專利名稱：可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬一種高壓水射流設(shè)備部件，特別涉及一種可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭。
技術(shù)背景已有的礦山工程用高壓水射流鉆孔的噴頭都是圓孔直射流，其噴頭的結(jié)構(gòu)形式主要分三類一類為多噴嘴固定式噴頭，它是多個(gè)噴嘴平均分布在噴頭的球面上，不需任何其它附件，這種噴頭結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易制造和維護(hù)，在某種場合下，使用非常方便，但這種噴頭鉆進(jìn)的孔徑不規(guī)則，對長距離鉆孔導(dǎo)向不利，擊碎巖石粒度大，有時(shí)成塊狀，不利于排渣；第二類為內(nèi)旋轉(zhuǎn)式噴頭，此類噴頭成孔規(guī)則，易于導(dǎo)向，但如果要鉆大孔徑，噴嘴的直徑必須很大，排水量也要求很大，射流要求壓力高，一般設(shè)備很難達(dá)到；第三類是自旋轉(zhuǎn)和強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)噴頭，自旋轉(zhuǎn)噴頭是靠斜裝于噴頭體上噴嘴射流的反作用力使自身旋轉(zhuǎn)，不要其它外力，且成孔規(guī)則，孔徑大、易于導(dǎo)向，但其制造較復(fù)雜，由于轉(zhuǎn)速快，必須有很好的限速裝置。否則由于較高的轉(zhuǎn)速使射流水發(fā)散，達(dá)不到理想的切割力，強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)噴頭則必須有強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)源，其體積一般較大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了克服上述技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，切割效率高，轉(zhuǎn)速可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭是由芯軸、外套筒、旋轉(zhuǎn)頭體、永磁鐵定子、轉(zhuǎn)子線圈和噴嘴主要部件組成，芯軸端蓋與外套筒用沉頭螺釘固定成一體，芯軸右端頭設(shè)一直射流孔，在芯軸上裝有軸承，且有迷宮式密封槽，旋轉(zhuǎn)頭體與銅套結(jié)合處設(shè)有進(jìn)水孔，外套筒上用頂絲固定裝有永磁鐵定子，永磁鐵定子由花鍵形磁鐵架鑲嵌永磁鐵而成，磁鐵架上設(shè)多個(gè)頂絲窩，可使永磁鐵定子左右移動，在旋轉(zhuǎn)頭體上固定裝有轉(zhuǎn)子線圈，在外套筒上還固定裝有導(dǎo)向頂絲、磁鐵架上有導(dǎo)向槽，旋轉(zhuǎn)頭體右端面上均勻分布多個(gè)噴嘴，噴嘴與芯軸軸線成張角α，且與端面成傾角β。
本實(shí)用新型的有益效果是，由于利用了導(dǎo)體在磁場中切割磁力線產(chǎn)生反力矩原理達(dá)到限速目的，又通過調(diào)整線圈在磁場中切割磁力線的面積來實(shí)現(xiàn)可調(diào)，使得該噴頭結(jié)構(gòu)簡單，易制造，成本低，切割力大，切削效果好。
以下結(jié)合附圖以實(shí)施例具體說明。


圖1示可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭結(jié)構(gòu)圖。
圖2示
圖1的A-A剖視圖。
圖中，1-芯軸；2-軸承；3-定位套；4-轉(zhuǎn)子線圈；5-磁鐵架；6-永磁鐵；7-頂絲窩；8-頂絲；9-銅套；10-外套筒；11-旋轉(zhuǎn)頭體；12-水流孔；13-迷宮密封槽；14-斜噴嘴；15-直射噴嘴；16-螺母；17-導(dǎo)向頂絲；18-導(dǎo)向槽；19-沉頭螺釘；20-1號腔體；21-2號腔體具體實(shí)施方式
