CN104858077A - 一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，包括喷嘴座和设置在所述喷嘴座内的喷嘴体，喷嘴体内设置有喷嘴芯，喷嘴芯和喷嘴体的内壁围成涡流腔室，喷嘴芯外壁上设置有沿其长度方向延伸的螺旋形凹槽，螺旋形凹槽与喷嘴体内壁之间形成用于将喷嘴座的进水口进入的水输送至所述涡流腔室的螺旋形水道，喷嘴体远离喷嘴芯的一端开设有用于将涡流腔室内的水雾化喷出的雾化喷射孔道。该雾化式喷嘴采用旋转式与离心式相结合的射流原理，靠液体的高速射流并在负压作用下吸入空气使自身雾化，最终喷射的锥形实心雾幕锥角大，且喷射流速较大，有效射程远，雾体的密度大，一般情况下煤尘很难穿过雾幕，灭尘、降温效果理想，且不易堵塞，使用寿命长。

Description

一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴

技术领域

本发明涉及一种喷嘴，具体是涉及一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴。

背景技术

由于煤矿开采截割设备执行终端如采煤机滚筒、掘进机截割头等在开采中产生大量粉尘，工作环境非常恶劣，为了降低割煤过程中的粉尘、瓦斯浓度和防止截割中火花的产生及降低截齿工作温度等，保护矿工的身体健康和维持煤矿安全生产，目前我国主要防尘措施是靠喷雾降尘，而喷嘴作为喷雾降尘最基本的元件，其雾化能力直接决定了喷雾降尘的效果。但在井下实际开采时，喷嘴喷出的水多为柱状，非常集中，雾化效果极差，根本起不到预期的要求效果，严重威胁到矿井的安全生产及矿工的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴。该雾化式喷嘴采用旋转式与离心式相结合的射流原理，靠液体的高速射流并在负压作用下吸入空气使自身雾化，最终喷射的锥形实心雾幕锥角大，且喷射流速较大，有效射程远，雾体的密度大，一般情况下煤尘很难穿过雾幕，灭尘、降温效果理想，且不易堵塞，使用寿命长。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：包括喷嘴座和设置在所述喷嘴座内的喷嘴体，所述喷嘴体内设置有喷嘴芯，所述喷嘴芯和喷嘴体的内壁围成涡流腔室，所述喷嘴芯外壁上设置有沿其长度方向延伸的螺旋形凹槽，所述螺旋形凹槽与喷嘴体内壁之间形成用于将所述喷嘴座进水口进入的水输送至所述涡流腔室的螺旋形水道，所述喷嘴体远离喷嘴芯的一端开设有用于将所述涡流腔室内的水雾化喷出的雾化喷射孔道。

上述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述雾化喷射孔道包括缩径段、扩径段以及用于连接所述缩径段和扩径段的连接段，所述缩径段与涡流腔室相通，所述缩径段的大口端朝向所述涡流腔室，所述缩径段的小口端与所述连接段相连接，所述扩径段的小口端与所述连接段相连接，所述扩径段的大口端朝向喷嘴体的外侧，所述缩径段小口端的孔径和所述扩径段小口端的孔径均与所述连接段的孔径相同。

上述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴座上安装有从其中部穿过的U型卡，所述喷嘴体的外壁上开设有供所述U型卡穿过的环形定位凹槽。

上述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴座上且与所述雾化喷射孔道邻接的一端面上开设有内小外大的圆锥形凹陷，所述喷嘴体的外壁上开设有供拆卸工具沿圆锥形凹陷内壁伸入以将喷嘴体撬起的环形拆卸凹槽。

上述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴体靠近所述喷嘴座进水口的外壁上开设有环形密封凹槽，所述环形密封凹槽内设置有密封圈。

上述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴体靠近所述喷嘴座进水口的一端的内侧壁上开设有用于与喷嘴芯连接的内螺纹。

