RU2165020C1 - Hydraulic giant nozzle - Google Patents
Hydraulic giant nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165020C1 RU2165020C1 RU99126226A RU99126226A RU2165020C1 RU 2165020 C1 RU2165020 C1 RU 2165020C1 RU 99126226 A RU99126226 A RU 99126226A RU 99126226 A RU99126226 A RU 99126226A RU 2165020 C1 RU2165020 C1 RU 2165020C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- axis
- housing
- diameter
- rotation
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке поверхности изделий струей жидкости высокого давления. The invention relates to surface treatment of products with a high pressure liquid jet.
Известна насадка гидромонитора [Патент RU N 648734, МКИ E 21 C 45/00. Насадка гидромонитора. - 1979], выполненная в виде двух, образующих кольцевой канал, соосно расположенных патрубков и клапана, предназначенного для пульсирующего истечения жидкости и гидравлического удара, причем в стенках патрубков выполнены каналы и отверстия, расположенные ярусами и образующие эжекторы, а клапан расположен на периферии наружного патрубка. Known nozzle of a hydraulic monitor [Patent RU N 648734, MKI E 21 C 45/00. Monitor nozzle. - 1979], made in the form of two, forming an annular channel, coaxially arranged nozzles and a valve designed for pulsating fluid flow and water hammer, and in the walls of the nozzles made channels and holes arranged in tiers and forming ejectors, and the valve is located on the periphery of the outer pipe .
Недостатком данного устройства является его низкая производительность, обусловленная воздействием на материал только осевым потоком, что приводит к обработке небольшой площади поверхности материала, а также достаточная сложность изготовления данной насадки с обеспечением заданных выходных характеристик. The disadvantage of this device is its low productivity, due to the impact on the material only by axial flow, which leads to the processing of a small surface area of the material, as well as the sufficient complexity of manufacturing this nozzle with the desired output characteristics.
Прототипом изобретения является гидромониторная насадка для бурового долота [Патент RU N 20121471, МКИ 5 E 21 B 10/18. Насадка гидромонитора. - 1994] , суть которого заключается в том, что в промычном канале бурового долота корпус насадки выполнен из эластичного материала, причем промывочные каналы выполнены в виде частей окружности равных радиусов, соединенных касательными, при этом корпус насадки может быть выполнен из маслостойкой резины. The prototype of the invention is a hydraulic nozzle for a drill bit [Patent RU N 20121471, MKI 5 E 21 B 10/18. Monitor nozzle. - 1994], the essence of which is that in the wash channel of the drill bit the nozzle body is made of elastic material, and the washing channels are made in the form of parts of a circle of equal radii connected by tangents, while the nozzle body can be made of oil-resistant rubber.
Недостатком данного изобретения является ее низкая производительность, обусловленная воздействием на материал только осевым потоком, что приводит к обработке небольшой площади поверхности материала. Кроме того, конструкция насадки не позволяет надежно фиксировать сопло в корпусе насадки. The disadvantage of this invention is its low productivity, due to the impact on the material only by axial flow, which leads to the processing of a small surface area of the material. In addition, the design of the nozzle does not allow reliable fixation of the nozzle in the nozzle body.
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности обработки поверхности изделий за счет увеличения площади захватываемой поверхности материала, что значительно снижает необходимые затраты энергии на обработку, а также обеспечение надежности работы гидромониторной насадки. The objective of the present invention is to increase the productivity of surface treatment of products by increasing the area of the captured surface of the material, which significantly reduces the necessary energy costs for processing, as well as ensuring the reliability of the hydraulic nozzle.
