CN104159674B - 用于喷嘴组件的卡环 - Google Patents

Abstract

用于喷嘴组件的卡环，其包括至少一个由硬质耐磨材料制成的耐磨零件（70、150）和由结实而有弹性的材料制成的保护壳体（110），并具有下游腔室（118），其适于以可释放限制的关系容纳一个或更多的耐磨零件（70、150），所述下游腔室（118）具有壁（134），包括柱（137），其由在柱（137）两侧的下游腔室壁（134）上的缝隙（138）限定，所述柱（137）包括在其端部或附近向内延伸的突起部（145），并适于防止耐磨零件（70、150）从所述下游腔室（118）逸出。

Description

用于喷嘴组件的卡环

发明领域

本发明涉及一种用于喷嘴组件的卡环，特别是具有止回阀的喷嘴类型，该止回阀特别适于与喷雾干燥喷嘴一起使用，但也可与其它喷嘴关联使用。

发明背景

下面引用和描述现有方案或产品，并不是为了并且不应当解释为本领域公知常识的陈述或承认。特别是，以下现有技术的讨论不涉及什么是本领域技术人员通常或众所周知的，而是有助于理解本发明的发明步骤，其是相关现有技术方案的识别，不过是其中的一部分。

为了便于说明，我们将参照这样一种与牛奶的喷雾干燥方面有关的喷嘴组件，但是可以设想，根据本发明制造的喷嘴组件也可用于喷洒其它流体，特别是具有凝固倾向或其残留物为粘稠的、固态的或胶质的糊，能够粘着或堵塞组件部件，使它们在替换或者使用时难以移动。

一般来说，设置有涡流室和孔盘的喷嘴，这些组件由碳化钨或类似物制造，其非常坚硬但易碎，并在组装和拆卸过程中当掉落或其它粗暴处理时易被损坏。

当普通的喷嘴用于喷雾干燥牛奶时，一定比例的液体简单地从喷嘴滴落而没有被雾化，这种材料极易破坏该产品。

为了避免这个问题，开发了用于喷雾干燥喷嘴以及其它喷嘴的单向止回阀，其在流体通过喷嘴时导致了极小的限制，同时，没有任何部件，或其中的中断部件，可能被传递到流体流中。

然而，传统的止回阀在高压力下操作时有密封问题，并且不一定是期望的那样紧密的。

现有技术的喷嘴一般具有台阶状环形肩部，以确保各自同轴对准的耐磨零件的轴向对齐和同心度。然而，由于流体材料(如蛋白质性奶制品)可结构或干燥成粘稠的或胶状的糊，有必要建立包括径向间隙(在耐磨零件一侧的横向间隙)或轴向间隙(耐磨零件和轴向包括它们的喷嘴组件之间的纵向间隙)的间隙。该耐磨零件和喷嘴筒之间的这些间隙需要提供各个零件相对于彼此的充分的运行或可移动性，以有利于用于更换、清洁和修理的拆卸。此外，标准制造容差规定了间隙要求以防止部件轴向和径向堵塞。因此，现有技术的设计固有地缺乏精确的同心度，其对喷嘴性能、喷雾模式和/或喷雾线的产生的可预测性有不利影响。在喷嘴帽的内壁上的阶梯式环形肩部意味着现有技术的瓶盖结构薄弱，并在这些阶梯中的尖角处引入了应力集中。

本发明的目的是改善与喷嘴相关联的上述问题，并且特别是那些与止回阀关联使用的，以提供喷嘴部件在组装和结构中的整体改进。

发明概要

在一个方面，本发明在喷嘴组件中提供了用于保护一个或多个耐磨零件，如涡流室和孔盘，免受损坏的一个或多个壳体。

在本发明的一个方面，提供了用于喷嘴组件的卡环，其包括喷嘴和可拆卸地安装在保护壳体中的耐磨零件，该保护壳体包括壳体腔室，所述壳体腔室具有沿轴向进入所述壳体腔室或从中去除的下基部，以及腔室壁，所述腔室壁包括非常坚硬的部分圆柱形保持壁，所述保持壁具有第一上部径向向内延伸的突起部，以及具有另外的上部径向向内延伸的突起部的至少一个可弹性弯曲的壁部分。

所述第一突起和另外的突起部可适于沿径向与轴向可拆卸地将耐磨零件以与壳体腔室大致为同心关系保持在壳体腔室中。这在某种程度上可通过提供保护壳体轴向拧入互补的螺纹喷嘴来实现同心。喷嘴中保护壳体的轴向啮合的程度可不影响涡流室相对于所述保护壳体的配准度，使得液体流不会受到影响，因为磨损零件旋转定位于壳体腔室中。此外，该磨损零件可适于同心定位在壳体腔室中，该壳体腔室不具有长纵向排列表面。这可以通过结构具有倒角内壁的壳体基部来实现。该倒角内壁可与磨损零件的斜切下圆周边缘配合，以使磨损零件在壳体腔室内的正中。

所述第一突起部的径向范围可基本上小于另外的突起部的径向范围。从非常坚硬的结构延伸的第一突起部沿径向更小，以允许磨损零件穿过壳体开口，从而使所述可偏转壁部偏转，以允许磨损零件的进入或退出。

