RU2374448C1 - Water jet nozzle - Google Patents
Water jet nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374448C1 RU2374448C1 RU2008128960/03A RU2008128960A RU2374448C1 RU 2374448 C1 RU2374448 C1 RU 2374448C1 RU 2008128960/03 A RU2008128960/03 A RU 2008128960/03A RU 2008128960 A RU2008128960 A RU 2008128960A RU 2374448 C1 RU2374448 C1 RU 2374448C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- nozzle
- nozzle head
- housing
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке поверхности изделий струей жидкости высокого давления.The invention relates to surface treatment of products with a high pressure liquid jet.
Известна насадка гидромонитора [А.с. СССР №648734, МКИ Е21С 45/00. Насадка гидромонитора. - 1979], выполненная в виде двух, образующих кольцевой канал, соосно расположенных патрубков и клапана, предназначенного для пульсирующего истечения жидкости и гидравлического удара, причем в стенках патрубков выполнены каналы и отверстия, расположенные ярусами и образующие эжекторы, а клапан расположен на периферии наружного патрубка.A known nozzle of a hydraulic monitor [A.S. USSR No. 648734, MKI E21C 45/00. Monitor nozzle. - 1979], made in the form of two, forming an annular channel, coaxially arranged nozzles and a valve, designed for pulsating fluid flow and water hammer, and in the walls of the nozzles made channels and holes arranged in tiers and forming ejectors, and the valve is located on the periphery of the outer pipe .
Недостатком данного устройства является его низкая производительность, обусловленная воздействием на материал только осевого потока, что приводит к обработке небольшой площади поверхности материала.The disadvantage of this device is its low productivity, due to the impact on the material only axial flow, which leads to the processing of a small surface area of the material.
Прототипом изобретения является гидромониторная насадка [Патент РФ №2165020, МКИ7 Е21С 45/00. Гидромониторная насадка. - 2001], содержащая корпус с сопловой головкой, размещенной на ее переднем торце, и вторую сопловую головку, размещенную на боковой поверхности корпуса. Ось выходного отверстия первой сопловой головки в плоскости ее переднего торца смещена относительно оси вращения корпуса на некоторое расстояние и наклонена к оси вращения корпуса под углом (5-30)°, а ось выходного отверстия второй сопловой головки наклонена к оси вращения корпуса в сторону его переднего торца под углом (50-80)°. На боковой поверхности корпуса выполнено не менее двух сопловых головок.The prototype of the invention is a hydraulic nozzle [RF Patent No. 2165020, MKI 7 Е21С 45/00. Hydraulic nozzle. - 2001], comprising a housing with a nozzle head located at its front end and a second nozzle head located on the side surface of the housing. The axis of the outlet of the first nozzle head in the plane of its front end is offset relative to the axis of rotation of the housing by a certain distance and inclined to the axis of rotation of the housing at an angle of (5-30) °, and the axis of the outlet of the second nozzle head is inclined to the axis of rotation of the housing towards its front end face at an angle of (50-80) °. At least two nozzle heads are made on the side surface of the housing.
Недостатком данного изобретения является его низкая производительность, обусловленная воздействием на материал сплошных струй жидкости, вследствие чего разрушение материала происходит в основном за счет его статического сжатия.The disadvantage of this invention is its low productivity, due to the impact on the material of continuous jets of liquid, as a result of which the destruction of the material occurs mainly due to its static compression.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности гидромониторной насадки за счет динамического воздействия на материал пульсирующих струй жидкости.An object of the present invention is to increase the performance of a jet nozzle due to the dynamic action of pulsating jets of liquid on the material.
