一种射流后混合磨料的喷射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种射流后混合磨料的喷射装置，该喷射装置包括：喷头体，其设置有喷射出口；磨料嘴，其安装于所述喷头体，所述喷头体中设有环绕所述磨料嘴的环腔，所述喷射出口与所述环腔相连通；安装于所述喷头体的流体输入接头，所述流体输入接头与所述环腔相连通；所述磨料嘴设置有磨料孔道，所述磨料孔道与所述环腔相连通。通过本发明专利技术，提高了隧道掘进机对硬岩的掘进效率。岩的掘进效率。岩的掘进效率。

【技术实现步骤摘要】
一种射流后混合磨料的喷射装置


[0001]本专利技术涉及隧道掘进装备的
，尤其涉及一种射流后混合磨料的喷射装置。

技术介绍

[0002]目前，TBM(Tunnel Boring Machine，隧道掘进机)是硬岩隧道掘进的主要装备，具有施工安全、高效、环保的特点。为了提高掘进效率，TBM的刀盘上通常增设有喷嘴，喷嘴向外喷射高压水射流，高压水射流辅助破岩。在一些情况下，可以向高压水射流中添加磨料，磨料硬度较高，利用磨料进行破岩，有助于进一步提高破岩效率。但是，现有技术存在隧道掘进机对硬岩的掘进效率较低的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种射流后混合磨料的喷射装置，以提高隧道掘进机对硬岩的掘进效率。
[0004]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0005]本专利技术提供一种射流后混合磨料的喷射装置，包括：喷头体，其设置有喷射出口；磨料嘴，其安装于所述喷头体，所述喷头体中设有环绕所述磨料嘴的环腔，所述喷射出口与所述环腔相连通；安装于所述喷头体的流体输入接头，所述流体输入接头与所述环腔相连通；所述磨料嘴设置有磨料孔道，所述磨料孔道与所述环腔相连通。
[0006]在优选的实施方式中，所述磨料孔道与所述喷射出口共轴设置，所述环腔为与所述磨料孔道共轴的圆环形。
[0007]在优选的实施方式中，所述流体输入接头设置于所述环腔的侧面，所述流体输入接头的流体输入方向与所述环腔的轴向相垂直。
[0008]在优选的实施方式中，所述磨料嘴的出料端的外侧壁设置有射流槽。
[0009]在优选的实施方式中，所述磨料嘴具有沿磨料的流向依次分布的第一本部和出料端部，所述出料端部的外径小于所述第一本部的外径，所述射流槽自所述第一本部延伸至所述出料端部。
[0010]在优选的实施方式中，所述磨料嘴具有第二本部和定位挡环，所述定位挡环包括环形体和多个连接于所述环形体的侧壁的凸起部，所述环形体连接于所述第二本部的出料端，多个所述凸起部绕所述环形体圆周间隔分布，相邻两个所述凸起部之间设有流体槽。
[0011]在优选的实施方式中，所述环腔包括沿磨料的流向依次分布第一圆柱腔部、第一圆锥腔部和第二圆柱腔部，所述第二圆柱腔部的内径小于所述第一圆柱腔部的内径；所述凸起部外壁贴合于所述第一圆柱腔部的内壁和所述圆锥腔部的内壁。
[0012]在优选的实施方式中，所述磨料嘴具有连接于所述第二本部的入料端的磨料嘴压头，所述磨料嘴压头安装于所述喷头体。
[0013]在优选的实施方式中，所述喷射装置包括射流导管，所述射流导管安装于所述喷
射出口，所述射流导管包括第二圆锥腔部和第三圆柱腔部，所述第二圆锥腔部与所述第三圆柱腔部沿磨料的流向依次分布，所述第二圆锥腔部、所述第三圆柱腔部与所述磨料孔道共轴设置。
[0014]在优选的实施方式中，所述喷射装置包括高压水发生器、磨料供给罐和过滤机构，所述高压水发生器与所述流体输入接头连接，所述磨料供给罐和所述过滤机构均与所述磨料嘴连接。
[0015]本专利技术的特点及优点是：
[0016]高压水通过流体输入接头进入到环腔中，并经磨料嘴的出料端与环腔的内壁之间的空隙流向喷射出口，形成高速射流，磨料嘴的出料端因文丘里作用产生低压或负压，该低压或负压产生吸力，驱使磨料嘴外的磨料进入磨料孔道，并流向磨料嘴的出料端，磨料经磨料孔道流出后与高压水的高速射流混合，高速射流包裹着磨料一起流向喷射出口，高速射流与磨料在流动过程中进行进一步的混合、加速后，形成磨料射流，喷射到加工件或岩石面上，进行切割和破岩。高速射流包围磨料嘴，磨料从高速射流中心加入，被高速射流包裹着加速，改善了加速效果。通过该喷射装置，提高了射流的冲击速度和破岩效率，增大了破岩量，提高了隧道掘进机对硬岩的掘进效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术提供的一种射流后混合磨料的喷射装置的一种实施方式的结构示意图；
