RU2171718C2 - Method of nozzle head sealing - Google Patents
Method of nozzle head sealing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171718C2 RU2171718C2 RU99124049/12A RU99124049A RU2171718C2 RU 2171718 C2 RU2171718 C2 RU 2171718C2 RU 99124049/12 A RU99124049/12 A RU 99124049/12A RU 99124049 A RU99124049 A RU 99124049A RU 2171718 C2 RU2171718 C2 RU 2171718C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- seal
- deformation
- jet
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области станкостроения, в частности к гидравлическим машинам, и может быть использовано, например, при конструировании рабочих головок гидрорезных устройств для получения малорасходящихся тонких режущих сверхзвуковых струй жидкости высокого давления. The invention relates to the field of machine tools, in particular to hydraulic machines, and can be used, for example, in the design of the working heads of hydraulic cutting devices to produce low-dispersing thin cutting supersonic jets of high-pressure liquid.
Известен способ герметизации сопла для получения режущей струи жидкости (см. АС N 942806, опубл. 15.07.82, бюл. N 26, МПК6 В 05 В 1/02), заключающийся в установке во втулку-уплотнитель вкладыша из износостойкого материала, выполненного с наружной конусной поверхностью 40o. Конусную втулку-уплотнитель из мягкого металла устанавливают в соосное торцевое отверстие держателя той же конусности. После этого держатель навинчивают на штуцер. При этом верхний торец втулки-уплотнителя беззазорно прижимается к сферическому торцу штуцера, а втулка-уплотнитель - к конусной поверхности держателя. Высоконапорная струя жидкости, подаваемая через центральный канал штуцера, преодолевая зазор между сферическим торцем штуцера и коническим торцем центрального отверстия вкладыша, герметично и надежно уплотняет вкладыш по втулке-уплотнителе.A known method of sealing the nozzle to obtain a cutting jet of liquid (see AC N 942806, publ. 15.07.82, bull. N 26, IPC 6 V 05 1/02), which consists in installing a liner made of wear-resistant material made in the seal sleeve with an outer conical surface of 40 o . A soft metal conical seal sleeve is installed in the coaxial end hole of the holder of the same taper. After that, the holder is screwed onto the fitting. In this case, the upper end of the seal sleeve is pressed against the spherical end face of the nozzle, and the seal sleeve is pressed against the conical surface of the holder. A high-pressure liquid stream supplied through the central channel of the nozzle, overcoming the gap between the spherical end face of the nozzle and the conical end of the central hole of the liner, tightly and reliably seals the liner along the seal sleeve.
Недостатками известного способа герметизации сопла для получения режущей струи жидкости являются:
малая устойчивость струи на выходе из соплового отверстия, формирующего сверхзвуковую режущую струю жидкости с повышенными свойствами (высоким удельным давлением на обрабатываемую поверхность при минимальных энергозатратах);
дороговизна процесса селективной притирки всей наружной конической поверхности износостойкого вкладыша в посадочном отверстии втулки, так как в противном случае величина максимального рабочего давления жидкости будет определятся прочностью материала вкладыша на разрыв, а не на сжатие.The disadvantages of the known method of sealing the nozzle to obtain a cutting jet of liquid are:
low stability of the jet at the exit from the nozzle orifice, which forms a supersonic cutting liquid jet with enhanced properties (high specific pressure on the treated surface with minimal energy consumption);
the high cost of the process of selective grinding of the entire outer conical surface of the wear-resistant liner in the bore of the sleeve, since otherwise the maximum working pressure of the liquid will be determined by the tensile strength of the liner material, and not by compression.
Струя с повышенными режущими свойствами - это струя, покидающая сопло с минимальным углом ее раскрытия в свободном воздушном пространстве, при этом параметры, влияющие на угол раскрытия струи, множественны и основные из них следующие: уровень начальной турбулизированности потока жидкости, подводимой к соплу (чем он меньше, тем качественнее струя на выходе), геометрия и качество изготовления центрального канала сопла (обеспечивающие минимальную турбулизацию в потоке жидкости), уровень рабочего давления жидкости, от которого зависит скорость истечения струи (больше или меньше скорости звука, что существенно сказывается на внешней геометрии истекающей струи). A jet with enhanced cutting properties is a jet leaving the nozzle with a minimum angle of its opening in free air space, while the parameters affecting the angle of the jet are multiple and the main ones are as follows: the level of initial turbulization of the fluid flow supplied to the nozzle (than it the smaller the better the jet at the exit), the geometry and manufacturing quality of the central nozzle channel (providing minimal turbulization in the fluid flow), the level of the working fluid pressure, on which it will soon depend the velocity of the jet (more or less than the speed of sound, which significantly affects the external geometry of the jet).
