油水氣三相混合噴嘴及包含該噴嘴的噴嘴系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噴嘴裝置，特別涉及一種油水氣三相混合噴嘴及包含該噴嘴的噴嘴系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)機(jī)加工領(lǐng)域里金屬加工通常涉及切削、打磨、鉆孔和攻絲等容易導(dǎo)致加工件急劇升溫的加工過程，這類加工需要工件之間的摩擦接觸，通常應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適時(shí)的潤(rùn)滑處理。
[0003]目前，現(xiàn)有的金屬冷加工潤(rùn)滑和冷卻多采用冷卻劑、乳化液或切削油等潤(rùn)滑劑，這些種類的潤(rùn)滑劑在金屬加工時(shí)被大量噴灑在加工部位，通常是采取不間斷沖淋的方式進(jìn)行，這樣在其他不需要冷卻和潤(rùn)滑的部位也進(jìn)行了同樣的冷卻和潤(rùn)滑，造成冷卻介質(zhì)用量大，引起浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。
[0004]近年對(duì)微量潤(rùn)滑技術(shù)的研宄取得很大的進(jìn)展，減少了大量切削油液的排放對(duì)環(huán)境造成的危害，但在很多加工過程中往往冷卻問題難以有效解決，還有微量潤(rùn)滑裝置由于主要使用壓縮空氣帶走因摩擦而產(chǎn)生的熱量和加工產(chǎn)生的碎肩，空氣使用量大，如果一個(gè)加工車間使用多套微量潤(rùn)滑裝置，往往需要增加氣源，因而使得設(shè)備和電力成本的上升。同時(shí)微量潤(rùn)滑裝置由于使用壓縮空氣為動(dòng)力，往往使噴出潤(rùn)滑劑霧化嚴(yán)重，影響工人的身體健康和環(huán)境。
[0005]此外，當(dāng)水、油兩相混合輸入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生水油分離混合不均勻等問題，從而導(dǎo)致出液效果不佳，當(dāng)用于微量潤(rùn)滑裝置時(shí)，無法達(dá)到良好的潤(rùn)滑冷卻效果。因此，在現(xiàn)有應(yīng)用中，當(dāng)涉及需使用水油兩相混合的潤(rùn)滑液時(shí)，往往采用添加表面活性劑制備成乳化液或微乳液預(yù)先混合后噴出的方法，這樣常導(dǎo)致混合不完全及工序復(fù)雜，提高生產(chǎn)成本的問題。
[0006]為了解決以上問題，本公司開發(fā)了一種嵌套式水、油和氣三相混合噴嘴及包含該噴嘴的噴嘴系統(tǒng)，專利公開號(hào):CN103522118A，本噴嘴系統(tǒng)運(yùn)用于金屬工件的加工裝置時(shí)，能將壓縮空氣流放大20倍以上，平均能減少70% -90%的壓縮空氣消耗量，從而實(shí)現(xiàn)輸出能力增強(qiáng)20倍以上的效果。它通過開放的空氣線路，能消耗極少的壓縮空氣而產(chǎn)生強(qiáng)大的噴射氣流，大大地減少壓縮空氣消耗量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的優(yōu)異效果。
[0007]但在實(shí)際的生產(chǎn)和使用過程中，公開號(hào):CN103522118A，存在著以下幾個(gè)問題:
1.組裝麻煩，而且經(jīng)常出現(xiàn)油管和/或水管脫落；2.油水混合后噴出的混合液還是有一定的霧化現(xiàn)象，油霧對(duì)工人健康有一定的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上缺陷，本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種油水氣三相混合噴嘴。本發(fā)明所涉及的油水氣三相混合噴嘴設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、適用于多種油品和用于金屬加工的微量潤(rùn)滑裝置中。
[0009]本發(fā)明提供油水氣三相混合噴嘴，包括噴嘴本體和嵌套環(huán)，其特征在于，上述噴嘴本體包括頭部、中部和底部。
[0010]具體地，上述噴嘴本體的頭部為圓錐體，頂端設(shè)有噴射孔，噴射孔的大小根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整；
[0011]錐體上均勻的布有至少兩個(gè)噴水孔，優(yōu)選為四個(gè)以上的偶數(shù)對(duì)噴水孔，該噴水孔的大小根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，一般以能產(chǎn)生霧化水氣為準(zhǔn)。
[0012]上述噴嘴本體的中部為圓柱體，柱體上均勻的設(shè)置有至少兩個(gè)氣孔；為保證氣體的均勻流出以及考慮到嵌套環(huán)的受力均勻，往往采用在圓周上均勻的設(shè)置四個(gè)以上的偶數(shù)對(duì)氣孔；
[0013]值得注意的是，該圓柱體與上述圓錐體應(yīng)當(dāng)被加工為順滑的無接縫表面。該圓柱體與圓錐體之間的傾斜角度為15° -30°。