然而，另外的突起部沿径向更大，因为其安装到所述可偏转壁部，并优选地在相对于第一突起部的径向相对位置上占据壳体壁小得多的弧形。

该部分圆柱形护臂可周向地延伸，以形成弧形，所述弧形的延伸大于围绕圆筒形腔室的一半或描述为大于180度的角。相比之下，可偏转壁部的尺寸可设计为宽度上沿周向小，其中其圆弧描述为小于30度的角度，并且优选为约20度。

保护壳体优选为通常的圆柱形。可偏转壁部优选为柱形式，其由在柱两侧的壳体腔室壁上的槽限定。向内延伸的突起部可位于或靠近壳体壁的上端或下游端。另外的突起部优选地适于防止耐磨零件从壳体腔室无意中沿轴向逸出。

耐磨零件可包括孔盘。所述耐磨零件或喷雾喷嘴组件还可包括涡流室。所述壳体腔室内壁包括纵向排列的突起，所述纵向排列的突起提供了用于涡流室的轴向键。所述轴向键优选与耐磨零件的外侧壁上的互补特征相配合以防止耐磨零件在壳体腔室中旋转。涡流室入口或腔口则总是与保护壳体中的开口配准，使得良好的流动性得以保障。

所述轴向键可沿可偏转壁延伸作为纵向排列的加强筋，以抵抗可偏转壁的永久变形。

在所述壳体腔室中，所述涡流室可支撑与壳体腔室和涡流室轴向对齐的孔盘。所述孔盘的尺寸可被第一和另外的突起部直接轴向地限制，并且被保持和可偏转壁径向地限制。所述涡流室的尺寸可在径向上略微小于孔盘，以清除(clear)所述第一和另外的突起部，从而使孔盘将涡流室保持在壳体腔室中。

所述柱的底部可位于所述壳体的底部，或者可在壳体腔室壁高度的中间。所述轴向键可朝向壳体腔室的底部向上游延伸，超出可偏转壁的底部。

耐磨零件的上部周边区域可具有锥形、倾斜、阶梯状或其它壁特征，其适于与所述第一和另外的突起部配合。耐磨零件可具有径向台阶，使得耐磨零件的顶部在径向上小于耐磨零件的外台阶部分，所诉径向台阶与所述第一和另外的突起部啮合。

保护壳体壁可延伸到壳体腔室的底部上游。该保护壳体壁可具有插槽，提供进入壳体腔室的中间腔室上游。所述插槽可允许耐磨零件去除工具的插入。与涡流室口配准的所述插槽和壳体开口可提供中间腔室和壳体腔室之间的流动连通。该插槽可通过凸轮工具进入。该凸轮工具可具有盘形凸轮中间轴，使得盘形凸轮旋转并紧靠在耐磨零件上，以克服上述突起部的保持力。这可通过迫使可偏转壁的偏转来实现，以允许耐磨零件从保护壳体除去。

所述可偏转壁部可包括柱，其由在所述柱两侧的腔室壁上的槽所限定。所述柱可包括在其端部或附近向内延伸的突起部，其适于防止耐磨零件从所述腔室轴向逸出。

所述耐磨零件可由坚硬和抗磨损材料如陶瓷、金属或塑料成分或它们的复合材料制成。耐磨塑料材料可通过将聚合材料浸渍耐磨损纤维或颗粒，如玻璃、其它硅矿物和碳化物来实现。优选地，所述耐磨零件是由金属合金、金属矿物复合材料或金属碳化物，如铁或碳化钨制成。因此，耐磨零件坚硬耐磨，但容易产生脆性。

优选的，所述壳体是由耐用材料，如金属合金，包括钢，并优选由耐腐蚀金属，如不锈钢制成。然而，任何合适的材料包含在本发明的范围之内。

在本发明的另一方面，提供了喷嘴组件，包括至少一个由硬质耐磨材料制成的耐磨零件和由强而有弹性的材料制成的保护壳体，并具有适于以可释放地限制关系容纳一个或多个耐磨零件的腔室，所述腔室具有壁，包括临近至少一个在腔室壁上的槽的臂或柱，所述柱包括朝向壳体中心向内延伸的突起部，所述突起部在所述臂或柱的端部处或附近，并适于防止耐磨零件无意地轴向从腔室逸出。

在下文中，涉及所述柱将包括涉及所述柱或柱。所述腔室优选的是下游腔室。

所述壳体和所述下游腔室优选是大致圆柱形的，但可包括一些对称的或不规则的横截面形状，特别是为了防止耐磨零件的轴向旋转。所述下游腔室优选是开放式的。所述壳体可以是大致中空的圆柱体。所述壳体可具有肩部，用于安置所述耐磨零件。

优选地，本壳体提供用于耐磨零件的锥形座，并且耐磨零件具有互补的环状锥形或斜切边。所述边缘和角的锥形使得耐磨零件与壳体座配合，以实现自调整和同心，因为所述零件在组装时是轴向压缩成轴向对准的。耐磨零件与壳体自然地同轴对准，并且因为它们被轴向压缩在壳体中，它们同心固定对准以及同轴对准。这种结构为流动和喷雾特性的最大效率和可预见性提供了孔、孔径和开口的精确对准。同心是通过在短轴向或纵向距离上提供锥形表面，如角、圆角、弯曲、倒角或倾斜表面，来实现的。

