一种谐振冲射喷嘴 技术领域
本实用新型属于一种与金刚石石油钻头配套使用的采用水流冲射方式的硬质合金喷嘴,主要用于石油开采或地址等钻探、钻井领域。
背景技术
常规与牙轮钻头等普通钻头配套使用的用于石材等切割冲洗的脉冲射流喷嘴,如中国专利局以公告号CN2094396U公开的《一种振荡脉冲射流喷嘴》,该喷嘴包括谐振腔、上撞面锥环面形腔壁、下撞面及连接圆角。这种喷嘴虽然具有可提高喷出液体的速度的作用,但采取主体整体成形,制造困难,成本高昂,不利于普及推广应用;
同时,中国专利局以公告号CN2299667Y公开了《一种分段式谐振脉冲射流喷嘴》,它是一种谐振腔为圆柱面,采用粉末冶金的办法,将喷嘴上下两端分别制造成型后,再粘接成为一个整体,它虽然解决了加工难的问题,但存在如下缺点:一是谐振腔在烧结过程中变形不易控制,烧结成型后腔体对称性差,很难进行精加工,所以精度往往较差;二是腔体为圆柱形,工作时不能形成谐振脉冲,因而冲射水流压力不高,达不到作用要求的效果,对岩体等的冲击力和破碎效果往往较差。
综上所述,现有的喷嘴没有很好地利用谐振冲射理论,不能形成高速水流,制造困难,使用不便,同时还存在未能有效提高金刚石钻头钻进效率,使金刚石钻头的使用寿命较短的缺点。
发明内容
本实用新型地目的在于克服现有技术的不足而提供一种能够形成高速水流,制造简单,使用方便的喷嘴,利用该喷嘴可有效提高金刚石钻头钻进效率,使金刚石钻头的使用寿命得以延长。
本实用新型的目的是这样实现的:
本实用新型是由上振段、下振段连接构成设有进水腔,前、后撞面及振荡腔和喷口的喷嘴本体,在上振段的内部形成振荡腔,下振段的内部形成进水腔,进水腔和振荡腔连通,上振段的端部为喷口,下振段的端部为进水口,其中上振段的内表面为准双曲面,形成准双曲面回转体的振荡腔。
其中,在喷口的外表面为内切多边形的梅花状;
在进水腔的外表面设置有外螺纹丝口。
本实用新型相比于现有技术有如下优点:
本实用新型改进了振荡腔的线形结构,使水流经喷嘴进入腔体后,在振荡腔的线型机理下,能更好地产生谐振水流,达到积聚能量,放大水流速度,使喷射水流速度更高、力度更大,对岩层的冲射破碎效果更好;从而在使用效果上显著提高金刚石钻头的钻进效率,并显著降低金刚石钻头的磨损,进而提高金刚石钻头的使用寿命;
其次,将喷嘴的上部与旋进工具连接处由原有的圆形改进成内切多边形的梅花状,更利于安装、拆卸;
另外,在喷嘴的下部设计了螺纹丝口,配合螺纹安装,增强了喷嘴与金刚石钻头的机械结合强度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的喷口的外表面图。
具体实施方式
本实用新型是由上振段3、下振段4连接构成设有进水腔5,前撞面7、后撞面8及振荡腔1和喷口2的喷嘴本体,在上振段3的内部形成振荡腔1,下振段4的内部形成进水腔5,进水腔5和振荡腔1连通,上振段3的端部为喷口2,下振段4的端部为进水口,其中上振段3的内表面为抛物线球面,形成抛物线球面回转体的振荡腔1,其中,在喷口2的外表面为内切多边形的梅花状,在进水腔的外表面设置有外螺纹丝口6。
本实用新型的工作原理是:采用不同曲面半径组成的曲面形振荡腔1,当连续的高压射流经喷嘴进水腔5进入振荡腔1内,压力波经腔室前撞面7反射到后撞面8并在其进口处的剪切层形成横向压力波;后撞面8反射波与向前运动的压力波初相相等,波腹、波峰形成谐振状态,并经多次反射振幅增强,在波腹处压力降至负值,此时流体发生急速蒸发;形成空化,从而产生脉冲射流;大大提高喷出流体的冲击力和对喷射对象的破碎效果。