CN106475249A - 一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头 - Google Patents

一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头 Download PDF

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Abstract

一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，包括外侧设有进气口和进液口的喷头主体，其中空腔体一端为锥形喷口，孔径由内至外增大；其中部为圆柱形腔体；腔体另一端依次设有锥形喷嘴和锥形衬套，喷嘴外部与喷头主体内壁之间密封，外侧锥面与腔体内壁间的空腔与进液口相通，其内侧锥面、腔体内壁、锥形衬套外侧形成的空腔与进气口相通；锥形衬套与腔体内壁之间密封，其中心处开设有圆柱形通孔，孔内通过衬套和密封套设有通过轴向移动调整喷嘴出气口大小的芯轴，芯轴上装有紧固套对衬套起轴向固定作用；锥形衬套的端面上还设有轴向压紧的作用的压盖。本发明提供的气动雾化喷头，通过调节芯轴来调节气体喷出速率进而调节喷出液滴的大小，适用于多种生产。

Description

一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头
技术领域：
本发明属于化肥、药品等化工产品生产的机械设备领域，具体涉及一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头。
背景技术：
在化工生产领域，雾化喷头被普遍地应用，为了提高生产中原料之间相互反应的效率，以达到提高生产效率的目的，便将液体原料例如：甲胺溶液，利用气动雾化原理进行雾化使之参与反应。所利用的原理具体指：液体进入到加压的同轴向高速气流中，利用高速气流与相对较低速液体的相互接触产生振动、摩擦，使液体破碎为细小液滴，即气体对液体的摩擦作用力大于液体的内力，从而使液体破碎成为细小雾滴。目前，常见雾化喷头一般为压力型雾化喷嘴，其原理是高速加压的液体通过具有特殊结构喷头，以实现雾化，然而，这种雾化喷嘴具有结构复杂、易堵塞等缺陷。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，包括具有中空腔体的喷头主体，该喷头主体一端的中空腔体为锥形喷口，且锥形喷口的孔径由内至外依次增大，喷头主体的中部为圆柱形腔体，喷头主体另一端的中空腔体内由内向外依次设置有喷嘴和锥形衬套，其中喷嘴为锥形喷嘴，其设置有外部锥形面和内侧锥形面，外部锥形面的最大直径处与喷头主体的内壁之间密封，锥形衬套与喷头主体的内壁之间密封；
喷嘴的外部锥形面与喷头主体的内壁之间形成的空腔与喷头主体外侧设置的进液口相连通，喷嘴的内侧锥形面、喷头主体的内壁以及锥形衬套的外侧之间形成的空腔与喷头主体外侧设置的进气口相连通；
锥形衬套的中心处开设有圆柱形通孔，圆柱形通孔内通过衬套和密封套设置有芯轴，且芯轴能够沿喷头主体的轴向移动，并通过芯轴的端头调整喷嘴的出气口大小；芯轴上还套装有紧固套，其固定于锥形衬套的端面上对衬套起到轴向固定作用；锥形衬套的端面上还设置有压盖，用于对锥形衬套起到轴向压紧的作用；
还包括双导轨横移机构，双导轨横移机构包括双滑轨和滑移机构，其中，双滑轨一端与喷头主体固定连接，另一端与滑移机构活动连接，其滑移机构能够沿双滑轨移动，此外，芯轴的伸出端与横移机构相连；
其中，双滑轨包括平行设置的第一圆柱滑轨和第二圆柱滑轨，两个圆柱滑轨的一端固定于喷头主体的末端，另一端固定于支撑板上，滑移机构与两个圆柱滑轨间隙配合；滑移机构的中心处开设有通孔，由第一支撑块、轴和第二支撑块组合的滑移体固定在滑移机构中心所开设的通孔处，并随滑移机构一起进行轴向移动；