На сегодня не существует единого мнения относительно механизмов распада струй высокого давления, а также не существует общей математической зависимости для определения длины начального цилиндрического участка струи (чем она больше, тем устойчивее струя), поэтому в каждом конкретном случае необходимо находить ее экспериментально. Today, there is no consensus on the decay mechanisms of high-pressure jets, and there is no general mathematical dependence for determining the length of the initial cylindrical section of the jet (the larger it is, the more stable the jet), therefore, in each case it is necessary to find it experimentally.
В известном способе получить высокоустойчивую в открытом воздушном пространстве струю возможно лишь для больших номинальных диаметров струи (по крайней мере больше одного миллиметра) и дозвуковых скоростей истечения жидкости (т. е. для рабочих давлений жидкости меньше 60 МПа), когда предыстория потока жидкости до ее появления на входном торце сопла в торможение приграничной части потока (в его поперечном сечении) и его турбулизацию в сравнении с полем скоростей основной осевой части потока не столь существенна. Для сверхзвуковых струй малого диаметра (35...300 мкм) беззазорное поджатие сферического торца штуцера к торцу втулки-уплотнителя катастрофично сказывается на параметрах устойчивости струи, а значит и на ее режущей способности, так как реализует наличие зазоров и ступенчатых переходов перед входом потока жидкости в сопло (вследствие его глубокого возмущения на таких элементах)
Известен способ герметизации соплового насадка режущей головки (АС N 597427, опубл. 15.03.78, бюл. N 10, МПК6 В 05 В 1/02) для получения высоконапорной струи, заключающийся в установке в корпус держателя, в котором размещают последовательно и соосно в контакте друг с другом сопло с наружной конической поверхностью, деформируемый уплотнитель и вкладыш с выполненными в них центральными каналами с последующим деформированием уплотнителя. Канал уплотнителя выполняют переменного сечения. В канале уплотнителя располагают двухступенчатый вкладыш с коническим торцевым выступом на конце. Между торцами держателя и вкладыша устанавливают регулировочную шайбу. Вкладыш меньшим диаметром располагают в держателе, а большим - в корпусе. Деформирование уплотнителя осуществляют за счет приложения осевой нагрузки через вкладыш, при этом подбор конкретной толщины регулировочной шайбы обеспечивает герметичность стыковки при номинальном уровне рабочего давления жидкости - с одной стороны, а с другой - появление зазора и ступенчатых переходов между торцем входного отверстия сопла и выходным торцем центрального канала вкладыша.In the known method, it is possible to obtain a highly stable jet in open air space only for large nominal jet diameters (at least more than one millimeter) and subsonic fluid flow rates (i.e., for working fluid pressures less than 60 MPa), when the background of the fluid flow to it the appearance at the inlet end of the nozzle during braking of the border part of the stream (in its cross section) and its turbulization in comparison with the velocity field of the main axial part of the stream is not so significant. For supersonic jets of small diameter (35 ... 300 μm), the gap-free pressing of the spherical end face of the nozzle to the end of the seal sleeve has a catastrophic effect on the stability parameters of the jet, and therefore on its cutting ability, since it implements gaps and step transitions in front of the fluid inlet into the nozzle (due to its deep perturbation on such elements)
A known method of sealing the nozzle nozzle of the cutting head (AC N 597427, publ. 15.03.78, bull. N 10, IPC 6 V 05 1/02) to obtain a high-pressure jet, which consists in installing the holder in the housing, which is placed sequentially and coaxially in contact with each other, a nozzle with an outer conical surface, a deformable sealant and an insert with central channels formed therein, followed by deformation of the sealant. The channel seal perform a variable cross-section. A two-stage insert with a tapered end protrusion at the end is located in the seal channel. An adjusting washer is installed between the ends of the holder and the insert. The liner with a smaller diameter is placed in the holder, and a larger one in the case. The deformation of the sealant is carried out by applying axial load through the liner, while the selection of a specific thickness of the adjusting washer ensures the tightness of the joint at the nominal level of the working fluid pressure, on the one hand, and on the other, the appearance of a gap and step transitions between the end of the nozzle inlet and the outlet end of the central liner channel.
