Сопло для образования плоской жидкостной струи Советский патент 1983 года по МПК B05B1/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для создания плоских струй жидкости высокого давления, используемых, например, для резки материала или очистки поверхности изделий. Известно сопло для образования плоской жидкостной струи, содержащее полый корпус с сопловым каналом и щелью истечения, причем на концах щели истечения выполнены расширения Щ . Однако данное сопло сложно в изготовлении , поскольку сопловой канал выполнен в цельном корпусе. Наиболее блиаким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сопло для образования плоской жидкостной стру содержащее корпус с сопловым каналом - причем корпус выполнен разъемным относительно продольной оси соплового канала. Такое соплр проще в изготовлении, так как сопловой канал образован выемкамя в детгшях раэъе в1ого корпуса, что болэе технологично {Yj I Недостаток.сопла состоит в низко его стойкости, поскольку увеличение давления жидкости до 10 атм и ВЕЛие (что необходимо при резке материало и очистке поверхности изделий) сопровожда ется повышенньм изыосом внзи ней кромки щели соплового канала за счет режу14ей способности струи и на личия твердаис частиц в жидкости, по .явлением на ней зазубрин, что приво .дит к продольным разрывам плоской струн, образованию струи в виде ьютелкн, к необходимости частых замен сопла. Цель изобретения - повышение сто кости сопла за счет уменьшеиия его износа. Поставленная цель достигается те что сопло для образования плоской жидкостной струну содержащее корпус с сопловьа4 каналом, причем корпус в полнен разъемным относительно продольной оси соплового канала, снабжено размещенным в месте разъема корпуса вкладашем, в котором выполнен сопловой канал в виде расширяющегося к выходному концу сопла трапециевидного паза с углом при большем основании трапеции 69-75. Кроме того, вклацыш выполнен с заплечиками, размещеннЕЛми на торцовой поверхности корпуса. На фиг. 1 показано сопло в сборе вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на на фиг. 2; на фиг. 5 показан корffyc B aKCOHOMCTpHHj на фиг. 6 - вкл дьвп в аксонометрии. Сопло содержит разъемный корпус в виде правой 1 и левой 2 частей. Внешняя поверхность разъемного корпуса в сборе имеет форму усеченного-конуса. На большем торце правой 1 и левой 2 частей корпуса напротив друг друга выполнены выемки 3 и 4, образующие входной участок соплового канала. По месту разъема корпуса (вдол продольной оси соплового канала) между правой 1 и левой 2 частями помещен плоский вкладыш 5, на котором выполнен трапециевидный паз 6 с углом (J) при большем основании трапеции в пределах 69-75. Паз 6, образует продолжение соплового канала, расширяющегося в направлении выходного конца сопла, т.е. в направлении движения жидкости. Вкладыш 5 может иметь заплечики 7 (в данном случае один) , которые оперты на торцовую (верхнюю левую на чертежах) поверхность разъемного корпуса, имеющего поверхности 8. и 9, ограннчивакхаие сопловой канал, который также ограничен поверхностями 10 и 11 вкладыша 5.. Для изготовления сопла заготовку в форме усеченного конуса из нержавекщей хромистой стали распиливают по плоскости, проходящей через ось вращения. На образовавшихся частях фрезеруют выемки 3 и 4. Из пластины толщиной, равной ширине пропила, вырубают плоскую заготовку и изгибают под прямым углом (фяг, б) . На этом изготовление оспла заканчивается. Сопло работает следующим образом. Сопло в сборе помещается в держатель (не показан), внутренняя поверхность которого выполнена конической и сопряжена с внешней поверхностью разъемного корпуса. К торцу сопла, на котором расположены выемки 3 и 4 , подается вода под давлением. От действия давления воды разъемный корпус сопла заклинивается внутри держателями его правая 1 и левая 2 части оказываются взаимно прнжатыми через плоский вкдадыш 5, Зафиксированный от перемещения заплечикрм 7. Вода под давлением проходит в зазор между выe tкaми 3 и 4 и попадает в паз б, где плоские параллельные поверхности 8 и 9 формируют плоскую струю, а поверхности 10 и 11 вкладьала создают расширяющуюся веерообразную форму плоской струи. Плоскгш струя формируется всем участком соплового канала протяженностью L, поэтому части 1 и 2 разъемного корпуса имеют высокую нзносостойкость по сравне°ншо с конструкциями сопел, у которых плоская струя создается только кромкой щели истечения. При износе поверхностей 10 и 11 вкладыша 5 плоский вкладыш 5 легко заменяется на новый. Промьйаленные испытания предлагае мого сопла в устройстве для гидросбива окалины с поверхности разогре того металла показывают, что для зн чений угла tf -при большем основании трапеции 69-75 износ екпадаша 5 минимальный, что подтверждено испытаниями. При установке вкладышей 5 с углом (р более 75, во-первых, внутренние поверхности 10 и 11 быстро изнашивается на участках, прилегающих к выемкам 3 и 4, ПОКА величина угла (f не становится равной 69-75 , после чего износ резко замедляется, а во-вторых, не достигается требуемый угол раскрыти плоской струи. При установке вклады шей 5 с углом (р менее 69 внутрен ние поверхности 10 и 11 изнашиваютс иа участкгис, прилегаютих к плоскости истечения струи. В результате угол (в увеличивается до значения 69 и более. . За базовый объект при расчете технико-экономической эффективности принята конгтрукциясЬпла для гид- . росбива , применяемая в цехе горячей прокатки Новолипецкого металлургического завода. Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в том, что выполнение корпуса разъемнь1м вдоль соплового канала с помещенным по месту разъема плоским вкладышем существенно упроцает изготовление. сопла, в особенности самого соплового канала, повьииает стойкость сопла как за счет использования быстрбсмениых вкладыщей с оптимальными по износу геометрическими параметРёми, так и за; счет .выполнения участков формирования плоской струи значительной протяженности. Экономический эффект от использования предлагаемой конструкции сопла в установках гидросбива окалины составляет 8 тыс. руб. в год.

А

фег.

1. СОПЛО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПЛОСКОЙ ЖИДКОСТНОЙ СТРУИ, содержащее корпус с сопловым каналом, причем корпус выполней разъемным относительно продольной оси соплового канала, отличающееся-, тем, что, с целью повышения стойкости сопла за счет уменьшения его износа, оно снабжено размещенным в месте разъема корпуса вкладышем, в котором выполнен сопловой канал .в виде расширяющегося к выходному концу сопла трапециевидного паза . с углом при большем основании трапеции 69-75 .. 2. Сопло по п. 1, о т л и ч аi О) ющ е е с я тей, что вкладыш вы полнен с заплечиками, размещенными на торцовой поверхности корпуса.

0vt.f