还包括第一螺杆、第二螺杆、挡环和手轮，第一螺杆的一端开设有外螺纹，与喷头主体的末端通过螺纹配合连接，另一端则通过过盈配合固定安装于第一支撑块，第二螺杆的一端固定安装于第二支撑块，另一端则开设有外螺纹，与螺帽螺纹配合连接；挡环和手轮固定连接，且手轮的中心部位开设有与第二螺杆配合的螺孔，实现通过正反转手轮控制滑移机构的轴向移动；
此外，还包括连接在一起的上压块和下压块，上压块和下压块之间开设有螺纹孔，芯轴的伸出端与横移机构通过上压块和下压块之间的螺纹孔螺纹连接在一起。
本发明进一步的改进在于，喷头主体具有锥形喷口的一端还设置有法兰盘。
本发明进一步的改进在于，喷嘴的外部锥形面上设置有第一O型密封环与第二O型密封环。
本发明进一步的改进在于，还包括第三O型密封环与铝垫，用于在锥形衬套与喷头主体之间起到密封与固定的作用。
本发明进一步的改进在于，锥形衬套与紧固套的结合面之间还设置有密封圈。
本发明进一步的改进在于，下压块的底部设置有U型状的支撑板，该支撑板的一边连接有支板，支撑板与支板之间形成的通孔套装在双导轨横移机构的任意一个导轨上；上压块上还连接有指针，且在双导轨横移机构的任意一个导轨上刻有刻度。
本发明进一步的改进在于，喷头主体在开设有锥形喷口与圆柱形腔体的外侧周向上设置有第一冷却腔，第一冷却腔上设置有冷却液出口，在进液口的外侧周向上设置有第二冷却腔，第二冷却腔上设置有冷却液入口，且第一冷却腔与第二冷却腔之间通过导管相连通。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
1、该雾化喷头结构简单，便于用户迅速掌握其原理，并投入使用；
2、与现有雾化喷嘴相比其喷嘴不宜堵塞，大大提高了用户的生产效率；
3、可通过调节芯轴来调节气体喷出速率进而调节喷出液滴的大小，使之适用于多种生产；
4、对通入气体的两次升压可以让气体获得很高的速度；
5、通过对气体的两次升压可以获得较大的调速范围；
6、在较低的水压下也可以达到良好的雾化效果；
7、适用范围广、效率高、寿命长。
8、常见雾化喷头在其喷头处需要设计并加工较为特殊的液体通道，液体在压力作用下通过特殊通道才能达到雾化的目的，所以其加工成本较高、结构设计也比较复杂，而本发明所涉及的气动雾化喷头的喷头处结构简单，设计制造成本低；
9、常见雾化喷头所加工的液体通道，其结构越复杂，越容易堵塞，且不容易疏通，而本发明所涉及的气动雾化喷头结构简单明了，液体通道较宽，不易堵塞；
10、水平横移机构上设置有刻度与指针，可以实现对雾化颗粒大小的精确控制，使之更加适用于生产。
11、根据生产需求的不同，可通过控制水平横移机构来调节芯轴的位置，从而控制气体从喷嘴处喷出量的大小，且当气体喷出的速度相对液体的速度的较大时，则雾化程度高，即液体破碎的更细，液滴更小，反之，则雾化程度低，液滴较大。
附图说明：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2本发明的A-A向剖视图；
图3本发明的B-B向剖视图；
图4本发明气动雾化喷头的双导轨横移机构示意图。
图中：1为喷头主体，2为法兰盘，3为锥形喷口，4为喷嘴，5为第一O型密封环，6为第二O型密封环，7为衬套，8为密封套，9为锥形衬套，10为第三O型密封环，11为铝垫，12为密封圈，13为紧固套，14为螺柱，15为第一螺母，16为压盖，17为支撑块，18为第一螺钉，19为支板，20为第二螺钉，21为弹簧垫圈，22为下压块，23为螺栓，24为第二螺母，25为上压块，26为指针，27为螺纹孔，28为双导轨横移机构，29为进气口，30为进液口，31为冷却液入口，32为冷却液出口，33为第一冷却腔，34为导管，35为第二冷却腔，36为芯轴；
