聚集管及其用途制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种聚集管(1，1')，其被构造用于聚集包含磨料颗粒的高压液体射流并且包括：聚集管道部分(9，9')、用于液体射流自由离开聚集管道部分(9，9')的出口(8，8')、以及聚集管道部分(9，9')的纵向轴线(6，6')，所述纵向轴线包含出口(8，8')的中心(7，8a')，其中聚集管道部分(9，9')由液体不可渗透的管壁(11，11')界定、以聚集锥角(2，2')从出口(8，8')延伸并且在出口(8，8')的方向上逐渐缩小，其中聚集管(1，1')在构造方面以简单的方式实现增加的使用寿命。根据本发明专利技术，该目的通过聚集锥角(2，2')在0.05

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚集管及其用途


[0001]本专利技术涉及一种聚集管，其被构造用于聚集包含磨料颗粒的高压液体射流，并且具有聚集管道部分、用于液体射流自由离开聚集管道部分的出口、以及聚集管道部分的纵向轴线，纵向轴线包含出口的中心，其中聚集管道部分由液体不可渗透的管壁界定并且在出口的方向上以聚集锥角逐渐缩小，其中聚集锥角的边是两条切线，这两条切线位于包含纵向轴线的纵向截面中并且瞄向管壁的在纵向截面中彼此相对的两个内表面点。
[0002]本专利技术还涉及这种聚集管的用途。

