高压自旋转喷头的参数分析与应用

顾振兴 王金娥

摘 要：介绍了小型自旋转喷头的工作原理和性能，论述了高压水射流清洗技术中与喷嘴相关的性能参数，根据相关公式确定各个参数的内在联系，为进一步开展旋转喷头喷射性能的试验研究提供了参考依据。

关键词：高压；小型；喷头；自旋转；脉冲水射流

扇形喷头提供连续射流，利用高压水射流的冲击、挤压和剪切等作用，可以快速清洗物体表面的污垢，是一种常见的清洗机附件，旋转喷头则是提供脉冲射流，具有交变打击力，除了和固定喷头有类似的特性外，其射流覆盖面明显更大，具有更明显的疲劳破坏效应，还可以避免连续射流的水挚现象，是一种更加高效的清洗机附件。

1 喷头类型

1.1 扇形喷头

扇形喷头所喷出的射流在平面上形成一条线 （图 1），当z轴距离一定的情况下，扇形喷头的喷射夹角决定这条线的宽度，当在 x .y 坐标平面内左右移动时，其轨迹是由多线组成的一个平面。

1.2 旋转喷头

旋转喷头所喷出的射流在平面上形成一个圆形轨迹 （图2） ，当z轴距离一定的情况下，旋转喷头的喷射夹角决定这个圆的直径，由于是脉冲射流，会形成一个多次旋转重叠的圆柱面 （图 3），当在 x .y平面内左右移动时，则会形成一个个重叠的圆平面 （图4） 。

2 旋转喷头的工作原理

压力水从接头进入喷头，通过分水盘切向水孔进入外壳内腔，经小孔射流的压力水使腔内水流高速旋转，驱动放置在内腔中的偏心喷嘴，绕着轴线旋转， 密封环垫可以减少摩擦力，最后水从喷嘴中射出，形成高压螺旋状水流。

3 喷嘴射流运动的主要参数

3.1理论射流速度和流量

对连续射流，应用伯努利方程，忽略两点之间的高度差。

4 旋转喷头的应用

与扇形定喷头相比，水射流覆盖面增大，分布更均匀，清洗效果更好，清洗效率显著提高，所以它特别适用于各类面积较大和表面污垢較难清除的场所，如汽车表面， 泳池瓷砖，院子地面，广场地面和建筑物外墙等等。

5 结语

通过对小型高压水射流旋转喷头的理论分析和实践证明，相对于固定的扇形喷头，相同的清洗工况，可以减少水的用量，提高清洗的效果和效率，节约成本，从而体现出旋转喷头的优势，为广泛的推广和使用旋转喷头提供理论和实际依据。

参考文献

[1] 薛胜雄等，高压水射流技术工程[M].合肥工业大学出版社，2006.