[发明专利]激光诱导空化辅助液体射流抛光设备及射流抛光用喷嘴

权利要求书

1.一种射流抛光用喷嘴，包括喷嘴主体、混合腔、压力水入口、磨料液体入口和喷口，其特征在于：所述混合腔向喷口方向逐渐收口，混合腔内设置光纤支架，所述光纤支架上固定光纤束，所述光纤束末端在喷口的收口部位散开，散开的光纤束端口均匀分布形成光纤阵列，所述光纤束排布成圆周阵列，圆周阵列的中心处设置中心光纤，中心光纤的轴线与喷口中流道的轴线重合，所述圆周阵列包括至少一圈光纤，相邻光纤之间的排列间距为3r-3.5r，最内圈各光纤与中心光纤的间距为3r-3.5r，最外圈各光纤与喷嘴主体内侧壁的间距为2r-2.5r，r为脉冲激光所产生的一次空泡半径。

2.根据权利要求1所述的射流抛光用喷嘴，其特征在于：所述光纤束排布成矩阵阵列、菱形阵列、三角形阵列和椭圆阵列中的一种。

3.一种激光诱导空化辅助液体射流抛光设备，其特征在于：包括压力水系统、磨料液供给回收系统、激光系统和喷射系统，所述喷射系统包括权利要求1或2所述的射流抛光用喷嘴，所述压力水系统接入喷嘴的压力水入口提供射流压力，所述磨料液供给回收系统接入磨料液体入口提供磨料液，所述激光系统包括连接光纤束的脉冲激光器。

4.根据权利要求3所述的激光诱导空化辅助液体射流抛光设备，其特征在于：所述脉冲激光器的脉冲频率大于20Hz，单脉冲能量大于50mJ。

5.根据权利要求3或4所述的激光诱导空化辅助液体射流抛光设备，其特征在于：所述脉冲激光器的脉冲频率与射流速度的关系为：f=1000v/4r，v为光纤端部的流体速度。

6.根据权利要求5所述的激光诱导空化辅助液体射流抛光设备，其特征在于：所述压力水系统包括顺次连接的纯水箱、过滤器、气液增压泵和减压阀，减压阀后的管路接入喷嘴主体的压力水入口，所述气液增压泵连接一提供气压的气泵，气液增压泵的出口路径安装蓄能器和压力表，气液增压泵的出口路径还设有连通纯水箱的泄压支路，泄压支路上安装卸荷阀；所述磨料液供给回收系统包括磨料罐、回收罐和蠕动泵，磨料罐中安装搅拌器，磨料罐通过蠕动泵接入喷嘴主体的磨料液体入口，喷射出的磨料液经收集容器和回收管路连接至回收罐。