值得注意的是，现有技术的布置提供了很大的纵向部分，以轴向定位零部件。本发明中的同心可通过短距离上的锥型接口来实现，优选是0.2-2.0mm，并且还更优选地为0.4-1.0mm。这些同心特征可锥度同心，并作为导向装置以将耐磨零件居中。通过使用短角或倾斜前缘，而不是现有技术台阶的较长纵向径向位置，这样可减少磨损表面的粘连和形状大小，同心的点是特别有利的。这样的角度和同心表面特征促进和决定了耐磨零件的同心。一个可提供较短的纵向排列径向壁，但仍需间隙以防止粘连。只有当所述壳体被所述盖子内的轴向负荷压缩以实现完全对齐排列，才可能实现完全的同心。所述锥形表面在角度上可能是相同的。或者锥形表面可能是不同的，例如，同心度可这样结构：

-半径对半径

-锥形内的半径与半径啮合

-平行锥形对锥形啮合

-变化的锥角点啮合

这提供了多步调整-卡环首先对准，随后是通过同心结构在孔盘顶表面上的O形环的轴向压缩，其迫使下部锥形表面对准。因此，通过短距离上的角型接口实现了同心，而不是所述台阶的较长纵向排列的径向位置，从而减少一些点的粘附表面，所述这些点决定了耐磨零件的同心。

本发明的另一方面是所述喷嘴组件是螺钉装配，用于轴向啮合。对于不是螺钉装配的其它耐磨零件的安装来说，这提供了的特定功能优势，因为在之前的版本中需要一定量的纵向径向间隙，以使耐磨零件的拆卸和更换变得容易。在本结构中，封闭在壳体中的耐磨零件被压缩成紧密配合的轴向对准。现有技术的结构需要手扳压机，如手动杠杆心轴压床，以分开通过粘性的、粘滞的或干材料粘在一起的厚约束部件。壳体与喷嘴部件，如喷嘴帽，的轴向螺钉啮合辅助了组件的同心，实现了紧密配合的结构，具有更好流动性和喷雾特性的可预见性，并提供了内置手扳压机或装置以对所述组件施加高扭矩，以破坏干燥材料所造成的粘合性，并使所述部件能够更换。喷嘴帽的内壁包括环形导向装置，以保持壳体内壁和柱径向向内地弯曲抵靠，直至所述壳体部分从喷嘴帽去除。喷嘴帽的内壁径向向内的卡环或夹紧保持直径或环形导向装置，以阻止所述柱、臂或卡爪释放对耐磨零件的夹持，直到“胶”被破坏和所述壳体已至少部分地从喷嘴帽去除。

此外，保护壳体相当大地延长了耐磨零件的寿命。

过度的偏心会影响喷嘴性能。如果几何图形是偏离中心的，会使得喷嘴效率较低，并且需要对流动材料施加更大压力使足够的产品流传输通过喷嘴涡流，包括由所述喷嘴限定的涡流室和空腔。

因为实现了所述组件的同心，该喷嘴管组件，如喷嘴帽，可以设计为不同，以避免现有技术中所需的尖角来达到同心，并且在不需要喷嘴帽结构来实现壳体或耐磨零件的对准。靠近孔口的喷嘴头内部结构可以是圆角轮廓，以通过在圆角或弯曲环形凹陷结构的较广表面区域上分布应力负荷来尽量减少应力区域或与锐边相关联的点的应力集中。

耐磨零件可包括孔盘和/或涡流室。耐磨零件可坐落、限制、固定或以其它方式定位在下游腔室中。涡流室可临近孔盘，其优选轴向对准。孔盘的尺寸可由保持边缘或突起部直接限定。

所述柱优选是弹性可偏转的，以通过施加足够的力允许耐磨零件进入或从下游腔室移除，但相对于轴向位移保持静态。柱的底部可位于所述腔室壁高度的中间，或可向下延伸到所述基部。

纵向对齐键可沿着腔室壁的部分或整个长度延伸。所述键与耐磨零件侧壁上的互补特征相配合以防止耐磨零件，特别是涡流室，绕其轴线在下游腔室中旋转。所述键有利地提供了所述柱的结构加固，并可超出所述柱沿内腔壁向下延伸或朝向所述底部延伸。然而，所述键或纵向排列和延伸的脊、肋或突起部可以是外部特征，定位在柱以外。

互补的特征可以是纵向对齐的槽。所述键可以是一个或多个凸起，其相对于朝向下游腔室的轴向中心的柱的内表面突起并纵向对齐，且平行于所述腔室的轴线。所述键优选是脊部。所述脊部可扩展所述柱的全长，并向下到下游腔室的底部。

下游腔室的底部可以是环形凸缘。所述基部可包括周向间隔开的径向向内延伸的突起。所述基部可以包括任何其它的座装置，防止耐磨零件远离保持边缘或突起而轴向位移至所述壳体内的座装置下方。所述柱的顶部外表面的顶面和内腔壁可以是半径对半径啮合或邻接的关系。

腔室壁可包括侧开口。所述侧开口可限定所述柱的一侧，但是，为保护所述柱，该柱可通过在所述柱两侧的槽来限定。腔室壁可从相邻所述臂或柱的槽进一步延伸至所述开口。所述侧开口可与涡流室的空腔口配准。所述侧开口可通过围绕所述壳体的喷嘴腔提供壳体的中间腔室和所述涡流室之间的流体连通。