上述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴体的内侧壁上设置有用于定位所述喷嘴芯安装位置的第一限位凸台，所述喷嘴芯的外侧壁上设置有用于与所述第一限位凸台接触配合的第二限位凸台。

上述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述螺旋形凹槽的数量为两个，两个所述螺旋形凹槽关于所述喷嘴芯的中心轴线相对称。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计新颖合理。

2、本发明通过使从喷嘴座进水口进入的高压水流由所述螺旋形水道进入涡流腔室，通过螺旋形水道的螺旋作用，使得高压水流在所述涡流腔室内产生高速螺旋涡流，再经过雾化喷射孔道雾化喷出，通过雾化喷射孔道的增速作用、吸入空气对水的破碎和增加喷射水锥角的作用，有效的提高了雾化效果。

3、本发明通过设置穿过喷嘴座且穿过所述环形定位凹槽的U型卡，有效实现了将喷嘴体固定在喷嘴座的内部，并且通过设置环形拆卸凹槽，能够方便将喷嘴体从喷嘴座上快速的拆卸下来。

4、本发明通过在所述喷嘴体外壁上开设环形密封凹槽，且在所述环形密封凹槽内设置有密封圈。这样能够确保从喷嘴座的进水口进入的水全部进入螺旋形凹槽内，避免水渗入喷嘴体与喷嘴座之间而造成压力泄漏。

5、本发明通过将喷嘴芯与喷嘴体螺纹连接，一方面能够实现喷嘴芯与喷嘴体快速有效的连接和拆卸，另一方面，喷嘴芯与喷嘴体之间的螺纹连接还能够有效的阻止从喷嘴座进入的水渗入喷嘴芯与喷嘴体之间，起到一定的密封作用。

6、本发明通过在所述喷嘴体的内侧壁上设置第一限位凸台，在所述喷嘴芯的外侧壁上设置第二限位凸台。通过第一限位凸台和第二限位凸台，能够有效确保喷嘴芯伸入喷嘴体的长度，使喷嘴芯的安装位置准确，避免喷嘴芯伸入喷嘴体的长度过大而造成涡流腔室空间过小进而使水在涡流腔室内涡旋效果不明显，进而影响雾化效果。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明喷嘴体的结构示意图。

图3为本发明喷嘴座的结构示意图。

图4为本发明喷嘴芯的结构示意图。

附图标记说明:

1—喷嘴座；           1-1—进水口；         1-2—圆锥形凹陷；

1-3—U型卡安装孔；    2—喷嘴体；           2-1—环形定位凹槽；

2-2—环形拆卸凹槽；   2-3—环形密封凹槽；   2-4—内螺纹；

2-5—第一限位凸台；   3—雾化喷射孔道；     3-1—缩径段；

3-2—连接段；         3-3—扩径段；         4—喷嘴芯；

4-1—螺旋形凹槽；     4-2—第二限位凸台；   5—涡流腔室；

6—U型卡；            7—密封圈。

具体实施方式

如图1所示的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，包括喷嘴座1和设置在所述喷嘴座1内的喷嘴体2，所述喷嘴体2内设置有喷嘴芯4，所述喷嘴芯4和喷嘴体2的内壁围成涡流腔室5，所述喷嘴芯4外壁上设置有沿其长度方向延伸的螺旋形凹槽4-1，所述螺旋形凹槽4-1与喷嘴体2内壁之间形成用于将所述喷嘴座1进水口1-1进入的水输送至所述涡流腔室5的螺旋形水道，所述喷嘴体2远离喷嘴芯4的一端开设有用于将所述涡流腔室5内的水雾化喷出的雾化喷射孔道3。

如图2所示，所述雾化喷射孔道3包括缩径段3-1、扩径段3-3以及用于连接所述缩径段3-1和扩径段3-3的连接段3-2，所述缩径段3-1与涡流腔室5相通，所述缩径段3-1的大口端朝向所述涡流腔室5，所述缩径段3-1的小口端与所述连接段3-2相连接，所述扩径段3-3的小口端与所述连接段3-2相连接，所述扩径段3-3的大口端朝向喷嘴体2的外侧，所述缩径段3-1小口端的孔径和所述扩径段3-3小口端的孔径均与所述连接段3-2的孔径相同。

