CN116943892A - 油膜附水滴喷雾喷射方法及油膜附水滴喷头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油膜附水滴喷雾喷射方法及油膜附水滴喷头，该方法包括以下步骤：将润滑油与高压气体初步混合，形成油雾；将水与高压气体初步混合，形成水雾；将水雾与油雾进一步混合形成油膜附水滴雾粒；将油膜附水滴雾粒通过变径通道喷射出；在变径通道外周持续输出高压气体形成气幕墙；其中，润滑油、高压气体、水共同输入同一个混合腔，混合腔包括油雾形成区、水雾形成区、三相混合区；所述油雾形成区、水雾形成区的输出端连接三相混合区输入端，所述三相混合区输出端连接变径通道，油雾形成区输入端具有供油口、第一供气口，水雾形成区输入端具有供水口、第二供气口。本方法无需在外部接雾化装置即能够形成形态良好的油膜附水滴雾粒。

Description

油膜附水滴喷雾喷射方法及油膜附水滴喷头

技术领域

本发明涉及雾化喷嘴技术领域，尤其涉及一种油膜附水滴喷雾喷射方法及油膜附水滴喷头。

背景技术

微量润滑技术作为一种高效绿色的冷却方式，通过将压缩空气与少量切削油混合汽化形成“气溶胶”，并在压缩空气带动下通过喷嘴雾化成微米级液滴喷射到加工区域，实现对刀具-工件间摩擦界面的冷却润滑作用。微量润滑技术局限在于导热能力低，在切削过程中无法带走过多热量，导致油膜快速失效，润滑效果降低。

在微量润滑技术基础下，油膜附水滴技术结合了润滑油和水各自特点以实现冷却润滑。该技术将在混合室混合好的油水混合液在压缩空气带动下通过喷嘴雾化成微米级液滴喷射到加工区域，冷却效果来自于水的高导热能力和水蒸发，润滑效果来自于切削油在加工界面形成润滑油膜。

油膜附水滴技术需要利用微量润滑冷却系统进行油、水的提供，然后通过雾化喷嘴进行雾化得到油膜附水滴复合喷雾。在现有雾化喷嘴应用中，通过将油、水以液态方式预先混合，再供应到喷嘴出口端，在喷嘴出口端利用压缩气流对液态的油水复合射流进行雾化，这样的喷嘴雾化方式输出的喷雾呈发散状，不能保证雾化质量和喷雾的集中喷射。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明的提供一种油膜附水滴喷雾喷射方法及油膜附水滴喷头。

本发明的目之一是提供一种油膜附水滴喷雾喷射方法，包括以下步骤：

将润滑油与高压气体初步混合，形成油雾；

将水与高压气体初步混合，形成水雾；

将水雾与油雾进一步混合形成油膜附水滴雾粒；

将油膜附水滴雾粒通过变径通道喷射出；

在变径通道外周持续输出高压气体形成气幕墙，防止喷雾过度扩散；

其中，润滑油、高压气体、水共同输入同一个混合腔，混合腔包括油雾形成区、水雾形成区、三相混合区；

所述油雾形成区、水雾形成区的输出端连接三相混合区输入端，所述三相混合区输出端连接变径通道，油雾形成区输入端具有供油口、第一供气口，水雾形成区输入端具有供水口、第二供气口。

本发明的目之二是提供一种油膜附水滴喷头，包括喷头本体；

所述喷头本体内设置有第一介质流通道、第二介质流通道、供气流通道、工作介质引流通道、雾化混合引流腔室；

所述工作介质引流通道外周设置有环形间隙，所述环形间隙的输出口与工作介质引流通道的输出口同轴设置，所述环形间隙的输入口连通供气流通道；

所述雾化混合引流腔室包括依次设置的雾化区、混合区，所述混合区的出口连接工作介质引流通道，所述雾化区间隔设有第一进口、第二进口；

所述第一介质流通道连通第一进口，所述第二介质流通道连通第二进口，所述第一进口旁侧设置有第一混气口，所述第二进口旁侧设置有第二混气口，所述第一混气口、第二混气口均连通供气流通道。