Поставленная задача решается тем, что гидромониторная насадка, содержащая корпус, имеет две сопловых головки, одна из которых размещена на его переднем торце, а вторая - на боковой поверхности корпуса. Для формирования пульсирующих струй жидкости в канале корпуса размещается устройство прерывания потока, которое содержит диск, закрепленный на оси, и выполненный в виде стакана, дно и боковые стенки которого имеют прорези в форме секторов. Для приведения диска-прерывателя потока во вращение на оси закреплена турбинка, представляющая собой крыльчатку, состоящую из ступицы и лопастного венца, например, с четырьмя лопастями, расположенными под углом к оси насадки. Ось, на которой расположены диск и турбинка, установлена в подшипниках скольжения, один из которых закреплен в корпусе насадки со стороны переднего торца, другой - в центральной части опоры, имеющей форму кольца с ребрами жесткости, с внешним радиусом, равным радиусу проточки, в которой она установлена. Опора зафиксирована в проточке резьбовым кольцом. В процессе работы жидкость, поступающая от насоса высокого давления в корпус насадки, заставляет вращаться турбинку, приводя во вращение ось с диском-прерывателем, сектора которого периодически перекрывают входные отверстия сопел. В результате из переднего и бокового сопел истекают пульсирующие струи жидкости, воздействующие на разрушаемый массив. При этом интенсивность гидроразрушения повышается за счет динамического воздействия пульсирующих струй на массив, создавая в нем сеть микротрещин, уменьшающих прочностные характеристики материала. Для формирования канала в обрабатываемом массиве корпус насадки приводится во вращение вокруг собственной оси и имеет осевую подачу в направлении разрушаемого массива.The problem is solved in that the hydraulic nozzle containing the housing has two nozzle heads, one of which is located on its front end, and the second on the side surface of the housing. To form pulsating jets of liquid in the channel of the housing, a flow interruption device is placed, which contains a disk fixed on the axis and made in the form of a glass, the bottom and side walls of which have slots in the form of sectors. To bring the flow interrupter disk into rotation, an impeller is mounted on the axis, which is an impeller, consisting of a hub and a blade ring, for example, with four blades located at an angle to the axis of the nozzle. The axis on which the disk and the turbine are located is mounted in sliding bearings, one of which is fixed in the nozzle body from the front end side, and the other in the central part of the support, which has the form of a ring with stiffeners, with an external radius equal to the radius of the groove in which she is installed. The support is fixed in the groove with a threaded ring. In the process, the fluid coming from the high pressure pump into the nozzle body causes the turbine to rotate, turning the axis with the chopper disk, whose sectors periodically block the nozzle inlet openings. As a result, pulsating jets of fluid flow from the front and side nozzles, affecting the destructible mass. At the same time, the rate of hydraulic fracture increases due to the dynamic effect of pulsating jets on the array, creating a network of microcracks in it that reduce the strength characteristics of the material. To form a channel in the processed array, the nozzle body is rotated around its own axis and has an axial feed in the direction of the destroyed array.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид гидромониторной насадки в разрезе и схема воздействия на материал истекающих из расположенных на торцевой и боковой поверхностях корпуса сопловых головок потоков жидкости, на фиг.2а-в - разрезы А-А, Б-Б, В-В фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the jet nozzle in the context and a diagram of the impact on the material flowing from the nozzle heads located on the end and side surfaces of the housing surface of the fluid flows, figa-b - sections aa, b- B, B-C of Fig. 1.
Гидромониторная насадка содержит корпус 1 с двумя сопловыми головками, при этом первая сопловая головка 2 размещена на ее переднем торце 3 в соответствующем отверстии 7 и предназначена для формирования пульсирующей струи 18, которая разрушает материал 16 с образованием центрального канала 17, ось выходного отверстия сопловой головки 2 в плоскости переднего торца 3 корпуса 1 имеет угол наклона к оси вращения корпуса и смещена относительно оси вращения, а вторая сопловая головка 4 размещена на боковой поверхности 5 корпуса 1 в соответствующем отверстии 8 и предназначена для формирования пульсирующей струи 19, которая воздействует на боковую поверхность центрального канала 17, окончательно разрушая обрабатываемую поверхность материала, причем ось выходного отверстия второй сопловой головки 4 наклонена к оси вращения корпуса в сторону его переднего торца 3. В корпусе 1 установлено устройство прерывания потока для обеспечения пульсирующего истечения жидкости из