本实施例中，该雾化式喷嘴在使用时，从喷嘴座1进水口1-1进入的高压水流通过所述螺旋形水道进入涡流腔室5，并在所述涡流腔室5内产生高速螺旋涡流，再经过雾化喷射孔道3雾化喷出，高速螺旋涡流在所述雾化喷射孔道3内雾化喷出的过程是：所述涡流腔室5内的高速螺旋涡流先进入缩径段3-1，再经过孔径缩小的连接段3-2使水的流速加快，然后由扩径段3-3呈螺旋形喷出，水从扩径段3-3喷出后形成负压区进而使负压区周侧的空气补入到所述负压区，并且补入的空气和喷出的水的混合速度明显增强，补入的空气和喷出的水形成的气液两相混合物也呈螺旋形喷出，但是，所述气液两相混合物中空气的螺旋旋转速度与水的螺旋旋转速度不一致，且对水的螺旋旋转速度具有牵制作用，进而使得所述气液两相混合物的锥角增大，同时由于气液两相混合物中空气的螺旋旋转速度与水的螺旋旋转速度之间的速度差会使水破碎的更细，加之在涡流腔室5内产生的高速螺旋涡流通过扩径段3-3后也有向圆周扩散的惯性，由于离心力的作用所述气液两相混合物会产生液膜，进一步促使液相破碎得更细，使得实心雾幕的锥角更大，因此雾化效果显著提高。

本实施例中，该雾化式喷嘴采用旋转式与离心式相结合的射流原理，靠液体的高速射流并在负压作用下吸入空气使自身雾化，最终喷射的锥形实心雾幕锥角大于55°，且流速较大，有效射程远，雾体的密度大，一般情况下煤尘很难穿过雾幕，灭尘、降温效果理想，且不易堵塞，使用寿命长。

结合图1和图2，所述喷嘴座1上安装有从其中部穿过的U型卡6，所述喷嘴体2的外壁上开设有供所述U型卡6穿过的环形定位凹槽2-1。

本实施例中，通过设置穿过喷嘴座1且穿过所述环形定位凹槽2-1的U型卡6，有效实现了将喷嘴体2固定在喷嘴座1的内部，并且方便了拆卸。结合图3所示，所述喷嘴座1上开设有供所述U型卡6穿过且两两对应的四个U型卡安装孔1-3。

结合图1和图2，所述喷嘴座1上且与所述雾化喷射孔道3邻接的一端面上开设有内小外大的圆锥形凹陷1-2，所述喷嘴体2上且与所述圆锥形凹陷1-2相对应的外壁上开设有供拆卸工具沿圆锥形凹陷1-2内壁伸入以将喷嘴体2撬起的环形拆卸凹槽2-2。

本实施例中，为了方便将喷嘴体2从喷嘴座1上拆卸下来，首先先卸下所述U型卡6，然后通过拆卸工具比如工具刀沿圆锥形凹陷1-2内壁伸入环形拆卸凹槽2-2进而将喷嘴体2撬起，实现了喷嘴体2的快速拆卸。

如图1所示，所述喷嘴体2靠近所述喷嘴座1进水口1-1的外壁上开设有环形密封凹槽2-3，所述环形密封凹槽2-3内设置有密封圈7。这样能够确保从喷嘴座1的进水口1-1进入的水全部进入螺旋形凹槽4-1内，避免水渗入喷嘴体2与喷嘴座1之间而造成压力泄漏。

如图2所示，所述喷嘴体2靠近所述喷嘴座1进水口1-1的一端的内侧壁上开设有用于与喷嘴芯4连接的内螺纹2-4。通过将喷嘴芯4与喷嘴体2螺纹连接，一方面能够实现喷嘴芯4与喷嘴体2快速有效的连接和拆卸，另一方面，喷嘴芯4与喷嘴体2之间的螺纹连接还能够有效的阻止从喷嘴座1进入的水渗入喷嘴芯4与喷嘴体2之间，起到一定的密封作用。

