水枪稳流器的功能和结构改进.pdf

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1、第2期2017年6月水力采煤与管道运输HYDRAULICCOALMINING＆PIPELINETRANSPORTATl0NNo．2Jun．2017DOI：10．14187／j．cnki．cnl3—1185／tn．2017．02．002水枪稳流器的功能和结构改进陈玉先(中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北唐山063000)摘要：介绍了目前使用的方格状稳流器的结构组成，通过试验数据的对比，阐述其可大大提高水枪的水力性能和效率。由于结构简单、尺寸小，从研制使用至今一直没有进行过改进，对其结构存在的问题、缺陷没有引起足够的重视，在此，给出了两种改进结构，并总结了其具有的优越性能。关键词：稳流器；结构组

2、成；功能；新型结构；性能特点中图分类号：TD431．3文献标志码：B文章编号：1006—0898(2017)02—0008—04稳流器是水枪不可缺少的重要易损件。通过实验室试验测得数据证明，它有很好的稳流作用，能显著提高水枪效率，增加水枪打击力，提高水枪的落煤能力。如果稳流器损坏而未被发现继续使用，会对射流质量产生很大影响，并会起到相反的作用。随着建材行业的飞速发展，薄壁不锈钢圆管和方管得到广泛应用，使对稳流器的结构改进成为可能¨j。1稳流器的结构目前现场使用的稳流器是用厚2mm不锈钢板铣出3条2mm长豁口，豁口的长度是稳流器长度的一半，如图1所示，每个稳流器需要片1和片3各一片，需要片2和片

3、4各两片，相互平行和垂直插接组装一起，再套上铣有豁口的定位环，然后点R焊加固成形如图2所示的稳流器组件。2稳流器的作用由高压泵产生的高压水经高压管路到工作面水枪，再经水枪喷嘴喷射到煤壁进行落煤。水在高压状况下属极不规则的紊流运动，到水枪时管径又由大变小了许多，使得水流变得更加紊乱，因此在水流进入喷嘴之前必须利用稳流器进行稳流，就是用稳流器将圆管(枪干管内径683)分割成许多小方孔形(或圆形)的流道，高压水经小孔侧壁切割及阻挡，使横向杂乱运动的紊流变成直线运动的水流经喷嘴喷射出去。稳流器对水枪水力性能的影响，可通过实验室对三种型号的水枪在是否加稳流器条件下，进行水力性能测试的结果对比陈玉先：水枪

4、稳流器的功能和结构改进第2期得到验证，测试数据见表1。[j]田T‘T00卜眚‘1皿吡[1叫皿

5、口[1哪稳流器片l稳流器片2稳流器片3稳流器片4图1稳流器片图2稳流器由表1中试验数据可以看出：稳流器对于提高水枪性能起到十分关键的重要作用，对增加射流的轴心动压力尤为显著。有无稳流器对比结果为：4m处射流轴心动压力高2．5～7倍；lOre处射流总打击力高10％～20％；水枪射流总效率高0．7％～18．7％。水枪的本身性能越差，稳流器的作用将被其掩盖，对性能的提高不明显。表中吕一4枪的枪管直径较小，为+71，回转机构为十字套筒式，枪干管直线9水力采煤与管道运输第2期段短，这些都是影响(降低)水枪性能的

6、重要因素，在水枪总体性能测试中是最差的，压力越高性能越差，所以稳流器的作用相对不太显著，从表中总打击力和总效率加权平均值两列中，有稳流器时数据提高得不多也证明了这一点。表1稳流器对水枪水力性能影响的数据表3稳流器存在问题在图2右视图中，垂直板是稳流器片1和片2，水平板是稳流器片3和片4。稳流器靠前半部：水平板是整体的，而上下板是间断的，即A和B两小长片(长为120mm)为悬臂结构，组装后形成小方孔，边长18ram，深120mm，要将A和B两片点焊固定确实有一定难度，需要将焊条城弯伸到小孔里面去焊，焊接质量难以保证，同样另一侧水平板也有两片难以焊接。如果焊点小强度不够或漏焊，在水枪落煤时，由于水

7、流的紊流作用，会使小方孔侧板(A片和B片)弯向一边，造成该方孔断面变大，而相对应的方孔断面变小，严重时会贴到一起，造成其流道堵塞，这时它的稳流效果变差，影响射流质量和落煤能力。从现场调研及返回信息看，这种损坏形式较为普遍。在现场水枪落煤过程中，射流质量下降比较容易发现，一般应10及时检查并更换。4稳流器的改进近些年主要利用随建材行业快速发展而出现的不锈钢薄壁圆管和方管，只需要将这些型材切割，组合并焊接即可，加工工艺大大简化，并且不锈钢薄壁圆管和方管强度高成本低。壁厚可选择0．8—1mm(如图3)，是用+27圆管和23方管设计的两种结构稳流器。焊接工艺可选择对焊机和氩弧焊机进行焊接，为增加稳流器

8、强度，在管与管之间用加强筋连接，同时也起到稳流板的作用。在这两种结构中，用圆管和方管代替了原板式插装形成的小方孔，解决了图2中A和B两长片点焊固定难的问题，焊接工艺合理，保证了焊缝强度。5新型稳流器与板式插装结构稳流器优缺点对比1)用料少，重量轻。新式重量为1kg陈玉先：水枪稳流器的功能和结构改进第2期和1．03kg，板式重量为1．93kg，材料成本低。2)管结构件简单，不需要用铣床铣豁口等多道复