一種混合式高壓射流噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合式高壓射流噴嘴，主要應(yīng)用于吸盤式挖泥船和耙吸式挖泥船中，為其提供尚壓射流。
【背景技術(shù)】
[0002]疏浚工程廣泛應(yīng)用于島礁、河流、湖泊、水庫(kù)、港口、航道等存積有大量沉積物的水域中，疏浚工程就是挖掘水下沉積物，通過(guò)疏浚的方法使港口、航道等水域的水深和寬度達(dá)到預(yù)定的要求。目前國(guó)內(nèi)外用于水下疏浚的工程機(jī)械主要是挖泥船，耙吸式挖泥船是目前運(yùn)用較廣泛的一種船型，現(xiàn)有的耙吸挖泥船一般都使用高壓水射流輔助耙頭挖掘，以提高挖掘深度和泥漿濃度，并降低挖掘阻力，吸盤式挖泥船則是另外一種以高壓射流技術(shù)為開(kāi)采方法的挖泥船。噴嘴的形狀和結(jié)構(gòu)直接影響高壓射流在噴嘴內(nèi)的能耗、射流面積以及射流沖擊力，目前較為流行的挖泥船噴嘴為直管噴嘴、錐形噴嘴和錐-直噴嘴。直管噴嘴盡管射流的方向一致性比較好，但流速分布不均勻；錐形噴嘴的出口流速高，但是射流方向非常散亂；錐-直噴嘴的流速大小和方向分布均較為均勻、射流能量集中，但是也存在著與上述兩種噴嘴共有的缺陷一一射流面積較小。
[0003]目前公開(kāi)的關(guān)于噴嘴的專利基本上都主要是針對(duì)岸上的清洗、切割和采礦等設(shè)備而設(shè)計(jì)的，針對(duì)水上挖泥船噴嘴研宄的主要還是集中在錐-直噴嘴和錐形噴嘴領(lǐng)域，如:專利CN203978412U公開(kāi)的一種錐直型噴嘴，其通孔后段為噴嘴集流段，前段為噴嘴加速段，噴嘴集流段為前窄后寬的空心圓臺(tái)，噴嘴加速段為空心圓柱的一種水力噴射器噴嘴。該噴嘴射流能量和沖擊力較強(qiáng)，抗沖蝕性能較好，然而它同樣存在著射流面積較小的缺陷；專利CN203822274U公開(kāi)了一種自激和它激脈沖射流噴嘴，為圓柱形噴嘴本體，所述圓柱形噴嘴本體內(nèi)腔依次形成噴嘴進(jìn)水孔、自激振蕩腔、下噴嘴孔，自激振蕩腔設(shè)有連通所述圓柱形噴嘴本體外部的它激腔孔。該噴嘴射流能量和沖擊力較強(qiáng)，然而其流速大小和方向分布的均勻性較差，射流面積較??；專利CN203081296U公開(kāi)了一種水力噴射多噴嘴徑向鉆孔裝置，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中前端射流噴嘴牽引力有限導(dǎo)致徑向鉆孔水平長(zhǎng)度短、鉆孔直徑較小的問(wèn)題，它射流能量和沖擊力強(qiáng)，但是射流面積卻很小。
[0004]上述幾種高壓射流噴嘴或射流面積較小或射流能量和沖擊力較小，均不能同時(shí)滿足射流面積大、射流沖擊力強(qiáng)的要求。對(duì)于非高壓射流噴嘴，尤其是扇形噴嘴，由于其特殊的噴嘴形狀，會(huì)產(chǎn)生平坦且均勻的扁平狀射流，這種射流的密集性比較好，沖擊力在射流面上分布也較為均勻，也就會(huì)產(chǎn)生較大的射流面積，但是其射流能量和沖擊力較小，單獨(dú)應(yīng)用于挖泥船就要使用加大壓力的泵組，這無(wú)疑增加了技術(shù)難度和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種混合式高壓射流噴嘴，該噴嘴射流面積大，射流沖擊力強(qiáng)。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是: 一種混合式高壓射流噴嘴，包括噴嘴體，其特征在于噴嘴體內(nèi)部開(kāi)設(shè)有相互獨(dú)立的錐直型流道和扇形流道，所述的錐直型流道包括依次相連的第一過(guò)渡孔、第一錐形進(jìn)液孔和圓柱形噴液孔依次，第一錐形進(jìn)液孔和圓柱形噴液孔同軸心，所述扇形流道包括依次相連的第二過(guò)渡孔、第二錐形進(jìn)液孔、圓柱形進(jìn)液孔和橢圓形噴液孔，所述第二錐形進(jìn)液孔、圓柱形進(jìn)液孔和橢圓形噴液孔同軸心，第一過(guò)渡孔和第二過(guò)渡孔組合成進(jìn)液口，圓柱形噴液孔和橢圓形噴液孔組合成混合出口，第一錐形進(jìn)液孔、第二錐形進(jìn)液孔和橢圓形噴液孔在液體流向方向上前寬后窄，所述圓柱形噴液孔和橢圓形噴液孔的軸線相交，其夾角為銳角。