Поставленная задача решается тем, что гидромониторная насадка, содержащая корпус с соплом, размещенным на его переднем торце, снабжена вторым соплом, размещенным на боковой поверхности корпуса, причем ось выходного отверстия первого сопла в плоскости его переднего торца смещена от оси вращения корпуса на расстояние Δ = (D/d0)d мм, где D - внутренний диаметр корпуса насадки, d0 - диаметр конического отверстия, d - диаметр выходного отверстия, и наклонена к оси вращения корпуса под углом α = 5-30o, а ось выходного отверстия второго сопла наклонена к оси вращения корпуса в сторону его переднего торца под углом β = 50-80o. На боковой поверхности корпуса выполнено не менее двух сопел. Сопла могут быть выполнены в виде сменных сопловых головок с внешней конической поверхностью, имеющей меньшее основание переднего торца, и установленных в соответствующие ответные отверстия корпуса, при этом соосно коническому(им) отверстию(ям) в корпусе на боковой поверхности выполнено цилиндрическое(ие) отверстие(я) с диаметром не менее максимального диаметра сопловой головки, снабженное заглушкой.The problem is solved in that the hydraulic nozzle containing a housing with a nozzle located on its front end is provided with a second nozzle located on the side surface of the housing, and the axis of the outlet of the first nozzle in the plane of its front end is offset from the axis of rotation of the housing by a distance Δ = (D / d 0 ) d mm, where D is the internal diameter of the nozzle body, d 0 is the diameter of the conical hole, d is the diameter of the outlet, and is inclined to the axis of rotation of the body at an angle α = 5-30 o , and the axis of the outlet of the second nozzle tilted towards rotation body B in the direction of its front end at an angle β = 50-80 o. At least two nozzles are made on the side surface of the housing. The nozzles can be made in the form of replaceable nozzle heads with an external conical surface having a smaller base of the front end and installed in the corresponding response holes of the housing, while a cylindrical hole (s) is made coaxially with the conical hole (s) in the housing on the side surface (i) with a diameter of not less than the maximum diameter of the nozzle head, equipped with a plug.
Сущность изобретения поясняется фигурами, где на фиг. 1 представлена гидромониторная насадка, а на фиг. 2 - схема воздействия на материал истекающих потоков из сопловых головок, расположенных на торцевой поверхности и боковой поверхности корпуса. The invention is illustrated by figures, where in FIG. 1 shows a hydraulic nozzle, and FIG. 2 is a diagram of the effect on the material of outflowing flows from nozzle heads located on the end surface and side surface of the housing.
Гидромониторная насадка содержит корпус 1 с двумя сопловыми головками, первая сопловая головка 2 размещена на его переднем торце 3, а вторая сопловая головка 4 размещена на боковой поверхности корпуса 5, при этом ось выходного отверстия первого сопла 2 в плоскости его переднего торца 3 смещена от оси вращения корпуса 1 на расстояние Δ = (D/d0)d мм, где D - внутренний диаметр корпуса насадки, d0 - диаметр конического отверстия, d - диаметр выходного отверстия, и наклонена к оси вращения корпуса под углом α = 5-30o, а ось выходного отверстия второго сопла 4 наклонена к оси вращения корпуса 1 в сторону его переднего торца 3 под углом β = 50-80o. Сменные сопловые головки 2 и 4, имеющие внешнюю коническую поверхность с меньшим основанием переднего торца 6, устанавливаются в соответствующие ответные отверстия 7 и 8 корпуса 1, при этом соосно коническому отверстию 8 в корпусе на боковой поверхности 9 выполнено цилиндрическое отверстие 10 с диаметром не менее максимального диаметра сопловой головки 4, снабженное заглушкой 11 с уплотнительной манжетой 12.The nozzle contains a housing 1 with two nozzle heads, the first nozzle head 2 is located on its
