[其他]高压喷射喷嘴脉冲射流调节装置

说明书

高压喷射喷嘴脉冲射流调节装置是使喷嘴出口的连续射流改变为不连续的脉冲射流的装置，使射流的速度峰值提高，能量更为集中，调节装置安装在管柱内部，喷嘴的上方或后方，从管柱流体本身取得动力，此装置可解决泵的压力不足及长距离管线不能承受更高压力的问题，达到喷嘴处压力比地面泵、地面管线中的压力高，即不增加泵压而增加喷嘴处压力的目的，使破碎、切割、清洗效率更高。

本发明可以用于石油钻井、采矿、坑道、加工、建筑等工业，是一种破碎、切割、清洗技术。

由管柱内部液流产生脉动射流的装置，可以由涡轮轴带动叶片旋转，交替开通或关闭阀孔而产生，但现有技术中，阀孔不能全部关闭，而要保留部分液流继续流动的旁孔，否则涡轮轴不能连续转动。叶片也不能提离孔板，因为没有自动机构。反映这些问题的文件请参阅：

欧洲专利，公布号 0 131 451

本发明的目的是为了使脉冲压力最大限度的提高，并使管柱装置在不工作时流道通畅，本发明的装置可以在工作时一瞬间全部关闭阀孔。

本发明的优点是可产生最大限度的附加水击压力，脉冲峰值可达到最大，叶片在不工作时可提高孔板，保持流道畅通，这点在石油钻井中是重要的。离心惯性装置使叶片连续转动。

图1是本发明的一个实施例的纵向剖面图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是图1的B-B剖面图。

图4是本发明的另一个实施例的纵向剖面图。

图5是图4的A-A剖面图。

在图1、2、3中，流体通过固定于管柱外筒10上的涡轮定子7，推动涡轮转子6、涡轮轴8、立轴15、叶片22旋转，涡轮轴8悬挂于轴承座5和轴承4上，初始弹簧11处于压缩状态，其弹力平衡立轴15上各部件所受的流体冲击力，当流体达到额定排量时，立轴15转动加快，离心重快18的离心力克服拉伸弹簧27的弹力向外移动，其顶部的阻力面积增加，流体对其顶面的冲击力增加，立轴15被推动，叶片22下移，此时，防冲弹簧12起作用，防止叶片22下移过快，当叶片下移接近底板23时，防吸弹簧14起作用，克服喷嘴25的空吸力，叶片22在底板23〈DP〉上靠扭力和惯性力滑动旋转，底板23固定在钻头26的内腔中，叶片22旋转时关闭或开通钻头喷嘴25交替进行，关闭的瞬间，由于流体的惯性和压缩性，流速突然改变，导致压能的急剧变化，开通的瞬间，压能变成速度能，喷嘴25发射出不连续的高压脉冲射流。

叶片22的叶片数可以与钻头喷嘴数一致，也可以不一致，即可以在某瞬间全部盖住或留有孔眼，当排量一定时，前者的脉冲射流速度峰值比后者高，但前者的水击力大，后者的水击力小。为了增加叶片22、底板23的耐磨性和强度，必须采用高强度高耐磨的硬质合金或进行喷涂耐磨层等措施，并且要求使底板23上受到正压力减小，以减小摩擦力，减少叶片22和底板23的磨损，调节各个弹簧的弹力，调节受冲击力的面积，可以做到这点，更换大小不同的冲力调节板20，可以调节冲击力和空吸力之间大小的关系，减小叶片22上因关闭和开通喷嘴25而造成的压力波动。

防震接头19的作用在于减少叶片22的上下震动，也调节因轴承4的磨损而出现的上下距离误差，其结构是方套28上下各有蝶形弹簧29或装其它弹性体。万向节21是为了调节叶片22和立轴15之间的角度和轴向偏差。叶片22和底板23之间靠流体本身润滑。

所有部件都处于高压流体及涡流中，并有水击现象发生，所以要求对零部件表面进行耐磨、耐蚀、强度处理。在本装置为水平放置、或长度很长时，要设计扶正装置，作内部轴件的扶正。

在流体排量达不到额定值时，离心重块18的离心力减小，在弹簧27作用下，向方套16靠拢，受冲击力减小，叶片22在弹簧11、12、14作用下提高底板23。

叶片可以设计成各种形态，可以是弯把单叶片、多叶片、开孔盘形叶片，对称或不对称的，开孔、开口也可以多种形态。喷嘴25可以是一般聚能喷嘴，也可以是特殊的气穴喷嘴。