Недостатками известного способа герметизации соплового насадка режущей головки для получения режущей струи жидкости являются:
дороговизна процесса селективной притирки всей наружной конической поверхности износостойкого сопла в посадочном отверстии держателя, так как в противном случае величину максимального рабочего давления жидкости будет определять прочность материала сопла на разрыв, а не на сжатие (которая существенно выше);
невозможность получения высокоустойчивой струи на выходе из соплового отверстия малого диаметра, формирующего сверхзвуковую режущую струю жидкости с повышенными свойствами (высоким удельным давлением на обрабатываемую поверхность при минимальных энергозатратах), так как конический торцевой выступ на конце вкладыша, введенный в отверстие уплотнителя с зазором относительно торцевого сечения сопла, обеспечивает дополнительную турбулизацию потока жидкости перед ее входом в сопло, что и расширяет угол раскрытия струи в свободном воздушном пространстве;
относительно малая величина возможного максимального рабочего давления жидкости в сопловом насадке, которая ограничена упруго-пластическими характеристиками материала неметаллического уплотнителя (повышенное рабочее давление, обжимая дополнительно уплотнитель, размещенный в незамкнутом пространстве, реализует условия прорыва жидкости в сторону вкладыша);
Задачей изобретения является повышение рабочего давления жидкости в сопле при одновременном увеличении режущих свойств струи за счет уменьшения уровня турбулентности и кавитационных явлений в поперечном сечении потока жидкости, подводимой непосредственно к поперечному сечению входного отверстия сопла.The disadvantages of the known method of sealing the nozzle nozzle of the cutting head to obtain a cutting jet of liquid are:
the high cost of the process of selective grinding of the entire outer conical surface of the wear-resistant nozzle in the mounting hole of the holder, since otherwise the maximum working pressure of the liquid will determine the tensile strength of the nozzle material, and not compressive (which is much higher);
the impossibility of obtaining a highly stable jet at the exit from the nozzle hole of small diameter, forming a supersonic cutting liquid jet with enhanced properties (high specific pressure on the surface being treated at minimal energy consumption), since the conical end protrusion at the end of the liner is inserted into the seal hole with a gap relative to the end section nozzle, provides additional turbulization of the fluid flow before it enters the nozzle, which extends the angle of the jet in free air dimensional space;
the relatively small value of the maximum maximum working pressure of the liquid in the nozzle nozzle, which is limited by the elasto-plastic characteristics of the material of the non-metallic sealant (increased working pressure, additionally compressing the sealant located in open space, implements the conditions of liquid breakthrough towards the liner);
The objective of the invention is to increase the working pressure of the liquid in the nozzle while increasing the cutting properties of the jet by reducing the level of turbulence and cavitation phenomena in the cross section of the fluid flow, supplied directly to the cross section of the nozzle inlet.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, характеризуется герметичностью соплового насадка при рабочем давлении жидкости до 600 МПа, а при диаметре выходного отверстия сопла в 100 мкм и давлении 300 МПа обеспечивается угол раскрытия внешних границ струи в свободном воздушном пространстве не более шести градусов при длине цилиндрической части истекающей струи не менее 8 мм. Кроме того, значительно уменьшается себестоимость соплового насадка. The technical result achieved by using the present invention is characterized by the tightness of the nozzle nozzle at a working fluid pressure of up to 600 MPa, and with a nozzle outlet diameter of 100 μm and a pressure of 300 MPa, the angle of the external edges of the jet in free air space is not more than six degrees with a length the cylindrical part of the flowing stream is not less than 8 mm. In addition, significantly reduces the cost of the nozzle nozzle.
