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专利号: 2020114879325
申请人: 广东石油化工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种射流式冲砂装置,其特征在于,该装置包含:流量调节部件(1);增压部件(2)和冲砂钻头(3);其中,所述流量调节部件(1)、增压部件(2)和冲砂钻头(3)的中轴线处于同一位置,且所述增压部件(2)的输出端固定有所述冲砂钻头(3),其输入端固定有所述流量调节部件(1);

其中,所述流量调节部件(1)包含:流量调节壳体、防掉总成(11)、涡轮组(12)、旋转导流件(13)、固定导流件(14)、碟形弹簧组(16)和活塞杆(17);其中,所述流量调节壳体的底端固定在所述增压部件(2)的顶端,所述防掉总成(11)、涡轮组(12)、旋转导流件(13)、固定导流件(14)、碟形弹簧组(16)和活塞杆(17)处于其内部;所述防掉总成(11)从上至下依次穿过并固定在所述涡轮组(12)和旋转导流件(13)上,该涡轮组(12)和旋转导流件(13)均与所述流量调节壳体的内壁不接触;所述固定导流件(14)处于所述旋转导流件(13)的底部,与所述流量调节壳体的内壁固定连接,且其底端具有凸出的管腔,该管腔侧壁上周向均匀设有:若干冲砂液导流孔(15);所述活塞杆(17)具有第一贯通腔体,其顶端固定在所述固定导流件(14)底端的管腔上,并与流量调节壳体的内壁紧密接触或滑动连接,其底端与所述增压部件(2)固定连接;所述第一贯通腔体的底端设有:冲砂液进液阀(19),第一贯通腔体侧壁上周向设有冲砂液分流孔(18),当所述碟形弹簧组(16)处于初始状态时,该冲砂液分流孔(18)处于所述增压部件(2)内;所述碟形弹簧组(16)限位在所述活塞杆(17)和流量调节部件(1)底部之间;

所述固定导流件(14)和旋转导流件(13)上均设有:过流孔,且所述固定导流件(14)和旋转导流件(13)的过流孔距其中心的距离一致,且可相连通;所述固定导流件(14)的过流孔与所述冲砂液导流孔(15)相连通;

其中,所述增压部件(2)包含:增压部件外筒(21)、增压腔室(22)和排液阀底座(24);其中,所述增压部件外筒(21)具有第二贯通腔体,其顶端与所述流量调节壳体固定连接,其底端与所述冲砂钻头(3)固定连接;所述增压腔室(22)处于所述第二贯通腔体内,与第二贯通腔体内壁有空隙,其具有第三贯通腔体,所述活塞杆(17)的底端插入该第三贯通腔体内,并与第三贯通腔体内壁紧密接触;所述排液阀底座(24)具有倒置的中空腔室,其顶端固定在所述增压腔室(22)的底端,且设有:排液阀(23),排液阀底座(24)底端外壁与所述增压部件外筒(21)固定连接,排液阀底座(24)内壁与所述冲砂钻头(3)固定连接;

所述排液阀底座(24)的上部与所述第二贯通腔体内壁有空隙,该空隙与所述第二贯通腔体内壁和增压腔室(22)之间的空隙形成环状冲砂液旁通流道(25);所述排液阀底座(24)下部侧壁上沿侧壁延伸方向贯通设置有:冲砂液旁通孔(26),该冲砂液旁通孔(26)与环状冲砂液旁通流道(25)连通;

其中,所述冲砂钻头(3)包含:钻头本体(31)和钻头内体(33);其中,所述钻头本体(31)具有内体安装槽,其侧壁上周向对称设有:若干侧向喷嘴(37),该侧向喷嘴(37)倾斜向上,其侧壁上还设有:若干切削刀翼(310),所述侧向喷嘴(37)的出口处于切削刀翼(310)之间;

所述钻头内体(33)固定在所述内体安装槽内,与内体安装槽的内壁具有间隙,形成钻头环形通道(38);所述钻头内体(33)的中空腔体形成冲砂液高压流道(39),该中空腔体底部设有:若干外围底部喷嘴(35)和若干中心底部喷嘴(36),该外围底部喷嘴(35)围置在中心底部喷嘴(36)的外周;所述钻头本体(31)的顶端固定在所述增压部件外筒(21)的底端,所述钻头内体(33)的顶端固定在所述排液阀底座(24)的底端内壁上。

2.根据权利要求1所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述流量调节壳体具有第一安装腔和第一连接头,该第一安装腔和第一连接头之间通过限位分隔板隔开,所述防掉总成(11)、涡轮组(12)、旋转导流件(13)、固定导流件(14)、碟形弹簧组(16)和活塞杆(17)均处于第一安装腔内部;

其中,所述限位分隔板上设有:活塞杆穿孔,所述活塞杆(17)穿过该活塞杆穿孔,所述碟形弹簧组(16)限位在所述活塞杆(17)和限位分隔板之间;

所述增压部件外筒(21)的顶端设有:增压部件上接头(211),该增压部件上接头(211)与所述第一连接头螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述防掉总成(11)的上部设有:第一限位凸起,所述涡轮组(12)处于所述第一限位凸起的下方。

4.根据权利要求1所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述旋转导流件(13)上周向设有:若干中心过流孔(131)和若干外围旋转过流孔(132);所述固定导流件(14)上周向设有:若干常通过流孔(141)和若干外围固定过流孔(142);

其中,所述中心过流孔(131)和常通过流孔(141)距相应中心的距离一致,且均呈弧形;

所述外围旋转过流孔(132)和外围固定过流孔(142)距相应中心的距离一致,均呈弧形,且分别处于所述中心过流孔(131)和常通过流孔(141)的外周。

5.根据权利要求4所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述中心过流孔(131)和常通过流孔(141)的弧度所对应的圆心角为60 70°;所述外围旋转过流孔(132)和外围固定过流~孔(142)的弧度所对应的圆心角为60 70°。

~

6.根据权利要求1所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述活塞杆(17)的下端外侧壁与所述增压腔室(22)的内侧壁之间采用动密封结构(221)。

7.根据权利要求1所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述排液阀(23)和冲砂液进液阀(19)均为锥式直通单流阀。

8.根据权利要求1所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述排液阀底座(24)下部内壁和外壁直径分别大于上部内壁和外壁直径,形成限位台肩,所述钻头内体(33)限位在该排液阀底座(24)下部。

9.根据权利要求1所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述钻头本体(31)的顶端具有第二连接头,所述增压部件外筒(21)的底端具有增压部件下接头(212),该第二连接头与增压部件下接头(212)螺纹连接。

10.根据权利要求1‑9中任意一项所述的射流式冲砂装置,其特征在于,所述外围底部喷嘴和中心底部喷嘴的直径为3 5mm;所述侧向喷嘴(37)与钻头本体(31)中轴线的夹角为~

10 30°;所述外围底部喷嘴(35)和中心底部喷嘴(36)与钻头本体(31)中轴线的夹角为30~ ~

45°。