Процесс формирования истекающих струй 13 и 14 из сопловых головок 2, 4 и процесс обработки поверхности материала осуществляется следующим образом. Жидкость от насоса через трубку 15 поступает в корпус насадки 1, где она, разделяясь на два потока, попадает в сопловую головку 2, размещенную на переднем торце 3 с углом наклона к оси вращения корпуса α = 5-30o, и сопловую головку 4, размещенную на боковой поверхности корпуса 5 с углом наклона к оси вращения корпуса β = 50-80o, причем ось выходного отверстия первого сопла 2 в плоскости его переднего торца 3 смещена от оси вращения корпуса 1 на расстояние Δ = (D/d0)d. На боковой поверхности корпуса 1 может быть выполнено не менее двух сопловых головок. Для удобства эксплуатации гидромониторной насадки сопла выполнены в виде сменных сопловых головок 2 и 4 с внешней конической поверхностью, имеющей меньшее основание переднего торца 6, и установленных в соответствующие ответные отверстия корпуса 7 и 8, что позволяет увеличить срок использования самой гидромониторной насадки, при этом соосно коническому отверстию 8 в корпусе 1 на боковой поверхности 9 выполнено цилиндрическое отверстие 10 с диаметром не менее максимального диаметра сопловой головки 4. Давление жидкости каждого потока обеспечивает дополнительную фиксацию конических сопловых головок 2 и 4 в ответных отверстиях корпуса 1. Для герметичности корпуса 1 цилиндрическое отверстие 10 снабжено заглушкой 11 с уплотнительной манжетой 12. Сформированная струя 13, истекающая из первой сопловой головки 2, осуществляет гидрорезание поверхности материла 16 путем формирования центрального канала 17 за счет совместного осевого движения и вращения. Наклон оси сопловой головки 2 к оси вращения корпуса 1 под углом α = 5-30o и смещение оси выходного отверстия в плоскости его переднего торца 6 от оси вращения корпуса 1 на расстояние Δ приводит к значительному увеличению площади разрушаемой поверхности материала 16. Следует отметить, что гидрорезание происходит из-за отрыва мельчайших частиц от основной массы разрушаемого материала и вызвано преимущественно возникновением и развитием микротрещин. Поэтому при гидрорезании на хрупкое разрушение материала существенно влияют механическое воздействие скоростного потока жидкости и гидравлические удары, способствующие проникновению жидкости в трещины, что значительно снижает прочность материала. В результате происходит все большее разрыхление зоны реза и откол частиц. Струя, истекающая из второй сопловой головки 4, воздействует на боковую поверхность сформированного центрального канала 17, производя при этом окончательное разрушение обрабатываемой поверхности материала и его извлечение. Таким образом, суммарное воздействие струй на поверхность материала позволяет повысить производительность обработки поверхности материала в несколько раз.The process of forming the expiring
Пример реализации
Потоками жидкости, проходящими через две сопловые головки, имеющие выходной диаметр d = 0,6 мм, воздействовали на поверхность материала, имеющего плотность ρ = 1600 кг/м3. В процессе обработки использовалось магистральное давление P0 равное 60 МПа, скорость вращения подводящего канала ω = 1 об/с, скорость подачи Vп = 3,9 мм/с. При этом поток, истекающий из первой сопловой головки под углом α = 15o и имеющий смещение оси выходного отверстия в плоскости его переднего торца от оси вращения корпуса Δ = 2 мм, формирует в материале центральный канал диаметром примерно 30 мм, а второй поток, истекающий из бокового сопла под углом β = 60o, производит дополнительное разрушение, увеличивая при этом диаметр обрабатываемой поверхности примерно до 70 мм. Таким образом, суммарное воздействие струй жидкости, истекающих из данных сопловых головок, позволяет произвести обработку материала площадью "пятна" воздействия равным примерно 35...45 см2.Implementation example
The fluid flows passing through two nozzle heads having an output diameter d = 0.6 mm, acted on the surface of a material having a density ρ = 1600 kg / m 3 . During the processing, the main pressure P 0 equal to 60 MPa, the rotation speed of the supply channel ω = 1 r / s, and the feed rate V p = 3.9 mm / s were used. In this case, the flow flowing from the first nozzle head at an angle α = 15 o and having a displacement of the axis of the outlet in the plane of its front end from the axis of rotation of the housing Δ = 2 mm, forms a central channel with a diameter of about 30 mm in the material, and the second flow flowing out from the side nozzle at an angle β = 60 o , produces additional destruction, while increasing the diameter of the surface to be processed up to about 70 mm. Thus, the total effect of the jets of fluid flowing from these nozzle heads allows the material to be treated with an area of the "spot" of exposure equal to about 35 ... 45 cm 2 .