[0019]图2
‑
图4为图1所示的喷射装置中的磨料嘴的示意图；
[0020]图5为本专利技术提供的一种射流后混合磨料的喷射装置的另一种实施方式的结构示意图；
[0021]图6为图5所示的喷射装置的工作示意图；
[0022]图7
‑
图12为图5所示的喷射装置中的磨料嘴的示意图；
[0023]图13为本专利技术提供的喷射装置中的射流导管的结构示意图；
[0024]图14为本专利技术提供的喷射装置中的喷头体的结构示意图。
[0025]附图标号说明：
[0026]10、喷头体；11、喷射出口；
[0027]20、环腔；21、第一圆柱腔部；22、第二圆柱腔部；23、第一圆锥腔部；
[0028]30、磨料嘴；301、磨料孔道；302、射流槽；303、流体槽；
[0029]31、第一本部；32、出料端部；
[0030]33、第二本部；34、定位挡环；341、环形体；342、凸起部；35、磨料嘴压头；
[0031]40、流体输入接头；
[0032]50、射流导管；51、第二圆锥腔部；52、第三圆柱腔部；53、导管压紧螺挡；
[0033]61、高压水发生器；611、高压水管路；62、磨料供给罐；621、输砂管路；63、压力表；
64、过滤机构；
[0034]70、密封圈。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]本专利技术提供了一种射流后混合磨料的喷射装置，如图1、图5和图6所示，该喷射装置包括：喷头体10、磨料嘴30和安装于喷头体10的流体输入接头40，喷头体10设置有喷射出口11；磨料嘴30安装于喷头体10，喷头体10中设有环绕磨料嘴30的环腔20，喷射出口11与环腔20相连通；流体输入接头40与环腔20相连通；磨料嘴30设置有磨料孔道301，磨料孔道301与环腔20相连通。
[0037]高压水通过流体输入接头40进入到环腔20中，并经磨料嘴30的出料端与环腔20的内壁之间的空隙流向喷射出口11，形成高速射流，磨料嘴30的出料端因文丘里作用产生低压或负压，该低压或负压产生吸力，驱使磨料嘴30外的磨料进入磨料孔道301，并流向磨料嘴30的出料端，磨料经磨料孔道301流出后与高压水的高速射流混合，高速射流包裹着磨料一起流向喷射出口11，高速射流与磨料在流动过程中进行进一步的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射流后混合磨料的喷射装置，其特征在于，包括：喷头体，其设置有喷射出口；磨料嘴，其安装于所述喷头体，所述喷头体中设有环绕所述磨料嘴的环腔，所述喷射出口与所述环腔相连通；安装于所述喷头体的流体输入接头，所述流体输入接头与所述环腔相连通；所述磨料嘴设置有磨料孔道，所述磨料孔道与所述环腔相连通。2.根据权利要求1所述的射流后混合磨料的喷射装置，其特征在于，所述磨料孔道与所述喷射出口共轴设置，所述环腔为与所述磨料孔道共轴的圆环形。3.根据权利要求2所述的射流后混合磨料的喷射装置，其特征在于，所述流体输入接头设置于所述环腔的侧面，所述流体输入接头的流体输入方向与所述环腔的轴向相垂直。4.根据权利要求1所述的射流后混合磨料的喷射装置，其特征在于，所述磨料嘴的出料端的外侧壁设置有射流槽。5.根据权利要求4所述的射流后混合磨料的喷射装置，其特征在于，所述磨料嘴具有沿磨料的流向依次分布的第一本部和出料端部，所述出料端部的外径小于所述第一本部的外径，所述射流槽自所述第一本部延伸至所述出料端部。6.根据权利要求1所述的射流后混合磨料的喷射装置，其特征在于，所述磨料嘴具有第二本部和定位挡环，所述定位挡环包括环形体和多个连接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴亚，王荣超，叶蕾，郭志凯，商秋月，万钦，张天增，陈金波，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：