CN106141805A - 一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴 - Google Patents

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肖亮
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王晓晶
温海骏
刘经纬
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Abstract

本发明涉及喷嘴，具体是一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴。本发明解决了目前尚无一种能够在加工过程中减少切削液用量的装置的问题。一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴，包括两组主体部分、喷头部分、软导管部分；每组主体部分均包括一个圆管形后段主体、一个圆管形前段主体；圆管形后段主体的内孔和圆管形前段主体的内孔共同组合形成初次雾化腔；所述喷头部分包括圆管形后段喷头、圆管形中段喷头、锥管形前段喷头；圆管形后段喷头的内孔、圆管形中段喷头的内孔、锥管形前段喷头的内孔共同组合形成二次雾化腔；所述软导管部分包括两个软导管。本发明适用于各类使用切削液的机械加工过程。

Description

一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴
技术领域
本发明涉及喷嘴，具体是一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴。
背景技术
在现代机械加工行业，由于需要较高尺寸精度和表面光洁度的零件，往往会在加工过程中使用大量切削液对零件和刀具进行润滑和冷却。然而在加工过程中，仅有极少量切削液能够有效地进入切削加工区并起到润滑和冷却的作用，由此必然造成如下问题：其一，造成大量切削液的浪费。其二，由于切削液自身具有危害性，大量切削液会对环境和操作人员的身心健康造成严重危害。其三，由于切削液循环利用的难度和成本过高，大量切削液未经处理直接排放后会对环境和人体造成严重危害。因此，倘若能够在加工过程中减少切削液的用量，则可以有效地克服上述问题。然而目前尚无一种能够在加工过程中减少切削液用量的装置。
发明内容
本发明为了解决目前尚无一种能够在加工过程中减少切削液用量的装置的问题，提供了一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴，包括两组主体部分、喷头部分、软导管部分；
每组主体部分均包括一个圆管形后段主体、一个圆管形前段主体；圆管形后段主体的外侧壁前部设有外螺纹；圆管形后段主体的内孔为前粗后细的台阶孔；该台阶孔的细孔孔壁后部设有内螺纹；该台阶孔的粗孔孔壁后部与圆管形后段主体的外侧壁后部之间贯通开设有向后倾斜的进液孔；进液孔的轴线与圆管形后段主体的轴线相交，且进液孔的轴线与圆管形后段主体的轴线成60度夹角；圆管形前段主体的前端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有后螺纹孔；圆管形前段主体的内孔为前细后粗的台阶孔；该台阶孔的粗孔孔壁设有与圆管形后段主体上的外螺纹相配合的内螺纹；圆管形后段主体的内孔和圆管形前段主体的内孔共同组合形成初次雾化腔；
所述喷头部分包括圆管形后段喷头、圆管形中段喷头、锥管形前段喷头；圆管形后段喷头的外侧壁前部设有外螺纹；圆管形后段喷头的后端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有两个前螺纹孔；两个前螺纹孔关于圆管形后段喷头的轴线对称；圆管形中段喷头的内孔为前细后粗的台阶孔；该台阶孔的粗孔孔壁设有与圆管形后段喷头上的外螺纹相配合的内螺纹；锥管形前段喷头的细端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有喷孔；锥管形前段喷头的粗端与圆管形中段喷头的前端加工为一体；圆管形后段喷头的内孔、圆管形中段喷头的内孔、锥管形前段喷头的内孔共同组合形成二次雾化腔；
所述软导管部分包括两个软导管；两个软导管的前端分别通过两个外螺纹快插接头与两个前螺纹孔连通；两个软导管的后端分别通过两个外螺纹快插接头与两个后螺纹孔连通。
