CN109550607A - 一种低压喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低压喷嘴，包括喷嘴本体，喷嘴本体中部沿X向开有安装孔，在安装孔内沿X向进料方向依次安装有相互连通的预雾化部件和尖端雾化部件，预雾化部件内沿X向开有依次连通的进料通道、预雾化通道和预雾化稳压通道，进料通道、预雾化通道和预雾化稳压通道整体呈哑铃型结构，尖端雾化部件内沿X向开有依次连通的紊流腔室、出口通道和出口孔，紊流腔室与预雾化稳压通道连通，出口孔具有经过研磨的喷射角。本发明的优点在于：在低压喷涂时使喷涂图案呈均匀扩散状，消除了喷涂流体沉积在边缘处或附近形成的条纹状，无论是使用电动喷枪或无气喷涂机喷涂时，都能使喷涂流体均匀涂覆在工件表面，不会有明显的条纹状交接线，很大程度上改善了涂覆效果。

Description

一种低压喷嘴
技术领域
本发明涉及流体喷涂技术领域，特别是一种低压喷嘴。
背景技术
家庭涂装中主要使用手持式喷雾器，包括手持式电动喷枪、高压无气喷涂机、普压手持式喷枪等。在家庭涂装中，一般喷涂面积相对较小，设备设计的工作压力较低通常仅有高压无气喷涂机压力的三分之一甚至更低。目前的趋势是采用手持式电动喷枪进行集中高效的小面积喷涂，在这种情况下，喷涂出的图案可能存在扩散不均匀的问题。因为设备输入压力小，使更多的喷涂流体沉积在喷涂图案的边缘处或附近，导致图案边缘呈明显的条纹状，涂料的分布也疏密不均。工业涂装主要为在大面积施工从而主要使用高压无气喷涂机进行喷涂，由于喷涂面积大、设备压力高，上述的缺陷通常可以通过增加喷射压力来降低或消除，但是会导致流体颗粒容易分散从而没有充分附着到所涂覆的表面形成过喷。
通常的喷嘴流道的内部结构由两部分组成，第一部分为喷涂流体进料通道，第二部分为喷涂流体雾化部件。喷涂流体进料通道的内孔为普通圆形通孔，仅起到传输喷涂流体的引流作用，将喷涂流体传送至雾化部件的流体腔室中，流体进入雾化部件的出口通道，最后通过尖端研磨形成的出口孔形成雾化喷涂。
由于该结构无法使喷涂流体在流体通到内形成流体湍流，所以喷涂流体在出口孔处的净压力损失较大，即出口孔处的输出压力与流体通道进口处的输入压力压差较大，从而在低压喷涂状态下更多的喷涂流体沉积在喷涂图案的边缘处或附近无法形成均匀雾化，导致图案边缘呈明显的条纹状，涂料的分布也疏密不均，如图1所示。这样在喷涂作业过程中喷涂流体不能均匀涂覆在工件表面，形成明显的条纹状交接线会直接影响涂覆作业效果。
为了解决在低压条件下喷涂图案的不均匀问题，必须通过更改喷嘴内部流道结构来实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低压喷嘴，在低压喷涂时使喷涂图案呈均匀扩散状，消除了喷涂流体沉积在边缘处或附近形成的条纹状，无论是使用电动喷枪或无气喷涂机喷涂时，都能使喷涂流体均匀涂覆在工件表面，不会有明显的条纹状交接线，很大程度上改善了涂覆效果。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种低压喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体中部沿X向开有安装孔，在所述安装孔内沿X向进料方向依次安装有相互连通的预雾化部件和尖端雾化部件，所述预雾化部件内沿X向开有依次连通的进料通道、预雾化通道和预雾化稳压通道，所述进料通道、预雾化通道和预雾化稳压通道整体呈哑铃型结构，所述尖端雾化部件内沿X向开有依次连通的紊流腔室、出口通道和出口孔，所述紊流腔室与预雾化稳压通道连通，所述出口孔具有经过研磨的喷射角。
进一步地，所述进料通道和所述预雾化稳压通道的内壁均为光滑表面，所述预雾化通道为细长型圆孔通道。