2801为第一圆柱滑轨，2802为第一支撑块，2803为滑移机构，2804为第二支撑块，2805为第二螺杆，2806为挡环，2807为手轮，2809为支撑板，2810为轴，2811为双头螺柱，2812为螺母，2813为螺杆，2814为第二圆柱滑轨，2815为螺母，2816为螺钉。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明做出进一步的详细说明。
本发明一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，安装在化工生产的机械设备上并用于化肥、药品等化工产品的生产中。如图1所示，其结构包括：喷头主体1，主要起到对各个零部件的支撑与连接的作用；法兰盘2，主要起到喷头主体1的出口端与生产设备管道的连接作用；锥形喷口3，为雾化后液体原料的出口端，利用其锥形面的导向作用让高速喷出的雾化液滴更加分散；喷嘴4，其内部锥形面的压缩作用可以对通入的气体进行二次升压，其外部锥形面与喷头主体1之间的压缩作用则可以对通入的液体进行升压；第一O型密封环5与第二O型密封环6，其作用是防止喷嘴4与喷头主体1之间发生液体泄漏；衬套7，对密封套8与芯轴36起到固定与支撑的作用；密封套8，其作用在衬套7与芯轴36之间起到密封作用；锥形衬套9，其外部锥形面与喷头主体1之间的压缩作用可以对通入气体进行一次升压，其内部通孔则起到对衬套7、密封套8、芯轴36的固定与支撑作用；第三O型密封环10与铝垫11，在锥形衬套9与喷头主体1之间起到密封与固定的作用；密封圈12，其作用是在锥形衬套9与紧固套13之间起到密封作用；紧固套13，利用自身结构所具有的弹性，固定于锥形衬套9上对衬套7起到轴向固定作用，同时对密封圈12起到轴向压紧作用；压盖16，利用螺柱14与第一螺母15的紧固作用对锥形衬套9起到轴向压紧的作用。
如图3所示，支撑块17，参照图3可知其结构为U形，表面开有U形槽和通孔，其中U形槽通过第一螺钉18与下压块22连接，通孔则通过第二螺钉20、弹簧垫圈21将支板19连接，支撑块17与支板19相互配合，固定于方形杆件上，有效防止了与之相连的压块进行周向旋转，进而提高了压块的稳定性；下压块22与上压块25利用螺栓23和第二螺母24的连接作用压紧；上下压块的连接部分设有螺纹孔27，通过与芯轴36尾部的螺纹配合起到对芯轴36的轴向固定的作用；由于螺纹孔27为通孔，则螺纹孔27的另一端则利用螺纹连接的方式与双导轨横移机构28上的横移机构相连，该机构的两个导轨与喷头主体相连，其作用是，利用横移机构的横向移动带动芯轴36进行轴向移动来改变排气口的大小，从而改变排气量的大小；指针26，与上压块25相连并随着横移机构同时进行轴向移动，其作用是，用户可以根据不同生产需求调节排气量大小进而调节雾化液滴的大小，当调节至合适的液滴大小时，用户可以对指针所指位置进行标记，以便于下次使用时节省工作时间。
如图2所示，进气口29，利用法兰盘将输气管道与之相连，使气体从此处进入；进液口30，利用法兰盘将输液管与之相连，使液体从此处进入；如图1所示，冷却液入口31，冷却液出口32，二者均通过法兰盘与管道相连，其作用是，参照图2，冷却液从入口进入第一冷却腔33，再通过导管34进入第二冷却腔35，最终带走热量从出口排出；由于在化工生产中某些液体材料在加压的过程中会放出大量的热，因此，需要在喷头主体1和进液口30的外部设置冷却腔以达到降低温度的目的。
