[發明專利]噴嘴及其制作方法

在審

• 申請號: 202011056029.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114310686A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 胡勝勇;于廣剛;孔凡楠;王文濤;張曦宇;楊雨瀟;王文鋼;張沂軒;劉天琦;李娟娟;里清揚;楊昕;冷冰;王磊;羅軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B24C5/04
• 分類號: B24C5/04;B24C1/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓嫚嫚;趙燕力

本發明提供了一種噴嘴及其制作方法，該噴嘴包括：外鋼筒、襯套管、加旋柱體和噴射芯管，所述襯套管固設于所述外鋼筒內；所述加旋柱體和所述噴射芯管均固設于所述襯套管內，所述噴射芯管和所述加旋柱體沿所述襯套管的軸向分布且相抵接，所述噴射芯管設有芯管孔，所述加旋柱體設有用于形成旋流的螺旋導槽，所述螺旋導槽與所述芯管孔連通；所述噴射液依次經過所述螺旋導槽和所述芯管孔向外噴射。通過本發明，緩解了使用磨料溶液作為射流介質的情況下，形成圓錐體噴射的散射流體形態的難度較大的技術問題。

技術領域

本發明涉及射孔噴嘴技術領域，尤其涉及一種噴嘴及其制作方法。

背景技術

為實現噴嘴出口端形成圓錐體噴射的散射旋流形態，可有多種方式設計，例如：第一種方式為噴嘴前端開多孔，并通過前端布孔角度使噴嘴前端結構與后端間隙連接并旋轉，來獲得散射旋流體；第二種方式為噴嘴前端開一個孔，噴嘴外部無旋轉機構，只在噴嘴內部增加旋流導槽，來獲得噴出流體的加旋散射形態。這兩種方式均可以在純水作為射流介質的高壓水射流條件下實現。

在工業應用中，進行物體切割、破碎等需求時，純水作為射流介質容易出現能量不足以完成上述任務的情況，為獲得更大噴射能量，需要提高噴射壓力，比如切割鋼板的純水介質的超高噴射壓力可達到200MPa，這樣對泵注設備的要求更高，應用成本昂貴。

磨料溶液作為射流介質，來實現物體的切割和破碎，會大大降低泵注壓力及泵注設備的要求，如石英砂與水的混合磨料溶液作為射流介質的水刀技術，可實現低于30MPa泵壓下對鋼板的有效切割。

采用磨料溶液作為射流介質的水刀噴嘴，噴射的射流形態通常為直線射流，未能形成圓錐體噴射的散射流體形態，無圓錐面的散射切割能力。上述兩種方式可提供散射切割能力的噴嘴，如果使用磨料溶液作為射流介質，在很短時間內，噴嘴會出現嚴重磨損、報廢，并且噴嘴也易被磨料所堵塞，使用壽命大大縮減。

形成圓錐體噴射的散射流體形態的噴嘴，使用磨料溶液作為射流介質的情況下，噴嘴的使用壽命較短。因此，現有技術中存在使用磨料溶液作為射流介質的情況下，形成圓錐體噴射的散射流體形態的難度較大的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種噴嘴及其制作方法，以緩解使用磨料溶液作為射流介質的情況下，形成圓錐體噴射的散射流體形態的難度較大的技術問題。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

本發明提供一種噴嘴，包括：外鋼筒、襯套管、加旋柱體和噴射芯管，所述襯套管固設于所述外鋼筒內；所述加旋柱體和所述噴射芯管均固設于所述襯套管內，所述噴射芯管和所述加旋柱體沿所述襯套管的軸向分布且相抵接，所述噴射芯管設有芯管孔，所述加旋柱體設有用于形成旋流的螺旋導槽，所述螺旋導槽與所述芯管孔連通；所述噴射液依次經過所述螺旋導槽和所述芯管孔向外噴射。

在優選的實施方式中，所述襯套管與所述加旋柱體均采用硬質合金材料，所述噴射芯管采用金剛石聚晶材料。

在優選的實施方式中，所述襯套管與所述加旋柱體所采用的硬質合金材料包含碳化鎢。

在優選的實施方式中，所述加旋柱體與所述襯套管之間燒結連接。

在優選的實施方式中，所述加旋柱體的側壁設有凹槽，所述襯套管的內壁設有凸塊，所述凸塊嵌設于所述凹槽中。

在優選的實施方式中，所述加旋柱體設有與芯管孔連通的中心通孔。

在優選的實施方式中，所述噴射芯管與所述襯套管之間膠結連接。

在優選的實施方式中，所述芯管孔包括圓錐孔段和圓柱孔段，所述圓柱孔段連接于所述圓錐孔段的背離所述加旋柱體的一端，所述圓錐孔段的內徑，沿所述加旋柱體指向所述噴射芯管的方向逐漸縮小。