进一步地，所述进料通道的直径小于所述预雾化稳压通道的直径。
进一步地，所述进料通道和所述预雾化稳压通道均为圆柱形通孔，所述预雾化稳压通道的直径至少是所述预雾化通道的直径的五倍。
进一步地，所述进料通道的内壁上设有进料紊流螺纹，所述预雾化稳压通道的内壁上设有稳压紊流螺纹。
进一步地，所述进料通道为沿X向进料方向逐渐缩小的锥孔结构，该锥孔结构的小端直径与所述预雾化通道的直径相等，所述预雾化稳压通道为圆柱形通孔。
进一步地，所述预雾化部件呈圆柱形结构，所述预雾化部件与安装孔之间为过盈配合。
进一步地，所述安装孔为阶梯孔，所述阶梯孔包括阶梯大孔和阶梯小孔，所述预雾化部件配合安装在阶梯大孔内，所述尖端雾化部件(1c)的后端呈圆柱形结构，且位于阶梯大孔内，所述尖端雾化部件的前端呈球形结构，并伸入阶梯小孔内，所述尖端雾化部件的前端外壁抵接在阶梯孔的台阶面上。
进一步地，所述紊流腔室为圆柱形腔室，所述紊流腔室与所述出口通道之间还设有锥孔部，所述锥孔部与所述紊流腔室同轴。
进一步地，所述出口通道为由紊流腔室延伸至出口孔的圆柱形通道。
进一步地，所述喷嘴本体呈圆柱体结构。
进一步地，在喷嘴本体的下端设有倒角，在喷嘴本体的上端设有握持部。
进一步地，在握持部的侧面上设有喷射指示标志，该喷射指示标志所指示的方向与喷嘴本体的出料方向一致。
进一步地，所述握持部的下端还设有限位凸肩和环形凸肩，所述环形凸肩位于限位凸肩的上方。
进一步地，所述尖端雾化部件与安装孔之间存在间隙空间。
进一步地，所述尖端雾化部件由碳化钨基材料通过磨削方式加工以产生出口孔。
本发明具有以下优点：
1、在低压喷涂时使喷涂图案呈均匀扩散状，消除了喷涂流体沉积在边缘处或附近形成的条纹状，无论是使用电动喷枪或无气喷涂机喷涂时，都能使喷涂流体均匀涂覆在工件表面，不会有明显的条纹状交接线，很大程度上改善了涂覆效果。
2、使用低压喷嘴还能够明显延长喷涂机的使用寿命，例如当高压无气喷涂机使用本低压喷嘴时，工作压力可以比使用常规高压喷嘴降低至少二分之一，即设备使用寿命可相对延长近一倍，同时也解决了喷涂流体过喷的问题。
3、通过本发明的低压喷嘴所喷绘的图形，具有中间密度高并逐渐向两边缘均匀稀释的特点，故在连续喷涂中两个相连的稀薄边缘进行重叠形成与中间区域基本相同的密度，大大降低了喷涂相邻图案的拼接难度，同时提高了涂覆的美观度。
4、本发明通过内部流道的改进，实现了二次雾化的功能，使喷涂流体在雾化后的颗粒较常规高压喷嘴更细化，直接提高了涂覆的美观度。
附图说明
图1为现有技术中喷射图案的示意图；
图2为本发明的局部剖视结构示意图；
图3为本发明的喷嘴本体局部剖视图的放大结构图；
图4为预雾化部件的轴侧图一；
图5为预雾化部件的轴侧图二；
图6为预雾化部件的剖视图一；
图7为预雾化部件的剖视图二；
图8为预雾化部件的剖视图三；
图9为尖端雾化部件的轴测图；
图10为尖端雾化部件的侧面结构示意图；
图11为尖端雾化部件的剖视结构示意图；
图12为本发明喷射图案的示意图；
图中：
1-喷嘴本体，1a-安装孔，1b-预雾化部件，1b1-进料通道，1b11-进料紊流螺纹，1b2-预雾化通道，1b3-预雾化稳压通道，1b31-稳压紊流螺纹，1c-尖端雾化部件，1c1-紊流腔室，1c2-锥孔部，1c3-出口通道，1c4-出口孔。
2-限位凸肩。
3-环形凸肩。
