CN110404219A - 基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，在上端喷头本体的内部，进水口下方，设有内凸螺旋结构贴合在上端喷头本体的内壁上，上端喷头本体的内壁的底部设有环形凹槽，设有环形支撑架嵌入环形凹槽中，环形支撑架下方刚性固定连接十字型梁，十字型梁和中端喷头本体的内壁连接，十字型梁中心位置连接承接短杆，承接短杆与十字型梁能够相对转动，承接短杆尾端设有多个扇叶撑架，每个扇叶撑架上设有一个扇叶，多个雾化喷头设置下端喷头本体的底部位置。本发明采用增材制造技术一体成型洗消喷头，在结构上进行优化解决了上述的问题，具有结构精密，技术要求高，制造工艺复杂等特点，其典型特征包括微孔，微槽，微锥、雾化角等。

Description

基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头

技术领域

本发明属于洗消喷头领域，涉及一种基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头。

背景技术

增材制造技术是近年来快速发展的先进制造技术，具有成形工序简单、节省原材料、工周期短、能成形复杂零件等突出优点，受到学术界和工业界的广泛关注。增材造技术在成形过程中快速加热与冷却的特性，使制备的工件与传统工件相比具有粒细小、组织致密的特点，通过适当的热处理工艺，可达到优异的综合力学性能。

现有的船用海洋平台灭火喷头涉及到流体在特定管道中的流动、空穴、飞溅等效应，由于喷头内部狭窄，加工精度高，大多数喷头普遍存在加工困难，喷射效率低，雾化效果差，水利用效率低等缺点。

发明内容

1、 所要解决的技术问题：

现有的船用海洋平台灭火喷头涉及到流体在特定管道中的流动、空穴、飞溅等效应，由于喷头内部狭窄，加工精度高，大多数喷头普遍存在加工困难，喷射效率低，雾化效果差，水利用效率低。

2、 技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，包括进水口5和喷头本体，所述进水口位于喷头本体上端，所述喷头本体由上端喷头本体、中端喷头本体和下端喷头本体组成，其中中端喷头的内径最小，所述上端喷头本体、中端喷头本体和下端喷头本体内部相通，在所述上端喷头本体的内部，进水口下方，设有内凸螺旋结构贴合在上端喷头本体的内壁上，还设有管式增压转叶，所述管式增压转叶包括环形支撑架、和设置在中端喷头本体内的十字型梁、承接短杆、扇叶撑架和扇叶，所述上端喷头本体的内壁的底部设有环形凹槽，设有环形支撑架嵌入所述环形凹槽中，所述环形支撑架下方刚性固定连接十字型梁，所述十字型梁和所述中端喷头本体的内壁连接，所述十字型梁中心位置连接承接短杆，所述承接短杆与十字型梁能够相对转动，所述承接短杆尾端设有多个扇叶撑架，每个所述扇叶撑架上设有一个扇叶，多个雾化喷头设置所述下端喷头本体的底部位置。

所述中端喷头本体内部设置空竹管式包壁将设置在中端喷头本体内的十字型梁、承接短杆、扇叶撑架和扇叶包覆，所述空竹管式包壁向内有一弧度，使空竹管式包壁3-6两端大，中间小。

所述十字型梁、环形支撑架和空竹管式包壁为一体成型。

所述进水孔口的直径小于等于上端喷头本体的外壁直径的三分之一。

所述承接短杆上端与十字型梁采用销轴滚珠的连接方式。

所述雾化喷头其外大里小成锥形结构。

所述雾化喷头的径向锥度范围为10°-50°，其周向扩散锥度为20°-30°。

所述扇叶最小厚度大于1.5mm,表面角度15°-30°。

所述扇叶撑架的截面为长条矩形。

所述内凸螺旋结构的截面为类三角形的尖锐结构。

3、 有益效果：

本发明提供基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头采用增材制造技术一体成型洗消喷头，在结构上进行优化解决了上述的问题，具有结构精密，技术要求高，制造工艺复杂等特点，其典型特征包括微孔，微槽，微锥、雾化角等。