сопловых головок, состоящее из диска 13, выполненного в виде стакана, дно и боковые стенки которого имеют прорези в форме секторов, и турбинки 10, представляющей собой крыльчатку, состоящую из ступицы и лопастного венца, например, с четырьмя лопастями, расположенными под углом к оси насадки. Диск и турбинка закреплены на оси 12, которая установлена в подшипниках скольжения 11, один из которых закреплен в корпусе насадки 1 со стороны ее переднего торца, другой - в центральной части опоры 14, имеющей форму кольца с ребрами жесткости, с внешним радиусом, равным радиусу проточки 6, в которой она установлена. Опора 14, установленная в проточке 6 корпуса насадки, зафиксирована резьбовым кольцом 9.The hydraulic nozzle contains a housing 1 with two nozzle heads, the first nozzle head 2 located at its front end 3 in the corresponding hole 7 and designed to form a pulsating jet 18, which destroys the material 16 with the formation of the Central channel 17, the axis of the outlet nozzle head 2 in the plane of the front end 3 of the housing 1 has an angle of inclination to the axis of rotation of the housing and is offset relative to the axis of rotation, and the second nozzle head 4 is placed on the side surface 5 of the housing 1 in the corresponding hole Hole 8 and is designed to form a pulsating jet 19, which acts on the side surface of the Central channel 17, finally destroying the machined surface of the material, and the axis of the outlet of the second nozzle head 4 is inclined to the axis of rotation of the housing toward its front end 3. In the housing 1 there is a device interruption of the flow to ensure a pulsating fluid flow from the nozzle heads, consisting of a disk 13 made in the form of a glass, the bottom and side walls of which have slots in the shape of a Ktorov, and turbine 10, which is an impeller, consisting of a hub and a blade of the crown, for example, with four blades located at an angle to the axis of the nozzle. The disk and the impeller are fixed on the axis 12, which is installed in the sliding bearings 11, one of which is fixed in the nozzle body 1 from the side of its front end, the other in the central part of the support 14, which has the form of a ring with stiffeners, with an external radius equal to the radius grooves 6 in which it is installed. The support 14, installed in the groove 6 of the nozzle body, is fixed by a threaded ring 9.
Работа описанного устройства осуществляется следующим образом: жидкость от насоса через трубку 15 поступает в корпус насадки 1, где она закручивает турбинку 10, которая закреплена на оси 12, установленной в подшипниках скольжения 11, один из которых располагается в корпусе насадки 1 со стороны ее переднего торца 3, другой - в центральной части опоры 14, установленной в проточке 6 корпуса насадки и зафиксированной резьбовым кольцом 9, со скоростью W1. При этом диск 13, закрепленный на оси 12, выполненный в виде стакана, дно и боковые стенки которого имеют прорези, периодически перекрывает отверстия 7 и 8, создавая пульсирующие потоки жидкости: один - в первую сопловую головку 2, размещенную на переднем торце 3, другой - во вторую сопловую головку 4, размещенную на боковой поверхности корпуса 5. Сформированная пульсирующая струя 18, истекающая из первой сопловой головки 2, осуществляет разрушение поверхности материла 16 путем формирования центрального канала 17 за счет осевого движения вместе с насадкой со скоростью подачи Vz и вращения с угловой скоростью W2 трубки 15. Пульсирующая струя 19, истекающая из второй сопловой головки 4, воздействует на боковую поверхность сформированного центрального канала 17, производя при этом окончательное разрушение обрабатываемой поверхности материала и его извлечение.The operation of the described device is as follows: the liquid from the pump through the tube 15 enters the nozzle body 1, where it spins the turbine 10, which is mounted on an axis 12 installed in the plain bearings 11, one of which is located in the nozzle body 1 from the side of its front end 3, the other in the central part of the support 14, installed in the groove 6 of the nozzle body and fixed by a threaded ring 9, with a speed of W 1 . In this case, the disk 13, mounted on the axis 12, made in the form of a glass, the bottom and side walls of which have slots, periodically overlaps the holes 7 and 8, creating pulsating fluid flows: one to the first nozzle head 2 located at the front end 3, the other - into the second nozzle head 4, located on the side surface of the housing 5. The generated pulsating stream 18, flowing from the first nozzle head 2, destroys the surface of the material 16 by forming a Central channel 17 due to axial motion together with adkoy at a feed rate V z and rotation with angular velocity W 2 of the tube 15. The pulsating jet 19 issuing from the second nozzle head 4 acts on the side surface formed by the central channel 17, thus producing the final destruction of the treatment surface material and its extract.
