CN104564065A - 一种新型旋转磨料水射流截齿 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型旋转磨料水射流截齿，包括刃尖体，截齿本体，以及能够与截齿本体配套安装的截齿座；截齿本体与截齿座通过内六角螺栓和弹性垫圈连接；截齿本体的前端设有刃尖体安装孔，并与刃尖体焊接；截齿本体内轴向设有截齿内腔；截齿本体侧壁设有相互平行且与截齿内腔相通的截齿磨料通道和截齿旋转水通道；截齿内腔后端焊接有垫子和喷嘴；截齿座设有相互平行的截齿座磨料通道、截齿座轴流水通道和截齿座旋转水通道；该截齿采用加旋射流的方式，高压水射流分别从轴向和切向进入截齿内腔的水室中，形成加旋水射流，加旋水射流，具有较强的卷吸作用，可使磨料更容易混入水射流，从而提高磨料水射流的冲蚀能力，有效地冲击煤岩。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨料水射流截齿，尤其是一种适用于采煤机、掘进机和凿岩机开采硬质煤岩的一种新型旋转磨料水射流截齿。
背景技术
传统截齿截割高硬度的煤岩时，普遍存在粉尘大、火花易致爆炸、截齿难以冷却、磨损大等问题，而采用高压水射流和普通镐型截齿联合破碎硬岩，可以有效地截割高硬度的煤岩，加快开采的速度。由于磨料水射流具有破岩效率高和工作效率高等优点，所以磨料水射流在高压水射流辅助截割煤岩方面应用较广。但是现有磨料水射流技术中，现有磨料水射流的卷吸作用比较差，使得磨料混合效果较差，难以提高磨料水射流的冲蚀能力，同时现有磨料旋转水射流较旋转水射冲击面积小。因此，需要研制一种新型旋转磨料水射流截齿。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型旋转磨料水射流截齿，以解决现有磨料水射流存在的磨料混合效果较差问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种新型旋转磨料水射流截齿，包括刃尖体，截齿本体，以及能够与截齿本体配套安装的截齿座；所述截齿本体与截齿座通过内六角螺栓和弹性垫圈连接；所述截齿本体的前端设有刃尖体安装孔，并与刃尖体焊接；所述截齿本体内轴向设有截齿内腔，所述截齿内腔与刃尖体的中心流道相通；所述截齿本体侧壁设有相互平行且与截齿内腔相通的截齿磨料通道和截齿旋转水通道；所述截齿内腔后端焊接有垫子和喷嘴；所述垫子与喷嘴将截齿本体尾端的截齿内腔分为水室和混合室；所述截齿座设有相互平行的截齿座磨料通道、截齿座轴流水通道和截齿座旋转水通道；所述截齿座磨料通道与截齿磨料通道连通；所述截齿轴流水通道通过垫子中心流道与截齿内腔连通；所述截齿座旋转水通道与截齿旋转水通道相通。
所述截齿内腔分为四段，由后向前依次变细；其中，位于后部的第一段和第二段腔体为直径不相等的圆柱形；第三段为逐渐收缩的漏斗状腔体；第四段为圆柱形管道，其直径与刃尖体中心流道的大直径相等。
所述垫子安装在第一段截齿内腔的后端；所述喷嘴焊接在第一段和第二段截齿内腔相接处；所述垫子与喷嘴之间为水室，第二段截齿内腔为混合室。
所述截齿座旋转水通道与所述水室相切并相通；所述截齿座轴流水通道对应所述水室的中心设置；所述截齿座磨料通道对应所述混合室设置。
本发明的有益效果是：一种新型旋转磨料水射流截齿，采用加旋射流的方式，高压水射流分别从轴向和切向进入截齿内腔的水室中，形成加旋水射流，加旋水射流，具有较强的卷吸作用，可使磨料更容易混入水射流，从而提高磨料水射流的冲蚀能力，同时轴向进入的高压水可以加强射流中心区的冲击作用，有效地冲击煤岩；可通过改变切向入流和轴向入流的流量比例，调节射流的旋转程度；可通过改变磨料的供给速度，改变射流的喷射性能，以适应不同的截割工况条件。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的一种新型旋转磨料水射流截齿的安装结构图。
图2是本发明的一种新型旋转磨料水射流截齿的局部剖分图。
图3是本发明的一种新型旋转磨料水射流截齿的安装结构左视剖分图。
图中，1.刃尖体，2.截齿本体，2-1.刃尖体安装孔，2-2.截齿磨料通道，2-3.截齿旋转水通道，2-4.截齿内腔，3.内六角螺栓，4.弹性垫圈，5.截齿座，5-1.截齿座磨料通道，5-2.截齿座轴流水通道，5-3.截齿座旋转水通道，6.垫子，7.喷嘴，8.O型密封圈。
