сопло для получения режущей струи жидкости

Формула изобретения

Сопло для получения режущей струи жидкости, содержащее штуцер со сферическим торцом и осевым каналом подачи жидкости, закрепленный на нем держатель, втулку, охватывающую вкладыш с конической входной частью и примыкающую своим торцом к сферическому торцу штуцера, расположенного с зазором относительно обращенного к нему торца вкладыша, отличающееся тем, что соосно с охватывающей втулкой заподлицо с держателем выполнена коническая нагревательная вставка, отделенная от втулки и держателя теплоизоляционным материалом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для получения режущей струи жидкости и может быть использовано для разделения неметаллических материалов.

Известно сопло для получения режущей струи жидкости, содержащее штуцер с осевым каналом подачи жидкости, закрепленный на штуцере держатель с полостью, сообщенный с каналом подачи хладагента. В полости установлен соосно штуцеру конический вкладыш с осевым выпускным каналом, меньшее основание которого расположено в одной плоскости с торцом держателя. Во вкладыше выполнены наклонные к оси сопла каналы, сообщающие полость держателя с выходной частью осевого канала вкладыша. Вкладыш выполнен из высокотеплопроводного материала, например меди. В качестве хладагента может использоваться жидкий азот, фреон, хладон и т. п. вещества [1]. Однако недостатком этого сопла является выход в окружающую среду экологически вредных веществ.

Наиболее близким техническим решением является сопло для получения режущей струи жидкости, содержащее штуцер со сферическим торцом и осевым каналом подачи жидкости, закрепленный на штуцере держатель, установленный заподлицо в держателе вкладыш с наружной конической поверхностью и выпускным соплом цилиндрической формы с конической входной частью, охватывающую вкладыш втулку, примыкающую своим торцом к сферическому торцу штуцера, расположенного с зазором относительно обращенного к нему торца вкладыша [2].

Недостатком известного устройства является высокая энергоемкость оборудования для получения режущей струи жидкости.

Заявляемое техническое решение обеспечивает повышение режущих свойств струи при работе на более низких давлениях жидкости.

Это достигается тем, что в сопле для получения режущей струи жидкости, содержащем штуцер со сферическим торцом и осевым каналом подачи жидкости, закрепленный на нем держатель, втулку, охватывающую вкладыш с конической входной частью, и примыкающую своим торцом к сферическому торцу штуцера, расположенного с зазором относительно обращенного к нему торца вкладыша, в отличие от прототипа соосно охватывающей втулке заподлицо с держателем выполнена коническая нагревательная вставка, отделенная от втулки и держателя теплоизоляционным материалом.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано сопло для получения режущей струи жидкости.

Сопло для получения режущей струи жидкости содержит штуцер 1 со сферическим торцом 2 и осевым каналом 3 подачи жидкости. На штуцере 1 закреплен держатель 4. В держатель 4 установлены вкладыш 5 с наружной конической поверхностью и выпускным каналом 6 цилиндрической формы с конической входной частью и охватывающая вкладыш 5 втулка 7 из мягкого материала. Втулка 7 контактирует торцом 8 со сферическим торцом 2 штуцера 1, расположенного с зазором относительно обращенного к нему торца 9 вкладыша 5.

Соосно охватывающей втулке 7 заподлицо с держателем установлена коническая нагревательная вставка 10, на цилиндрической поверхности 11 которой выполнен электронагревательный элемент 12. Вставка 10 отделена от втулки 7 и держателя 4 теплоизоляционным материалом 13.

Устройство работает следующим образом.

Вкладыш 5, изготовленный ив износостойкого материала, например алмаза, эльбора, сапфира, и выполненный с конусной наружной поверхностью с углом 40^o, вставляют в латунную втулку 7. Латунную втулку 7 с вкладышем 5 устанавливают в держатель 4 с конусной поверхностью, также равной 40^o.

Перед подачей жидкости коническую вставку 10 нагревают до рабочей температуры, при этом теплоизоляционный материал 13 препятствует распространению тепла на другие конструктивные элементы сопла. Затем через штуцер 1 подаст высоконапорную струю жидкости, которая, проходя через вставку 10, образует паровую подушку из периферийной области струи, обладающей меньшей кинетической энергией вследствие потерь от гидравлического трения о стенки втулки 7. В результате на выходе сопла струя формируется из ее осевой области, обладающей максимальной энергией.

Заявляемое изобретение обеспечивает повышение режущих свойств струи при работе на более низких давлениях жидкости.