如图所示4，为气动雾化喷头的双导轨横移机构，其结构包括：第一圆柱滑轨2801、第二圆柱滑轨2814，二者的一端利用螺母2815固定于喷头主体的末端，两个圆柱滑轨的另一端同样利用螺母固定于支撑板2809；滑移机构2803，其结构可拆分为上下两部分，利用双头螺柱2811与螺母2812将上下两部分组合在一起，该滑移机构2803与两个圆柱导轨的配合方式为间隙配合，该机构可在滑轨上进行轴向移动；第一支撑块2802、轴2810、第二支撑块2804三者通过焊接的方式组合成了滑移体，该滑移体固定安装在滑移机构2803中心所开设的通孔处，并随滑移机构2803一起进行轴向移动；第一螺杆2813，其一端加工有外螺纹，与上下压块上开设的内螺纹通过螺纹配合的方式连接，另一端则通过过盈配合的方式固定安装于第一支撑块2802；第二螺杆2805，其一端固定安装于第二支撑块2804，另一端则加工有外螺纹；挡环2806和手轮2807通过螺钉2816固定连接，且手轮2807的中心部位开设有与第二螺杆2805配合的螺孔，从而实现通过正反转手轮2807控制滑移机构2803的轴向移动；螺帽2808，安装于第二螺杆2805的端部，起到限位作用。
工作原理
本装置的作用是通过调整芯轴的轴向位置，从而控制气流从喷嘴喷出的流量，其工作过程是：用户可通过正反转手轮2807带动与之利用螺纹配合的第二螺杆2805进行轴向移动，第二螺杆2805则会通过带动滑移体轴向移动从而使滑移机构3在圆柱导轨上进行轴向移动，与此同时，与滑移体固连的第一螺杆2813也会随之发生轴向移动，第一螺杆2813则会带动与之利用螺纹配合的上下压块进行轴向移动，上下压块则会带动与之利用螺纹配合的芯轴进行轴向移动，从而实现对喷嘴出口大小的控制；上下压块在移动的过程中会带动与自身相连的指针进行轴向移动，指针指向记录在圆柱导轨上的刻度，从而准确控制轴向横移量。
本发明的工作原理如下：
该喷头利用了气动雾化的原理，具体内容则是：用户从进气口29与进液口30同时通入气体与液体。气体则通过锥形衬套9的外部锥形面与喷头主体1相互压缩作用进行一次升压，再通过喷嘴4的内部锥形面压缩作用进行二次升压，从而获得高速高压的气流；液体则通过喷嘴4外部锥形面与喷头主体1内壁之间的压缩作用从而获得一定压力一定速度的液流；液流从喷口部分进入到同轴向的高速高压的气流中，利用高速气流与相对较低速液体的相互接触产生振动、摩擦，使液体破碎为细小液滴，即气体对液体的摩擦作用力大于液体的内力，从而使液体破碎成为细小雾滴，并从锥形喷口3喷出。
芯轴调节的原理则是：用户通过控制双导轨横移机构28进行横移从而控制芯轴36调节排气量大小，根据气动雾化原理，当气体的速度相对液体的速度的较大时，则雾化程度高，即液体破碎的更细，液滴更小，反之，则雾化程度低，液滴较大。

Claims (7)

1.一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，其特征在于，包括具有中空腔体的喷头主体(1)，该喷头主体(1)一端的中空腔体为锥形喷口(3)，且锥形喷口(3)的孔径由内至外依次增大，喷头主体(1)的中部为圆柱形腔体，喷头主体(1)另一端的中空腔体内由内向外依次设置有喷嘴(4)和锥形衬套(9)，其中喷嘴(4)为锥形喷嘴，其设置有外部锥形面和内侧锥形面，外部锥形面的最大直径处与喷头主体(1)的内壁之间密封，锥形衬套(9)与喷头主体(1)的内壁之间密封；
喷嘴(4)的外部锥形面与喷头主体(1)的内壁之间形成的空腔与喷头主体(1)外侧设置的进液口(30)相连通，喷嘴(4)的内侧锥形面、喷头主体(1)的内壁以及锥形衬套(9)的外侧之间形成的空腔与喷头主体(1)外侧设置的进气口(29)相连通；
锥形衬套(9)的中心处开设有圆柱形通孔，圆柱形通孔内通过衬套(7)和密封套(8)设置有芯轴(36)，且芯轴(36)能够沿喷头主体(1)的轴向移动，并通过芯轴(36)的端头调整喷嘴(4)的出气口大小；芯轴(36)上还套装有紧固套(13)，其固定于锥形衬套(9)的端面上对衬套(7)起到轴向固定作用；锥形衬套(9)的端面上还设置有压盖(16)，用于对锥形衬套(9)起到轴向压紧的作用；