工作时，两个圆管形后段主体的后端分别通过两个外螺纹快插接头与两个外部压缩空气管连通，两个进液孔分别通过两个外螺纹快插接头与外部输水管和外部切削油输送管连通。具体工作过程如下：来自第一个外部压缩空气管的压缩空气和来自外部输水管的水在第一个初次雾化腔内进行充分混合并雾化形成水雾。来自第二个外部压缩空气管的压缩空气和来自外部切削油输送管的切削油在第二个初次雾化腔内进行充分混合并雾化形成油雾。水雾和油雾分别通过两个软导管进入二次雾化腔，并在二次雾化腔内进行充分混合并雾化形成油膜附水滴（Oils on Water，OoW）切削液。油膜附水滴切削液通过喷孔喷射至切削加工区，由此起到润滑和冷却的作用。基于上述过程，本发明所述的一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴通过采用全新结构，实现了将水和油雾化形成油膜附水滴切削液，由此在加工过程中大幅减少了切削液的用量，从而有效地克服了因切削液用量过大而带来的各种问题。试验表明，本发明可将切削液的用量控制在10-50mL/h，并且能够保证油膜附水滴切削液的粒度分布在50-120μm范围内。
进一步地，还包括三个密封圈；第一个密封圈设于第一个圆管形后段主体的前端面与第一个圆管形前段主体的台阶孔的台阶面之间；第二个密封圈设于第二个圆管形后段主体的前端面与第二个圆管形前段主体的台阶孔的台阶面之间；第三个密封圈设于圆管形后段喷头的前端面与圆管形中段喷头的台阶孔的台阶面之间。工作时，第一个密封圈能够有效防止水雾的泄漏，第二个密封圈能够有效防止油雾的泄漏，第三个密封圈能够有效防止油膜附水滴切削液的泄漏。
本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了目前尚无一种能够在加工过程中减少切削液用量的装置的问题，适用于各类使用切削液的机械加工过程（例如车削、铣削、钻削、加工中心等机械加工过程）。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-圆管形后段主体，2-圆管形前段主体，3-进液孔，4-后螺纹孔，5-圆管形后段喷头，6-圆管形中段喷头，7-锥管形前段喷头，8-前螺纹孔，9-喷孔，10-软导管，11-密封圈。
具体实施方式
一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴，包括两组主体部分、喷头部分、软导管部分；
每组主体部分均包括一个圆管形后段主体1、一个圆管形前段主体2；圆管形后段主体1的外侧壁前部设有外螺纹；圆管形后段主体1的内孔为前粗后细的台阶孔；该台阶孔的细孔孔壁后部设有内螺纹；该台阶孔的粗孔孔壁后部与圆管形后段主体1的外侧壁后部之间贯通开设有向后倾斜的进液孔3；进液孔3的轴线与圆管形后段主体1的轴线相交，且进液孔3的轴线与圆管形后段主体1的轴线成60度夹角；圆管形前段主体2的前端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有后螺纹孔4；圆管形前段主体2的内孔为前细后粗的台阶孔；该台阶孔的粗孔孔壁设有与圆管形后段主体1上的外螺纹相配合的内螺纹；圆管形后段主体1的内孔和圆管形前段主体2的内孔共同组合形成初次雾化腔；
所述喷头部分包括圆管形后段喷头5、圆管形中段喷头6、锥管形前段喷头7；圆管形后段喷头5的外侧壁前部设有外螺纹；圆管形后段喷头5的后端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有两个前螺纹孔8；两个前螺纹孔8关于圆管形后段喷头5的轴线对称；圆管形中段喷头6的内孔为前细后粗的台阶孔；该台阶孔的粗孔孔壁设有与圆管形后段喷头5上的外螺纹相配合的内螺纹；锥管形前段喷头7的细端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有喷孔9；锥管形前段喷头7的粗端与圆管形中段喷头6的前端加工为一体；圆管形后段喷头5的内孔、圆管形中段喷头6的内孔、锥管形前段喷头7的内孔共同组合形成二次雾化腔；
所述软导管部分包括两个软导管10；两个软导管10的前端分别通过两个外螺纹快插接头与两个前螺纹孔8连通；两个软导管10的后端分别通过两个外螺纹快插接头与两个后螺纹孔4连通。
还包括三个密封圈11；第一个密封圈11设于第一个圆管形后段主体1的前端面与第一个圆管形前段主体2的台阶孔的台阶面之间；第二个密封圈11设于第二个圆管形后段主体1的前端面与第二个圆管形前段主体2的台阶孔的台阶面之间；第三个密封圈11设于圆管形后段喷头5的前端面与圆管形中段喷头6的台阶孔的台阶面之间。
具体实施时，圆管形后段主体1、圆管形前段主体2、圆管形后段喷头5、圆管形中段喷头6、锥管形前段喷头7均采用不锈钢或铜制成；软导管10采用塑料制成；软导管10的长度为15-25mm。主体部分的组数、软导管10的数目、前螺纹孔8的数目也可设计为多个（例如三个或四个），此种设计可应用于多相流体（例如三相或四相）的混合雾化。喷孔9也可设计为前粗后细的台阶孔，此种设计有利于加强空气的扰动作用，由此进一步加强雾化效果。

