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专利号: 2021104253131
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-08-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:包括喷嘴组件、阀体组件以及活塞组件;

前述的喷嘴组件包括喷嘴座(1)和喷嘴(2),喷嘴(2)的外圆端部插设在喷嘴座内孔(16)中,且喷嘴(2)通过喷嘴座(1)端面的台阶实现轴向定位;

在喷嘴座(1)内开设若干加气流道,且若干加气流道与喷嘴内孔中轴线垂直开设,喷嘴(2)嵌入喷嘴座(1)的部分布设若干圆锥流道段,圆锥流道段的段数与加气流道个数匹配,且每个加气流道匹配一段圆锥流道段,每段圆锥流道段上开设若干加气流道孔;

每个加气流道配设一个气管接头(13),在气管接头(13)上安装单向阀(14);

前述的阀体组件包括阀体(3)、弹簧(4)、压盖(5)、丝杆(6)和阀芯(7),喷嘴(2)的另一端与阀体(3)的一端螺接,阀体(3)的另一端嵌设在压盖(5)的内孔中;阀芯(7)外部设有凸缘(72),阀芯(7)的外锥面嵌设在阀体(3)另一端的内孔中,且阀体(3)另一端的内孔内壁为圆锥面,与阀芯(7)的外锥面匹配压紧;阀芯(7)外部靠近圆锥面的位置设置凸缘(72),阀芯(7)嵌入阀体(3)时,凸缘(72)与阀体(3)另一端内孔内壁配合;还包括弹簧(4),其套设在阀芯(7)上,且弹簧(4)一端与阀芯(7)的凸缘(72)面接触,弹簧(4)的另一端与压盖(5)的内孔台阶面接触;

丝杆(6)插设在压盖(5)的丝杆螺纹孔(53)内,且与压盖(5)传动连接,通过转动丝杆(6)对弹簧(4)压紧程度进行调节;

前述的活塞组件包括活塞缸(8),阀芯(7)的另一端设置一个活塞段(76),活塞段(76)外圆置于活塞缸(8)内,与活塞缸(8)内孔滑动配合。

2.根据权利要求1所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:在喷嘴座(1)内开设第一加气流道(11)以及第二加气流道(12),在喷嘴(2)嵌入喷嘴座(1)的部分布设第一圆锥流道段(25)以及第二圆锥流道段(26),第一加气流道(11)与第一圆锥流道段(25)通过若干第一加气流道孔(21)匹配连通,第二加气流道(12)与第二圆锥流道段(26)通过若干第二加气流道孔(22)匹配连通,且第二加气流道(12)靠近喷嘴(2)的外圆端部;

前述的第一圆锥流道段(25)和第二圆锥流道段(26)连通,连通后的内腔呈圆锥状,且第二圆锥流道段(26)的锥度小于第一圆锥流道段(25)的锥度,第二圆锥流道段(26)的长度小于第一圆锥流道段(25)的长度;

喷嘴(2)上设置喷嘴外螺纹段(23),喷嘴座(1)端面与喷嘴(2)接触位置设置喷嘴座螺纹连接段(15),使得喷嘴(2)与喷嘴座(1)端面实现贴合。

3.根据权利要求2所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:第一圆锥流道段(25)的长度范围为20mm‑30mm,第二圆锥流道段(26)的长度范围为10mm‑20mm;

第一圆锥流道段(25)和第二圆锥流道段(26)的锥度均设置在10°‑15°内;

第一加气流道孔(21)开设个数为三列18个,第二加气流道孔(22)开设个数为两列10个。

4.根据权利要求3所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:在喷嘴座(1)远离阀体(3)的一端开设贯通的喷嘴座检视孔(17),同样在喷嘴座(1)远离阀体(3)的一端开设贯通的喷嘴检视孔(27),喷嘴座检视孔(17)与喷嘴检视孔(27)匹配相通;

在喷嘴座检视孔(17)以及喷嘴检视孔(27)内均密封安装若干块透明玻璃(18)片,且在喷嘴座检视孔(17)孔口位置安装LED光源(19)。

5.根据权利要求4所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:阀体(3)内腔包括阀体大孔(32)和阀体小孔(31)两个部分,阀体小孔(31)靠近阀体的一端,阀体大孔(32)靠近阀体(3)的另一端,且阀体小孔(31)的孔径小于阀体大孔(32)的孔径,阀体大孔(32)与阀芯(7)接触位置设置与阀芯外锥面(71)匹配的阀体内孔锥面(33);

在阀体(3)嵌入喷嘴(2)的端部设置阀体螺纹段(34),在喷嘴(2)的另一端内孔壁设置喷嘴内螺纹段(24),阀体(3)伸入喷嘴(2)另一端内,阀体螺纹段(34)与喷嘴内螺纹段(24)匹配实现两者螺接。

6.根据权利要求5所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:压盖(5)内腔包括压盖大孔(51)和压盖小孔(52)两个部分,压盖大孔(51)靠近阀体(3),阀体大孔(32)外壁设置阀体台阶面(35),压盖大孔(51)套设在阀体台阶面(35)上,将压盖大孔(51)与阀体(3)贴合连接;

在压盖大孔(51)的圆周壁上开设油杯螺纹孔(54)。

7.根据权利要求6所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:阀芯(7)内开设阀芯内流道(73),在阀芯内流道(73)靠近阀芯外锥面(71)的圆周上对称开设两个阀芯进水孔(75),阀芯内流道(73)靠近阀芯(7)另一端的圆周上对称开设两个阀芯出水孔(74)。

8.根据权利要求7所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:阀芯(7)与阀芯(7)的活塞段(76)通过波形螺纹(77)段进行螺接。

9.根据权利要求8所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置,其特征在于:前述的活塞缸(8)包括进水接头(81)、缸体端盖(82)、缸体内孔(83)以及空气滤清器(84),阀芯的活塞段嵌设在活塞缸(8)的缸体内孔(83)中,进水接头(81)安装在活塞缸(8)靠近阀芯的位置,缸体端盖(82)覆设在活塞缸(8)的开口端,且缸体端盖(82)与活塞缸(8)螺接;在缸体端盖(82)的中心位置开设螺纹孔,螺纹孔内安装空气滤清器(84)。

10.一种基于权利要求9所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置的使用方法,其特征在于:具体包括以下:

通过气管接头(13)向混合喷嘴装置中通入高压气体,通过进水接头(81)向混合喷嘴装置中通入高压水,

当通过喷嘴检视孔(27)发现圆锥流道段内部出现弹状流时,调节丝杆(6)减小弹簧(4)的预紧力,阀芯进水孔(75)过流环隙变大,液体流量增大;

当通过喷嘴检视孔(27)发现圆锥流道段内部出现气泡流含量较低,调节丝杆(6)增大弹簧(4)的预紧力,阀芯进水孔(75)过流环隙变小,液体流量减小;

当发现喷嘴处出射射流发生较为强烈的雾化现象时候,减小第一加气流道孔(21)的进气量,增大第二加气流道孔(22)的进气量;

当发现喷嘴处出射射流集束性强,雾化程度小,冲蚀能力弱的时候,增大第一加气流道孔(21)的进气量,减小第二加气流道孔(22)的进气量。