Указанный выше технический результат достигается тем, что в известном способе герметизации соплового насадка, заключающемся в установке в корпус держателя, в котором соосно в контакте друг с другом последовательно размещают сопло, уплотнитель и вкладыш с последующим деформированием уплотнителя путем приложения осевой нагрузки через вкладыш, согласно изобретению уплотнитель выполняют из дисперсионно-твердеющего сплава, сопло устанавливают заподлицо в торце уплотнителя, а перед деформированием уплотнитель нагревают до образования однородного твердого раствора. Деформирование проводят в фазе твердого раствора материала уплотнителя, а сам процесс деформирования уплотнителя завершают в момент образования местного сужения его центрального канала расчетной геометрии. The above technical result is achieved by the fact that in the known method of sealing the nozzle nozzle, which consists in installing a holder in the nozzle, in which the nozzle, seal and liner are placed coaxially in contact with each other, followed by deformation of the seal by applying axial load through the liner, according to the invention the sealant is made of a precipitation hardening alloy, the nozzle is mounted flush at the end of the sealant, and before deformation, the sealant is heated until the homogeneous solid solution. The deformation is carried out in the solid solution phase of the sealant material, and the sealant deformation process itself is completed at the moment of formation of a local narrowing of its central channel of the calculated geometry.
Выполнение уплотнителя из дисперсионно-твердеющего сплава приводит к такому первичному техническому эффекту, как существенное увеличение (в сравнении с неметаллами) прочностных характеристик материала уплотнителя, структура которого стабилизирована каким-либо технологическим способом. The performance of the sealant from a precipitation hardening alloy leads to such a primary technical effect as a significant increase (in comparison with non-metals) in the strength characteristics of the sealant material, the structure of which is stabilized by some technological method.
Установка сопла заподлицо в торце уплотнителя приводит к такому первичному техническому эффекту, как реализации возможности всестороннего обжатия сопла материалом уплотнителя при его принудительном осевом деформировании, что к тому же позволяет отказаться от дорогой селективной сборки сопла с уплотнителем. Installing the nozzle flush in the end face of the sealant leads to such a primary technical effect as realizing the possibility of comprehensive compression of the nozzle by the sealant material during its forced axial deformation, which also makes it possible to refuse the expensive selective assembly of the nozzle with the sealant.
Нагревание уплотнителя перед деформированием до образования однородного твердого раствора приводит к такому первичному техническому эффекту, как существенное временное увеличение пластичности материала уплотнителя, а значит и возможность реализации процесса деформирования уплотнителя при малых удельных осевых нагрузках до наступления момента времени, когда в процессе естественного или проведения искусственного старения уплотнителя произойдет распад фазы твердого раствора его материала, что, в конечном итоге, приведет к возврату высоких прочностных характеристик материала уплотнителя. Heating the sealant before deformation to form a homogeneous solid solution leads to such a primary technical effect as a significant temporary increase in the ductility of the sealant material, and hence the possibility of realizing the deformation of the sealant at low specific axial loads until the moment when, during natural or artificial aging sealant will decompose the phase of the solid solution of its material, which, ultimately, will lead to the return high strength characteristics of the sealant material.
Однако лишь органическая совокупность вышеперечисленных первичных технических эффектов реализует такой сверхсуммарный технический эффект, как надежную (при малой себестоимости) герметизацию сопла, которая обеспечивает возможность получения более высоких рабочих давлений жидкости (до 600 МПа), так как достаточно высокий уровень пластичности материала уплотнителя в момент его осевого деформирования в составе сборки соплового насадка обеспечивает целостность самого сопла в процессе его герметизации, с одной стороны, а с другой - высокий уровень рабочих давлений жидкости в сопле после искусственного или естественного состаривания материала уплотнителя в условиях, когда набор прочности материалом уплотнителя уже произошел и реализовались условия (за счет выборки свободных посадочных зазоров при деформировании) равномерного трехосного нагружения сопла в режиме истечения жидкости высокого давления. However, only an organic combination of the above primary technical effects realizes such an overtotal technical effect as reliable (at low cost) sealing of the nozzle, which makes it possible to obtain higher working fluid pressures (up to 600 MPa), since a sufficiently high level of ductility of the sealant material at the time of axial deformation in the assembly of the nozzle nozzle ensures the integrity of the nozzle during its sealing, on the one hand, and on the other, high the level of working pressure of the liquid in the nozzle after artificial or natural aging of the sealant material under conditions when a set of strength by the sealant material has already occurred and the conditions (due to the selection of free landing gaps during deformation) of uniform triaxial loading of the nozzle in the high-pressure fluid flow mode are realized.