技术介绍

[0003]本专利技术涉及射流切割工件领域，例如水射流切割工件领域。这里的切割过程通过高压液体射流发生，因为高压液体射流离开出口并冲击工件。因为聚集管道部分限制了高压液体射流，所以所述聚集管道部分确保了液体射流以及因此磨料颗粒的所需加速度。液体射流通常被加速到至少400m/s。当进入聚集管道部分时，液体射流通常具有至少大约1000巴的压力。例如石榴石颗粒、刚玉颗粒或石英砂颗粒的磨料颗粒显著地增强了液体射流的切割性能，使得也可以切割相对硬的材料，例如岩石和金属。
[0004]然而，磨料颗粒导致在聚集管道部分的区域中的聚集管上的磨损增加，因为所述磨料颗粒在普遍的高压下以大的能量冲击管壁。其后果是，聚集管道部分变宽，从而逐渐失去其聚集效果。因此，聚集管的使用寿命缩短。
[0005]为了减少这种磨损，WO03/053634A1教导了聚集管的管壁将设置有润滑膜。
[0006]然而，这种用于减少磨损的措施在结构上是复杂的，因为润滑膜是通过用相应的润滑剂渗透管壁而从外部形成的。为此，需要其中设置有聚集管的加压室。此外，在压力室中出现缺陷时，存在聚集管快速磨损的风险，因为渗透所述聚集管所需的多孔结构不是足够稳定的。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的目的在于提供一种开头所述类型的聚集管以及所述聚集管的用途，所述聚集管及其用途使得能够以结构简单的方式增加使用寿命。
[0008]该目的通过根据权利要求1的聚集管实现。其有利的改进将从从属于权利要求1的权利要求中得到。
[0009]聚集管，其被构造用于聚集包含磨料颗粒的高压液体射流，具有聚集管道部分、用于液体射流自由离开聚集管道部分的出口、以及聚集管道部分的纵向轴线，该纵向轴线包含出口的中心，其中聚集管道部分由液体不可渗透的管壁界定并且在出口的方向上以聚集锥角逐渐缩小，其中聚集锥角的边是两条切线，这两条切线位于包含纵向轴线的纵向截面中并且瞄向管壁的在纵向截面中彼此相对的两个内表面点，其中聚集锥角在0.05
°
至1
°
的范围内。令人惊讶的是，已经证明，由于以这种方式选择的聚集锥角，磨损显著减小。使用寿命相应增加。令人惊奇的是，额外地减少了在操作聚集管时的噪声发射。这两种正面效果在
0.05
°
至1
°
的范围之外不再明显。
[0010]在本公开的上下文中高压被理解为是指当进入聚集管道部分时至少约1000巴到高达约6000巴或更高的液体射流的压力。因此，管壁必须被构造成稳定的，例如，管壁足够厚并且由硬质金属(硬质合金)或金属陶瓷形成。
[0011]在本专利技术的上下文中，硬质金属(硬质合金)和金属陶瓷在每种情况下是复合材料，其中占复合材料的主要组成部分的硬质材料颗粒形成骨架结构，其中间空间由金属粘合剂填充，该金属粘合剂与所述骨架结构相比更具延展性。在此，硬质材料颗粒尤其可以至少大部分由碳化钨、碳化钛和/或碳氮化钛形成，其中，其它硬质材料颗粒、尤其是周期表IV至VI族元素的碳化物也可以以较小的量存在。该延性金属粘合剂通常主要由钴、镍、铁或包含这些元素中的至少一种的基体合金组成。然而，其它少量的元素也可以溶解在金属粘合剂中。下面，基体合金应理解为是指该元素形成合金的主要组成部分。硬质金属(硬质合金)是最常使用的，其中硬质材料颗粒至少大部分由碳化钨形成，并且金属粘合剂是钴或钴/镍基合金；在此，相应的碳化钨颗粒的重量比例尤其是至少70重量％、优选至少80重量％、甚至更优选至少90重量％。
[0012]在本公开的上下文中，自由离开被理解为意味着液体射流可以无障碍地离开出口。这里的出口可以是聚集管的外部出口或聚集管的内部出口。外部出口形成为使得，在液体射流的流动方向上观察时，管壁直接终止于出口的后方。在此，出口例如位于聚集管的平坦端侧的平面中。当从液体射流的流动方向观察时，由管壁形成的突起从出口延伸，从而形成内部出口。该突起可以是例如管壁的倒角或圆角边缘。例如，倒角可以被构造成圆锥形。
[0013]在这一方面要明确提及的是，聚集管可具有在聚集管道部分与出口之间的管道端部部分，其中管道端部部分可与聚集管道部分不同地构造，并且可直接通向出口。管末端部分优选地由液体不可渗透的管壁限定，并且以一致的横截面、优选地圆形横截面在出口之后从聚集管道部分延伸。因此，以这种方式构造的管道端部部分是圆柱形的，并且包括作为中心圆柱轴线的纵向轴线。这是有利的，因为液体射流可以被管道端部部分进一步加速、而不会增加颗粒和壁之间的碰撞。这是有利的，因为液体射流被聚集管道部分平稳化，并因此能够进入端管部分。
[0014]液体射流可以是水射流；然而，其它更粘的液体射流也是可设想的和可能的。水射流通常还包含空气，从而形成了水、空气和磨料颗粒的混合物。
[0015]磨料颗粒可以是例如石榴石颗粒、刚玉颗粒或石英砂颗粒。
[0016]在本专利技术的上下文中，中心是由出口的周边曲线限定的平面的面积中心。出口或周边曲线分别可以具有任意对称或非对称的形状。在圆形形状和基本上圆形形状的出口的情况下，中心是对应圆的中心；在正方形、基本正方形、矩形(非正方形)和基本矩形(非正方形)形状的情况下，中心分别是相应正方形或矩形的对角线的交点；并且，在椭圆形或大致椭圆形的情况下，中心是相应椭圆的长轴和短轴的交点。基本上正方形和矩形意味着例如一个或多个角部是圆角的。然而，出口也可以是卵形、肾脏形的、三角形或基本上三角形的。基本上三角形意味着例如一个或多个角部是圆角的。
[0017]纵向轴线平行于聚集管道部分的长度设置。其中所述纵向轴线包含出口的中心，所述纵向轴线穿过聚集管道部分的内部。当聚集管道部分被构造成关于其纵向轴线旋转对称时，该纵向轴线也可被称为中心轴线。
[0018]聚集管道部分可特别地从出口以聚集锥角延伸。
[0019]液体不可渗透的管壁理解为，该管壁对于液体从外部通过管壁进入和液体从内部通过管壁排出是不可渗透的，例如，所述管壁由完全或几乎完全烧结的材料构成，例如由硬质金属(硬质合金)或金属陶瓷构成。
[0020]因为聚集管道部分在出口的方向上逐渐缩小，所述聚集管道部分以及因此液体射流在该方向上被收紧。
[0021]纵向截面包含纵向轴线并与管壁的内表面相交，使得纵向截面包含两条相交线，这两条相交线被分配给内表面，并因此分配给在纵向截面中的聚集管道部分的轮廓。因此，在纵向截面中相对的点被包含在相交线中。相交线中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚集管(1，1')，其被构造用于聚集包含磨料颗粒的高压液体射流，具有聚集管道部分(9，9')、用于液体射流自由离开所述聚集管道部分(9，9')的出口(8，8')、以及所述聚集管道部分(9，9')的纵向轴线(6，6')，所述纵向轴线包含所述出口(8，8')的中心(7，8a')，其中所述聚集管道部分(9，9')由液体不可渗透的管壁(11，11')界定，并且在所述出口(8，8')的方向上以聚集锥角(2，2')逐渐缩小，其中所述聚集锥角(2，2')的边(3，4)是两条切线(3，4)，所述两条切线(3，4)位于包含所述纵向轴线(6，6')的纵向截面(5，5')中并且瞄向所述管壁(11，11')的在所述纵向截面(5，5')中彼此相对的两个内表面点(3a，4a，3a'，4a')，其特征在于，所述聚集锥角在从1.05
°
到1
°
的范围中。2.根据权利要求1所述的聚集管(1，1')，其特征在于，所述聚集锥角(2，2')在0.1
°
至0.8
°
的范围内。3.根据前述权利要求中任一项所述的聚集管(1，1')，其特征在于，所述聚集管道部分(9，9')在其纵向轴线(6，6')方面，在与该纵向轴线(6，6')相关联的横截面中，在每个轴向位置处具有0.5mm至5mm的最大直径。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚集管(1，1')，其特征在于，所述聚集管道部分(9，9')被构造成关于其纵向轴线(6，6')旋转对称。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚集管(1，1')，其特征在于，所述聚集管道部分(9，9')被构造成截头圆锥形。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚集管(1，1')，其特征在于，所述聚集管道部分(9，9')在平行于所述聚集管道部分(9，9')的纵向轴线(6，6')测量的聚集管长度的至少50％上延伸。7.根据前述权利要求中任一项所述的聚集管(1，1')，其特征在于，所述聚集管道部分(9，9')在所述聚集管长度的至少70％上延伸。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚集管(1，1')，其特征在于，所述聚集管(1，1')具有入口管道部分(13')，其中所述入口管道部分(13')从用于液体射流进入所述聚集管(1，1')内的入口(14')延伸到与所述聚集...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：森拉天时卢森堡有限公司，
类型：发明
国别省市：