Преимущество предлагаемой гидромониторной насадки заключается в использовании совместного воздействия струй жидкости, истекающих из сопловых головок, имеющих углы наклона к оси вращения корпуса α = 5-30o и β = 50-80o. Насадка при минимальном расходе используемой жидкости и наименьших энергозатратах позволяет производить обработку большей площади поверхности изделия. Использование сменных сопловых головок гидродинамической насадки позволяет производить быструю их смену и надежную фиксацию в конических отверстиях корпуса, что особенно важно для формирования струи на выходе из сопловой головки.The advantage of the proposed nozzle is the combined use of jets of fluid flowing from nozzle heads having angles of inclination to the axis of rotation of the housing α = 5-30 o and β = 50-80 o . The nozzle with a minimum flow rate of the fluid used and the lowest energy consumption allows the processing of a larger surface area of the product. The use of replaceable nozzle heads of a hydrodynamic nozzle allows their quick change and reliable fixation in the conical openings of the housing, which is especially important for the formation of a jet at the exit of the nozzle head.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не только повысить эффективность обработки поверхности изделий, но и в целом повысить надежность работы гидродинамической насадки. Thus, the proposed device allows not only to increase the efficiency of surface treatment of products, but also to generally improve the reliability of the hydrodynamic nozzle.
Claims (3)
Δ = (D/d0)d мм,
где D - внутренний диаметр корпуса насадки;
d0 - диаметр конического отверстия;
d - диаметр выходного отверстия,
и наклонена к оси вращения корпуса под углом α-5-30o, а ось выходного отверстия второго сопла наклонена к оси вращения корпуса в сторону его переднего торца под углом β-50-80o.1. A nozzle containing a housing with a nozzle located on its front end, characterized in that it is equipped with a second nozzle located on the side surface of the housing, while the axis of the outlet of the first nozzle in the plane of its front end is offset from the axis of rotation of the housing by a distance
Δ = (D / d 0 ) d mm,
where D is the inner diameter of the nozzle body;
d 0 is the diameter of the conical hole;
d is the diameter of the outlet,
and tilted to the axis of rotation of the housing at an angle α-5-30 o , and the axis of the outlet of the second nozzle is inclined to the axis of rotation of the housing towards its front end at an angle β-50-80 o .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99126226A RU2165020C1 (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Hydraulic giant nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99126226A RU2165020C1 (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Hydraulic giant nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2165020C1 true RU2165020C1 (en) | 2001-04-10 |
Family
ID=20228067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99126226A RU2165020C1 (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Hydraulic giant nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165020C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374448C1 (en) * | 2008-07-15 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Water jet nozzle |
| RU198097U1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Премиум" | HYDROMONITOR ROTOR NOZZLE FOR CLEANING THE INTERNAL CAVITY OF PIPES FROM SOLID DEPOSITS |
| RU2771665C1 (en) * | 2021-10-07 | 2022-05-11 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Jet nozzle for horizontal wellbore acidizing |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4369849A (en) * | 1980-06-05 | 1983-01-25 | Reed Rock Bit Company | Large diameter oil well drilling bit |
