[其他]喷流切割系统喷嘴组合件

说明书

本发明与喷流切割系统有关，其类型为利用一个喷流形成喷咀，将高压流体形成高速切割喷流。本发明具体与用于这种系统的喷流形成喷咀组合件有关。

用于喷流切割系统的类型的喷咀组合件，典型有一个轴向伸展的外壳，外壳有进口端，排出端，和一个轴向伸展的内流体通道，在两端之间接通。将典型压力为20，000至65，000磅/英寸的水之类的加压流体，从外壳的进口端，通过通道，引至出口端。

将一个有喷流形成喷咀口的喷咀元件，在通道内放在外壳的排出端附近。喷流形成口的直径典型为0.002至0.040英寸。迫使加压流体通过喷流形成口时，形成一个高度准直的切割喷流，典型速度在1200英尺/秒以上水平。在本领域中熟知：这种喷流可精确切割许多种类的材料，比其他切割方法有明显的优点。

长期来认识到喷咀壳中的喷口元件必须定期更新。虽然典型中用诸如人造蓝宝石之类的极硬耐磨材料制造，但由于流体从喷口进入并通过时，有极高的流体压力和高加速度，所以喷口元件受到磨损。例如在运转中，流体中的杂质冲撞喷口壁。此外，喷口中的流体在喷口壁上加切割力，使喷口尺寸随时间改变。结果喷口元件的高尺寸精度和最低表面缺陷丧失，随之产生切割能力下降很大的相对不准直射流。

先有领域中的喷咀组合件，要求使用手持工具维修喷咀口。典型喷咀组合件的举例，如美国专利第4，216，906;4，150，794;3，997，111及3，756，106等号中的举例和描述，其内容本文引述作为参考。在各引述文件中，喷口元件典型安装在一个环形座件中，座件安装在喷咀壳和在喷咀排出端上紧固的环形端盖之间。壳体设内螺纹区或外螺纹区，依具体设计而定，和端盖的螺纹区配合，取得上述的紧固。座件的上游表面和喷咀壳形成密封，而下游表面和端盖形成密封，防止高压液围绕喷口件泄漏。

实践中为围绕喷口件形成有效密封，要求在装配上述喷咀组合件时，在喷咀盖上加相当大的扭矩。要求的扭矩必须足以使密封区中的金属变形，以形成的有效金属与金属间的密封，可抵抗相关的高工作压力。

这里引述美国专利第4，660，773号作参考，该专利揭示一种采矿工具，其中有若干高压喷咀，各有一个密封组合件用一个定位螺丝定位。密封组合件有一个聚乙烯套筒，围绕内螺纹通道压配合，并被向上推，套筒及喷口元件被推入壳中。通过螺丝的通道和喷流形成口同心调直，供切割喷流通过向外排。密封件拆卸时将定位螺丝卸除，在壳体上游将切割液加压，使之将套筒及喷口件冲出。

因此，需用板手之类手执工具，将喷咀盖在喷咀壳上拧紧或松卸。这种似乎微小的不便实际上是喷咀维修费用方面的一个重要因素，因为在需要妥善使用手执工具时，常须动用有资格的维修技工，参加壳盖的拆卸工作。全世界的许多工厂中，这种维修方法常通过劳资合同保证。为此，因需更换喷咀口，在系统操作者等待保养工到达时，造成系统很长的停工时间。

因此本发明的目的是提供一种喷咀组合件，有一密封装置，当喷咀装配和拆卸时，不需使用手执工具或关于扭矩的规定，因此系统操作者可以不需熟练保养工而自行装卸。并且，本文所述的密封装置易于在喷咀组合件中装卸，因此形状简单而喷咀体积小。与上文所述先有技术领域中使用的密封装置不同，本发明的密封装置不要求有体积较大的闭合件螺丝支持的相当大的预加载，那种螺丝有很大的螺纹以承受预加载力。

本文中揭示的一种喷流切割喷咀组合件有一个壳体，壳体有一个高压切割液的进口，一个该加压切割液形成的切割喷流排出端，和在进出口端间连接的液体通道形成装置。

一个大致的管形闭合件安装在该壳体的出口端内，一个内导孔和该通道中的液体连通，供切割喷流排出。

一个领圈形成装置固定在该闭合件的上游端部上。套筒形成装置用该领圈形成装置在闭合件上固定，在闭合件和该壳体出口之间形成高压密封。至少一个领圈形成装置和套筒形成装置的形状，使两者间可以接合，因而当将闭合件从开口的出口端中取出时，也使套筒形成装置从该处退出。

喷流形成口装置，在该领圈形成装置的内径中固定，因而当将闭合件从壳体的出口端退出时，使喷口形成装置退出。喷口和通道接通，将加压液形成切割喷流。

图1为有本发明构造的喷咀组合件的局部剖面前视;

图2为图1所示喷口及密封副组合件剖面的放大前视;

图3为喷口另一种副组合件剖面的放大前视。