Завершение деформирования уплотнителя, согласно изобретению, в момент образования местного сужения его центрального канала расчетной геометрии реализует такой сверхсуммарный технический эффект, как возможность уменьшения уровня турбулизированности потока жидкости, подводимой к соплу, получая сложную требуемую расчетную геометрию центрального канала уплотнителя из первоначально простой цилиндрической его формы. The completion of the deformation of the sealant, according to the invention, at the moment of the formation of a local narrowing of its central channel of the calculated geometry, implements such an extra technical effect as the possibility of reducing the level of turbulization of the fluid flow supplied to the nozzle, obtaining the complex required calculated geometry of the central channel of the sealant from its initially simple cylindrical shape.
Сам эффект уменьшения уровня турбулизированности потока жидкости, подводимой к соплу, обеспечивается местным увеличением скорости потока жидкости в наименьшем сечении канала уплотнителя с последующим ее уменьшением перед входом в сопло малого диаметра (эффект сопла Лаваля), что, в конечном итоге, и приводит к уменьшению угла расширения внешних границ струи в свободном воздушном пространстве и увеличению цилиндрической части истекающей струи, а значит и к увеличению режущих свойств струи. The effect of reducing the level of turbulization of the fluid flow supplied to the nozzle is provided by a local increase in the fluid flow velocity in the smallest section of the seal channel, followed by its decrease before entering the small diameter nozzle (the Laval nozzle effect), which ultimately leads to a decrease in the angle expanding the outer boundaries of the jet in free air space and increasing the cylindrical part of the expiring jet, and therefore to increase the cutting properties of the jet.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема соплового насадка для получения высоконапорной жидкостной струи, где:
1 - корпус;
2 - держатель;
3 - сопло;
4 - деформируемый уплотнитель;
5 - двухступенчатый вкладыш;
6 - шайба регулировочная.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a nozzle nozzle for producing a high-pressure liquid jet, where:
1 - case;
2 - holder;
3 - nozzle;
4 - deformable sealant;
5 - two-stage liner;
6 - an adjusting washer.
Сопловой насадок содержит расположенные в корпусе 1 держатель 2, а также установленные последовательно и соосно в контакте друг с другом сопло 3, например, из сапфира (алмаза), деформируемый уплотнитель 4, например, из сплавов алюминия, например сплава Д16Т, и двухступенчатый цилиндрический вкладыш 5 с выполненными в них центральными каналами, при этом канал уплотнителя 4 выполнен переменного сечения. The nozzle nozzle comprises a holder 2 located in the housing 1, as well as a nozzle 3, for example, made of sapphire (diamond), a deformable seal 4, for example, of aluminum alloys, for example, D16T alloy, and a two-stage cylindrical insert, installed sequentially and coaxially in contact with each other 5 with central channels made in them, while the channel of the seal 4 is made of variable cross-section.
Длина участка поверхности центрального канала уплотнителя 4, выполненная со стороны сопла 3, например, в форме сопла Лаваля, много больше диаметра входного отверстия канала сопла 3 в его торцевом сечении (чем больше диаметр входного отверстия канала сопла 3, тем больше вышеназванное отношение). Диаметры входного отверстия канала сопла 3 и выходного отверстия уплотнителя 4 в их торцевых сечениях равны, а диаметр выходного отверстия вкладыша 5 не меньше диаметра входного отверстия участка центрального канала уплотнителя 4, поверхность которого выполнена в форме сопла Лаваля. The length of the surface section of the Central channel of the seal 4, made on the nozzle side 3, for example, in the form of a Laval nozzle, is much larger than the diameter of the inlet of the channel of the nozzle 3 in its end section (the larger the diameter of the inlet of the channel of the nozzle 3, the greater the above ratio). The diameters of the inlet of the channel of the nozzle 3 and the outlet of the seal 4 in their end sections are equal, and the diameter of the outlet of the liner 5 is not less than the diameter of the inlet of the section of the central channel of the seal 4, the surface of which is made in the form of a Laval nozzle.
Двухступенчатый цилиндрический вкладыш 5 режущей головки снабжен коническим торцем, выполненным на его меньшем диаметре и контактирующим с входным коническим торцем уплотнителя 4, и регулировочной шайбой 6, установленной между торцами держателя 2 и вкладыша 5, причем вкладыш 5 меньшим диаметром расположен в держателе 2, а большим - в корпусе 1. The two-stage cylindrical insert 5 of the cutting head is provided with a conical end made on its smaller diameter and in contact with the inlet conical end of the seal 4, and an adjusting washer 6 installed between the ends of the holder 2 and the insert 5, the insert 5 being located in the holder 2 with a smaller diameter and a larger one - in case 1.