4-握持部，4a-喷射指示标志。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图2至图5所示，一种低压喷嘴，包括喷嘴本体1，整体采用不锈钢材料制成，所述喷嘴本体1中部沿X向开有安装孔1a，在所述安装孔1a内沿X向进料方向依次安装有相互连通的预雾化部件1b和尖端雾化部件1c，所述预雾化部件1b内沿X向开有依次连通的进料通道1b1、预雾化通道1b2和预雾化稳压通道1b3，所述进料通道1b1、预雾化通道1b2和预雾化稳压通道1b3整体呈哑铃型结构，所述尖端雾化部件1c内沿X向开有依次连通的紊流腔室1c1、出口通道1c3和出口孔1c4，所述紊流腔室1c1与预雾化稳压通道1b3连通，所述出口孔1c4具有经过研磨的喷射角，通过喷射角可产生不同的喷射图案。
更为优选地，所述进料通道1b1和所述预雾化稳压通道1b3的内壁均为光滑表面，且所述进料通道1b1的直径小于所述预雾化稳压通道1b3的直径，所述预雾化通道1b2为细长型圆孔通道。预雾化通道1b2是预雾化部件1b中的狭窄通孔，经进料通道1b1的工作流体流动至预雾化通道1b2处被压缩限制了流速，工作流体在到达预雾化稳压通道1b3时被减压释放形成预雾化，工作流体颗粒经过预雾化过程可以得到适当的细化，对提高喷射图案的均匀度有一定促进作用，与此同时工作流体的涡流效果会相对减弱，即工作流体净压力损失会相对提高。
在一些实施例中，如图6所示，所述进料通道1b1和所述预雾化稳压通道1b3均为圆柱形通孔，所述预雾化稳压通道1b3的直径至少是所述预雾化通道1b2的直径的五倍。工作流体通过预雾化通道1b2形成预雾化，工作流体在预雾化稳压通道1b3中流体质点急剧相互混掺，能够形成运动无序的紊流流体，起到减小工作流体净压力损失及工作流体颗粒经过预雾化过程得到适当的细化的作用。
更为优选地，如图7所示，所述进料通道1b1的内壁上设有进料紊流螺纹1b11，所述预雾化稳压通道1b3的内壁上设有稳压紊流螺纹1b31。工作流体从位于下游方向的流体进料口进入进料通道1b1，工作流体通过位于进料通道1b1中设有的进料紊流螺纹1b11，能够增强进料通道1b1内部流体的扰动形成涡流，使工作流体旋转向上运动，工作流体受到旋转力的作用紧贴内螺纹槽壁面流动，从而降低了质量流速起到减小工作流体净压力损失的作用。进料紊流螺纹1b11的螺纹圈数可根据通道长度进行增减，进料通道1b1为工作流体自下游至上游的第一阶紊流腔室。预雾化稳压通道1b3中设有稳压紊流螺纹1b31，经过预雾化的工作流体通过稳压紊流螺纹1b31增加了流体的扰动形成涡流，使工作流体再次形成旋转向上运动，工作流体受到旋转力的作用紧贴内螺纹槽壁面流动从而降低了质量流速，减小工作流体净压力损失，起到了平衡工作流体自预雾化通道下游至上游的流体净压力。稳压紊流螺纹1b31的螺纹圈数可根据通道长度进行增减，预雾化稳压通道1b3的内径至少是预雾化通道1b2内径的5倍。预雾化稳压通道1b3为工作流体自下游至上游的第二阶紊流腔室。进一步的，通过第二阶紊流腔室可以进一步增强工作流体中的漩涡形成，使紊流效应更加明显，增强了工作流体分子的扩散性。这种增强的工作流体涡流可以减少或消除图1所示喷射图案中不期望的条纹状交界线(由于一般的高压喷嘴无法使工作流体在流体通道内形成涡流，所以喷涂流体在出口孔处的净压力损失较大，即出口处的输出压力与流体通道进口处的输入压力压差较大，从而在低压喷涂状态下更多的喷涂流体沉积在喷涂图案的边缘处或附近无法形成均匀雾化，导致图案边缘呈明显的条纹状，涂料的分布也疏密不均，这样在喷涂作业过程中喷涂流体不能均匀涂覆在工件表面，形成明显的条纹状交接线会直接影响涂覆作业效果)。
在另一些实施例中，如图8所示，所述进料通道1b1为沿X向进料方向逐渐缩小的锥孔结构，该锥孔结构的小端直径与所述预雾化通道1b2的直径相等，所述预雾化稳压通道1b3为圆柱形通孔。进料通道1b1和预雾化稳压通道1b3的内表面均为光滑面，进料通道1b1的圆锥形结构能够促进工作流体在进料通道1b1内形成紊流，通过预雾化通道1b2形成预雾化，起到减小工作流体净压力损失及工作流体颗粒经过预雾化过程得到适当的细化的作用。