| EP0165687A1 (en) * | 1984-05-03 | 1985-12-27 | Inco Limited | Cutter assembly |
| US4573744A (en) * | 1980-11-24 | 1986-03-04 | Padley & Venables Limited | Pick and the combination of a pick and holder |
| WO1991001432A1 (en) * | 1989-07-21 | 1991-02-07 | Australian Stone Technology | Method and apparatus for cutting erosive materials using high pressure water means |
| RU2021471C1 (en) * | 1989-04-11 | 1994-10-15 | Ильковский Александр Иванович | Jet-type nozzle for drill bit |
| US5380068A (en) * | 1992-12-08 | 1995-01-10 | Flow International Corporation | Deep kerfing in rocks with ultrahigh-pressure fan jets |
| US5469926A (en) * | 1994-04-22 | 1995-11-28 | Bor-Mor, Inc. | Directional boring drill bit blade |
-
1999
- 1999-12-15 RU RU99126226A patent/RU2165020C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4369849A (en) * | 1980-06-05 | 1983-01-25 | Reed Rock Bit Company | Large diameter oil well drilling bit |
| US4573744A (en) * | 1980-11-24 | 1986-03-04 | Padley & Venables Limited | Pick and the combination of a pick and holder |
| US4573744B1 (en) * | 1980-11-24 | 1989-07-25 | ||
| EP0165687A1 (en) * | 1984-05-03 | 1985-12-27 | Inco Limited | Cutter assembly |
| RU2021471C1 (en) * | 1989-04-11 | 1994-10-15 | Ильковский Александр Иванович | Jet-type nozzle for drill bit |
| WO1991001432A1 (en) * | 1989-07-21 | 1991-02-07 | Australian Stone Technology | Method and apparatus for cutting erosive materials using high pressure water means |
| US5380068A (en) * | 1992-12-08 | 1995-01-10 | Flow International Corporation | Deep kerfing in rocks with ultrahigh-pressure fan jets |
| US5469926A (en) * | 1994-04-22 | 1995-11-28 | Bor-Mor, Inc. | Directional boring drill bit blade |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374448C1 (en) * | 2008-07-15 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Water jet nozzle |
| RU198097U1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Премиум" | HYDROMONITOR ROTOR NOZZLE FOR CLEANING THE INTERNAL CAVITY OF PIPES FROM SOLID DEPOSITS |
| RU2771665C1 (en) * | 2021-10-07 | 2022-05-11 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Jet nozzle for horizontal wellbore acidizing |
| RU2782749C1 (en) * | 2022-03-03 | 2022-11-02 | Геннадий Александрович Сарычев | Airlift-jet projectile |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4185706A (en) | Rock bit with cavitating jet nozzles | |
| US4715538A (en) | Swirl jet nozzle as a hydraulic work tool | |
| US4756324A (en) | Hydrodynamic nozzle for pressurized water cleaning of water, discharge and surface water pipes | |
| US4819314A (en) | Jet nozzles | |
| US5096122A (en) | Spray nozzle | |
| CN105980106A (en) | Nozzle | |
| RU2165020C1 (en) | Hydraulic giant nozzle | |
| US4764180A (en) | Method of manufacturing jet nozzles | |
| US4922664A (en) | Liquid sand blast nozzle and method of using same | |
| CN113404439A (en) | Particle percussion drill bit | |
| CA2074247A1 (en) | Cleaning device | |
| JP2004076573A (en) | Injection head of fluid | |
| US4886131A (en) | Inclined-jet drilling tool | |
| SU1768336A1 (en) | Device for cleaning inner surface of pipeline | |
| JP3795240B2 (en) | Water jet nozzle | |
| JPH057516B2 (en) | ||
| RU2374448C1 (en) | Water jet nozzle | |
| RU2109950C1 (en) | Tool for hydroabrasive machining of hard materials | |
| RU53943U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL CAVITY OF THE PIPELINE | |
| SU1177438A1 (en) | Hydraulic monitor drilling bit | |
| RU1779738C (en) | Cutting-shearing drilling bit | |
| RU2086747C1 (en) | Drill bit of cutting-breaking action | |
| CN219139014U (en) | Rotary jet flow blasthole cleaning device with acoustic wave oscillation function | |
| WO2006043911A1 (en) | Cavitation nozzle | |
| CN218912804U (en) | Pneumatic reverse circulation down-the-hole hammer drill bit for life rescue hole |