CN101920229A - 一种多通道低温喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种多通道低温喷嘴，包括喷嘴主体和喷嘴，喷嘴主体内设置有主通气道，其特点是：所述的主通气道的前端为渐缩通道，渐缩通道上至少设置有两个微通道，微通道进气口设在渐缩通道壁上，与渐缩通道连通；出气口与喷嘴腔连通，喷嘴腔内壁通过内、外螺纹与调节圆环连接，所述的调节圆环上设置通孔，该通孔与微通道出气口连通且直径相等。本发明微通道直接从渐缩通道通向喷嘴腔，在喷嘴腔壁上设有周向旋转的可调节圆环；流入喷嘴腔的流量可以通过转动调节圆环，改变微通道出气口的大小，调节微通道的流量，达到降低噪声的目的。

Description

一种多通道低温喷嘴

技术领域

本发明涉及一种干式微量润滑磨削加工中工件的冷却装置，具体涉及一种多通道低温喷嘴。

背景技术

低温喷嘴属于磨削加工中工件冷却装置的部件之一，是该装置的末端设备，它的结构决定了低温冷风气流的分布，并且对磨削过程的冷却起着关键的作用。由于喷嘴使用了压缩低温气体，低温喷嘴喷出的高速低温气流冲击到工件表面上会产生很强的噪声，常会有恼人的高频刺耳的“嗤嗤”声，其噪音可超过100dB，这种噪音可严重损害听力，必须采用特殊设计使得噪音低于85dB。这种噪音是由于气体出口处的气体涡流产生的，其强度由喷嘴的喷口形状和气体压力决定。这意味着：如果需要更好和更强的气流，则对人有害的噪音也会越大，气体消耗、成本也就越高。因此噪声污染是低温喷嘴应用中存在的重大问题。

专利文献1：一种低噪声气动喷嘴(200610089623.6号公报)的特点在于：气体通过微通道垂直流入主气道，气源由主气道和微通道分别进入喷嘴，其存在的主要缺点是，容易对主气流产生剪切应力，从而破坏流场的稳定性。

发明内容

本发明公开了一种多通道低温喷嘴，其目的在于克服现有低温喷嘴存在的噪声大，或者采用气体通过微通道垂直流入主气道，破坏流场的稳定性的弊端，本发明微通道直接从渐缩通道通向喷嘴腔，在喷嘴腔壁上设有周向旋转的调节圆环。流入喷嘴腔的流量可以通过圆环的旋转调节，改变喷射射流的流场结构，从而根据需要减少射流剪切层中的大尺度涡结构，使得微通道中产生的噪声波与主喷嘴产生的噪声波叠加，通过调节微通道的流量从而达到降低噪声的目的。

一种多通道低温喷嘴，包括喷嘴主体和喷嘴，喷嘴主体内设置有主通气道，其特征在于：所述的主通气道的前端为渐缩通道，渐缩通道上至少设置有两个微通道，所述的微通道进气口设在渐缩通道壁上，与渐缩通道连通；出气口与喷嘴腔连通，喷嘴腔内壁通过内、外螺纹与调节圆环连接，所述的调节圆环上设置通孔，该通孔与微通道出气口连通且直径相等。

所述的各微通道沿渐缩通道环周均匀布置，各微通道进气口均设置在与渐缩通道中轴线 垂直的同一截面上，出气口均设置在与喷嘴中轴线垂直的同一截面上。

所述的调节圆环末端伸出喷嘴腔，用于手动旋转调节圆环，可以改变微通道出气口的大小，以调节出气量，降低噪音。当调节圆环上的通孔与微通道出气口完全重合时，微通道气体可达到最大流量。

本发明微通道直接从渐缩通道通向喷嘴腔，在喷嘴腔壁上设有周向旋转的可调节圆环；流入喷嘴腔的流量可以通过转动调节圆环，改变微通道出气口的大小，达到改变喷射射流的流场结构，从而根据需要减少射流剪切层中的大尺度涡结构，使得微通道中产生的噪声波与喷嘴产生的噪声波叠加，调节微通道的流量从而达到降低噪声的目的。