所述壳体可包括具有至少一个开口，例如槽，的壁，提供下游腔室下方的中间腔室的接入。该槽可由凸轮工具进入。凸轮工具可具有盘形凸轮的中间轴，使盘形凸轮旋转并抵靠所述一个或多个耐磨零件。所述凸轮可通过推动耐磨零件抵靠所述保持边缘来克服突起部的保持力，从而偏转所述柱以允许拆卸至少一个所述耐磨零件。所述槽优选提供了下部腔室与中间腔室之间的流体连通。

进一步优选地，该孔盘和涡流室通过围绕其周边的锤击加工或机械加工的保持边缘保持在一个或多个壳体内，从而使这些部件与各自的壳体统一组装。所述保持边缘优选径向向内延伸。

本发明的第二方面提供了用于将涡流室和孔盘组件定位并固定在喷嘴保持件帽盖内的卡环装置。

该结构使得耐磨零件和壳体夹在卡环装置中，其中它们通过臂构件保持。由此，影响的精确装置未在本发明中限定。但是，优选的装置是所述臂末端与耐磨零件的啮合平面上的相应突出部的啮合。

在本发明的第三方面是在喷嘴组件中提供第一O形环，其容纳在矛杆适配器中并在组装时由保持件帽盖压缩保持，以及在保持件帽盖中的第二O形环，其在由用于定位涡流室和孔盘组件的卡环施加的负荷下压缩密封。

这样的结构使得每个O形环彼此独立地压缩。

在以往，通过平垫圈或轴向密封压盖来影响的密封，这两种方式在高压下不太有效。这可通过支撑辅助环来部分解决，但是支撑辅助环难以安装在常规的基础上且替换很昂贵，并且在升高的压力下具有局限性。这里所描述的O形环的使用解决了这些问题，并且以这样的静态结构在比以前的可能高得多的压力水平下是很高效的。

在本发明的又一个方面，喷嘴内的耐磨零件提供有耐用的壳体，耐磨零件位于其中。

优选的是，这些壳体应用于部件，如涡流室和孔盘。

在本发明的另一实施方式中，可提供涡流室或孔板，其直径小于常规使用的，使得当壳体应用于它们的外围时，每个所得到的直径则是常规的这种设备的直径。

因此，优选的是，这些能够适用于现有的喷嘴组件。

在本发明的一个实施方式中，其中包括止回阀，覆盖该阀的穿孔套筒上结构有定位销，其位于最远离喷嘴的套筒端部上，以最小化喷嘴组件的长度。

在本发明的第四方面，提供了在保持件帽盖上的螺纹端，其与所述矛杆适配器中的内螺纹啮合，使得没有外螺纹结构在喷嘴组件上，且不能发生对外螺纹的这种损坏。

附图说明

现在将具体参照附图来描述本发明的特征的可能的和优选的特征。然而，应当理解的是，参照附图说明并描述的特征不应解释为对本发明范围的限制。在附图中：

图1示出了现有技术的喷嘴组件的部件的分解图；

图2示出了图1中所示的现有技术的喷嘴组件的组装剖视图；

图3是从另外的部分侧面和俯视视角所示的具有臂构件的图1所示的现有技术的卡环装置的部件透视图；

图4a是从俯视和侧面角度示出的具有根据本发明的一个方面制得的孔盘的图1所示的现有技术的组件的分解透视图；

图4b是图4a中所示的现有技术的装甲壳体中的孔盘的俯视图；

图5a是根据本发明的一个优选实施方式的圆筒形壳体的侧视图；

图5b是图5a中所示的圆筒形壳体旋转大约90度的另一侧视图；

图6a是根据优选实施方式的涡流室的俯视图；

图6b是图6a中所示的涡流室的侧视图；

图6c是根据优选实施方式的孔盘的俯视图；

图6d是图6c中所示的孔盘的侧视图；

图7是根据优选实施方式的喷嘴组件的分解图；

图8a是根据优选实施方式的凸轮工具的正视图；

图8b是图8a中所示凸轮工具的侧视图；

图9a和9b是根据类似于优选实施方式的本发明第二实施方式制成的喷嘴组件的截面图；

图10是根据第二实施方式制成的喷嘴的分解透视图；以及

图11是根据本发明的第三实施方式的喷嘴组件剖视图。

具体实施方式

图1-4示出了喷嘴10的现有技术实施例，包括矛杆适配器20和保持件帽盖30组件，具有弹簧阀101、卡环装置40和涡流室50。现有技术的卡环40要求耐磨零件70、150插入到壳体侧面，从而横向插入使得零部件的轴向对准不会通过零部件的尺寸和结构限制来自动实现。现有技术的卡环40要求耐磨零件70、150容纳在单独的装甲壳体55、75中，而不是提供可装配耐磨零件70、150的统一装甲壳体。

卡环装置40具有第一端部，对应于卡环基部41，压缩地抵靠O形环60，O形环60对着环形肩部25定位在大致圆柱形的矛杆适配器20内的密封装置中。

卡环装置40包括大致为圆柱形主体45，其从与该主体45大致同心且直径较窄的同心基部41向后延伸，具有下降到基部41的环形台阶。圆柱形主体45的相对端具有用于涡流室50和孔盘70组件的座43。涡流室50和孔盘70非常相似于图5a-11描述的本发明的喷嘴组件中使用的相应耐磨零件50、70。