參照附圖，可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭的入水口外形為六方螺母與芯軸1一體，芯軸1與外套筒10左端用多個(gè)沉頭螺釘13緊固一起，芯軸1中部有多道迷宮式密封槽13，芯軸1左端裝有軸承2，用定位套3限位，定位套3右側(cè)與旋轉(zhuǎn)頭體11緊配合，旋轉(zhuǎn)頭體11內(nèi)過盈配合裝一銅套9，在銅套9與芯軸1中部設(shè)迷宮密封槽13對應(yīng)處有水流孔12并與2號腔體21相通，使水從水流孔12進(jìn)入2號腔體21。迷宮式密封槽可使水有微小泄露，可起到潤滑又可起到冷卻轉(zhuǎn)子線圈4作用。在旋轉(zhuǎn)頭體11上固定裝有轉(zhuǎn)子線圈4，其旋轉(zhuǎn)時(shí)可切割永磁鐵定子磁場的磁力線。永磁體定子是由磁鐵架5及鑲嵌在磁鐵架5花鍵槽上的永磁鐵6組成，永磁體定子用頂絲8緊固在不動的外套筒10上，在磁鐵架5上設(shè)多個(gè)頂絲窩7，可使永磁體定子在1號腔20內(nèi)左右移動，以改變轉(zhuǎn)子線圈4在磁場中切割磁力線的面積，達(dá)到可調(diào)限速的目的。在固定外套筒10上固定裝一個(gè)導(dǎo)向頂絲17，與定子磁鐵架5上的導(dǎo)向槽18滑動配合，在旋轉(zhuǎn)頭體11右端面上均勻分布設(shè)有多個(gè)與2號腔體21相通的噴嘴14，噴嘴14與芯軸1成夾角α，夾角α參數(shù)與所鉆孔直徑有關(guān)，同時(shí)噴嘴14與旋轉(zhuǎn)頭體11端面成傾角β，參數(shù)與噴嘴射流時(shí)產(chǎn)生反作用力有關(guān)，在芯軸1右端頭中間設(shè)一直射噴嘴15，螺母16用以防止旋轉(zhuǎn)頭體掉出。
工作時(shí)水從噴頭入口進(jìn)入，一部分水從直射噴嘴15射出，大部分水從水流孔12進(jìn)入2號腔體21中，從噴嘴14噴出，形成強(qiáng)大切割力，能鉆大孔徑，易于導(dǎo)向，成孔規(guī)則，有利于排渣。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭，由芯軸(1)、外套筒(10)、旋轉(zhuǎn)頭體(11)、永磁鐵定子架(5)、永磁鐵(6)、轉(zhuǎn)子線圈(4)和噴嘴(14)、(15)主要部件組成，其特征在于外套筒(10)上設(shè)有頂絲(8)，磁鐵架(5)上設(shè)多個(gè)頂絲窩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭，其特征在于外套筒(10)上設(shè)有導(dǎo)向頂絲(17)，磁鐵架(5)上設(shè)導(dǎo)向塊槽(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭，其特征在于旋轉(zhuǎn)頭體(11)右端面上設(shè)多個(gè)帶張角α和傾角β的噴嘴及芯軸右端頭上的直射噴嘴(15)。
專利摘要本實(shí)用新型屬一種高壓水射流設(shè)備部件，特別涉及一種可調(diào)式電磁控制旋轉(zhuǎn)水射流噴頭，由芯軸1、外套筒10、旋轉(zhuǎn)頭體11、永磁鐵定子架5、永磁鐵6、轉(zhuǎn)子線圈4和噴嘴14、15主要部件組成，外套筒10上設(shè)有頂絲8，磁鐵架5上設(shè)多個(gè)頂絲窩，外套筒10上設(shè)有導(dǎo)向頂絲17，磁鐵架5上設(shè)導(dǎo)向塊槽18，旋轉(zhuǎn)頭體11右端面上設(shè)多個(gè)帶張角α和傾角β的噴嘴及芯軸右端頭上的直射噴嘴15，由于利用了導(dǎo)體在磁場中切割磁力線產(chǎn)生反力矩原理達(dá)到限速目的，又通過調(diào)整線圈在磁場中切割磁力線的面積來實(shí)現(xiàn)可調(diào)，使得該噴頭結(jié)構(gòu)簡單，易制造，成本低，切割力大，切削效果好。
文檔編號E21B7/18GK2656598SQ20032010567
公開日2004年11月17日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者李成權(quán), 潘一山, 張永利, 邰英樓, 章夢濤, 李忠華, 孫可明 申請人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)