进一步地，如图3、图4和图5所示，所述预雾化部件1b呈圆柱形结构，所述预雾化部件1b与安装孔1a之间为过盈配合。
进一步地，如图3所示，所述安装孔1a为阶梯孔，所述阶梯孔包括阶梯大孔和阶梯小孔，所述预雾化部件1b配合安装在阶梯大孔内，所述尖端雾化部件1c的后端呈圆柱形结构，且位于阶梯大孔内，所述尖端雾化部件1c的前端呈球形结构，并伸入阶梯小孔内，所述尖端雾化部件1c的前端外壁抵接在阶梯孔的台阶面上。
进一步地，如图9和图10所示，所述紊流腔室1c1为圆柱形腔室，所述紊流腔室1c1与所述出口通道1c3之间还设有锥孔部1c2，所述锥孔部1c2与所述紊流腔室1c1同轴。如图11所示，所述出口通道1c3为由紊流腔室1c1延伸至出口孔1c4的圆柱形通道。来自预雾化稳压通道1b3的流体进入位于尖端雾化部件1c中的紊流腔室1c1，此时处于紊流状态下的工作流体在紊流腔室1c1中进行膨胀使流速增加，紊流腔室1c1的内表面限定了紊流腔室1c1的边界，起到保持工作流体处于紊流状态的作用。工作流体通过锥孔部1c2进一步地自紊流腔室1c1的下游向上游压缩流动，被迫进入出口通道1c3，出口通道1c3的内径明显小于锥孔部1c2，最后通过出口孔1c4形成最终喷射雾化。出口孔1c4具有经过研磨的喷射角并产生喷射图案。尖端雾化部件1c与安装孔1a之间存在间隙空间，其尺寸设计目的是为了防止在喷涂过程中因工作流体在出口孔1c4周围结垢而阻碍形成喷射图案。
尖端雾化部件1c由碳化钨或类似的刚性粉末基材料形成，通过磨削或以其他方式加工以产生出口孔1c4。出口孔1c4的内径为整个低压喷嘴设有的内孔中直径最小的一个，工作流体从出口孔1c4喷出形成最终雾化。
进一步地，如图2所示，所述喷嘴本体1呈圆柱体结构，在喷嘴本体1的下端设有倒角，在喷嘴本体1的上端设有握持部4，在握持部4的侧面上设有喷射指示标志4a，该喷射指示标志4a所指示的方向与喷嘴本体1的出料方向一致。在握持部4的下端还具有限位凸肩2，以及位于限位凸肩2上方的环形凸肩3。在反向清洗低压喷嘴时，需要进行180度反向旋转，此时利用握持部4促使低压喷嘴扭转并利用限位凸肩2锁紧到位，使流体进料口转至正面变为出料口。环形凸肩3是为了方便安装及旋转低压喷嘴时增加一定的握持力而设计的握持限位。握持部4上设有喷射指示标志4a，警示正确安装方向及喷涂方向。
本低压喷嘴通过上述结构设计，能实现在小于1000psi的低压喷涂时使喷涂图案呈均匀扩散状，消除喷涂流体沉积在边缘处或附近形成的条纹状，无论是使用电动喷枪或无气喷涂机喷涂时，都能使喷涂流体均匀涂覆在工件表面，不会有明显的条纹状交接线，很大程度上改善了涂覆效果。
不仅如此，使用本低压喷嘴还能够明显延长喷涂机的使用寿命，例如当高压无气喷涂机使用本低压喷嘴时，工作压力可以比使用常规高压喷嘴降低至少50％，即设备使用寿命可相对延长近一倍，同时也解决了喷涂流体过喷的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种低压喷嘴，包括喷嘴本体(1)，所述喷嘴本体(1)中部沿X向开有安装孔(1a)，其特征在于：在所述安装孔(1a)内沿X向进料方向依次安装有相互连通的预雾化部件(1b)和尖端雾化部件(1c)，所述预雾化部件(1b)内沿X向开有依次连通的进料通道(1b1)、预雾化通道(1b2)和预雾化稳压通道(1b3)，所述进料通道(1b1)、预雾化通道(1b2)和预雾化稳压通道(1b3)整体呈哑铃型结构，所述尖端雾化部件(1c)内沿X向开有依次连通的紊流腔室(1c1)、出口通道(1c3)和出口孔(1c4)，所述紊流腔室(1c1)与预雾化稳压通道(1b3)连通，所述出口孔(1c4)具有经过研磨的喷射角。
