阅读说明：本技术 一种液固前混合腔的喷射装置 (The injection apparatus of mixing chamber before a kind of liquid is solid ) 是由 马泳涛 刘兰荣 翟林邦 朱泽华 李大磊 牛鹏辉 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种液固前混合腔的喷射装置,它包括缸体、上盖和下盖,缸体的中心设置有混合腔,上盖上表面的中心设置有螺纹连接孔A,上盖上螺纹连接孔A的下方连接有上盖腔,上盖腔内靠近底端的位置设置有阀芯导向套,阀芯导向套内滑动的设置有T型结构的阀芯,上盖上上盖腔的一侧设置有通道A,上盖上通道A的上方连接有螺纹连接孔B,缸体的侧壁上设置有螺纹连接孔C,螺纹连接孔C的内端连接有通道B,下盖的中心设置有通道C,通道C的顶端连接有耐磨座,下盖的侧壁上设置有螺纹连接孔D,螺纹连接孔D的内端通过连接孔B与通道C的侧壁相连通,下盖上通道C的末端连接有喷嘴；本发明可以实现水丸混合的精确控制与射流形成的集成化。(The present invention relates to a kind of injection apparatus of liquid mixing chamber before solid, it includes cylinder body, upper cover and lower cover, cylinder body is provided centrally with mixing chamber, upper cap upper surface is provided centrally with threaded connection hole A, upper cover below threaded connection hole A is connected with upper cover chamber, the position of the intracavitary close bottom end of upper cover is provided with spool guide sleeve, the spool for being provided with T-type structure slided in spool guide sleeve, the upper side for covering upper cover chamber is provided with channel A, threaded connection hole B is connected with above upper cover upper channel A, threaded connection hole C is provided on the side wall of cylinder body, the inner end of threaded connection hole C is connected with channel B, lower cover is provided centrally with channel C, the top of channel C is connected with wear-resisting seat, threaded connection hole D is provided on the side wall of lower cover, the inner end of threaded connection hole D is connected by connecting hole B with the side wall of channel C, lower cover The end of upper channel C is connected with nozzle；It is integrated with fluidic vectoring thrust that accurately controlling for water-bindered pill mixing may be implemented in the present invention.)

一种液固前混合腔的喷射装置

技术领域

本发明材料表层改性技术领域，具体涉及一种液固前混合腔的喷射装置。

背景技术

在机械服役期间，关键零部件的疲劳寿命直接影响机械服役寿命，而疲劳失效是关键零部件失效的主要形式，常用的提高关键零部件疲劳寿命的方法主要有喷丸、挤压、滚压、射流强化等表层改性方法，其结果是在零部件表层引入残余压应力、改变显微组织层、硬度层，从而提高疲劳寿命。

射流强化包含纯水射流强化、磨料射流强化；磨料射流强化包括后混合磨料射流强化和前混合磨料射流强化，与纯水射流强化、后混合磨料射流强化相比，前混合磨料射流强化具有射流压力低、能量利用率高、可控性好，越来越受关注。

当前，前混合水射流系统中的水的开关控制、丸粒的开关控制相互分离，导致水丸之间的混合比例控制无法精确实现，造成射流截面上的丸粒分布不均匀，影响到表层改性效果；此外，水与丸粒混合后的液体，要经过管路输送到喷头形成射流，管路内壁在混合液体的冲蚀下，会迅速磨损并要停机更换，影响到射流设备的正常使用；因此，有必要设计出一种新型的喷射装置，以实现水丸混合的精确控制与射流形成的集成化。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，而提供一种能够精准调节水丸混合比例并实现混合喷射一体化的液固前混合腔的喷射装置。

