一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置及使用方法，装置包括喷嘴组件、阀体组件以及活塞组件，喷嘴组件包括喷嘴座和喷嘴，阀体组件包括阀体、弹簧、压盖、丝杆和阀芯，活塞组件包括活塞缸，通过喷嘴座的气管接头向装置内通入高压气体，通过向活塞缸的进水接头内通入高压水，将纯水射流变为气液混合的气泡流或者弹状流，高压气体基于喷嘴座实现二次加气，提高了射流冲蚀能力；同时通过调节丝杆改变弹簧的压紧程度，以此控制阀芯与阀体之间的过流环隙，达到控制进水流量，可调气液比例的目的；本申请解决了常规气液两相水射流雾化严重、冲蚀效率低以及气液比例不可调的问题，针对不同的工况条件，可以有效提高射流破岩效率。

【技术实现步骤摘要】
一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置及使用方法
本专利技术涉及一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置及使用方法，属于高压水射流工程

技术介绍
我国矿产资源分布呈现多煤少油的状态，因此煤炭作为支撑经济发展的重要能源之一，需求量十分巨大，随着高压水射流的广泛应用，在煤层瓦斯开采中逐渐演化成了一个热门领域。近年来随着新型高压射流技术如磨料射流、空化射流、脉冲射流、自激振荡射流及气液两相射流的研究与应用，煤矿开采的效率获得了巨大的提高。但是上述新型的高压射流技术或多或少存在一些如磨料磨损破坏严重，靶距有限，操作复杂等问题，因此衍生出了气液两相射流，因为其能降低射流破岩的门限压力，提高射流破岩效率，在水力破岩领域得到了更为广泛的应用，如今气液两相流广泛应用于：多重管旋喷技术，冲穴造孔，水力清洗等领域；但是常规的气液两相水射流技术存在雾化严重，冲蚀效率低，气液比例不可调的问题，因此亟需一种新的结构可以有效提高射流破岩效率，能够在水力破岩领域得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置，其特征在于：包括喷嘴组件、阀体组件以及活塞组件；/n前述的喷嘴组件包括喷嘴座（1）和喷嘴（2），喷嘴（2）的外圆端部插设在喷嘴座内孔（16）中，且喷嘴（2）通过喷嘴座（1）端面的台阶实现轴向定位；/n在喷嘴座（1）内开设若干加气流道，且若干加气流道与喷嘴内孔中轴线垂直开设，喷嘴（2）嵌入喷嘴座（1）的部分布设若干圆锥流道段，圆锥流道段的段数与加气流道个数匹配，且每个加气流道匹配一段圆锥流道段，每段圆锥流道段上开设若干加气流道孔；/n每个加气流道配设一个气管接头（13），在气管接头（13）上安装单向阀（14）；/n前述的阀体组件包括阀体（3）、弹簧（4）...

【技术特征摘要】
1.一种两级加气可调比例气液混合喷嘴装置，其特征在于：包括喷嘴组件、阀体组件以及活塞组件；
前述的喷嘴组件包括喷嘴座（1）和喷嘴（2），喷嘴（2）的外圆端部插设在喷嘴座内孔（16）中，且喷嘴（2）通过喷嘴座（1）端面的台阶实现轴向定位；
在喷嘴座（1）内开设若干加气流道，且若干加气流道与喷嘴内孔中轴线垂直开设，喷嘴（2）嵌入喷嘴座（1）的部分布设若干圆锥流道段，圆锥流道段的段数与加气流道个数匹配，且每个加气流道匹配一段圆锥流道段，每段圆锥流道段上开设若干加气流道孔；
每个加气流道配设一个气管接头（13），在气管接头（13）上安装单向阀（14）；
前述的阀体组件包括阀体（3）、弹簧（4）、压盖（5）、丝杆（6）和阀芯（7），喷嘴（2）的另一端与阀体（3）的一端螺接，阀体（3）的另一端嵌设在压盖（5）的内孔中；阀芯（7）外部设有凸缘（72），阀芯（7）的外锥面嵌设在阀体（3）另一端的内孔中，且阀体（3）另一端的内孔内壁为圆锥面，与阀芯（7）的外锥面匹配压紧；阀芯（7）外部靠近圆锥面的位置设置凸缘（72），阀芯（7）嵌入阀体（3）时，凸缘（72）与阀体（3）另一端内孔内壁配合；还包括弹簧（4），其套设在阀芯（7）上，且弹簧（4）一端与阀芯（7）的凸缘（72）面接触，弹簧（4）的另一端与压盖（5）的内孔台阶面接触；
丝杆（6）插设在压盖（5）的丝杆螺纹孔（53）内，且与压盖（5）传动连接，通过转动丝杆（6）对弹簧（4）压紧程度进行调节；
前述的活塞组件包括活塞缸（8），阀芯（7）的另一端设置一个活塞段（76），活塞段（76）外圆置于活塞缸（8）内，与活塞缸（8）内孔滑动配合。


2.根据权利要求1所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置，其特征在于：在喷嘴座（1）内开设第一加气流道（11）以及第二加气流道（12），在喷嘴（2）嵌入喷嘴座（1）的部分布设第一圆锥流道段（25）以及第二圆锥流道段（26），第一加气流道（11）与第一圆锥流道段（25）通过若干第一加气流道孔（21）匹配连通，第二加气流道（12）与第二圆锥流道段（26）通过若干第二加气流道孔（22）匹配连通，且第二加气流道（12）靠近喷嘴（2）的外圆端部；
前述的第一圆锥流道段（25）和第二圆锥流道段（26）连通，连通后的内腔呈圆锥状，且第二圆锥流道段（26）的锥度小于第一圆锥流道段（25）的锥度，第二圆锥流道段（26）的长度小于第一圆锥流道段（25）的长度；
喷嘴（2）上设置喷嘴外螺纹段（23），喷嘴座（1）端面与喷嘴（2）接触位置设置喷嘴座螺纹连接段（15），使得喷嘴（2）与喷嘴座（1）端面实现贴合。


3.根据权利要求2所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置，其特征在于：第一圆锥流道段（25）的长度范围为20mm-30mm，第二圆锥流道段（26）的长度范围为10mm-20mm；
第一圆锥流道段（25）和第二圆锥流道段（26）的锥度均设置在10°-15°内；
第一加气流道孔（21）开设个数为三列18个，第二加气流道孔（22）开设个数为两列10个。


4.根据权利要求1所述的两级加气可调比例气液混合喷嘴装置，其特征在于：在喷嘴座（1）远离阀体（3）的一端开设贯通的喷嘴座检视孔（17），同样在喷嘴座（1）远离阀体（3）的一端开设贯通的喷嘴检视孔（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，朱钱威，高鹏，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32