[发明专利]一种超高压液体射流的钻石喷嘴及其制作方法

说明书

本发明涉及喷嘴技术技术，具体是一种超高压液体射流的钻石喷嘴及其制作方法，包括钻石片、金属纳米粉层、金属压盖和金属外壳，所述金属外壳设置有内置空腔，所述空腔填充有金属纳米粉并且形成金属纳米粉层，所述金属纳米粉层内设置有钻石片，所述钻石片的设置在金属外壳的空腔中轴线位置，被金属纳米粉末紧密包裹并与金属外壳融为一体，所述金属外壳的顶部设置有上置开口，所述金属压盖上设置有下置开口，所述钻石片内穿设有喷嘴通孔，并与上置开口和下置开口相连通。本申请采用金钢石作为核心材料，硬度和流量系数高，安装于流体设备的切割头和喷头中，射流效果更好而且使用过程中不会产生崩裂和孔口的钝化，使用寿命远超其它材料的喷嘴。

技术领域

本发明涉及喷嘴技术技术，具体是一种超高压液体射流的钻石喷嘴及其制作方法。

背景技术

喷嘴属于换能元件，它把水介质的压力能转换为水射流的动能，然后以高速水射流的形式向外射出，可以对物料进行清洗、破碎和切割。高压水射流的压力范围很广，因而喷嘴的材料种类也就很多。市面上制造喷嘴的材料主要有不锈钢、优质碳素钢、工具钢、硬质合金、陶瓷、人造宝石、和金钢石等。泵输出的压力越高，要求其材料处理的硬度也就越高。

目前最常用的超高压喷嘴材料为人造宝石片(刚玉)，其硬度可达莫氏9级。但随着纯水切割领域的市场开发以及600MPa超高压力的水射流开始普及，对喷嘴的要求越来越高，既要有更长的水线聚焦还要有更长的使用寿命。一般的清水中除了含有一定量的微小固体颗粒外，还有不少溶解于水中的矿物质，如碳酸钙、锰、铁及二氧化硅等。高压水射流设备中会有过滤和软化的装置，但是无法完全去除这些杂质，而且高压管道内部也有游离的金属碎屑，在超高压水的冲刷下，宝石孔口边缘会慢慢钝化甚至碎裂，从而导致射流质量的下降，然后失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高压液体射流的钻石喷嘴及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超高压液体射流的钻石喷嘴，包括钻石片、金属纳米粉层、金属压盖和金属外壳，所述金属外壳设置有内置空腔，所述金属压盖盖合固定在内置空腔的底部，所述内置空腔内填充有金属纳米粉并且形成金属纳米粉层，所述金属纳米粉层内设置有钻石片，所述钻石片的设置在金属外壳的中轴线位置并且与金属外壳的内置空腔内壁相贴合，所述金属外壳的顶部设置有上置开口，所述金属压盖上设置有下置开口，所述钻石片内穿设有喷嘴通孔，所述上置开口的底部锥口、下置开口的顶部锥口以及喷嘴通孔相连通。

作为本发明进一步的方案：所述金属纳米粉层将钻石片紧密包裹并且金属外壳融为一体。

作为本发明进一步的方案：所述钻石片设置在金属外壳的中轴线位置并且完全包裹在金属纳米粉层内腔。

作为本发明进一步的方案：所述上置开口的底部延伸至金属纳米粉层的。钻石片的上表面，所述下置开口的顶部延伸至金属纳米粉层的钻石片的下表面。

作为本发明进一步的方案：所述喷嘴通孔设置为线型直孔，所述上置开口与下置开口连通。

作为本发明进一步的方案：所述喷嘴通孔设置为上面直孔下面锥度孔，所述喷嘴通孔的顶部通过直孔与上置开口相连通，所述喷嘴通孔的底部通过锥度孔与下置开口相连通。

本申请还公开一种超高压液体射流的钻石喷嘴的方法，包括以下步骤：

步骤一：采用金属材料，通过用车床加工出圆柱外形和内置空腔，并且确保外圆柱度和端面垂直度，形成金属外壳；

步骤二：将金钢石原料切割打磨成外径和厚度均匀的的钻石片，将钻石片然后放置于金属外壳的内置空腔中，将金属纳米粉末填充到金属外壳的内置空腔中；依据不同的实施结构，调控内置空腔中金属纳米粉末包裹钻石片的深度；