一种充填砂仓造浆喷嘴及装置的制作方法

1.本发明涉及矿山充填技术领域，尤其涉及一种充填砂仓造浆喷嘴及装置。


背景技术：

2.在充填工艺中，大部分需要以立式砂仓或浓密机作为尾砂浆的浓密脱水和储存，存储的砂浆会在仓体内沉积，常常会发生板结现象。在放砂充填前，需要对仓体内板结砂浆进行活化，主流造浆工艺为风水联动造浆工艺，通过在仓内环管路安装喷嘴实现风水活化砂浆。
3.目前在用的造浆喷嘴主要分为两种，第一种造浆喷嘴为钢管侧壁打孔，表面用弹力套进行逆止或该类喷嘴的变形，这种喷嘴采用橡胶做成的弹力胶套做为逆止机构，由于橡胶易老化，喷嘴的使用寿命不长，需要经常更换。第二种造浆喷嘴是在采用圆柱型金属材料内部掏空，侧壁打孔，里面配置弹簧加柱体或球体，通过压力作用带动柱体或球体上下运动打开或封闭侧壁的出水孔，该形式喷嘴出水孔容易进入充填浆料而堵塞喷嘴，同时在工作中弹簧处于高频振动当中，弹簧的机械疲劳使其过早的断裂，失去逆止回弹的作用，且结构复杂、生产成本高。
4.而且目前在用的各种类型喷嘴均采用了本体局部打孔或缝隙出水方式，该方式造浆出水方向单一，喷嘴附近的板结砂浆受水不均匀，无法充分溶解和松动喷嘴周边的板结砂浆，最终造成仓内板结砂浆块状塌落，造浆不均匀。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种充填砂仓造浆喷嘴及装置，能够形成环向出水面，解决传统喷嘴线形出水造成板结砂浆受水不均匀的问题；且通过过盈配合的弹性层，解决了传统喷嘴砂浆易回流、喷眼易堵塞等问题，保证造浆效果的基础上延长了喷嘴的寿命。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.第一方面，本发明的实施例提供了一种充填砂仓造浆喷嘴，包括喷嘴主体和锥塞，喷嘴主体外侧套设有第一弹性层，第一弹性层具有伸出部，锥塞外壁与伸出部下形成出水通道；锥塞一端连接阻挡部，阻挡部用于使介质绕锥塞形成环向出水面。
8.作为进一步的实现方式，所述锥塞包括骨架、套设于骨架外侧的第二弹性层；
9.第二弹性层远离阻挡部的一端形成锥形段。
10.作为进一步的实现方式，所述骨架一端通过支撑构件与喷嘴主体连接，另一端与阻挡部相连。
11.作为进一步的实现方式，所述骨架与支撑构件螺纹连接。
12.作为进一步的实现方式，所述第二弹性层与伸出部过盈配合。
13.作为进一步的实现方式，所述阻挡部下表面与伸出部端面形成环形出水口。
14.作为进一步的实现方式，所述阻挡部直径大于或等于第一弹性层外径。
15.作为进一步的实现方式，所述喷嘴主体远离伸出部的一端可拆卸连接安装座。
16.第二方面，本发明的实施例还提供了一种充填砂仓造浆装置，包括所述的造浆喷嘴。
17.作为进一步的实现方式，还包括充填砂仓，充填砂仓内安装多个造浆喷嘴，造浆喷嘴连接风水管路。
18.本发明的有益效果如下：
19.(1)本发明喷嘴主体的第一弹性层与锥塞的第二弹性层过盈配合，在一定压力下自动涨开形成出水通道，阻挡部成圆盘形状，其直径大于或等于第一弹性层，水流打在阻挡部上改为垂直流向，围绕圆盘四周形成360出水面，解决了传统喷嘴线形出水造成板结砂浆受水不均匀的问题；且锥塞可上下旋转调整与第一弹性层端部之间的间隙，以控制水流量。
20.(2)本发明的喷嘴利用第一弹性层和第二弹性层的弹性，在低于一定压力时保持紧密闭合状态，顺向有压力时涨开，失压后再自动闭合，从而避免砂仓内砂浆回流，防止堵塞喷嘴和风水管路；同时弹性耐磨层具有优异的耐磨性和弹性，延长喷嘴寿命。
21.(3)本发明的喷嘴主体底部通过螺纹与安装座连接为一体，不用增加额外的连接件，可实现快速更换和安装，延长寿命的同时减少检修更换时间。
附图说明
22.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
23.图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；
24.图2是本发明根据一个或多个实施方式的出水面分布示意图。
