CN115069435A - 一种低噪声吹气喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低噪声吹气喷嘴，安装于高压钢管的头部，包括气源联接件、管体、喷嘴主体和外喷嘴套，所述气源联接件的进气端安装在所述高压钢管的头部，所述气源联接件的出气端套设在所述管体内，所述喷嘴主体的进气端穿入所述管体内并连接所述气源联接件的出气端，所述喷嘴主体的出气端位于所述管体外，所述外喷嘴套套设在所述喷嘴主体的出气端，且所述外喷嘴套的端部卡设在所述管体内；所述喷嘴主体沿出气方向依次设有压缩段、喉管段和扩张段。本发明的低噪声吹气喷嘴，进一步抑制主气路气流的外缘扩张，使气流能量更集中，噪声更低，进一步提高了能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机清洗机械技术领域，尤其涉及一种低噪声吹气喷嘴。
背景技术
商用车发动机在喷漆前要经过清洗以去除油污，为保证油漆附着效果须将水分烘干，因发动机外部件较多，结构复杂，有许多隐蔽部件需人工用吹风工具清理，现场工作环境噪声很大，远超企业标准的78db的要求。
现有吹气工具是一段简单的钢管，出气口处没有特殊结构，管路内气压约5Bar，气流在管口处突然扩张，与周边空气冲撞，形成气旋和涡流，气压随之变化、振荡，并以声波的形式向四处扩散，这是产生吹气噪声的根本原因。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种低噪声吹气喷嘴，安装在钢管头部，采用内、外双拉瓦尔喷气结构，即喷嘴主体内部为主气路，喷嘴主体和其他各部件之间的间隙为外气路，用于修整出口气流，利用拉瓦尔管结构原理，在加速气流的同时避免了气流的突扩，既提高了气流出口能量又可有效降低出口噪声。外气路是通过节流部件限流的小流量气路，目的是进一步抑制主气路气流的外缘扩张，使气流能量更集中，噪声更低，进一步提高了能源利用率。
本发明采取以下技术方案实现上述目的：
一种低噪声吹气喷嘴，安装于高压钢管的头部，包括气源联接件、管体、喷嘴主体和外喷嘴套，所述气源联接件的进气端安装在所述高压钢管的头部，所述气源联接件的出气端套设在所述管体内，所述喷嘴主体的进气端穿入所述管体内并连接所述气源联接件的出气端，所述喷嘴主体的出气端位于所述管体外，所述外喷嘴套套设在所述喷嘴主体的出气端，且所述外喷嘴套的端部卡设在所述管体内；所述喷嘴主体沿出气方向依次设有压缩段、喉管段和扩张段。
优选地，所述喷嘴主体和所述外喷嘴套之间设有限流环，所述限流环的外壁间隔设有凹槽。
优选地，所述管体和所述气源联接件之间、所述管体和所述喷嘴主体之间以及所述外喷嘴套和所述喷嘴主体之间均设有环形间隙，分别为第一环形间隙、第二环形间隙和第三环形间隙，所述第二环形间隙的通径沿出气方向逐渐变小，所述第三环形间隙的通径沿出气方向逐渐变大。
优选地，所述气源联接件的进气端的相对两侧分别设有通气路，所述通气路连通所述第一环形间隙。
优选地，所述压缩段的开口角度设为20°～25°，所述扩张段的开口角度设为7°～11°。
本发明的有益效果是：
本发明的低噪声吹气喷嘴，安装在钢管头部，采用内、外双拉瓦尔喷气结构，即喷嘴主体内部为主气路，喷嘴主体和其他各部件之间的间隙为外气路，用于修整出口气流，利用拉瓦尔管结构原理，在加速气流的同时避免了气流的突扩，既提高了气流出口能量又可有效降低出口噪声。外气路是通过节流部件限流的小流量气路，目的是进一步抑制主气路气流的外缘扩张，使气流能量更集中，噪声更低，进一步提高了能源利用率。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的低噪声吹气喷嘴的结构示意图；
图2为本发明实施方式提供的低噪声吹气喷嘴中的喷嘴主体的结构示意图；
图3为本发明实施方式提供的低噪声吹气喷嘴中的限流环的结构示意图；
图4为本发明实施方式提供的低噪声吹气喷嘴的外气路气流示意图；
图5为图4的局部示意图。
附图中，1-气源联接件，2-管体，3-喷嘴主体，31-压缩段，32-喉管段，33-扩张段，4-外喷嘴套，5-限流环，6-第一环形间隙，7-第二环形间隙，8-第三环形间隙。
具体实施方式
下面结合附图1～5和具体实施方式对本发明进行详细说明。
请参见图1～3，本实施方式提供一种低噪声吹气喷嘴，用于安装在外部高压钢管的头部，包括气源联接件1、管体2、喷嘴主体3和外喷嘴套4。气源联接件1的进气端安装在高压钢管的头部，气源联接件1的出气端套设在管体2内。喷嘴主体3的进气端从另一端穿入管体2内并连接气源联接件1的出气端，喷嘴主体3的出气端位于管体2外。外喷嘴套4套设在喷嘴主体3的出气端，且外喷嘴套4的端部卡设在管体2内。喷嘴主体3沿出气方向依次设有压缩段31、喉管段32和扩张段33。