座43包括一对相对的凸起共平面局部圆盘46，其在此之间限定了具有平行直边和圆角端部的大孔径42，其接着圆柱形主体45的圆角前端壁的轮廓。卡环40还包括臂构件44，每个臂构件44各包括细长臂47，具有接着圆柱形主体45轮廓的圆角或弧形外表面的横截面以及内部平表面，其与相应的一对相对平面51配合，相对平面51在壳体55外主体的全长延伸。臂构件44的各臂47终止在浅的径向向内延伸的钩48上，钩48适于夹持或通过壳体55的相对平面51的上边缘52，从而防止了壳体55的旋转，并因此重要的是涡流室50在圆柱形主体45中。耐磨零件50，70的旋转限制将磨损最小化，并使得设计可预测的流动通道和流动的一致性成为可能。现有技术的涡流室一般是圆柱形的，并允许在帽盖内旋转。

涡流室50典型地具有入口53，其限定了进入涡流室50的空腔56的融合通路。紧挨入口53下方的壳体55的平面壁54允许它与圆柱形主体45的上壁之间有足够的间隙，以通过由该圆柱形主体45与平面壁54下边缘限定的间隙32来允许圆柱形主体45的中心孔33和腔体56之间有良好的流动连通。壳体55、75宽松地装配在卡环臂44中以容许一些松弛，允许有高的容差并主要便于拆卸使用后粘有粘性、蛋白质性、凝胶或胶质流动性材料的耐磨零件。

孔盘70倚靠并连同保持件帽盖30压缩地抵接O形环80。因为孔盘70的上表面，这提供了孔盘70和保持件帽盖30之间良好的密封性。限制在同心的、面朝上的密封槽中的O形环80的压缩显著提高了密封性能、寿命和耐磨性，并改善了相对组件安装的紧凑度，而不是使用传统的环形密封件。在该高磨损应用中，压缩密封结构是有利的。

在图3a、3b中示出了卡环臂44的轮廓。在图3a中，示出了卡环臂具有平面内壁44b，其与壳体55的一对平面壁51配合以防止壳体55围绕卡环装置40的纵轴的旋转。

在使用这种喷嘴10的过程中，通常喷射材料被喷涂以附着到接触的组件上。与可流动材料的高磨损和高压力接触的耐磨零件理想地由昂贵的、非常硬且耐磨的材料制造，优选的为碳化钨或更基本的铁碳钢。然而，由于它们的硬度，这样的材料通常是脆性的，缺乏强度的。因此，有利地，本发明的该耐磨零件50、70分别用极硬的材料形成，然后包裹或压制在紧凑安装的盒、护罩或壳体55、75中，所述盒、护罩或壳体55、75由更强和更可行的材料，如300系列不锈钢制成。此外，对于设备10，卡环40的设置允许耐磨零件50、70拆卸简单。卡环装置40在一对相对平面49上方，在其基部41上具有在螺纹外表面41a，通过用合适的扳手转动卡环基部41的螺纹41a，便于拆卸卡环。通过卡环40相对于保持件帽盖30的旋转，避免了对耐磨零件的损坏，该损坏由传统的通过手扳压机或其它这样的装置对耐磨零件的冲压引起。

涡流室50位于由不锈钢制成的壳体55中，以提供具有牢固的外壳且坚硬的内耐磨表面的强涡流室组件。类似地，孔盘70由不锈钢壳体75包围，壳体75保护它免受在组装和拆卸过程中可能由掉落或处理导致的任何损坏。

通过对这些设备上的每个壳体的外周边缘的锤击或加工，使得涡流室和孔盘作为单一的设备保持在它们的壳体中。当然，本领域技术人员已知的提供环形向内径向延伸的凸缘或凸出部的其它装置可实现耐磨零件50、70在各自的壳体55、75中满意的限制或包装。

这些磨损件50、70一般由碳化钨制造，这相对昂贵并易碎。但是，它们允许生产更窄更准确的孔72和对材料的更精确加工以及其它工作。通过提供直径较小的孔盘70和涡流室55节约了费用，因为在它们的制造中使用较少的材料，装置50、70通过它们的不锈钢壳体55、75免受损坏。通过锤击或加工将耐磨零件50、70压入到它们的壳体55、75中已被证明是有效的，并克服了这些组件50、70、55、75的相对运动的问题。在现有技术中，这已被认为在这种高压、高磨损应用中是有问题的，其中未对准的组件对性能以及消耗产品50、70、55、75的强制更换之间的持续时间有不利影响。这可能与卡环装置40中的耗材50、70、55、75的相对安装松度有区别，相对安装松度允许一些轴向移动，以方便拆卸和更换。

也可以设想，提供结构在壳体55、75中的磨损件50、70的尺寸与常规这种磨损件尺寸相同，这将也允许它们改装到现有的喷嘴组件上，并作为其中的可消耗的耐磨零件。

参照图4a-4c，更详细地示出了孔盘70和壳体75。孔盘70本身非常相似于本发明中使用的孔盘，除了它具有轻微的扁平侧69。孔盘70是基本为圆形的薄圆盘形状，高度为1-2mm，直径大约14-20mm，但注意，这些尺寸仅是提示性的，本发明不局限于具有特定尺寸的孔。在对应于卡环钩48伸出壳体75外的位置的壳体75的侧面上，其中，所述壳体75具有带孔72的相对的平坦侧面。凹部74设置有静止位置，其中钩48适于嵌套，并包括一对隔开的旋钮或小斜面77、在凹部74的每一端各有一个，横向地保持所述钩、突出端或制动片48，并提供斜坡，通过它钩48的端部可继续向前插入或去除，要注意到有一些特意并入组成部件40、44、55、75的安装中的余隙。

