[其他]高压流体稳定流入锐边孔的方法及其装置

说明书

本发明是关于流体特别是液体流入锐边孔以减少液体进出液体切割射流孔时的紊流度的方法及其装置。

液体切割射流装置通常用于切割许多种类的材料。这种装置通常包括一个诸如流体增压器那样的高压流体源，一个导管系统和一个孔。该孔通常是一块如合成蓝宝石那样的钻有孔的宝石，其孔为锐边孔。宝石的安装通常是相当复杂的，因为它们必须承受高压和快速改变的压力。

水射流切割装置的一个重要的设计问题是在锐边孔的上游出现紊流。锐边孔上游出现紊流，其结果是增加了切口的尺寸，减少切割能力，且也可导致使欲切割的材料被弄湿。至今最成功的防止紊流的装置是在锐边孔上游增加一个准直腔室。这一类的装置在美国专利No.3997111中作了介绍。这种准直腔室的不足之处在于增加了切割装置的长度和重量。因此，希望有一种能在锐边孔上游使流体准直流动的，重量轻而且结构简单的装置。

本发明提供一种流体进出切割射流孔的稳定聚缩流动的方法和装置。该装置比现有技术简单，重量轻且体积小。

在喷咀上游的准直腔室内设置一个收缩段。这一技术措施使得准直腔室小于端部为直的腔室。

图1是本发明的纵向截面图。

图1是本发明的纵向截面图。高压流体由导管1供给。导管1终止连接于一个常规的高压管接头2。高压管接头2和准直腔室3连接。准直腔室3是一个具有足够壁厚的，能承受10，000～100，0000.4536公斤/25.4毫米²高压的细长形圆柱腔室。与上述管接头2连接的腔室3的对置端配置有螺纹段4。该螺纹段4与档盖6相接。挡盖6有一通道7，接纳宝石支架9的架座8。宝石支架有不同的类型，可以有带架座8和不带架座8。而且密封面的角度可根据所示部位径向改变。宝石支架9有一个与准直腔室3上的相似的面12密封的座11。宝石支架9还有一个凹座13。凹座13配有一个由定位件16围住的宝石孔14。至此，本发明除了准直腔室的长度以外，基本上与美国专利NO.3997111中所述的相似。其不同之处在于靠近宝石孔14加了准直锥17。

在工作时，锥17使流动稳定且减少了端部呈方形的腔室引起的紊流。另外，减少了喷咀出口的流动变化，使流动为层流，进一步聚缩。加了锥17，使从孔14喷射出的液体喷射的聚缩长度从10%增加到250%。

已经发现，例如在24.5毫米长的准直腔室中，锥17的长度为19.05毫米，锥顶部内径为6.73毫米，锥的出口直径为2.16毫米，则孔径为0.13毫米的宝石孔产生的切割射流的特性与不带锥的76.2毫米长的准直腔室的宝石孔产生的特性相同。在锥17的出口和宝石孔14之间必须有一个阶面，以产生一个适当切割所需的锐切孔效果。

在无锥直锥的喷咀试验中，当给定的喷咀不能在印刷电路板上产生合格的切割时，在加了锥之后，切割就合格了。同样，当没有准直腔不能以853.44米/分钟的速度在40.82公斤纸张上作合格的切割时，用一个锥体便可以做到了。

以上讨论仅作说明，本发明仅以权利要求作限定。