25.其中，1、喷嘴主体，2、安装座，3、骨架，4、阻挡部，5、支撑构件，6、第二弹性层，7、第一弹性层，8、环向出水面。
具体实施方式
26.实施例一：
27.本实施例提供了一种充填砂仓造浆喷嘴，如图1所示，包括喷嘴主体1、锥塞，喷嘴主体1内部为空腔，喷嘴主体1外壁包裹有第一弹性层7，第一弹性层7一端伸出喷嘴主体1端面一定长度，形成伸出部；通过伸出部与锥塞配合使喷嘴呈闭合或打开状态。
28.喷嘴主体1远离伸出部的一端与安装座2通过螺纹连接，安装座2用于固定风水管道。
29.锥塞包括骨架3和第二弹性层6，本实施例的骨架3为杆状，其轴线与喷嘴主体1轴线重合；第二弹性层6套设于骨架3外侧，且骨架3的底端(以图1所示方向为参考)从第二弹性层6伸出一定长度，以与支撑构件5连接。
30.骨架3的伸出端通过支撑构件5与喷嘴主体1内壁相连，骨架3与支撑构件5形成可调节结构，以改变锥塞与伸出部端面的距离，从而控制出水量。
31.在本实施例中，骨架3的伸出端设置螺纹段，螺纹段与支撑构件5形成螺纹连接，通过旋转锥塞调整锥塞轴向位置，便于拆卸。
32.支撑构件5为连接部件，其形状可根据实际情况设置，只要不影响水流即可，例如：
支撑构件5由连接环和分布于连接环周向的多个连接杆构成，连接环内壁设有内螺纹。为了保证支撑构件5的稳定性，连接杆可设置三个。
33.可以理解的，在其他实施例中，骨架3的伸出端也可以设置伸缩段，通过伸缩段改变锥塞轴向位置。
34.第二弹性层6和第一弹性层7采用耐磨柔性材质，例如天然橡胶、硅胶等，具体可以根据实际要求选择。
35.第二弹性层6由连接为一体的柱形段和锥形段构成，柱形段连接阻挡部4，锥形段部分伸入喷嘴主体1内。柱形段外壁与第一弹性层7的伸出部内壁贴合，二者过盈配合，在低于一定压力时使喷嘴保持紧密闭合状态。通过设置锥形段对水流起到引导作用，使水流对伸出部产生冲击，以形成出水通道。
36.本实施例的第二弹性层6柱形段与第一弹性层7的接触面高度为5～70mm，锥形段与喷嘴主体1内部的空腔高度为5～70mm，喷嘴主体1的外径为10～100mm，内径为5～95mm。
37.当然，上述参数可根据实际情况选择。
38.在本实施例中，阻挡部4为圆盘形结构，其包括内部的支撑主体和包裹于支撑主体外的弹性层；其中，支撑主体与骨架3焊接为一体，支撑主体外侧的弹性层与第二弹性层6为一体结构。
39.阻挡部4下表面与伸出部端面形成环形出水口，阻挡部4的下表面对从出水通道喷出的水流起到阻挡作用，从而改变水流方向，形成如图2所示的环向出水面8，环向出水面8覆盖整个圆周。
40.为了保证水流顺利从环形出水口成发散性喷出，阻挡部4直径大于或等于第一弹性层7外径。
41.本实施例的工作原理为：
42.工作时，高压水或风由水或风管路进入安装座2，介质先进入第二弹性层6锥形段与第一弹性层7内部形成的空腔，达到一定压力后，迫使第一弹性层7的伸出部涨开，介质通过伸出部与第二弹性层6的柱形段形成的出水通道。
43.风水打在阻挡部4的外表弹性层，转变为垂直流向，围绕圆盘四周形成360出水面，即形成360
°
瀑形造浆方式，对仓内砂浆冲击活化。
44.停止工作时，随着高压水或风的压力降低，第一弹性层7的伸出部弹性收缩自动闭合，防止砂浆倒流回空腔内。
45.本实施例通过过盈配合的第一弹性层7和第二弹性层6，在低于一定压力时喷嘴保持紧密闭合状态，顺向有压力时迫使第一弹性层7的伸出部涨开，失压后再自动闭合，从而避免砂仓内砂浆回流，防止堵塞喷嘴和风水管路；同时弹性耐磨层具有优异的耐磨性和弹性，延长喷嘴寿命。
46.本实施例的360
°
瀑形造浆方式，解决了传统喷嘴线形出水造成板结砂浆受水不均匀的问题。
47.实施例二：
48.本实施例提供了一种充填砂仓造浆装置，包括实施例一所述的造浆喷嘴，还包括充填砂仓，充填砂仓内安装多个造浆喷嘴，造浆喷嘴连接风水管路；其中，风水管路与安装座2焊接固定。
49.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。