具体实施方式
在附图中，一种新型旋转磨料水射流截齿，包括刃尖体1，截齿本体2，以及能够与截齿本体2配套安装的截齿座5；所述截齿本体2与截齿座5通过内六角螺栓3和弹性垫圈4连接；所述截齿本体2的前端设有刃尖体安装孔2-1，并与刃尖体1焊接；所述截齿本体2内轴向设有截齿内腔2-4，所述截齿内腔2-4与刃尖体1的中心流道相通；所述截齿本体2侧壁设有相互平行且与截齿内腔2-4相通的截齿磨料通道2-2和截齿旋转水通道2-3；所述截齿内腔2-4后端焊接有垫子6和喷嘴7；所述垫子6与喷嘴7将截齿本体2尾端的截齿内腔2-4分为水室和混合室；所述截齿座5设有相互平行的截齿座磨料通道5-1、截齿座轴流水通道5-2和截齿座旋转水通道5-3；所述截齿座磨料通道5-1与截齿磨料通道2-2连通；所述截齿轴流水通道5-2通过垫子6中心流道与截齿内腔2-4连通；所述截齿座旋转水通道5-3与截齿旋转水通道2-3连通。
所述截齿内腔2-4分为四段，由后向前依次变细；其中，位于后部的第一段和第二段腔体为直径不相等的圆柱形；第三段为逐渐收缩的漏斗状腔体；第四段为圆柱形管道，其直径与刃尖体1中心流道的大直径相等。
所述垫子6安装在第一段截齿内腔2-4的后端；所述喷嘴7焊接在第一段和第二段截齿内腔2-4相接处；所述垫子6与喷嘴7之间为水室，第二段截齿内腔2-4为混合室。
所述截齿座旋转水通道5-3与所述水室相切并相通，所述截齿座轴流水通道5-2对应所述水室的中心设置；所述截齿座磨料通道5-1对应所述混合室设置。
所述截齿本体2和截齿座5之间设有O型密封圈8，防止水流溢出。
本发明提出的一种新型旋转磨料水射流截齿采用加旋射流的方式，可使旋转射流有较强的卷吸作用，使磨料更容易混入水射流，从而提高磨料射流的冲蚀能力。在进行截割煤岩时，截齿座轴流水通道5-2和截齿座旋转水通道5-3同时通高压水，高压水通过通道进入截齿内腔2-4水室形成加旋水射流，由截齿座磨料通道5-1输送的磨料与加旋水射流在混合室中形成旋转磨料水射流，经刃尖体1加速喷出，有效地冲击煤岩，在煤岩上产生裂隙，减小截齿所受截割阻力，辅助截齿截割煤岩。在以上工作过程中，可通过分别改变切向入流和轴向入流的流量比例，以及磨料的供给速度对射流的旋转程度、喷射性能进行改变，以适应不同的截割工况条件。
Claims (4)
1.一种新型旋转磨料水射流截齿，包括刃尖体（1），截齿本体（2），以及能够与截齿本体（2）配套安装的截齿座（5）；所述截齿本体（2）与截齿座（5）通过内六角螺栓（3）和弹性垫圈（4）连接；所述截齿本体（2）的前端设有刃尖体安装孔（2-1），并与刃尖体（1）焊接；所述截齿本体（2）内轴向设有截齿内腔（2-4），所述截齿内腔（2-4）与刃尖体（1）的中心流道相通；其特征是：所述截齿本体（2）侧壁设有相互平行且与截齿内腔（2-4）相通的截齿磨料通道（2-2）和截齿旋转水通道（2-3）；所述截齿内腔（2-4）后端焊接有垫子（6）和喷嘴（7）；所述垫子（6）与喷嘴（7）将截齿本体（2）尾端的截齿内腔（2-4）分为水室和混合室；所述截齿座（5）设有相互平行的截齿座磨料通道（5-1）、截齿座轴流水通道（5-2）和截齿座旋转水通道（5-3）；所述截齿座磨料通道（5-1）与截齿磨料通道（2-2）连通；所述截齿轴流水通道（5-2）通过垫子（6）中心流道与截齿内腔（2-4）连通；所述截齿座旋转水通道（5-3）与截齿旋转水通道（2-3）连通。
2.根据权利要求1所述一种新型旋转磨料水射流截齿，其特征是：所述截齿内腔（2-4）分为四段，由后向前依次变细；其中，位于后部的第一段和第二段腔体为直径不相等的圆柱形；第三段为逐渐收缩的漏斗状腔体；第四段为圆柱形管道，其直径与刃尖体（1）中心流道的大直径相等。
3.根据权利要求1或2所述一种新型旋转磨料水射流截齿，其特征是：所述垫子（6）安装在第一段截齿内腔（2-4）的后端；所述喷嘴（7）焊接在第一段和第二段截齿内腔（2-4）相接处；所述垫子（6）与喷嘴（7）之间为水室，第二段截齿内腔（2-4）为混合室。
4.根据权利要求1所述一种新型旋转磨料水射流截齿，其特征是：所述截齿座旋转水通道（5-3）与所述水室相切并相通；所述截齿座轴流水通道（5-2）对应所述水室的中心设置；所述截齿座磨料通道（5-1）对应所述混合室设置。
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