Способ герметизации соплового насадка заключается в установке в корпус 1 держателя 2, в котором соосно в контакте друг с другом последовательно размещают сопло 3, уплотнитель 4 и вкладыш 5 с последующим деформированием уплотнителя 4 путем приложения осевой нагрузки через вкладыш 5. Уплотнитель 4 выполняют из дисперсионно-твердеющего сплава, а сопло 3 устанавливают заподлицо в торце уплотнителя 4 по скользящей посадке (исключение селективности сборки). Перед деформированием уплотнитель 4 нагревают до образования однородного твердого раствора, при этом сам процесс деформирования проводят в фазе твердого раствора материала уплотнителя 4. Процесс деформирования уплотнителя 4 завершают в момент образования местного сужения его центрального канала расчетной геометрии, например, в форме сопла Лаваля. The method of sealing the nozzle nozzle consists in installing the holder 2 in the housing 1, in which the nozzle 3, the seal 4 and the insert 5 are sequentially coaxially in contact with each other, followed by the deformation of the seal 4 by applying an axial load through the insert 5. The seal 4 is made of dispersion hardening alloy, and the nozzle 3 is installed flush in the end of the seal 4 on a sliding fit (exclusion of selectivity of the assembly). Before deformation, the seal 4 is heated until a uniform solid solution is formed, and the deformation process itself is carried out in the solid solution phase of the seal material 4. The deformation of the seal 4 is completed at the moment of formation of local narrowing of its central channel of the calculated geometry, for example, in the form of a Laval nozzle.
Сопловой насадок работает следующим образом. Nozzle nozzles works as follows.
При подаче в него рабочей жидкости под давлением со стороны вкладыша 5 за счет выполнения выходного отверстия вкладыша 5 не меньше диаметра входного отверстия участка центрального канала уплотнителя 4, поверхность которого выполнена в форме сопла Лаваля, струя жидкости вне зависимости от предыстории ее формирования дополнительно турбулизируется, как максимум, лишь в торцевом сечении выходного отверстия вкладыша 5 и в сечении входа потока жидкости в канал уплотнителя, поверхность которого выполнена в форме сопла Лаваля. When a working fluid is supplied to it under pressure from the side of the liner 5 due to the outlet outlet of the liner 5, it is not less than the diameter of the inlet of the section of the central channel of the seal 4, the surface of which is made in the form of a Laval nozzle, the jet of liquid, regardless of the history of its formation, is additionally turbulized, as maximum, only in the end section of the outlet opening of the liner 5 and in the section of the inlet of the fluid flow into the seal channel, the surface of which is made in the form of a Laval nozzle.
Возможное появление наплыва металла уплотнителя 4 под острой кромкой конического торца вкладыша 5 при предварительном осевом деформировании уплотнителя 4 на расчетную величину за счет подбора толщины регулировочной шайбы 6 может стать причиной дополнительной турбулизации потока жидкости. The possible occurrence of an influx of metal of the seal 4 under the sharp edge of the conical end of the liner 5 during preliminary axial deformation of the seal 4 by the calculated value due to the selection of the thickness of the adjusting washer 6 may cause additional turbulization of the fluid flow.
На длине центрального канала уплотнителя 4 (выполненного в форме сопла Лаваля), величина которой много больше диаметра входного отверстия сопла 3 в его торцевом сечении, поток жидкости высокого давления максимально успокаивается, то есть ламинаризируется до максимально возможного состояния как за счет оптимально подобранной экспериментально длины центрального канала уплотнителя 4, так и, дополнительно, за счет увеличения скорости потока жидкости в местном сужении его центрального канала, сформировавшимся в процессе осевого деформирования уплотнителя 4 при сборке соплового насадка. On the length of the central channel of the seal 4 (made in the form of a Laval nozzle), the value of which is much larger than the diameter of the inlet of the nozzle 3 in its end section, the high-pressure fluid flow calms down as much as possible, that is, it is laminarized to the maximum possible state due to the experimentally optimally selected central length seal channel 4, and, additionally, due to an increase in the fluid flow rate in the local narrowing of its central channel formed during axial deformations Niya seal 4 in the assembly of the nozzle head.
Это, в конечном итоге, и обеспечивает надежную герметичность соплового насадка при высоких давлениях жидкости и минимальных углах расходимости струи жидкости в открытом воздушном пространстве. Ultimately, this ensures reliable tightness of the nozzle nozzle at high liquid pressures and minimum divergence angles of the liquid jet in open air space.