本发明的目的实现方式如下：一种液固前混合腔的喷射装置，它包括缸体、上盖和下盖，所述的缸体的中心设置有混合腔，所述的上盖上表面的中心设置有螺纹连接孔A，所述的上盖上螺纹连接孔A的下方连接有上盖腔，所述的上盖腔内靠近底端的位置设置有阀芯导向套，所述的阀芯导向套内滑动的设置有T型结构的阀芯，所述的上盖腔内阀芯的上方设置有调节片，所述的阀芯的顶端与上盖腔的侧壁之间密封滑动连接，所述的上盖腔内阀芯的顶端与阀芯导向套之间阀芯的外侧设置有气腔，所述的上盖的侧面上气腔所对应的位置设置有排气孔，所述的上盖上上盖腔的一侧设置有通道A，所述的上盖上通道A的上方连接有螺纹连接孔B，所述的缸体的侧壁上设置有螺纹连接孔C，所述的螺纹连接孔C的内端连接有通道B，所述的螺纹连接孔C与通道B之间连接有阻尼块，所述的下盖的中心设置有通道C，所述的通道C的顶端连接有耐磨座，所述的耐磨座与阀芯的下端相对应，所述的通道C的侧壁上设置有与通道B的末端连通的连接孔A，所述的下盖的侧壁上设置有螺纹连接孔D，所述的螺纹连接孔D的内端通过连接孔B与通道C的侧壁相连通，所述的下盖上通道C的末端连接有喷嘴。

所述的上盖与缸体之间通过螺纹连接。

所述的下盖与缸体之间通过螺钉进行可拆卸的连接。

所述的喷嘴与下盖之间为间隙配合，且所述的喷嘴由喷嘴螺母固定在下盖内。

所述的耐磨座与下盖之间通过螺纹进行连接。

所述的阀芯导向套与上盖腔之间为间隙配合，且所述的阀芯导向套与上盖之间由孔用弹性挡圈进行固定。

所述的阀芯导向套与阀芯之间设置有Yx型密封圈。

所述的上盖和下盖与缸体之间、下盖与喷嘴之间、阀芯的顶端与上盖腔之间均设置有O型密封圈。

本发明的有益的效果：本发明在使用时，螺纹连接孔C接高压纯水，螺纹连接孔B接磨料流（水+和丸粒的混合），螺纹连接孔A接控制水，螺纹连接孔D接压力传感器；

初始状态，螺纹连接孔A与高压水连通，进入上盖腔，作用在阀芯上，使阀芯下移至阀芯与耐磨座形成密封，此时处于阀芯关闭状态，在阀芯下移过程中气腔内的大气由26排气孔排出，此过程中，螺纹连接孔C、螺纹连接孔B不接通；

工作状态，螺纹连接孔A接回水箱，螺纹连接孔B接高压磨料流，磨料流进入到混合腔后，作用在阀芯上，使阀芯受到向上的力，阀芯上移，阀芯开口大小由调节片控制，当去掉调节片时，阀芯开口最大，调节片尺寸可选，以满足实验过程中开口大小不同的要求，在阀芯上移过程中，气腔内由排气孔进气，磨料流从阀芯下端开口处经耐磨座的孔进入通道C中，螺纹连接孔C接高压水，经阻尼块的孔、通道B进入通道C中，带动磨料流进一步加速，加速后的磨料流经喷嘴射流至大气中，打至材料表层，形式材料表层改性，阻尼块的作用是使磨料流进入混合腔的压力高于高压纯水的压力，避免倒流；