在本发明较佳的技术方案中，所述第一介质流通道、第二介质流通道对称布置；

所述第一进口、第二进口对称布置；

所述第一混气口、第二混气口对称布置。

在本发明较佳的技术方案中，所述喷头本体内间隔设置有至少两个分气流通道，供气流通道与环形间隙经分气流通道相通。

在本发明较佳的技术方案中，所述喷头本体内设置有环状的分气腔室，分气腔室与环形间隙同轴设置；

供气流通道经分气流通道连接分气腔室输入端，分气腔室输出端连接环形间隙输入端。

在本发明较佳的技术方案中，所述喷头本体包括同轴设置的混合部、套管外壳、雾化部、合并块；

所述合并块、雾化部、混合部由后至前依次连接，所述套管外壳后端连接合并块，所述混合部将雾化部罩设在内，所述套管外壳将混合部罩设在内；

所述合并块包括第一介质流通道、第二介质流通道、供气流通道、分气流通道；

所述合并块前端面设置有环槽，所述套管外壳、雾化部共同将环槽封闭形成分气腔室；

所述雾化部包括第一进口、第二进口、第一混气口、第二混气口；

所述雾化部与混合部围成雾化混合引流腔室；

所述雾化部与套管外壳围成环形间隙；

所述混合部中部具有工作介质引流通道，所述工作介质引流通道前端为雾化喷口，所述雾化喷口设置于雾化部前端中部。

在本发明较佳的技术方案中，所述套管外壳前端与雾化部前端围成环状气流出口，所述环状气流出口连通环形间隙。

在本发明较佳的技术方案中，所述套管外壳外周侧圆周均布有若干弧形气流出口，所述弧形气流出口连通环形间隙。

在本发明较佳的技术方案中，所述雾化部与套管外壳均呈锥形；

所述雾化混合引流腔室后端呈环形，雾化区、混合区设置于混合引流腔室后端，所述雾化混合引流腔室前端呈锥形。

在本发明较佳的技术方案中，所述工作介质引流通道包括由后至前依次连接的大径部、锥形缩径部、小径部。

在本发明较佳的技术方案中，所述环形间隙的厚度为L1，0＜L1≤1mm；

所述套管外壳内壁斜面与喷嘴套管外壳中心轴线夹角为γ，所述雾化部外壁斜面与雾化部中心轴线的夹角定为α1，0＜α1≤35°且α1≤γ；

所述锥形缩径部内壁与雾化部中心轴线的夹角定为α2，0＜α2≤45°。

本发明的有益效果为：

本方法无需在外部接雾化装置即能够形成形态良好的油膜附水滴雾粒，气幕墙能促进雾化过程的进行并约束喷雾，提高喷雾集中程度；

喷头结构简单紧凑，可在喷嘴内部实现雾化，能够形成形态良好的油膜附水滴雾粒，无需在外部接雾化装置；

润滑油、水、空气分别通过第一介质流通道、第二介质流通道、供气流通道进入雾化混合引流腔室能形成油膜附水滴雾粒后由工作介质引流通道输出，同时，气体经环形间隙输出于工作介质引流通道形成气幕，促进雾化过程的进行并约束喷雾，防止喷出的油膜附水滴雾粒过度扩散，提高喷雾集中程度，实现油膜附水滴雾粒的集中喷射。

附图说明

图1为油膜附水滴喷雾喷射方法流程图。

图2为雾化喷头的立体结构示意图。

图3为雾化喷头的分解结构示意图。

图4为形式一的套管外壳的实施结构图。

图5为形式二的套管外壳的实施结构图。

图6为雾化喷头横向截面示意图。

图7为图6中A-A线的纵向截面示意图。

图8为图6中B-B线的纵向截面示意图。

图9为测试例1的复合喷雾雾粒直径和喷雾雾化角测试结果。

图10为测试例2的复合喷雾雾粒直径和喷雾雾化角测试结果。

图11为测试例3的复合喷雾雾粒直径和喷雾雾化角测试结果。

图12不同压力下各测试例与对比例的雾化角图示。

图13同一压力下测试例1与对比例雾粒形态图示。

附图标记：

10-混合部；11-混合部前端部分；12-混合部后端部分；101-工作介质引流通道；102-雾化混合引流腔室；103-雾化喷口；

20-套管外壳；21-套管外壳前端部分；22-套管外壳后端部分；201-环形间隙；202-弧形气流出口；203-环状气流出口；

30-雾化部；31-雾化部前端部分；32-雾化部后端部分；301-第一进口；302-第二进口；303-第一混气口；304-第二混气口；

40-合并块；41-合并块前端部分；42-合并块中间部分；43-并块后端部分；44-圆形凸台；401-供气流通道；402-分气流通道；403-第一介质流通道；404-分气腔室；405-第二介质流通道。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语”第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为信息，类似地，信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在微量润滑技术基础下，油膜附水滴技术结合了润滑油和水各自特点以实现冷却润滑。该技术将在混合室混合好的油水混合液在压缩空气带动下通过喷嘴雾化成微米级液滴喷射到加工区域，冷却效果来自于水的高导热能力和水蒸发，润滑效果来自于切削油在加工界面形成润滑油膜。