Заявляемый способ герметизации соплового насадка позволяет получать режущую сверхзвуковую струю жидкости с углом ее раскрытия в свободном воздушном пространстве не более шести градусов и длине цилиндрической части истекающей струи не менее 8 мм при давлении жидкости на входе в 300 МПа и диаметре выходного отверстия сопла в 100 мкм, при этом сопловой насадок не теряет герметичности при величине рабочего давления жидкости до 600 МПа. The inventive method of sealing a nozzle nozzle allows to obtain a cutting supersonic jet of liquid with an opening angle in free air space of not more than six degrees and a length of the cylindrical part of the outflowing jet of at least 8 mm with a fluid pressure at the inlet of 300 MPa and a nozzle exit diameter of 100 μm, while the nozzle nozzles do not lose their tightness with a working fluid pressure of up to 600 MPa.
Изобретение может быть эффективно использовано при подмешивании в жидкость алмазной пыли определенного фракционного состава, например, для разделения различных драгоценных камней соплом с диаметром выходного отверстия (30... 60) мкм (за счет минимизирования толщин реза, обеспечиваемых уменьшенными углами расходимости границ струи жидкости в свободном воздушном пространстве и высокой скорости струи, реализуемой за счет высокого рабочего давления жидкости). The invention can be effectively used when mixing in a liquid diamond dust of a certain fractional composition, for example, for separating various precious stones with a nozzle with an outlet diameter (30 ... 60) microns (by minimizing cut thicknesses provided by reduced angles of divergence of the boundaries of the liquid stream in free air space and high speed of the jet, realized due to the high working pressure of the liquid).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99124049/12A RU2171718C2 (en) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | Method of nozzle head sealing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99124049/12A RU2171718C2 (en) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | Method of nozzle head sealing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2171718C2 true RU2171718C2 (en) | 2001-08-10 |
Family
ID=35873540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99124049/12A RU2171718C2 (en) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | Method of nozzle head sealing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2171718C2 (en) |
-
1999
- 1999-11-15 RU RU99124049/12A patent/RU2171718C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8313636B2 (en) | Machining method | |
| US4150794A (en) | Liquid jet cutting nozzle and housing | |
| US4951429A (en) | Abrasivejet nozzle assembly for small hole drilling and thin kerf cutting | |
| US6899172B2 (en) | Abrasion resistant frac head | |
| JPH08257870A (en) | Tool holder | |
| CA2574100A1 (en) | Trim insert for choke assembly | |
| JPH0994486A (en) | Descaling nozzle | |
| EP2308646B1 (en) | Method for working on workpieces by means of a water jet that contains abrasive and emerges under high pressure from a nozzle, water jet installation for executing the method, and application of the method | |
| US10890264B2 (en) | Flexing slot for plug valve insert | |
| US7637800B2 (en) | Method for machining an edge of a high pressure-resistant component, in particular for hydro-erosively rounding an edge | |
| CA2160084C (en) | High flow weld-in nozzle sleeve for rock bits | |
| RU2171718C2 (en) | Method of nozzle head sealing | |
| EP1957232A1 (en) | Laser machining nozzle | |
| EP1286021B1 (en) | Method of making a groove-like recess and relevant groove-like recess | |
| EP1780415B1 (en) | A component for high-pressure fluid applications and method for its manufacture | |
| DE10248357A1 (en) | Nozzle for generating a high pressure jet | |
| US7073776B2 (en) | Sluicing valve device | |
| US6939205B2 (en) | Device for processing component part contours | |
| RU2167003C2 (en) | Cutting head for producing high-pressure liquid jet | |
| JPH04167944A (en) | Swage autofrettage method for thick cylindrical body | |
| US6540589B1 (en) | Method and device for rounding edges | |
| RU2130809C1 (en) | Nozzle for formation of cutting jet of liquid | |
| DE102006060776A1 (en) | Component e.g. for drilling machine for drilling into geological rock formation, has drilling machine having compatible base body with coating provided and ductile metal base material embedded with hard material particles | |
| EP2312148B1 (en) | Piston pump, in particular high pressure fuel pump | |
| Aultrin et al. | Experimental investigations and prediction on MRR and SR of some non ferrous alloys in AWJM using ANFIS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041116 |