Claims (2)

1.一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴，其特征在于：包括两组主体部分、喷头部分、软导管部分；
每组主体部分均包括一个圆管形后段主体（1）、一个圆管形前段主体（2）；圆管形后段主体（1）的外侧壁前部设有外螺纹；圆管形后段主体（1）的内孔为前粗后细的台阶孔；该台阶孔的细孔孔壁后部设有内螺纹；该台阶孔的粗孔孔壁后部与圆管形后段主体（1）的外侧壁后部之间贯通开设有向后倾斜的进液孔（3）；进液孔（3）的轴线与圆管形后段主体（1）的轴线相交，且进液孔（3）的轴线与圆管形后段主体（1）的轴线成60度夹角；圆管形前段主体（2）的前端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有后螺纹孔（4）；圆管形前段主体（2）的内孔为前细后粗的台阶孔；该台阶孔的粗孔孔壁设有与圆管形后段主体（1）上的外螺纹相配合的内螺纹；圆管形后段主体（1）的内孔和圆管形前段主体（2）的内孔共同组合形成初次雾化腔；
所述喷头部分包括圆管形后段喷头（5）、圆管形中段喷头（6）、锥管形前段喷头（7）；圆管形后段喷头（5）的外侧壁前部设有外螺纹；圆管形后段喷头（5）的后端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有两个前螺纹孔（8）；两个前螺纹孔（8）关于圆管形后段喷头（5）的轴线对称；圆管形中段喷头（6）的内孔为前细后粗的台阶孔；该台阶孔的粗孔孔壁设有与圆管形后段喷头（5）上的外螺纹相配合的内螺纹；锥管形前段喷头（7）的细端设有端壁；该端壁的中央贯通开设有喷孔（9）；锥管形前段喷头（7）的粗端与圆管形中段喷头（6）的前端加工为一体；圆管形后段喷头（5）的内孔、圆管形中段喷头（6）的内孔、锥管形前段喷头（7）的内孔共同组合形成二次雾化腔；
所述软导管部分包括两个软导管（10）；两个软导管（10）的前端分别通过两个外螺纹快插接头与两个前螺纹孔（8）连通；两个软导管（10）的后端分别通过两个外螺纹快插接头与两个后螺纹孔（4）连通。
2.根据权利要求1所述的一种复合式油膜附水滴雾化喷嘴，其特征在于：还包括三个密封圈（11）；第一个密封圈（11）设于第一个圆管形后段主体（1）的前端面与第一个圆管形前段主体（2）的台阶孔的台阶面之间；第二个密封圈（11）设于第二个圆管形后段主体（1）的前端面与第二个圆管形前段主体（2）的台阶孔的台阶面之间；第三个密封圈（11）设于圆管形后段喷头（5）的前端面与圆管形中段喷头（6）的台阶孔的台阶面之间。
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