一种用于泥浆混配的高剪切导流环的制作方法

1.本实用新型属于顶管施工技术领域，尤其涉及一种用于泥浆混配的高剪切导流环。


背景技术：

2.在水平定向钻施工过程中往往需要现场配制泥浆，通常的射流泥浆混配方式仅将膨润土和水混合到一起，一方面膨润土接触水后形成大小不一的泥团，不利于泥浆的水化过程，另一方面混合体经过泵体加压通过管道直接进入泥浆罐，存在较大的能耗浪费。
3.因此，发明一种用于泥浆混配的高剪切导流环显得非常必要。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种用于泥浆混配的高剪切导流环，来解决背景技术中的不足。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.本实用新型提供了一种用于泥浆混配的高剪切导流环，包括支撑体，所述支撑体包括第一端部和第二端部，其中，该第一端部环绕设有多个第一剪切口，且第一剪切口内设有第一剪切翼，该第二端部绕设有多个第二剪切口，该第二剪切口内设有第二剪切翼；所述支撑体中部绕设有多个减阻窗，且在减阻窗中设有导流剪切翼。
7.在以上技术方案的基础上，优选的，所述减阻窗内安装有支撑组件，该支撑组件包括卡位体，该卡位体与减阻窗配合，且卡位体中部滑动设有推动体，且推动体通过弹性件与卡位体相连，并在推动体面向支撑体内腔的侧面上开设有导入槽，该导入槽底部的上下两侧均开设有剪切槽，该剪切槽内滑动设有推拉杆，该推拉杆固定连接在卡位上。
8.在以上技术方案的基础上，优选的，所述卡位体的外侧面设有密封限位板，且密封限位板设为与支撑体外表面的弧度相吻合的弧形结构。
9.进一步，优选的，所述推动体的外侧面设为具有自动定心作用的弧顶面，且在推动体的外侧面设为防滑网纹。
10.优选的，所述第一剪切翼与第二剪切翼结构一致，其中，该第一剪切翼上侧边设为第一剪切刃，该第一剪切翼下侧边设为第二剪切刃。
11.优选的，所述导流剪切翼与支撑体的轴线方向形成倾斜夹角，且多个该导流剪切翼形成螺旋形结构。
12.优选的，所述导流剪切翼设置在减阻窗的一侧部，且导流剪切翼在支撑体上至少设为两排。
13.本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：
14.(1)通过导流剪切翼的设置，充分利用射流泵混合加压产生的能量，利用导流剪切翼改变混合体在管道中的流动状态，变成旋流的形态，增加混合时间；
15.(2)通过剪切翼和剪切窗的设置，达到被动搅拌分散的效果；利用减阻窗减小混合
流体在单环上的能量损耗，在同等能耗的情况下，可以更多的发挥搅拌分散的作用；
16.(3)通过支撑组件的设置，不仅起到将支撑体安装在管道内壁的作用，而且，将由减阻窗进入的大颗粒固相进一步细化，从而，有利于缩短水化进程。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型公开的的高剪切导流环的立体结构示意图；
19.图2是本实用新型公开的的高剪切导流环的俯视图；
20.图3是图1中a处局部放大示意图；
21.图4是图1中b处局部放大示意图；
22.图5是本实用新型公开的支撑组件的局部放大图；
23.图6是图5中c处的放大图；
24.附图标识：