附图说明

图1是本发明的整体图。

图2是本发明的剖视图。

图3是本发明的管式增压转叶图。

图4是本发明的管式增压转叶的俯视图。

图5是本发明的内凸螺旋结构图。

图6本发明的短锥度雾化喷头口放大图。

图7是本发明的短锥度雾化喷头口俯视图。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，包括进水口5和喷头本体1，所述进水口5位于喷头本体1上端。

如图2所示，所述喷头本体1由上端喷头本体1-1、中端喷头本体1-2和下端喷头本体1-3组成，其中中端喷头1-2的内径最小，所述上端喷头本体1-1、中端喷头本体1-2和下端喷头本体1-3内部相通，

在所述上端喷头本体1-1的内部，进水口5下方，设有内凸螺旋结构2贴合在上端喷头本体1-1的内壁上，内凸螺旋结构2给予喷头内的水液周向加速的，并且在此增压结构下，水液与空气充分混合。其截面为类三角形的尖锐结构，减少了水液的垂直阻力，增大了其自身抗冲击力，增加了与水液的接触面积，增加了增压效果。形成第一道增压变速结构。

还设有管式增压转叶3，所述管式增压转叶3包括环形支撑架3-1、和设置在中端喷头本体1-2内的十字型梁3-2、承接短杆3-3、扇叶撑架3-4和扇叶3-5，所述上端喷头本体的内壁的底部设有环形凹槽，设有环形支撑架3-1嵌入所述环形凹槽中，对管式增压转叶3整体起到固定支撑的作用。

所述环形支撑架3-1下方刚性固定连接十字型梁3-2，所述十字型梁3-2和所述中端喷头本体1-2的内壁连接，所述十字型梁3-2的作用为减少环形支撑架3-1受冲击产生的变形，并对承接短杆3-3起到连接作用。

所述十字型梁3-2中心位置连接承接短杆3-3，所述承接短杆3-3与十字型梁3-2能够相对转动，本发明中所述承接短杆3-3上端与十字型梁3-2采用销轴滚珠的连接方式，使承接短杆3-3

所述承接短杆3-4尾端设有多个扇叶撑架3-4，所述扇叶撑架3-4截面均为长条矩形，均匀分布并固定在3-3承接短杆的末端。

每个所述扇叶撑架3-4上设有一个扇叶3-5，与所述十字型梁3-2保持相对转动。，带动下端的扇叶撑架3-4与扇叶3-5转动。

如图6和图7所示，多个雾化喷头4设置所述下端喷头本体1-3的底部位置，所述雾化喷头4口由于外大里小的结构，重新将已经与空气结合爆破的水液凝聚成稳定水液，并且将水液增压，再进行释放，形成二次爆破。其外大里小以及扇形扩张的结构能够有效的增加水液的雾化效果，并且能够增加扩散面积、距离，并且增加喷射速度。形成一道增压变速结构。所述雾化喷头4的径向锥度范围为10°-50°，其周向扩散锥度为20°-30°。

所述中端喷头本体1-2内部设置空竹管式包壁3-6将设置在中端喷头本体1-2内的十字型梁3-2、承接短杆3-3、扇叶撑架3-4和扇叶3-5包覆，所述空竹管式包壁3-6向内有一弧度，使空竹管式包壁3-6两端大，中间小。其上端的进水大，中间小，下端出水较大。保证了水液能在中间窄口处聚合，并且具有一定的冲击力在3-5内折式扇叶的旋转作用下能够迅速爆破，增加水压和水流速度。配合转动的扇叶3-5，水液一部分顺着空竹管式包壁3-6，一部分通过与扇叶3-5转动进行加速，形成一道增压变速结构。

本发明由三道增压结构不停对水进行增压，通过旋转增压的方式改变水液方向，从而达到雾化程度高，扩散快，射程远的效果。具体如下：进水孔通入水，水因为所述进水孔口的直径小于等于上端喷头本体1-1的外壁直径的三分之一而增压，进而与内部空气相结合，水中融入空气。上端喷头本体1-1的外壁被加压后的水冲击，产生振荡，增加水液的流速。所述内凸螺旋结构2使得水改变流转轨道，形成第一道增压变速结构。