孔72中心地位于孔盘70上。围绕孔盘70的外周同心放置在其上表面的是环形槽71，所述环形槽71适于容纳如先前所描述的O形环80。该槽足够深以保持O形环80，但又足够浅以允许O形环80部分高出上孔盘70的表面。所述孔72是精密加工或以其它方式形成的低耐受性，其使得通过使用硬的和可行的合金制造成为可能。所述孔72具有喇叭形口或入口72a，其中心地位于孔盘70的下侧表面上，以便对流体加压使其进入并通过孔72。不同的应用需要不同尺寸的孔72。

孔盘上表面78包括环形外围倾斜或凸轮边缘79，在其上锤击或加工壳体75的上内壁以提供从壳体上外周表面到孔盘70的平滑过渡面，并确保了良好的配合关系。下侧壁是类似的斜面或圆角，以方便壳体55、75向内延伸的径向凸缘的锤击或加工，以延伸过孔盘70的上部和下部外围。

虽然所描述的材料是优选的，但它们不限于本发明。

图2示出了现有技术的第二个方面，其有助于理解本发明，止回阀结构在喷嘴组件内。在该实施方式中，卡环的第一端41通常经过覆盖阀弹簧100的多孔套筒90。卡环的该第一端反过来压缩地靠着O形环60，其坐落在矛杆适配器20内的肩部25上以形成密封。

矛杆适配器20和端盖30通过位于矛杆适配器一端内与端盖一端外部的螺纹31啮合，这样的结构使得当这些组件的螺纹连接已经实现时，不存在外螺纹，这些外螺纹可因接触而损坏。

图5a-6d中示出了本发明卡环结构的另一实施方式。相比于图1和图3-图4c中示出的现有技术的“大”卡环，呈现了较小的(所谓的“小”)喷嘴布置。

在图5a-5b中，示出了基本上圆柱形的壳体110形式的保护壳或盒，其具有中心孔112，轴向连续的通过下腔室114、中腔室116和上腔室118。最下腔室114是卡环结构的入口，接收传入的流体材料进入喷嘴。壳体110的下部外表面包括螺纹部120，其适于啮合喷嘴帽30内的内螺纹。类似于图2中所示的阀结构101，下腔室114容纳阀101的多孔套筒90以及可伸缩的容纳其它阀101组件，包括弹簧100。

该布置包括涡流室150，其可与图1-2所示的相同，或者可尺寸不同以给予所述腔室150不同的雾化和喷雾形状、喷雾速度和应用密度等的特性。在这种情况下，涡流孔156很浅，在所述口53正下方的宽壁154相对于图1中壳体55的宽壁54是高的。

然而，涡流室150还包括纵向槽键157，其以机械加工或其它方式形成在涡流室150的主要圆柱形壁158的整个高度上。当容纳在圆柱形壳体110中时，槽键157提供了涡流室150的轴向旋转锁定。该孔盘70可与图1所示的相同，或可关于所述孔口大小72有所不同。这里提供相同外形尺寸的涡流室150和孔盘70，使得一个尺寸适应所有结构是十分经济的。图6C所示的孔盘70具有O形环80，其坐落在环形槽71中。

本发明能够使同一尺寸的涡流室150和孔盘70用于不同尺寸和容量的喷嘴10，如最小和最大的喷嘴，而有利地保护由硬且相应脆的材料制成的耐磨零件50、70、150，所述耐磨零件50、70、150具有结实且有弹性材料制成的壳体55、75、110，不考虑盖30和矛杆适配器20内的喷嘴孔大小。

圆柱形壳体110适于容纳以轴向关系在腔室118中滑动安装的涡流室150和孔盘70，但允许有少量的余隙，当消耗耐磨零件70、150被干的流动材料，例如蛋白质性牛奶，粘住时，所述余隙便于拆卸和更换所述消耗耐磨零件70、150。

从矛杆适配器20通向中心孔112的流动通路是通过一对形成在圆柱形壁134上的相对大缝隙132产生，所述缝隙提供了用于流动材料进入中间腔室116的入口。

在中间腔室116正上方的是设置有座的环形凸缘，当插入到上腔室118中时涡流室150可置于其上。该圆柱形壁134包括大的大致矩形的开口136，其适于与涡流室150的腔口153配准。

涡流室150的周向配准(registration)是通过提供由在壁134中的两个间隔纵向缝隙138限定的配准臂或柱137，所述柱137有键脊139，其在柱137内表面上向下延伸其长度的主要部分。

