CN220451956U - 一种喷雾发生器及超前钻机的冲洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷雾发生器，包括雾化腔体和喷嘴，雾化腔体通过喷嘴连接压力水入口，雾化腔体从喷嘴端向腔体中部，截面积逐渐增大；雾化腔体于远离喷嘴端还设有进气口和出气口。本实用新型还公开了一种超前钻机的冲洗装置，包括喷雾发生器，空气进通道和气雾出通道，空气进通道的两端分别连接压缩空气入口和雾化腔体的进气口，气雾出通道的两端分别连接雾化腔体的出气口和气雾出口。本实用新型的喷雾发生器及超前钻机的冲洗装置具有形成气雾效率高、节水环保和冲洗干净的特点。

Description

一种喷雾发生器及超前钻机的冲洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种掘进装置，具体是一种喷雾发生器及超前钻机的冲洗装置。

背景技术

超前钻机广泛应用于TBM（Tunnel Boring Machine隧道硬岩掘进机）施工过程中。超前钻机设置在TBM头部，在钻孔时会产生钻渣，需要及时把钻渣冲出来避免卡钻。目前一般使用气体或者水冲洗排渣。用气体冲洗常常灰尘弥漫，而用水冲洗又需要大量的水，耗费水资源。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种喷雾发生器及超前钻机的冲洗装置，解决现有技术中耗水量大、冲洗不干净等问题。

本实用新型的第一方面公开一种喷雾发生器，包括雾化腔体和喷嘴，所述雾化腔体通过所述喷嘴连接压力水入口，所述雾化腔体从喷嘴端向腔体中部，截面积逐渐增大；所述雾化腔体于远离喷嘴端还设有进气口和出气口。

进一步的，所述雾化腔体包括底面开口的斜圆锥腔和顶面开口的圆柱腔，两开口半径相等，组合在一起形成腔体。

进一步的，所述喷嘴和压力水入口设置于斜圆锥腔的顶部。

进一步的，所述雾化腔体的进气口和出气口设置于圆柱腔柱面的相对位置。

进一步的，所述进气口至出气口方向的轴线与所述喷嘴的轴线之间的夹角为锐角，喷嘴偏向于进气口。

进一步的，所述夹角为20-60°。

本实用新型的第二方面公开了一种超前钻机的冲洗装置，包括前述的喷雾发生器，还包括空气进通道和气雾出通道，所述空气进通道的两端分别连接压缩空气入口和雾化腔体的进气口，所述气雾出通道的两端分别连接雾化腔体的出气口和气雾出口。

进一步的，还包括高压水泵和高压气泵，所述高压水泵连接压力水入口，所述高压气泵连接压缩空气入口。

本实用新型的有益技术效果：

（1）喷雾发生器喷嘴出口局部扩容，压强减小，喷嘴形成的微小液滴更易分散。

（2）喷嘴发生器设置较大范围的空腔，喷嘴方向与压缩空气进气方向成锐角，易于压缩空气和微小液滴混合后形成气雾，并随气压运动，减少气雾液化。

（3）使用压缩空气与少量的水形成气雾冲洗可以达到排渣与降尘的效果。

（4）使用气雾冲洗只需使用更少的水，大幅度减少水源的需求。

（5）相比水冲洗，气雾冲洗只使用了少量的水，大幅度地减少了因钻机钻进时产生的到TBM刀盘处的排渣水，从而减少了刀盘处的清渣工作。

本实用新型的喷雾发生器及超前钻机的冲洗装置，具有形成气雾效率高、节水环保和冲洗干净的特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例喷雾发生器及冲洗装置正剖视图；

图2是本实用新型实施例喷雾发生器及冲洗装置左视图；

图3是本实用新型实施例喷雾发生器及冲洗装置斜视图。

附图标记说明：1-雾化腔体；2-喷嘴；3-压力水入口；4-空气进通道；5-气雾出通道；6-压缩空气入口；7-气雾出口；8-圆柱腔；9-斜圆锥腔；10-进气口；11-出气口。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

本实用新型实施例提供了一种喷雾发生器，如图1、图2和图3所示，包括喷雾腔体1和喷嘴2，压力水入口3通过喷嘴2连接喷雾腔体1，雾化腔体1从喷嘴2端向另一端，截面积逐渐增大。雾化腔体1还设有进气口10和出气口11。当压力水从压力水入口3进入后，通过喷嘴2形成微小液滴，继续向前运动，截面增大，压力减小，微小液滴与进气口10进来的压力气体在较大的腔体内混合形成气雾。