压力传感器可实时监测出口压力变化，同时当喷嘴堵塞时，压力传感器的变化可指导操作人员采取措施，避免机器故障；

工作完成后，重复初始状态；

通过本发明可以实现水丸混合的精确控制与射流形成的集成化。

附图说明

图1是本发明一种液固前混合腔的喷射装置进行力学试验时的结构示意图。

图中：1、喷嘴 2、喷嘴螺母 3、螺钉 4、下盖 5、连接孔A 6、通道B 7、缸体 8、阻尼块 9、螺纹连接孔C 10、混合腔 11、孔用弹性挡圈 12、O型密封圈 13、通道A 14、上盖 15、螺纹连接孔B 16、阀芯导向套 17、螺纹连接孔A 18、上盖腔 19、调节片 20、排气孔 21、气腔 22、阀芯 23、Yx型密封圈 24、耐磨座 25、螺纹连接孔D 26、连接孔B 27、通道C。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种液固前混合腔的喷射装置，它包括缸体7、上盖14和下盖4，所述的缸体7的中心设置有混合腔10，所述的上盖14上表面的中心设置有螺纹连接孔A17，所述的上盖14上螺纹连接孔A17的下方连接有上盖腔18，所述的上盖腔18内靠近底端的位置设置有阀芯导向套16，所述的阀芯导向套16内滑动的设置有T型结构的阀芯22，所述的上盖腔18内阀芯22的上方设置有调节片19，所述的阀芯22的顶端与上盖腔18的侧壁之间密封滑动连接，所述的上盖腔18内阀芯22的顶端与阀芯导向套16之间阀芯22的外侧设置有气腔21，所述的上盖14的侧面上气腔21所对应的位置设置有排气孔20，所述的上盖14上上盖腔18的一侧设置有通道A13，所述的上盖14上通道A13的上方连接有螺纹连接孔B15，所述的缸体7的侧壁上设置有螺纹连接孔C9，所述的螺纹连接孔C9的内端连接有通道B6，所述的螺纹连接孔C9与通道B6之间连接有阻尼块8，所述的下盖4的中心设置有通道C27，所述的通道C27的顶端连接有耐磨座24，所述的耐磨座24与阀芯22的下端相对应，所述的通道C27的侧壁上设置有与通道B6的末端连通的连接孔A5，所述的下盖4的侧壁上设置有螺纹连接孔D25，所述的螺纹连接孔D25的内端通过连接孔B26与通道C26的侧壁相连通，所述的下盖4上通道C26的末端连接有喷嘴1。

本发明在工作过程中，螺纹连接孔C接高压纯水，螺纹连接孔B接磨料流（水+和丸粒的混合），螺纹连接孔A接控制水，螺纹连接孔D接压力传感器；其工作过程如下：

初始状态，螺纹连接孔A与高压水连通，进入上盖腔，作用在阀芯上，使阀芯下移至阀芯与耐磨座形成密封，此时处于阀芯关闭状态，在阀芯下移过程中气腔内的大气由26排气孔排出，此过程中，螺纹连接孔C、螺纹连接孔B不接通；

工作状态，螺纹连接孔A接回水箱，螺纹连接孔B接高压磨料流，磨料流进入到混合腔后，作用在阀芯上，使阀芯受到向上的力，阀芯上移，阀芯开口大小由调节片控制，当去掉调节片时，阀芯开口最大，调节片尺寸可选，以满足实验过程中开口大小不同的要求，在阀芯上移过程中，气腔内由排气孔进气，磨料流从阀芯下端开口处经耐磨座的孔进入通道C中，螺纹连接孔C接高压水，经阻尼块的孔、通道B进入通道C中，带动磨料流进一步加速，加速后的磨料流经喷嘴射流至大气中，打至材料表层，形式材料表层改性，阻尼块的作用是使磨料流进入混合腔的压力高于高压纯水的压力，避免倒流；