附图说明

图1为本发明多通道低温喷嘴实施例的主剖面图；

图2为图1的右视图；

图3为微通道流量与噪音之间的关系示意图。

1、主通气道；2、喷嘴主体；3、微通道；4、喷嘴腔；5、喷嘴；6、调节圆环；7、渐缩通道；8、螺纹。

具体实施方式

本发明将通过旋转圆环壁，调整微通道出气口的大小，降低喷嘴出口的噪音。以下结合附图和实施例进一步说明本发明的具体结构及实施方式。

一种多通道低噪音喷嘴，如图1所示。包括喷嘴主体2和喷嘴5，喷嘴主体2内设置有主通气道1，其特征在于：所述的主通气道1的前端为渐缩通道7，渐缩通道7上设置有六个微通道3，如图2所示。所述的各微通道3进气口设置在与渐缩通道中轴线垂直的同一截面上，与渐缩通道7连通；出气口均设置在与喷嘴中轴线垂直的同一截面上，与喷嘴腔4连通，喷嘴腔内壁通过内、外螺纹与调节圆环6连接，所述的调节圆环上设置通孔，该通孔与微通道出气口连通且直径相等。所述的调节圆环6末端伸出喷嘴腔4，用于手动旋转调节圆环6，可以改变微通道3出气口的大小，以调节出气量，降低噪音。当调节圆环6上的通孔与微通道出气口完全重合时，微通道气体可达到最大流量。

一、气体流向：气源进来的气体先流经主通气道1，在主通气道的渐缩通道7内，少量气体流入微通道3，在喷嘴腔4两股气体再次汇合，微通道3内的少量气体对主通气道1内的气 体气流进行干涉，达到降低噪音的效果。

二、微通道的调节：微通道3的可调节是为了适应不同种类的气体、气液两相流和液体而设计的。在使用时，选用适当的压力大小，在设备可工作的情况下尽量降低压力，再通过分贝仪的检测，对微通道3的调节圆环6进行微量的调节，已达到最好的降低噪音的效果。使用时，将主通气道1与气源连接，气体从主通气道1入口进入喷嘴5，同时微量气体在通过渐缩通道7时进入微通道3。两股气流在喷嘴腔4内混合，可以通过调节圆环6调节微通道3内气体的流量及流速，微通道3内产生的气流可以有效的降低射流的噪音。如在实验中，主气流的压力为0.4MPa时，同一结构的没有微通道喷嘴的噪声为90dB，然而通过微通道的调节可以有效的降低喷嘴的噪声，如图3所示，当微通道的流量占总流量的8％左右时，噪声可以降到65dB之下。由于微通道3尺寸远远小于喷嘴5的尺寸，因此耗气量比较小，但降低噪声的效果比较明显。

Claims (3)

1.一种多通道低温喷嘴，包括喷嘴主体和喷嘴，喷嘴主体内设置有主通气道，其特征在于：所述的主通气道的前端为渐缩通道，渐缩通道上至少设置有两个微通道，所述的微通道进气口设在渐缩通道壁上，与渐缩通道连通；出气口与喷嘴腔连通，喷嘴腔内壁通过内、外螺纹与调节圆环连接，所述的调节圆环上设置通孔，该通孔与微通道出气口连通且直径相等。

2.根据权利要求1所述的一种多通道低噪音喷嘴，其特征在于：所述的各微通道沿渐缩通道环周均匀布置，各微通道进气口均设置在与渐缩通道中轴线垂直的同一截面上，出气口均设置在与喷嘴中轴线垂直的同一截面上。

3.根据权利要求1所述的一种多通道低噪音喷嘴，其特征在于：所述的调节圆环末端伸出喷嘴腔。

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