所述脊可以是两个或多个纵向对齐的突起部，但优选是在一个位置的正下方开始的连续脊，该位置是所述孔盘70占据了上腔室118中的涡流室150的上方，以确保可使用标准的圆盘70，并向下倚靠凸缘135。圆柱形壳体110包括敞开的顶部140，通过它该涡流室150首先沿轴向由操作员插入，其倾斜的周边下边缘159协助下边缘159的通道经过所述柱的上端，所述柱包括浅棘爪、卡环、制动片或停止器141，其包括径向向内延伸的突起，一旦在涡流室150之后插入，将孔盘70限制在适当的位置。所述柱137是径向向外可弹性偏转的，由于其宽度较窄，尽管加强了脊137的性能，使得该孔盘70穿过制动片145，并嵌套在上腔室118的最顶端。制动片145形成径向向内延伸的边缘146的其中一部分，其沿圆柱形壁134的内上表面继续并逐渐变细。孔盘70的圆柱形状尽管浅，但它紧凑地轴向安装在下或上腔室118中，意味着轴向对准很难倾斜，并因此通过非对称的棘爪145保持在上腔室118的一侧上。

转到图6c和6d，示出了根据本发明的实施方式制造的孔盘70a。孔盘70a的上部外周边缘包括径向台阶73a，具有直径在顶表面74a和侧壁75a之间的台阶过渡，或包括径向凹曲线轮廓的轴向台阶73a。优选地，所述径向台阶是阶梯式的，并提供侧壁75b正上方的水平上表面，在其上突起145、146可以啮合，使突起145、146在由柱137的趋势施加的径向向内的张力下啮合，以向内压来将突起146推进环形径向台阶73a。径向台阶73a是围绕孔盘70a的上边缘的均匀环状，因此不需要孔盘70a的周向对准。孔盘70a的下周边缘可斜切或均匀圆周地倾斜，以便于孔盘70a插入到壳体腔室118中。径向台阶的尺寸可介于0.2～1.0mm。径向台阶73a的尺寸也可以是0.4～0.8mm。径向台阶优选为约0.5～0.7mm，并且最优选的尺寸是约0.6mm。

柱突起145可向内径向延伸，程度大于保持壁突起146。保持壁突起146可以是浅径向突起，其部分地或完全地围绕保持壁134的上部区域周向延伸。

一旦使用喷嘴，且耐磨零件70、150需要更换时，喷嘴帽30和壳体110分别从矛杆适配器20和喷嘴帽30上拧开。图8a和8b所示的特定凸轮工具160也可使用，在需要时将耐磨零件70、150从壳体110撬掉。凸轮工具包括中心轴和十字架手柄162，用于操纵工具160。轴161的远端终止于凸轮装置，其包括在主轴165中间的凸轮盘164。在使用中，凸轮装置163插入一个大缝隙132中并通相对的缝隙132，以使得凸轮盘134位于涡流室150的正下方，凸轮盘基本上与缝隙132对准。在工具160转动时，由主轴165支撑的凸轮盘163抵靠缝隙132的下边缘，往上缩靠在涡流室150的下侧166上，从而施加向上的力靠住涡流室150，以使孔盘70强制通过制动片145，并在上腔室118之外。

转向图9a到10b，示出了组装的喷嘴210，类似于图5a-8b所示的第二实施方式。喷嘴210包括螺纹啮合矛杆适配器220的喷嘴帽230。喷嘴210包括耐磨零件壳体240，其通过啮合到喷嘴帽230内的内螺纹孔241b的壳体240的外螺纹表面241a螺纹啮合到喷嘴帽230上。壳体240限制耐磨零件、涡流室250和孔盘270，以同心关系通过提供倾斜或锥形边缘259和273的自对准组合，倾斜或锥形边缘259和273与壳体240内的类似锥形环形表面配合，以确保随着孔盘270在臂237的顶部压入棘爪245中，耐磨零件250，270的相应锥面和壳体240的内表面配合，在壳体240内以固定结构同心地部分对齐，并具有耐磨零件250，270和壳体204之间的最小余隙。

在孔盘270的上表面278内提供了轴向压缩密封件280，增强了空腔内各零件250、270、240的轴向对准和压缩，该空腔限定在喷嘴帽230和矛杆适配器220之间。但是沿径向的O形环可能会失败，并受力通过孔285，压缩密封件280不太可能减弱，其有效性是通过整体结构的轴向压缩而改善的。组件250、270、240可紧凑地安装固定，具有微不足道的余隙，因为喷嘴帽230和壳体240的轴向啮合意味着大量的扭矩可应用于需要拆卸的每个组件，以克服干燥喷雾材料的粘附力。这也意味着标准的扳手可用于拆卸螺纹连接件220、230、240，而不是手扳压机或其它专业拆装设备。提供槽脊或平面249a-c用于通过扳手啮合。

壳体壁234的上端向下倾斜并朝向所述壳体壁234中的开口235，其目的用于涡流室250的嘴253的配准。壁234的上边缘287的倾斜向下保护了边缘免受损坏和磨损，其中壳体的上开口286暴露于耐磨零件250，270的进入和拆卸。保持边缘245基本上围绕上边缘287延伸约180-270度。臂237具有足够的弹性偏转性，以使耐磨零件通过手动力进入壳体中，虽然需要特定的工具160来从壳体拆下耐磨零件250，270，参照图8a和8b所述。

在图11中示出了喷嘴组件，其类似于图9a-9b所示，但示出了涡流室350的相应锥形下外周359，其与在壳体340的内壁表面中形成座360的相应和平行的内环形角相配合。这使得多阶段过程来实现耐磨零件350，370的同心和轴向对齐，其中一旦开始插入壳体340中，耐磨零件可偏心地对准，该壳体340包括棘爪345，其夹持孔盘370的上倒角边缘373。但是，在应用通过壳体340在喷嘴帽330内的螺纹啮合引致的轴向压缩力的过程中，孔盘370中的O形环380对称地承担着孔盘370的下降，并强制耐磨零件350通过操作倾斜的环形表面359，360的合作而自对准。