还包括双导轨横移机构(28)，双导轨横移机构(28)包括双滑轨和滑移机构(2803)，其中，双滑轨一端与喷头主体(1)固定连接，另一端与滑移机构活动连接，其滑移机构能够沿双滑轨移动，此外，芯轴(36)的伸出端与横移机构相连；
其中，双滑轨包括平行设置的第一圆柱滑轨(2801)和第二圆柱滑轨(2814)，两个圆柱滑轨的一端固定于喷头主体的末端，另一端固定于支撑板(2809)上，滑移机构(2803)与两个圆柱滑轨间隙配合；滑移机构(2803)的中心处开设有通孔，由第一支撑块(2802)、轴(2810)和第二支撑块(2804)组合的滑移体固定在滑移机构(2803)中心所开设的通孔处，并随滑移机构(2803)一起进行轴向移动；
还包括第一螺杆(2813)、第二螺杆(2805)、挡环(2806)和手轮(2807)，第一螺杆(2813)的一端开设有外螺纹，与喷头主体的末端通过螺纹配合连接，另一端则通过过盈配合固定安装于第一支撑块(2802)，第二螺杆(2805)的一端固定安装于第二支撑块(2804)，另一端则开设有外螺纹，与螺帽(2808)螺纹配合连接；挡环(2806)和手轮(2807)固定连接，且手轮(2807)的中心部位开设有与第二螺杆(2805)配合的螺孔，实现通过正反转手轮(2807)控制滑移机构(2803)的轴向移动；
此外，还包括连接在一起的上压块(25)和下压块(22)，上压块(25)和下压块(22)之间开设有螺纹孔(27)，芯轴(36)的伸出端与横移机构通过上压块(25)和下压块(22)之间的螺纹孔(27)螺纹连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，其特征在于，喷头主体(1)具有锥形喷口(3)的一端还设置有法兰盘(2)。
3.根据权利要求1所述的一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，其特征在于，喷嘴(4)的外部锥形面上设置有第一O型密封环(5)与第二O型密封环(6)。
4.根据权利要求3所述的一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，其特征在于，还包括第三O型密封环(10)与铝垫(11)，用于在锥形衬套(9)与喷头主体(1)之间起到密封与固定的作用。
5.根据权利要求1所述的一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，其特征在于，锥形衬套(9)与紧固套(13)的结合面之间还设置有密封圈(12)。
6.根据权利要求1所述的一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，其特征在于，下压块(22)的底部设置有U型状的支撑板(17)，该支撑板(17)的一边连接有支板(19)，支撑板(17)与支板(19)之间形成的通孔套装在双导轨横移机构(28)的任意一个导轨上；上压块(25)上还连接有指针(26)，且在双导轨横移机构(28)的任意一个导轨上刻有刻度。
7.根据权利要求1所述的一种能够调节雾化颗粒大小的气动雾化喷头，其特征在于，喷头主体(1)在开设有锥形喷口(3)与圆柱形腔体的外侧周向上设置有第一冷却腔(33)，第一冷却腔(33)上设置有冷却液出口(32)，在进液口(30)的外侧周向上设置有第二冷却腔(35)，第二冷却腔(35)上设置有冷却液入口(31)，且第一冷却腔(33)与第二冷却腔(35)之间通过导管(34)相连通。
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