Воздействие на поверхность материала пульсирующей струей, сформированной с использованием диска, выполненного в виде стакана с прорезями, позволяет повысить производительность разрушения, так как оно происходит вследствие возникновения и развития микротрещин, вызывающих отрыв мельчайших частиц от основной массы материала, а механическое воздействие скоростного потока жидкости и гидравлические удары способствуют проникновению жидкости в трещины, что значительно снижает прочность материала в зоне взаимодействия струй с разрушаемым массивом.The impact on the surface of the material with a pulsating jet formed using a disk made in the form of a glass with slots allows to increase the fracture productivity, since it occurs due to the occurrence and development of microcracks causing separation of the smallest particles from the bulk of the material, and the mechanical effect of the high-speed fluid flow and hydraulic shocks contribute to the penetration of fluid into cracks, which significantly reduces the strength of the material in the zone of interaction of jets with destructible an array.
Таким образом, суммарное воздействие пульсирующих струй на поверхность материала позволяет повысить производительность обработки поверхности материала.Thus, the total effect of pulsating jets on the surface of the material allows to increase the productivity of surface treatment of the material.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008128960/03A RU2374448C1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Water jet nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008128960/03A RU2374448C1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Water jet nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2374448C1 true RU2374448C1 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008128960/03A RU2374448C1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Water jet nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2374448C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA017534B1 (en) * | 2009-08-04 | 2013-01-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Домодедовский Опытный Машиностроительный Завод" | Bottom drain device hydromonitor nozzle for heating and draining high viscosity and congealed products by substitution |
| RU2721144C1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-05-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Well decolmatation device |
| RU2771665C1 (en) * | 2021-10-07 | 2022-05-11 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Jet nozzle for horizontal wellbore acidizing |
-
2008
- 2008-07-15 RU RU2008128960/03A patent/RU2374448C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA017534B1 (en) * | 2009-08-04 | 2013-01-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Домодедовский Опытный Машиностроительный Завод" | Bottom drain device hydromonitor nozzle for heating and draining high viscosity and congealed products by substitution |
| RU2721144C1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-05-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Well decolmatation device |
| RU2771665C1 (en) * | 2021-10-07 | 2022-05-11 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Jet nozzle for horizontal wellbore acidizing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2393602B1 (en) | Self regulating fluid bearing high pressure rotary nozzle | |
| US9618013B2 (en) | Centrifugal gas compressor method and system | |
| US6766967B2 (en) | Magnet-driven rotary nozzle | |
| RU2445547C1 (en) | Kochetov's radial-flow sprayer | |
| RU2499634C1 (en) | Kochetov's rotary sprayer | |
| US20120168538A1 (en) | Spin Annular Slit Spray Nozzle and Spray Apparatus Thereof | |
| CN106437529B (en) | It is a kind of to wait flow pulses flow jet flow drill device and its design method | |
| RU2374448C1 (en) | Water jet nozzle | |
| US9938774B2 (en) | Non-rotating drill bit for a down-the-hole drill hammer | |
| RU2016111932A (en) | Hydraulic cutting head | |
| RU2700871C1 (en) | Device for cleaning of pipeline cavity | |
| RU2460589C1 (en) | Disc-type sprayer | |
| WO2006043911A1 (en) | Cavitation nozzle | |
| CN213194258U (en) | Wear-resisting type atomizing disk who contains no seam wear ring | |
| CN209761345U (en) | Self-advancing type porous jet drill bit with supporting plate | |
| RU2341336C1 (en) | Atomiser | |
| RU2165020C1 (en) | Hydraulic giant nozzle | |
| CA3030028C (en) | Tubular adhesion turbine or pump | |
| EP1669137B1 (en) | Material breaking device | |
| RU2040962C1 (en) | Rotor dispergator | |
| RU2619725C1 (en) | Disc-type sprinkler | |
| RU2042054C1 (en) | Free-vortex pump for hydraulic mixtures | |
| RU8973U1 (en) | CONIC MILL FOR GRINDING MATERIAL | |
| RU2249539C1 (en) | Propeller with laval nozzles | |
| RU2653999C2 (en) | Disc sprayer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100716 |