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的混合式高壓射流噴嘴應(yīng)用于吸盤式挖泥船和耙吸式挖泥船中，為其提供高壓射流。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一錐形進(jìn)液孔的錐角為15度。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述圓柱形噴液孔和橢圓形噴液孔的軸線夾角為11度。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的錐直型流道上的總體長(zhǎng)徑比為2?3。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述橢圓形噴液孔的出口端外側(cè)設(shè)有一段前窄后寬的圓錐面，所述圓錐面與橢圓形噴液孔同軸。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述錐直型流道的流量與扇形流道的流量比值是2/3。
[0013]發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:
1.液體分兩路進(jìn)入本發(fā)明的噴嘴，一路從第一過(guò)渡孔進(jìn)入錐直型流道，經(jīng)過(guò)第一錐形進(jìn)液孔后流速增大，然后進(jìn)入圓柱形噴液孔并噴出，液體在圓柱形噴液孔內(nèi)流速大小和方向分布均較為均勻、射流能量更加集中，沖擊力強(qiáng)；另一路從第二過(guò)渡孔進(jìn)入扇形流道，經(jīng)過(guò)第二錐形進(jìn)液孔流速增大，然后進(jìn)入圓柱形進(jìn)液孔，使得其流速大小和方向分布均較為均勻，最后在橢圓形噴液孔中噴出形成平坦且均勻的扁平狀射流，射流面積大。由于圓柱形噴液孔和橢圓形噴液孔的軸線具有夾角，且?jiàn)A角為銳角，所以液體從圓柱形噴液孔和橢圓形噴液孔噴出后會(huì)有一定程度的交叉匯合，匯合的部分的射流既能夠擁有大的射流面積又具有很好的沖擊力，其余部分的射流分別具有沖擊力強(qiáng)和射流面積大的優(yōu)點(diǎn)。
[0014]2.本發(fā)明采用錐形進(jìn)液孔代替單一的圓柱形進(jìn)液孔，一方面使得噴嘴出口獲得較大的射流能量和沖擊力，另一方面又可以節(jié)約部分材料。
[0015]3本發(fā)明所提供的噴嘴比目前射流挖泥船上廣泛應(yīng)用的噴嘴射流面積要大，因而在開(kāi)挖面積相同的情況下，可以減少噴嘴的數(shù)量，進(jìn)而降低了購(gòu)買和安裝費(fèi)用。
[0016]4.在橢圓形噴液孔的出口端外側(cè)開(kāi)設(shè)的圓錐面有助于約束和導(dǎo)向射流，防止射流面積過(guò)大而沖擊力不夠。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明中不包含第一過(guò)渡孔的錐直型流道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明中不包含第二過(guò)渡孔的扇形流道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1_錐直型流道；2_扇形流道；3_混合出口 ；4_第一過(guò)渡孔；5_第一錐形進(jìn)液孔；6_