2.根据权利要求1所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述进料通道(1b1)和所述预雾化稳压通道(1b3)的内壁均为光滑表面，所述预雾化通道(1b2)为细长型圆孔通道。
3.根据权利要求2所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述进料通道(1b1)的直径小于所述预雾化稳压通道(1b3)的直径。
4.根据权利要求3所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述进料通道(1b1)和所述预雾化稳压通道(1b3)均为圆柱形通孔，所述预雾化稳压通道(1b3)的直径至少是所述预雾化通道(1b2)的直径的五倍。
5.根据权利要求4所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述进料通道(1b1)的内壁上设有进料紊流螺纹(1b11)，所述预雾化稳压通道(1b3)的内壁上设有稳压紊流螺纹(1b31)。
6.根据权利要求3所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述进料通道(1b1)为沿X向进料方向逐渐缩小的锥孔结构，该锥孔结构的小端直径与所述预雾化通道(1b2)的直径相等，所述预雾化稳压通道(1b3)为圆柱形通孔。
7.根据权利要求1所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述预雾化部件(1b)呈圆柱形结构，所述预雾化部件(1b)与安装孔(1a)之间为过盈配合。
8.根据权利要求1或7所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述安装孔(1a)为阶梯孔，所述阶梯孔包括阶梯大孔和阶梯小孔，所述预雾化部件(1b)配合安装在阶梯大孔内，所述尖端雾化部件(1c)的后端呈圆柱形结构，且位于阶梯大孔内，所述尖端雾化部件(1c)的前端呈球形结构，并伸入阶梯小孔内，所述尖端雾化部件(1c)的前端外壁抵接在阶梯孔的台阶面上。
9.根据权利要求1所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述紊流腔室(1c1)为圆柱形腔室，所述紊流腔室(1c1)与所述出口通道(1c3)之间还设有锥孔部(1c2)，所述锥孔部(1c2)与所述紊流腔室(1c1)同轴。
10.根据权利要求9所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述出口通道(1c3)为由紊流腔室(1c1)延伸至出口孔(1c4)的圆柱形通道。
11.根据权利要求1所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述喷嘴本体(1)呈圆柱体结构；在喷嘴本体(1)的下端设有倒角，在喷嘴本体(1)的上端设有握持部(4)；在握持部(4)的侧面上设有喷射指示标志(4a)，该喷射指示标志(4a)所指示的方向与喷嘴本体(1)的出料方向一致；所述握持部(4)的下端还设有限位凸肩(2)和环形凸肩(3)，所述环形凸肩(3)位于限位凸肩(2)的上方。
12.根据权利要求1所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述尖端雾化部件(1c)与安装孔(1a)之间存在间隙空间。
13.根据权利要求1所述的一种低压喷嘴，其特征在于：所述尖端雾化部件(1c)由碳化钨基材料通过磨削方式加工以产生出口孔(1c4)。
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