嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体、嵌套环和混合室，其特征在于，喷嘴本体包括头部、中部和底部；喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔；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；喷嘴本体的底部为螺纹结构；嵌套环与喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；其中，喷嘴本体的内部设有一顶部为锥体的内腔室；混合室设于内腔室中，对应于喷嘴本体中部的位置；内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的流体通道。将本实用新型专利技术所提供的喷嘴安装于金属加工润滑装置中后，实现了点润滑，解决了现有新型金属准干式加工润滑中气体耗费大的问题，同时节约了电源，并具有节约润滑油和更环保的特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体、嵌套环和混合室，其特征在于，喷嘴本体包括头部、中部和底部；喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔；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；喷嘴本体的底部为螺纹结构；嵌套环与喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；其中，喷嘴本体的内部设有一顶部为锥体的内腔室；混合室设于内腔室中，对应于喷嘴本体中部的位置；内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的流体通道。将本技术所提供的喷嘴安装于金属加工润滑装置中后，实现了点润滑，解决了现有新型金属准干式加工润滑中气体耗费大的问题，同时节约了电源，并具有节约润滑油和更环保的特点。【专利说明】嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统
本技术涉及一种喷嘴装置，特别涉及一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统。
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齐U、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。
技术实现思路
鉴于以上缺陷，本技术的目的在于克服上述不足，提供一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴。本技术所涉及的嵌套式水、油和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。本技术提供嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体、嵌套环和混合室，其特征在于，喷嘴本体包括头部、中部和底部；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。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，往往采用在前后左右四个面上分别设置对称的气孔。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。嵌套环与喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；一般来说，嵌套环的长度不大于喷嘴本体的中部，能完全遮盖气孔。该嵌套环优选与喷嘴本体的中部等高。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。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。另外，喷嘴本体的内部还设有一顶部为锥体的内腔室；该顶部锥体剖面的夹角为100° -120°的钝角。内腔室顶部为斜面，当气体流速过快，气体量过于饱和的状态下，顶部的斜面能起到一个缓冲的作用。内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的流体通道。另外，混合室设于内腔室中，对应于喷嘴本体中部的位置。本技术提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴的混合室为中空结构，分为顶部、中部和底部。混合室的顶部对应于内腔室的顶部，外径小于混合室的中部，将混合室安装于内腔室后，为保证其契合性和紧密性，一般在混合室顶部的位置设置一个由橡胶或金属制造的垫圈，该垫圈的大小形状与混合室的顶部相对应。混合室的中部与其对应的内腔室形成紧密结构，但是，安装完毕后，混合室的中部应当避开喷嘴本体上的喷孔，从而不影响气体的流入和流出。为保证气体流入后，有足够的流动空间，混合室的底部外径小于混合室的中部。值得一提的是，混合室的顶部与流体通道相对应的位置设有一个喷头孔；喷头孔上还设有一个喷头；喷头的大小形状与流体通道相匹配，一端紧密的固定于流体通道中，另一端伸入混合室内部，其伸入混合室内部的长度，优选大于混合室总长度的一半。在实践中，当设备安装完毕，进行液体输入工序时，液体经过该流体通道，通过设于喷嘴本体的喷射孔喷出。混合室的底部设有至少两个流体输入孔。本技术提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，还具有这样的结构: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，本技术提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，还具有这样的结构:喷嘴本体的头部的圆锥体，其刨面的夹角为锐角，该锐角的角度优选为30° -60°。另外，本技术提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，还具有这样的结构:喷嘴本体底部的内径大于喷嘴本体中部的内径，在其交界位置处设有一限位面。此外，本技术还提供了一种包含上述嵌套式水、油和气三相混合喷嘴的喷嘴系统，其特征在于，还包括一个气液输入机构，气液输入机构由气体输入管和至少两根的液体输入管组成；其中，气体输入管固定于喷嘴本体的内部；其固定端的管径优选大于喷嘴本体中部的内径，进而将该气体输入管固定于上述限位面上后，也不会出现使用过程中，因操作不当或其他原因导致气管滑入喷嘴本体中部的情况，从而保证了本体系中气体的流畅性和持续性。液体输入管的管径小于气体输入管,管径的大小与流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体、嵌套环和混合室，其特征在于，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；其中，所述喷嘴本体的内部设有一顶部为锥体的内腔室；所述混合室设于内腔室中，对应于喷嘴本体中部的位置；所述内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的流体通道。

【技术特征摘要】

【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：实用新型
国别省市：