油水气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统技术方案

本发明专利技术提供了一种油水气三相混合喷嘴，其特征在于：包括喷嘴本体和嵌套环，所述喷嘴本体包括头部、中部和底部；所述喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔，锥体上均匀的布有至少两个喷水孔；所述喷嘴本体的中部为圆柱体，柱体上均匀的设置有至少两个气孔；所述喷嘴本体的底部为螺纹结构；所述嵌套环与所述喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构，本发明专利技术所提供的油水气三相混合喷嘴设计简单、适用于多种油品和用于金属加工的微量润滑装置中。

【技术实现步骤摘要】
油水气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统
本专利技术涉及一种喷嘴装置，特别涉及一种油水气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统。
技术介绍
传统机加工领域里金属加工通常涉及切削、打磨、钻孔和攻丝等容易导致加工件急剧升温的加工过程，这类加工需要工件之间的摩擦接触，通常应当进行适时的润滑处理。目前，现有的金属冷加工润滑和冷却多采用冷却剂、乳化液或切削油等润滑剂，这些种类的润滑剂在金属加工时被大量喷洒在加工部位，通常是采取不间断冲淋的方式进行，这样在其他不需要冷却和润滑的部位也进行了同样的冷却和润滑，造成冷却介质用量大，引起浪费，而且污染环境。近年对微量润滑技术的研究取得很大的进展，减少了大量切削油液的排放对环境造成的危害，但在很多加工过程中往往冷却问题难以有效解决，还有微量润滑装置由于主要使用压缩空气带走因摩擦而产生的热量和加工产生的碎屑，空气使用量大，如果一个加工车间使用多套微量润滑装置，往往需要增加气源，因而使得设备和电力成本的上升。同时微量润滑装置由于使用压缩空气为动力，往往使喷出润滑剂雾化严重，影响工人的身体健康和环境。此外，当水、油两相混合输入时，会产生水油分离混合不均匀等问题，从而导致出液效果不佳，当用于微量润滑装置时，无法达到良好的润滑冷却效果。因此，在现有应用中，当涉及需使用水油两相混合的润滑液时，往往采用添加表面活性剂制备成乳化液或微乳液预先混合后喷出的方法，这样常导致混合不完全及工序复杂，提高生产成本的问题。为了解决以上问题，本公司开发了一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统，专利公开号：CN103522118A，本喷嘴系统运用于金属工件的加工装置时，能将压缩空气流放大20倍以上，平均能减少70％-90％的压缩空气消耗量，从而实现输出能力增强20倍以上的效果。它通过开放的空气线路，能消耗极少的压缩空气而产生强大的喷射气流，大大地减少压缩空气消耗量，从而实现节能减耗的优异效果。但在实际的生产和使用过程中，公开号：CN103522118A，存在着以下几个问题：1.组装麻烦，而且经常出现油管和/或水管脱落；2.油水混合后喷出的混合液还是有一定的雾化现象，油雾对工人健康有一定的影响。
技术实现思路
鉴于以上缺陷，本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种油水气三相混合喷嘴。本专利技术所涉及的油水气三相混合喷嘴设计简单、适用于多种油品和用于金属加工的微量润滑装置中。本专利技术提供油水气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体和嵌套环，其特征在于，上述喷嘴本体包括头部、中部和底部。具体地，上述喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔，喷射孔的大小根据实际需要进行调整；锥体上均匀的布有至少两个喷水孔，优选为四个以上的偶数对喷水孔，该喷水孔的大小根据实际需要进行调整，一般以能产生雾化水气为准。上述喷嘴本体的中部为圆柱体，柱体上均匀的设置有至少两个气孔；为保证气体的均匀流出以及考虑到嵌套环的受力均匀，往往采用在圆周上均匀的设置四个以上的偶数对气孔；值得注意的是，该圆柱体与上述圆锥体应当被加工为顺滑的无接缝表面。该圆柱体与圆锥体之间的倾斜角度为15°-30°。喷嘴本体的底部设置紧固结构，优选为螺纹结构；该螺纹结构在使用时，用于将该喷头固定于用于金属加工的润滑装置上；该螺纹结构一般为内螺纹，喷嘴本体底部的外形为外径大于本体中部的六角棱柱体，其相对应位置的内部结构为螺纹结构；由于底部的外径大于本体中部的外径，因此，在外观上，喷嘴本体的底部和中部的交界处形成一个置物平台。上述嵌套环与喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；该间隙结构可由间隙尺进行测量，为0.12mm至0.3mm；一般来说，嵌套环的长度不大于喷嘴本体的中部，能完全或部分遮盖气孔；当嵌套环与喷嘴本体安装完毕，完全契合后，嵌套环的底端紧密的契合于上述置物平台上，形成一个下端密封的环境；由于嵌套环的上端为开口状，当嵌套环与喷嘴本体安装完毕后，因而形成了一个下端密封，上端呈环状缝隙的间隙结构，由于该间隙结构的存在，当喷嘴本体内部充满压缩气体时，压缩气体通过喷嘴本体表面的气孔流入嵌套环与喷嘴本体的缝隙中，在环形流道内加速，以达到接近音速的速度高速从环形喷嘴处吹出，束状的高速气流会在喷嘴侧面形成强真空区，从而实现拉动周围的大量空气一起工作的节气原理；由于气体经过了一个压缩放大的过程，因此，能将压缩空气流放大至少20倍，平均减少70％-90％的压缩空气消耗量；此外，由于喷嘴本体的头部与其中部有一个呈一定角度的倒角，因此，当气体流出后，由于当气流与它流过的喷嘴本体表面之间存在一定的表面摩擦，会导致气流的流速减慢。由于在本专利技术中圆锥体的曲率很小，依据流体力学中的伯努利原理，气流流速的减缓会导致该气流被吸附在物体表面上流动。因此，上述急速流出的气体在流出间隙结构后，会沿喷嘴本体头部的方向继续前进；优选地，该嵌套环的一端为呈锐角的倒角；该倒角的角度优选与喷嘴本体头部圆锥体的角度一致；该倒角优选为嵌套环整体长度的一半左右。其作用在于能进一步的引导间隙中喷射出气流的方向，使其沿喷嘴本体头部的圆锥体表面方向进行。另外，在本专利技术中，喷嘴本体的内部为中空结构，设有一个内腔室，其顶部优选为锥体。上述内腔室由混合室和水室组成，混合室与水室为相互独立的空间；优选地，该水室的直径小于混合室的直径，当其剖面为非圆周形时，其剖面的最大长度小于混合室剖面的最大长度。具体地，水室对应于喷嘴本体头部的位置，用于存储和喷射液体(如：水等)，水室的内壁上设有与喷嘴本体上的喷水孔数量相同，且互相连通的若干条通道，当水室的液体满溢后，即从该通道喷射出；其顶部还设有一条与喷射孔相通的流体通道。混合室对应于喷嘴本体中部的位置；可以为内腔室的一部分(即、对应于喷嘴本体中部的内部空间)，也可以为嵌套于内腔室的组件；当其为嵌套式的组件时，当其安装完毕后，其构型应当能避开喷嘴本体上的喷孔，从而不影响气体的流入和流出；此外，上述混合室的外径小于所对应内腔室的内径，一般为紧密设置，从而能留有一定的空间使进入其内的空气得以流通；此外，该混合室可以为实心结构，也可以为中空结构；当其为中空结构时，其壁上可以均匀的布置有两个以上的通孔，用于使空气流通。另外，在本专利技术中，混合室和水室的接连面上设有至少两个通孔，从而能让液体输入管通过混合室输入水室，为使液体输入管更为便捷的通入水室顶部的流体通道，至少有一个通孔应当设置在与流体通道相对应的位置。进一步地，在本专利技术涉及的油水气三相混合喷嘴，还具有如下结构：在实践中，为了避免液体输入管的脱落等问题，使通入的管道更为直接的到达目的地，混合室中设有至少两条管道；其中一条管道贯穿混合室、通过接连面上的通孔贯穿水室，嵌入流体通道中，在实践中，当设备安装完毕，进行液体输入工序时，液体流经管道，通过流体通道，直达喷嘴本体的喷射孔后喷出；其余的管道贯穿混合室，通过接连面上的通孔直达水室，在实践中，当设备安装完毕，进行液体输入工序时，液体通过管道流入水室，当充满液体后，液体通过水室内壁上设有的与喷水孔相通的若干条通道喷射出；为了进一步避免漏气或液体泄露的问题，该管道的大小和形状应当与相应的通孔、流体通道等通道相匹配。上述结构在加工时，可以为一体浇铸成型，也可以为组合/嵌套模式。此外，为保证各组件间的契合性和紧密性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水气三相混合喷嘴，其特征在于：包括喷嘴本体和嵌套环，所述喷嘴本体包括头部、中部和底部；所述喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔，锥体上均匀的布有至少两个喷水孔；所述喷嘴本体的中部为圆柱体，柱体上均匀的设置有至少两个气孔；所述嵌套环与所述喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；其中，所述喷嘴本体的内部设有内腔室；所述内腔室由混合室和水室组成；所述混合室，对应于喷嘴本体中部的位置；所述水室，对应于喷嘴本体头部的位置；所述混合室和水室的接连面上设有至少两个通孔；所述水室的内壁上设有与喷水孔相通的若干条通道；所述水室的顶部设有一条与喷射孔相通的流体通道。