词语“包括”的使用

在整个说明书和权利要求中，词语“包括”及其派生词的目的是包容而不是排斥的意思，除非有相反的明文规定或文意另有所指。即，词语“包括”及其派生词将视为显示包含的而不仅是列出的其直接引用的组件、步骤或特征，还包括没有特别列出的其它组件、步骤或特征，除非有相反的明文规定或文意另有所指。

方位术语：

在本说明书和权利要求书中使用的方位术语，例如垂直、水平、顶部、底部、上部和下部都解释为关系，并基于这样的前提：组件、产品、物品、装置、设备或仪器将通常认为在特定的方位中，通常具有喷嘴帽下游和矛杆适配器上游。

虽然我们已在本说明书中描述了喷嘴的普遍形式和具有止回阀喷嘴的特定形式，但可以理解的是，以所描述的相同方式运作的其它喷嘴形式可很容易地用在本发明中。

所有这些修改和应用视为在本发明的精神和范围内。本领域技术人员可理解的是，可对本文所述的实施方式做出许多修改和变型，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于喷雾干燥的喷嘴组件，所述喷嘴组件包括：喷嘴盖，所述喷嘴盖与喷嘴体啮合，所述喷嘴盖和喷嘴体协同操作以容纳卡环，所述卡环将耐磨零件可拆卸地容纳在保护壳体内，所述卡环包括由腔室壁限定的开口，所述保护壳体包括具有下基部的壳体腔室以及腔室壁，所述耐磨零件通过所述开口轴向地插入和移除，所述腔室壁具有上部径向向内延伸的第一突起以及至少一个可弹性偏转壁，所述可弹性偏转壁具有另外的上部径向向内延伸的突起，所述腔室壁还包括基本上为刚性的部分圆柱形保持壁。

2.根据权利要求1所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中所述第一突起和另外的突起适于在径向和轴向可拆卸地将耐磨零件以与壳体腔室成大致的同心关系保持在壳体腔室中。

3.根据权利要求2所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中所述第一突起的径向范围小于另外的突起的径向范围。

4.根据权利要求1所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中耐磨零件由硬质耐磨材料制成，保护壳体由结实的且有弹性的材料制成。

5.根据权利要求1所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中所述部分圆柱形保持壁周向地延伸以形成弧形，所述弧形延伸大于绕圆柱形腔室的一半或用角度表示是大于180°。

6.根据权利要求1所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中保护壳体是大体圆柱形的并且可弹性偏转壁是柱的形式，所述柱由在所述柱两侧的壳体腔室壁上的缝隙限定，上部径向向内延伸的第一突起定位在或靠近所述柱上部或下游端，并适于防止耐磨零件无意中沿轴向从壳体腔室逸出。

7.根据权利要求2所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，该耐磨零件包括孔盘，耐磨零件或喷嘴组件还包括涡流室，其中壳体腔室内壁包括纵向对齐的凸起，其提供用于涡流室的轴向键，使涡流室的入口或腔口与保护壳体中的开口配准。

8.根据权利要求7所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中轴向键沿可弹性偏转壁延伸作为加强肋，以抵抗可弹性偏转壁的永久变形，轴向键与耐磨零件的外侧壁上的互补特征相配合以防止耐磨零件在壳体腔室中旋转。

9.根据权利要求7或8所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中在壳体腔室中，所述涡流室支撑与壳体腔室和涡流室轴向对准的孔盘，根据第一突起和另外的突起可直接限制孔盘的尺寸，涡流室的尺寸在径向上略微小于孔盘，以与所述第一突起和另外的突起具有间隙。

10.根据权利要求6所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中柱的基部位于所述壳体腔室壁高度的中间，轴向键向上游延伸到壳体腔室的基部。

11.根据权利要求1所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中所述耐磨零件的上部周边区域具有径向台阶，使得耐磨零件的顶部在径向上小于耐磨零件的外台阶部，径向台阶与所述第一突起和另外的突起啮合。

12.根据权利要求7所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中保护壳体沿轴向拧入互补的螺纹喷嘴来实现同心，喷嘴中保护壳体的轴向啮合程度不影响涡流室相对于所述保护壳体的配准，不会影响流体的流动。

13.根据权利要求7所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中保护壳体壁向保护壳体的基部上游延伸，并有提供进入保护壳体上游的中间腔室的缝隙，其允许插入耐磨零件的拆卸工具。

14.根据权利要求13所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中与涡流室口配准的所述缝隙和壳体的开口提供所述中间腔室与所述壳体腔室之间的流动连通，凸轮工具能够进入所述缝隙，该工具具有圆盘凸轮中间轴，使圆盘凸轮旋转并紧靠耐磨零件，以通过偏转可弹性偏转壁克服所述突起的保持力，以允许耐磨零件从保护壳体中拆卸。

15.根据权利要求1所述的用于喷雾干燥的喷嘴组件，其中耐磨零件适于通过提供带倒角内壁的壳体基部来同心位于不具有长纵向排列表面的壳体腔室中，所述倒角内壁与耐磨零件的斜切下圆周边缘相配合。