压力传感器可实时监测出口压力变化，同时当喷嘴堵塞时，压力传感器的变化可指导操作人员采取措施，避免机器故障；

工作完成后，重复初始状态；

通过本发明可以实现水丸混合的精确控制与射流形成的集成化。

实施例2

如图1所示，一种液固前混合腔的喷射装置，它包括缸体7、上盖14和下盖4，所述的缸体7的中心设置有混合腔10，所述的上盖14上表面的中心设置有螺纹连接孔A17，所述的上盖14上螺纹连接孔A17的下方连接有上盖腔18，所述的上盖腔18内靠近底端的位置设置有阀芯导向套16，所述的阀芯导向套16内滑动的设置有T型结构的阀芯22，所述的上盖腔18内阀芯22的上方设置有调节片19，所述的阀芯22的顶端与上盖腔18的侧壁之间密封滑动连接，所述的上盖腔18内阀芯22的顶端与阀芯导向套16之间阀芯22的外侧设置有气腔21，所述的上盖14的侧面上气腔21所对应的位置设置有排气孔20，所述的上盖14上上盖腔18的一侧设置有通道A13，所述的上盖14上通道A13的上方连接有螺纹连接孔B15，所述的缸体7的侧壁上设置有螺纹连接孔C9，所述的螺纹连接孔C9的内端连接有通道B6，所述的螺纹连接孔C9与通道B6之间连接有阻尼块8，所述的下盖4的中心设置有通道C27，所述的通道C27的顶端连接有耐磨座24，所述的耐磨座24与阀芯22的下端相对应，所述的通道C27的侧壁上设置有与通道B6的末端连通的连接孔A5，所述的下盖4的侧壁上设置有螺纹连接孔D25，所述的螺纹连接孔D25的内端通过连接孔B26与通道C26的侧壁相连通，所述的下盖4上通道C26的末端连接有喷嘴1；所述的上盖14与缸体7之间通过螺纹连接；所述的下盖4与缸体7之间通过螺钉3进行可拆卸的连接；所述的喷嘴1与下盖4之间为间隙配合，且所述的喷嘴1由喷嘴螺母2固定在下盖4内；所述的耐磨座24与下盖1之间通过螺纹进行连接；所述的阀芯导向套16与上盖腔18之间为间隙配合，且所述的阀芯导向套16与上盖14之间由孔用弹性挡圈11进行固定；所述的阀芯导向套16与阀芯22之间设置有Yx型密封圈23；所述的上盖14和下盖4与缸体7之间、下盖4与喷嘴1之间、阀芯22的顶端与上盖腔18之间均设置有O型密封圈12。

本发明在工作过程中，螺纹连接孔C接高压纯水，螺纹连接孔B接磨料流（水+和丸粒的混合），螺纹连接孔A接控制水，螺纹连接孔D接压力传感器；其工作过程如下：

初始状态，螺纹连接孔A与高压水连通，进入上盖腔，作用在阀芯上，使阀芯下移至阀芯与耐磨座形成密封，此时处于阀芯关闭状态，在阀芯下移过程中气腔内的大气由26排气孔排出，此过程中，螺纹连接孔C、螺纹连接孔B不接通；

工作状态，螺纹连接孔A接回水箱，螺纹连接孔B接高压磨料流，磨料流进入到混合腔后，作用在阀芯上，使阀芯受到向上的力，阀芯上移，阀芯开口大小由调节片控制，当去掉调节片时，阀芯开口最大，调节片尺寸可选，以满足实验过程中开口大小不同的要求，在阀芯上移过程中，气腔内由排气孔进气，磨料流从阀芯下端开口处经耐磨座的孔进入通道C中，螺纹连接孔C接高压水，经阻尼块的孔、通道B进入通道C中，带动磨料流进一步加速，加速后的磨料流经喷嘴射流至大气中，打至材料表层，形式材料表层改性，阻尼块的作用是使磨料流进入混合腔的压力高于高压纯水的压力，避免倒流；

压力传感器可实时监测出口压力变化，同时当喷嘴堵塞时，压力传感器的变化可指导操作人员采取措施，避免机器故障；

工作完成后，重复初始状态；

通过本发明可以实现水丸混合的精确控制与射流形成的集成化；且本发明中，下盖与缸体之间通过螺钉进行可拆卸的连接，在下盖使用一段时间产生内腔磨损后，可拧下连接螺钉，整体更换下盖；耐磨座与下盖之间通过螺纹连接，方便更换；阀芯导向套与上盖间隙配合，并由弹性挡圈固定，避免下滑；阀芯与上盖，阀芯导向套间隙配合，方便移动；所有密封圈的作用均为避免高压水泄漏；本发明中，阻尼块、喷嘴、调节片的尺寸均可变化，以满足实验及使用要求；调节片的变化可改变阀芯开口大小，进而改变磨料流流出速度；阻尼块的变化可改变阻尼孔大小，改变通道C内的压力大小，及高压水射流速度；喷嘴的变化可以改变孔径、长度，改变磨料流流动状态。