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专利号: 2022109610252
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-09-11
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:其由一个空化水射流喷丸结构(25)和两个以空化水射流喷丸结构(25)的中心轴对称分布的超声空化辅助抛光结构(26)连接组成,所述的空化水射流喷丸结构(25)包括中心轴共线的高压管喷头(2)和低压管喷头(18),高压管喷头(2)的后端进口连接高压管线(1),高压管喷头(2)的前段紧密套在低压管喷头(18)内部中心;低压管喷头(18)上开有两个前后贯通的低压通道,每个低压通道的后端进口各连接一个低压管线(5);高压管喷头(2)的中心开有前后贯通的高压通道,高压通道的后端进口连接高压管线(1),低压管喷头(18)的前端喷口在高压管喷头(2)的前端喷口的前方且两者之间留有距离,两个喷口相通;每个所述的超声空化辅助抛光结构(26)包括壳体(11)、压电陶瓷片(8)和水射流喷头(13),壳体(11)的外侧壁与低压管喷头(18)的外侧壁固定连接,壳体(11)的中心开有前后贯通的壳体通道(16),壳体通道(16)内的后端处固定设置与外部电源电连接的圆弧形的压电陶瓷片(8),压电陶瓷片(8)后侧用壳体密封盖(7)密封壳体通道(16)的后端口;靠近压电陶瓷片(8)的前侧,于壳体(11)侧面上开有与壳体通道(16)相通的抛光液供液口(10);壳体(11)的前端固定连接水射流喷头(13),水射流喷头(13)的中心开有与壳体通道(16)相通的前后贯通的水射流通道;通过抛光液供液口(10)向壳体通道(16)中注入带磨粒的抛光液;高压管喷头(2)、低压管喷头(18)和水射流喷头(13)同时向工件表面喷液;

所述的高压通道从后到前依次是高压管喷头直孔段、高压管喷头收缩段(23)、高压管喷头喉管(21)和高压管喷头扩张段(20),高压管喷头收缩段(23)是后端大前端小的锥状,高压管喷头喉管(21)是直管道,其孔径小于所述的高压管喷头直孔段的孔径,高压管喷头扩张段(20)是后端小前端大的锥状;

所述的水射流通道由后段的水射流喷头喉管(15)和前段的水射流喷头扩张段(14)组成,水射流喷头喉管(15)是一段孔径小于壳体通道(16)前端孔径的直管道,水射流喷头扩张段 (14)是后端孔径小,前端孔径大的锥形管道。

2.根据权利要求1所述的一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:低压管喷头(18)的中心开有前后贯通的台阶孔,台阶孔的后段孔径较大,前段孔径较小,台阶孔的后段上设有螺纹,高压管喷头(2)的前段伸在低压管喷头(18)的台阶孔中与台阶孔后段上的螺纹固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:两个所述的低压通道以低压管喷头(18)的中心对称布置,两个低压通道的中心轴与高压管喷头(2)和低压管喷头(18)的中心轴平行。

4.根据权利要求1所述的一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:两个所述的低压通道的后段是直孔段,前段喷口呈锥形,向高压管喷头(2)和低压管喷头(18)的中心轴的前向逐渐收缩。

5.根据权利要求1所述的一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:高压管喷头(2)和两个低压管线(5)外共同套有环形的连接板(4),连接板(4)贴合在低压管喷头(18)的后端面上,固定住高压管喷头(2)、低压管喷头(18)以及低压管线(5)。

6.根据权利要求1所述的一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:所述的壳体通道(16)呈向前逐渐收缩的锥状,后端孔径大,前端孔径小,壳体通道(16)的中心轴与高压通道和低压通道的中心轴相平行。

7.根据权利要求1所述的一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:压电陶瓷片(8)将水射流喷头(13)喷口处作为聚焦焦点的位置,压电陶瓷片(8)的圆弧形半径为

10~100mm。

8.根据权利要求1所述的一种非淹没式超声空化辅助水射流喷嘴结构,其特征是:抛光液中的磨粒采用氧化铝、氧化钙颗粒或纳米金刚石颗粒中的一种或几种组合,抛光液的供给压力为0.5~15Mpa,水射流喷头(13)的喷口处的抛光液的喷射速度为10~100m/s。