(zhì)合金、燒結(jié)工藝分別將噴嘴前、后體燒結(jié)成型、精加工后，再將其焊結(jié)成一體，從而具有諧振腔設(shè)計(jì)合理、精度高、制造方便、可靠，并可有效提高生產(chǎn)率和優(yōu)質(zhì)品率，降低生產(chǎn)和使用成本；噴嘴工作時(shí)射流水彈壓力強(qiáng)、對(duì)噴射對(duì)象的沖擊和破碎效果好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。克服了背景技術(shù)諧振腔精度差及或生產(chǎn)難度大、成品率低、生產(chǎn)成本高，或諧振腔形體設(shè)計(jì)不合理、使用中脈沖射流對(duì)巖體等的沖擊力和破碎效果差等弊病。
文檔編號(hào)B05B1/02GK2699997SQ200320115329
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者梁勤, 羅啟林 申請(qǐng)人:自貢科瑞德新材料有限責(zé)任公司