[发明专利]双偏心可控速磨料射流切割器

说明书

技术领域

本发明涉及一种水力射流切割工具。

背景技术

东北石油大学刘巨保等人设计了一种“Φ73mm及以上油管柱的密闭式液力驱动可调速切割器（专利号：201210346765.1）”，将切割工具分为调速系统、动力驱动系统和喷射系统三部分，调速系统为动摩擦片、静摩擦片及弹簧机构形成盘式制动机构，动力驱动系统为盘绕在轴上的两条动力管内的若干变径节来驱动，其原理为流道面积的变化会改变压差，若干个产生的力偶形成动力矩推动工具旋转带动切割头旋转。该工具可对小尺寸套管或油管进行射流切割，但该工具的结构复杂、加工难度大，尤其是动力驱动系统，需将若干个变径节连接后嵌入到螺旋槽中与上下管盘连接，任一变径节失效或泄露都会导致驱动失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种双偏心可控速磨料射流切割器，在可以完成小尺寸管柱内切割的基础上，结构更加简单，切割效率更高，成本更低，且该工具还具有转速监测功能。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种双偏心可控速磨料射流切割器，包括偏心切割喷头、四个偏心式喷嘴、主心轴、外壳体、止推轴承、压动外壳及摩擦限速环；所述主心轴为空心轴，其左端设有锥管螺纹，用于连接偏心切割喷头，其中间部位开有键槽并固定有止推轴承，外面还套有密封保护外壳体，其右端设有同轴圆盘结构并套有密封保护压动外壳，在圆盘结构左侧的主心轴上还开有与其中心孔连通的通孔，圆盘结构上设有第一扇形开口，压动外壳的左端与外壳体螺纹连接，压动外壳的右端设有第二扇形开口，主心轴旋转一周，上述第一扇形开口与第二扇形开口重合一次；所述偏心切割喷头上设有4个在同一截面内的喷嘴安置槽，且相邻两个互成90°，每个喷嘴安置槽的开孔轴线与喷头轴心线相互垂直并偏移距离e，四个偏心式喷嘴螺纹连接在喷头体上，喷嘴的开孔直柱段轴心线与喷嘴的轴心线相交形成偏心角α；所述摩擦限速环，包括若干动摩擦限速环及若干静摩擦限速环，其中动摩擦限速环具有三个互成120°的内突起，静摩擦限速环具有三个互成120°的外突起，动摩擦限速环通过内突起安装并固定在主心轴的键槽上，静摩擦限速环通过外突起固定在外壳体上，动摩擦限速环与静摩擦限速环交替叠放，主心轴摩擦限速环的左侧套有弹簧，主心轴上弹簧与止推轴承之间还设有调节螺母。

本发明的有益效果：

（1）将偏心式喷嘴与偏心式喷头组合使用，设计了双偏心磨料射流切割工具，在可实现小尺寸管柱内切割的前提下，又兼顾了足够的磨料射流能量和射流反作用力，从而提高射流切割效率；

（2）进行了组合创新，设计控速机构和转速监测机构，使该工具拥有旋转、转速监测与控制功能，可以通过偏心喷嘴的偏心角及调节限速装置的预紧力这两种方式来调节转速。通过主心轴上的扇形开口与压动外壳上的扇形开口之间的过流面积变化来实现转速监测。

附图说明

图1是本发明双偏心可控速磨料射流切割器的结构示意图。

图2是图1中的A-A截面视图。

图3是主心轴结构示意图。

图4是图3的右视图。

图5是压动外壳的结构示意图。

图6是图5的右视图。

图7是偏心式切割喷头的结构示意图。

图8是图7中的A-A截面视图。

图9是偏心喷嘴的结构示意图。

图10是图9的右视图。

图11是动摩擦限速环的结构示意图。

图12是静摩擦限速环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：