本发明的低噪声吹气喷嘴在使用时，构成拉瓦尔喷嘴结构，这种结构的制造工艺性好，易于保证精度，高压钢管内的气体从气源联接件1输入喷嘴主体3内，气流在喷嘴主体3的压缩段31被加速，到喉管段32达到音速，在扩张段33膨胀，进一步加速至超音速，气流经过拉瓦尔喷嘴结构后获得很高的动能，同时流束较集中，气压的变化被限制在特定方向上，最后达到操作者位置的噪声并不高。
本发明整体设计采用模块化理念，各主要部件采用螺纹连接，可分别更换和调整，而且机加和装配工艺性好，维修方便。
请同时参见图1、图4和图5，在本实施方式中，喷嘴主体3和外喷嘴套4之间设有限流环5，限流环5的外壁间隔设有凹槽。管体2和气源联接件1之间、管体2和喷嘴主体3之间以及外喷嘴套4和喷嘴主体3之间均设有环形间隙，分别为第一环形间隙6、第二环形间隙7和第三环形间隙8。第二环形间隙7的通径沿出气方向逐渐变小，第三环形间隙8的通径沿出气方向逐渐变大。气源联接件1的进气端的相对两侧分别设有通气路，通气路连通第一环形间隙6。通气路、第一环形间隙6、第二环形间隙7、第三环形间隙8以及限流环5形成外气路通道，与外喷嘴套4构成环状拉瓦尔喷嘴结构，使外气路也保持一定的气流能量，具有一定的吹扫作用，具体为：外部高压钢管的气流从通气路依次经过第一环形间隙6、第二环形间隙7、限流环5的凹槽以及第三环形间隙8，其中，第二环形间隙7相当于外气路通道的压缩段，限流环5的凹槽相当于外气路通道的喉管段，第三环形间隙8相当于外气路通道的扩张段。但在限流环5作用下，外气路是小流量气流通道，主要作用是抑制主气流外扩噪声。限流环5的结构设计，可通过改变限流环5的凹槽的宽度和数量来调整气流流量，制造工艺性好，调整方便。
压缩段31的开口角度设为20°～25°，扩张段33的开口角度设为7°～11°。在本实施方式中，压缩段31的开口角度设为21°，扩张段33的开口角度设为8°。喉管段32的长度为其宽度的三倍。这样的设计，更利于气流在压缩段31被加速，到喉管段32达到音速，在扩张段33膨胀，进一步加速至超音速。
同理，在本实施方式中，对于外气路通道，其中，第二环形间隙7的通径沿出气方向逐渐变小，具体为：管体2和喷嘴主体3之间的环形间隙沿进气方向的开口角度设为21°。第三环形间隙8的通径沿出气方向逐渐变大，具体为：外喷嘴套4和喷嘴主体3之间的环形间隙沿出气方向的开口角度设为8°。
本发明嵌套式的双层拉瓦尔喷嘴结构设计，抑噪作用更好，制造工艺性更优。
虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种低噪声吹气喷嘴，安装于高压钢管的头部，其特征在于，包括气源联接件、管体、喷嘴主体和外喷嘴套，所述气源联接件的进气端安装在所述高压钢管的头部，所述气源联接件的出气端套设在所述管体内，所述喷嘴主体的进气端穿入所述管体内并连接所述气源联接件的出气端，所述喷嘴主体的出气端位于所述管体外，所述外喷嘴套套设在所述喷嘴主体的出气端，且所述外喷嘴套的端部卡设在所述管体内；所述喷嘴主体沿出气方向依次设有压缩段、喉管段和扩张段。
2.根据权利要求1所述的一种低噪声吹气喷嘴，其特征在于，所述喷嘴主体和所述外喷嘴套之间设有限流环，所述限流环的外壁间隔设有凹槽。
3.根据权利要求2所述的一种低噪声吹气喷嘴，其特征在于，所述管体和所述气源联接件之间、所述管体和所述喷嘴主体之间以及所述外喷嘴套和所述喷嘴主体之间均设有环形间隙，分别为第一环形间隙、第二环形间隙和第三环形间隙，所述第二环形间隙的通径沿出气方向逐渐变小，所述第三环形间隙的通径沿出气方向逐渐变大。
4.根据权利要求3所述的一种低噪声吹气喷嘴，其特征在于，所述气源联接件的进气端的相对两侧分别设有通气路，所述通气路连通所述第一环形间隙。
5.根据权利要求1所述的一种低噪声吹气喷嘴，其特征在于，所述压缩段的开口角度设为20°～25°，所述扩张段的开口角度设为7°～11°。
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| GB8917105D0 (en) * | 1989-07-26 | 1989-09-13 | Robins Anthony R | Compound nozzle |
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2022
- 2022-06-24 CN CN202210729590.6A patent/CN115069435A/zh active Pending
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