25.1、支撑体；2、第一剪切口；3、第一剪切翼；31、第一剪切刃；32、第二剪切刃；4、减阻窗；5、导流剪切翼；6、第二剪切口；7、第二剪切翼；8、支撑组件；81、卡位体；82、密封限位板；83、推动体；87、导入槽；88、剪切槽；89、推拉杆。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图1所示，结合图2，本实用新型实施例公开了一种用于泥浆混配的高剪切导流环，包括支撑体1，支撑体1中部开设圆柱通腔，从而，形成导流环结构。支撑体1包括第一端部和第二端部，其中，该第一端部环绕设有多个第一剪切口2，且第一剪切口2内设有第一剪切翼3，该第二端部绕设有多个第二剪切口6，该第二剪切口6内设有第二剪切翼7；支撑体1中部绕设有多个减阻窗4，且在减阻窗4中设有导流剪切翼5。将支撑体1安装在泥浆混配系统中射流泵之后的管道内，且将支撑体1的轴线与管道轴线重合。大颗粒固相在水流带动下与第一剪切翼3和第二剪切翼7的棱边，同时与第一剪切口2和第二剪切口6的剪切口撞击，形成被动剪切效果，使大颗粒固相分散成微粒，增大固相表面积，加快固相颗粒的水化过程。同时，导流剪切翼5长度小于支撑体7半径长度，整个高剪切导流环中心形成环空状态，适应了旋流状态下中心流速高外围流速低的特性，从而极大的减少了能量的损耗。减阻窗4一方面增大了混合流体局部改变流形的空间，减小局部的能耗，另一方面边缘可以起到分散大颗粒固相的作用。
28.作为本实用新型的进一步改进，参照附图3-6所示，减阻窗4内安装有支撑组件8，该支撑组件8包括卡位体81，该卡位体81与减阻窗4配合，且卡位体81中部滑动设有推动体
83，且推动体83通过弹性件84与卡位体81相连，并在推动体83面向支撑体1内腔的侧面上开设有导入槽87，该导入槽87底部的上下两侧均开设有剪切槽88，该剪切槽88内滑动设有推拉杆89，该推拉杆89固定连接在卡位体81上。将推动体83卡接在管道的内壁上；大颗粒固相在水流的带动下由减阻窗4进入导入槽87，并在剪切槽88处被切割成小颗粒，并向外部流出，避免没被切割的大颗粒直接从减阻窗4流出；当颗粒固相卡在剪切槽88处时，通过弹性件84在工作过程中的震颤作用，能够使推拉杆89沿剪切槽88滑动，进而，通过推拉杆89将堵塞在剪切槽88处的颗粒压碎。
29.在本实施例中，卡位体81的外侧面设有密封限位板82，且密封限位板82设为与支撑体1外表面的弧度相吻合的弧形结构。有利于稳定可靠的限定卡位体81所在减阻窗4处的位置。
30.在本实施例中，推动体83的外侧面设为具有自动定心作用的弧顶面，且在推动体83的外侧面设为防滑网纹。有利于将支撑体1固定限位在管道内壁上，且避免发生偏斜。
31.作为一些优选实施方式，第一剪切翼3与第二剪切翼7结构一致，其中，该第一剪切翼3上侧边设为第一剪切刃31，该第一剪切翼3下侧边设为第二剪切刃32。有利于将碰撞在第一剪切翼3与第二剪切翼7上的大颗粒固相切割破碎，进而，促进了水化进程。
32.作为一些较佳实施方式而言，导流剪切翼5与支撑体1的轴线方向形成倾斜夹角，且多个该导流剪切翼5形成螺旋形结构。混合流体经过导流剪切翼5时，由于导流剪切翼5与管路轴线存在夹角，混合流体由普通的管塞流状态变为螺旋流动状态。旋流状态的混合流体由于离心力的作用，大颗粒固相分布于管壁，小微粒固相分布于管中心，增加混合时间。
33.在本实施例中，导流剪切翼5设置在减阻窗4的一侧部，且导流剪切翼5在支撑体1上至少设为两排，通过提高导流剪切翼5的数量，有利于进一步提高混合流体的旋流状态，进而，进一步增加了混合时间。
34.本实用新型的工作原理是：
35.本实用新型中，大颗粒固相在水流带动下与第一剪切翼3和第二剪切翼7的棱边，同时与第一剪切口2和第二剪切口6的剪切口撞击，形成被动剪切效果，使大颗粒固相分散成微粒，增大固相表面积，加快固相颗粒的水化过程。同时，导流剪切翼5长度小于支撑体7半径长度，整个高剪切导流环中心形成环空状态，适应了旋流状态下中心流速高外围流速低的特性，从而极大的减少了能量的损耗。
36.以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。