[0014]噴嘴本體的底部設(shè)置緊固結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為螺紋結(jié)構(gòu)；
[0015]該螺紋結(jié)構(gòu)在使用時(shí)，用于將該噴頭固定于用于金屬加工的潤(rùn)滑裝置上；
[0016]該螺紋結(jié)構(gòu)一般為內(nèi)螺紋，噴嘴本體底部的外形為外徑大于本體中部的六角棱柱體，其相對(duì)應(yīng)位置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為螺紋結(jié)構(gòu)；
[0017]由于底部的外徑大于本體中部的外徑，因此，在外觀上，噴嘴本體的底部和中部的交界處形成一個(gè)置物平臺(tái)。
[0018]上述嵌套環(huán)與噴嘴本體的中部相匹配的形成間隙結(jié)構(gòu)；該間隙結(jié)構(gòu)可由間隙尺進(jìn)行測(cè)量，為0.12mm至0.3mm ；
[0019]一般來說，嵌套環(huán)的長(zhǎng)度不大于噴嘴本體的中部，能完全或部分遮蓋氣孔；
[0020]當(dāng)嵌套環(huán)與噴嘴本體安裝完畢，完全契合后，嵌套環(huán)的底端緊密的契合于上述置物平臺(tái)上，形成一個(gè)下端密封的環(huán)境；
[0021]由于嵌套環(huán)的上端為開口狀，當(dāng)嵌套環(huán)與噴嘴本體安裝完畢后，因而形成了一個(gè)下端密封，上端呈環(huán)狀縫隙的間隙結(jié)構(gòu)，由于該間隙結(jié)構(gòu)的存在，當(dāng)噴嘴本體內(nèi)部充滿壓縮氣體時(shí)，壓縮氣體通過噴嘴本體表面的氣孔流入嵌套環(huán)與噴嘴本體的縫隙中，在環(huán)形流道內(nèi)加速，以達(dá)到接近音速的速度高速?gòu)沫h(huán)形噴嘴處吹出，束狀的高速氣流會(huì)在噴嘴側(cè)面形成強(qiáng)真空區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)拉動(dòng)周圍的大量空氣一起工作的節(jié)氣原理；
[0022]由于氣體經(jīng)過了一個(gè)壓縮放大的過程，因此，能將壓縮空氣流放大至少20倍，平均減少70% -90%的壓縮空氣消耗量；
[0023]此外，由于噴嘴本體的頭部與其中部有一個(gè)呈一定角度的倒角，因此，當(dāng)氣體流出后，由于當(dāng)氣流與它流過的噴嘴本體表面之間存在一定的表面摩擦，會(huì)導(dǎo)致氣流的流速減慢。由于在本發(fā)明中圓錐體的曲率很小，依據(jù)流體力學(xué)中的伯努利原理，氣流流速的減緩會(huì)導(dǎo)致該氣流被吸附在物體表面上流動(dòng)。因此，上述急速流出的氣體在流出間隙結(jié)構(gòu)后，會(huì)沿噴嘴本體頭部的方向繼續(xù)前進(jìn)；
[0024]優(yōu)選地，該嵌套環(huán)的一端為呈銳角的倒角；
[0025]該倒角的角度優(yōu)選與噴嘴本體頭部圓錐體的角度一致；
[0026]該倒角優(yōu)選為嵌套環(huán)整體長(zhǎng)度的一半左右。其作用在于能進(jìn)一步的引導(dǎo)間隙中噴射出氣流的方向，使其沿噴嘴本體頭部的圓錐體表面方向進(jìn)行。
[0027]另外，在本發(fā)明中，噴嘴本體的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)有一個(gè)內(nèi)腔室，其頂部?jī)?yōu)選為錐體。
[0028]上述內(nèi)腔室由混合室和水室組成，混合室與水室為相互獨(dú)立的空間；
[0029]優(yōu)選地，該水室的直徑小于混合室的直徑，當(dāng)其剖面為非圓周形時(shí)，其剖面的最大長(zhǎng)度小于混合室剖面的最大長(zhǎng)度。
[0030]具體地，水室對(duì)應(yīng)于噴嘴本體頭部的位置，用于存儲(chǔ)和噴射液體(如:水等)，水室的內(nèi)壁上設(shè)有與噴嘴本體上的噴水孔數(shù)量相同，且互相連通的若干條通道，當(dāng)水室的液體滿溢后，即從該通道噴射出；其頂部還設(shè)有一條與噴射孔相通的流體通道。
[0031]混合室對(duì)應(yīng)于噴嘴本體中部的位置；可以為內(nèi)腔室的一部分(即、對(duì)應(yīng)于噴嘴本體中部的內(nèi)部空間)，也可以為嵌套于內(nèi)腔室的組件；當(dāng)其為嵌套式的組件時(shí)，當(dāng)其安裝完畢后，其構(gòu)型應(yīng)當(dāng)能避開噴嘴本體上的噴孔，從而不影響氣體的流入和流出；此外，上述混合室的外徑小于所對(duì)應(yīng)內(nèi)腔室的內(nèi)徑，一般為緊密設(shè)置，從而能留有一定的空間使進(jìn)入其內(nèi)的空氣得以流通；
[0032]此外，該混合室可以為實(shí)心結(jié)構(gòu)，也可以為中空結(jié)構(gòu)；當(dāng)其為中空結(jié)構(gòu)時(shí)，其壁上可以均勻的布置有兩個(gè)以上