【技术特征摘要】
1.一种油水气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体和嵌套环，所述喷嘴本体包括头部、中部和底部；所述喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔，所述喷嘴本体的中部为圆柱体，柱体上均匀的设置有至少两个气孔；所述嵌套环与所述喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；所述喷嘴本体的内部设有内腔室；其特征在于：所述圆锥体上均匀的布有至少两个喷水孔；所述内腔室由混合室和水室组成；所述混合室，对应于喷嘴本体中部的位置；所述水室，对应于喷嘴本体头部的位置；所述混合室和水室的接连面上设有至少两个通孔；所述水室的内壁上设有与喷水孔相通的若干条通道；所述水室的顶部设有一条与喷射孔相通的流体通道；所述混合室中设有至少两条管道；其中一条管道贯穿混合室、通过接连面上的通孔贯穿水室，嵌入流体通道中；其余的管道贯穿混合室，通过接连面上的通孔直达水室。2.如权利要求1所述的一种油水气三相混合喷嘴，其特征在于：所述喷嘴本体的底部设置紧固结构。3.如权利要求2所述的一种油水气三相混合喷嘴，其特征在于：所述紧固结构为螺纹结构。4.如权利要求1所述的一种油水气三相混合喷嘴，其特征在于：所述间隙结构为0.12m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，吴启东，张乃庆，
申请(专利权)人：上海金兆节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31