喷雾腔体1由顶面开口的圆柱腔8和底面开口的斜圆锥腔9组合而成，圆柱腔8的顶面和斜圆锥腔9的底面半径相等。圆柱腔8的开口顶面与斜圆锥腔9的开口底面连接在一起。进气口10和出气口11设置于圆柱腔8柱面的相对两端。

如图1所示，喷嘴2和压力水入口3设置于斜圆锥腔9的顶部，喷雾腔体1的进气口10至出气口11方向的轴线与喷嘴2的轴线之间的夹角α，α为锐角，喷嘴2偏向于进气口10。优选的，夹角α为20-60°。

采用斜圆锥腔和圆柱腔，以及设置夹角α的目的是为了易于气雾形成，减少液化。斜圆锥腔局部扩容，压强减少，圆柱腔形成较大范围的空间，夹角α使气雾流动更为顺畅，这些设计都有利于提高气雾形成的效率。

本实用新型实施例还提供了一种超前钻机的冲洗装置，包括前述的喷雾发生器，以及空气进通道4和气雾出通道5，空气进通道4的两端连接压缩空气入口6和雾化腔体1的进气口10，气雾出通道5的两端连接雾化腔体1的出气口11和气雾出口7。压缩空气可以通过空气进通道4进入喷雾发生器1，喷雾发生器1内产生的气雾可以通过气雾出通道5进入钻孔的底部。喷雾发生器1包括较大范围的腔体，并且喷嘴2局部扩容，压强减小，使从喷嘴2出来的微小液滴随空气进通道4进来的压缩空气混合形成气雾，然后通过气雾出通道5从气雾出口7进入钻孔底部来实现冲洗、排渣和降尘。

冲洗装置还包括高压水泵和高压气泵，高压水泵连接压力水入口3，为装置提过水源，高压气泵连接压缩空气入口6，为装置提供气源。

使用气雾冲洗可以使用更少的水来进行排渣与降尘，大幅度减少水源的需求。使用于竖井TBM时，因钻机位于TBM的刀盘上方，钻机打孔时排渣水会自然下落于TBM的刀盘上。使用气雾冲洗大幅度减少了钻机打孔时的排渣水量，使得TBM排渣更为容易。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种喷雾发生器，包括雾化腔体（1）和喷嘴（2），其特征在于：所述雾化腔体（1）通过所述喷嘴（2）连接压力水入口（3），所述雾化腔体（1）从喷嘴端向腔体中部，截面积逐渐增大；所述雾化腔体（1）于远离喷嘴端还设有进气口（10）和出气口（11）。

2.根据权利要求1所述的一种喷雾发生器，其特征在于：所述雾化腔体（1）包括底面开口的斜圆锥腔（9）和顶面开口的圆柱腔（8），两开口半径相等，组合在一起形成腔体。

3.根据权利要求2所述的一种喷雾发生器，其特征在于：所述喷嘴（2）和压力水入口（3）设置于斜圆锥腔（9）的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种喷雾发生器，其特征在于：所述雾化腔体（1）的进气口（10）和出气口（11）设置于圆柱腔（8）柱面的相对位置。

5.根据权利要求4所述的一种喷雾发生器，其特征在于：所述进气口（10）至出气口（11）方向的轴线与所述喷嘴（2）的轴线之间的夹角为锐角，喷嘴（2）偏向于进气口（10）。

6.根据权利要求5所述的一种喷雾发生器，其特征在于：所述夹角为20-60°。

7.一种超前钻机的冲洗装置，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的喷雾发生器，还包括空气进通道（4）和气雾出通道（5），所述空气进通道（4）的两端分别连接压缩空气入口（6）和雾化腔体（1）的进气口（10），所述气雾出通道（5）的两端分别连接雾化腔体（1）的出气口（11）和气雾出口（7）。

8.根据权利要求7所述的一种超前钻机的冲洗装置，其特征在于：还包括高压水泵和高压气泵，所述高压水泵连接压力水入口（3），所述高压气泵连接压缩空气入口（6）。