结合图1、图2和图4，所述喷嘴体2的内侧壁上设置有用于定位所述喷嘴芯4安装位置的第一限位凸台2-5，所述喷嘴芯4的外侧壁上设置有用于与所述第一限位凸台2-5接触配合的第二限位凸台4-2。通过第一限位凸台2-5和第二限位凸台4-2，能够有效确保喷嘴芯4伸入喷嘴体2的长度，使喷嘴芯4的安装位置准确，避免喷嘴芯4伸入喷嘴体2的长度过大而造成涡流腔室5空间过小进而使水在涡流腔室5内涡旋效果不明显，进而影响雾化效果。

如图4所示，所述螺旋形凹槽4-1的数量为两个，两个所述螺旋形凹槽4-1关于所述喷嘴芯4的中心轴线相对称。通过设置两个螺旋形凹槽4-1，能够增加进水量，提高该喷头的喷水量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：包括喷嘴座(1)和设置在所述喷嘴座(1)内的喷嘴体(2)，所述喷嘴体(2)内设置有喷嘴芯(4)，所述喷嘴芯(4)和喷嘴体(2)的内壁围成涡流腔室(5)，所述喷嘴芯(4)外壁上设置有沿其长度方向延伸的螺旋形凹槽(4-1)，所述螺旋形凹槽(4-1)与喷嘴体(2)内壁之间形成用于将所述喷嘴座(1)进水口(1-1)进入的水输送至所述涡流腔室(5)的螺旋形水道，所述喷嘴体(2)远离喷嘴芯(4)的一端开设有用于将所述涡流腔室(5)内的水雾化喷出的雾化喷射孔道(3)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述雾化喷射孔道(3)包括缩径段(3-1)、扩径段(3-3)以及用于连接所述缩径段(3-1)和扩径段(3-3)的连接段(3-2)，所述缩径段(3-1)与涡流腔室(5)相通，所述缩径段(3-1)的大口端朝向所述涡流腔室(5)，所述缩径段(3-1)的小口端与所述连接段(3-2)相连接，所述扩径段(3-3)的小口端与所述连接段(3-2)相连接，所述扩径段(3-3)的大口端朝向喷嘴体(2)的外侧，所述缩径段(3-1)小口端的孔径和所述扩径段(3-3)小口端的孔径均与所述连接段(3-2)的孔径相同。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴座(1)上安装有从其中部穿过的U型卡(6)，所述喷嘴体(2)的外壁上开设有供所述U型卡(6)穿过的环形定位凹槽(2-1)。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴座(1)上且与所述雾化喷射孔道(3)邻接的一端面上开设有内小外大的圆锥形凹陷(1-2)，所述喷嘴体(2)的外壁上开设有供拆卸工具沿圆锥形凹陷(1-2)内壁伸入以将喷嘴体(2)撬起的环形拆卸凹槽(2-2)。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴体(2)靠近所述喷嘴座(1)进水口(1-1)的外壁上开设有环形密封凹槽(2-3)，所述环形密封凹槽(2-3)内设置有密封圈(7)。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴体(2)靠近所述喷嘴座(1)进水口(1-1)的一端的内侧壁上开设有用于与喷嘴芯(4)连接的内螺纹(2-4)。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述喷嘴体(2)的内侧壁上设置有用于定位所述喷嘴芯(4)安装位置的第一限位凸台(2-5)，所述喷嘴芯(4)的外侧壁上设置有用于与所述第一限位凸台(2-5)接触配合的第二限位凸台(4-2)。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿截割设备用雾化式喷嘴，其特征在于：所述螺旋形凹槽(4-1)的数量为两个，两个所述螺旋形凹槽(4-1)关于所述喷嘴芯(4)的中心轴线相对称。