所述管式增压转叶3的环形支撑架3-1嵌入1所述上端喷头本体1-1的内壁的底部设有环形凹槽，并且十字型梁3-2与环形支撑架3-1共同固定管式增压转叶3。承接短杆3-3上端与十字型梁3-2相连接，并与十字型梁3-2保持相对转动，带动下端的扇叶撑架3-4与扇叶3-5转动。水液一部分顺着空竹管式包壁3-6，一部分通过与扇叶3-5转动进行加速，形成第二道增压变速结构。

当所述雾化喷头4口由于外大里小的结构，重新将已经与空气结合爆破的水液凝聚成稳定水液，并且将水液增压，再进行释放，形成二次爆破。其外大里小以及扇形扩张的结构能够有效的增加水液的雾化效果，并且能够增加扩散面积、距离，并且增加喷射速度。形成第三道增压变速结构。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，包括进水口（5）和喷头本体（1），所述进水口（5）位于喷头本体（1）上端，其特征在于：所述喷头本体（1）由上端喷头本体（1-1）、中端喷头本体（1-2）和下端喷头本体（1-3）组成，其中中端喷头（1-2）的内径最小，所述上端喷头本体（1-1）、中端喷头本体（1-2）和下端喷头本体（1-3）内部相通，在所述上端喷头本体（1-1）的内部，进水口（5）下方，设有内凸螺旋结构（2）贴合在上端喷头本体（1-1）的内壁上，还设有管式增压转叶（3），所述管式增压转叶（3）包括环形支撑架（3-1）、和设置在中端喷头本体（1-2）内的十字型梁（3-2）、承接短杆（3-3）、扇叶撑架（3-4）和扇叶（3-5），所述上端喷头本体的内壁的底部设有环形凹槽，设有环形支撑架（3-1）嵌入所述环形凹槽中，所述环形支撑架（3-1）下方刚性固定连接十字型梁（3-2），所述十字型梁（3-2）和所述中端喷头本体（1-2）的内壁连接，所述十字型梁（3-2）中心位置连接承接短杆（3-3），所述承接短杆（3-3）与十字型梁（3-2）能够相对转动，所述承接短杆（3-4）尾端设有多个扇叶撑架（3-4），每个所述扇叶撑架（3-4）上设有一个扇叶（3-5），多个雾化喷头（4）设置所述下端喷头本体（1-3）的底部位置。

2.如权利要求1所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述中端喷头本体（1-2）内部设置空竹管式包壁（3-6）将设置在中端喷头本体（1-2）内的十字型梁（3-2）、承接短杆（3-3）、扇叶撑架（3-4）和扇叶（3-5）包覆，所述空竹管式包壁（3-6）向内有一弧度，使空竹管式包壁（3-6）两端大，中间小。

3.如权利要求2所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述十字型梁（3-2）、环形支撑架（3-1）和空竹管式包壁（3-6）为一体成型。

4.如权利要求1所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述进水孔口的直径小于等于上端喷头本体（1-1）的外壁直径的三分之一。

5.如权利要求1所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述承接短杆（3-3）上端与十字型梁（3-2）采用销轴滚珠的连接方式。

6.如权利要求1-5所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述雾化喷头（4）其外大里小成锥形结构。

7.如权利要求6所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述雾化喷头（4）的径向锥度范围为5°-25°，其周向扩散锥度为10°-15°。

8.如权利要求1-5、7任一权利要求所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述扇叶（3-5）最小厚度大于1.5mm,表面角度15°-30°。

9.如权利要求1-5、7任一权利要求所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述扇叶撑架（3-4）的截面为长条矩形。

10.如权利要求1-5、7任一权利要求所述的基于增材制造工艺的管式螺旋洗消喷头，其特征在于：所述内凸螺旋结构（2）的截面为类三角形的尖锐结构。