油膜附水滴技术需要利用微量润滑冷却系统进行油、水的提供，然后通过雾化喷嘴进行雾化得到油膜附水滴复合喷雾。在现有雾化喷嘴应用中，通过将油、水以液态方式预先混合，再供应到喷嘴出口端，在喷嘴出口端利用压缩气流对液态的油水复合射流进行雾化，这样的喷嘴雾化方式输出的喷雾呈发散状，不能保证雾化质量和喷雾的集中喷射。

针对上述问题，本实施例提供一种油膜附水滴喷雾喷射方法及油膜附水滴喷头。

如图1所示，一种油膜附水滴喷雾喷射方法，包括以下步骤：

将润滑油与高压气体初步混合，形成油雾；

将水与高压气体初步混合，形成水雾；

将水雾与油雾进一步混合形成油膜附水滴雾粒；

将油膜附水滴雾粒通过变径通道喷射出；

在变径通道外周持续输出高压气体形成气幕墙，防止喷雾过度扩散；

其中，润滑油、高压气体、水共同输入同一个混合腔，混合腔包括油雾形成区、水雾形成区、三相混合区；

所述油雾形成区、水雾形成区的输出端连接三相混合区输入端，所述三相混合区输出端连接变径通道，油雾形成区输入端具有供油口、第一供气口，水雾形成区输入端具有供水口、第二供气口。

本方法无需在外部接雾化装置即能够形成形态良好的油膜附水滴雾粒，气幕墙能促进雾化过程的进行并约束喷雾，提高喷雾集中程度。

如图2-8所示，一种油膜附水滴喷头，包括喷头本体；

所述喷头本体内设置有第一介质流通道403、第二介质流通道405、供气流通道401、工作介质引流通道101、雾化混合引流腔室102；需要说明的是，第一介质流通道403、第二介质流通道405分别用于输送不同的流体，所需的流体介质为润滑油、水，第一介质流通道403、第二介质流通道405中一个输送润滑油，另一个输送水；

所述工作介质引流通道101外周设置有环形间隙201，所述环形间隙201的输出口与工作介质引流通道101的输出口同轴设置，所述环形间隙201的输入口连通供气流通道401；

所述雾化混合引流腔室102包括依次设置的雾化区、混合区，所述混合区的出口连接工作介质引流通道101，所述雾化区间隔设有第一进口301、第二进口302；

所述第一介质流通道403连通第一进口301，所述第二介质流通道405连通第二进口302，所述第一进口301旁侧设置有第一混气口303，所述第二进口302旁侧设置有第二混气口304，所述第一混气口303、第二混气口304均连通供气流通道401。

使用时，润滑油、水、空气分别通过第一介质流通道403、第二介质流通道405、供气流通道401进入雾化混合引流腔室102能形成油膜附水滴雾粒后由工作介质引流通道101输出，同时，气体经环形间隙201输出于工作介质引流通道101形成气幕，促进雾化过程的进行并约束喷雾，防止喷出的油膜附水滴雾粒过度扩散，提高喷雾集中程度，实现油膜附水滴雾粒的集中喷射。

本雾化喷头可以实现上述的油膜附水滴喷雾喷射方法，其能在喷嘴内部实现雾化，能够形成形态良好的油膜附水滴雾粒，无需在外部接雾化装置。

在本实施例中，为便于加工制造，保证介质输送混合更加稳定，雾化喷头内部介质的流向采用对称式设计；

具体的：

所述第一介质流通道403、第二介质流通道405对称布置；

所述第一进口301、第二进口302对称布置；

所述第一混气口303、第二混气口304对称布置。

在本实施例中，所述喷头本体内间隔设置有至少两个分气流通道402，供气流通道401与环形间隙201经分气流通道402相通。

在本实施例中，所述喷头本体内设置有环状的分气腔室404，分气腔室404与环形间隙201同轴设置；

供气流通道401经分气流通道402连接分气腔室404输入端，分气腔室404输出端连接环形间隙201输入端。

在本实施例中，所述喷头本体包括同轴设置的混合部10、套管外壳20、雾化部30、合并块40；

所述合并块40、雾化部30、混合部10由后至前依次连接，所述套管外壳20后端连接合并块40，所述混合部10将雾化部30罩设在内，所述套管外壳20将混合部10罩设在内；

所述合并块40包括第一介质流通道403、第二介质流通道405、供气流通道401、分气流通道402；

所述合并块40前端面设置有环槽，所述套管外壳20、雾化部30共同将环槽封闭形成分气腔室404；合并块40能够实现提供压缩空气、提高冷却润滑介质以及将压缩空气分流，可以达到一个部件多个用处的效果，可减少雾化喷嘴组成部件的数量，使得整体结构简单紧凑；

所述雾化部30包括第一进口301、第二进口302、第一混气口303、第二混气口304；

所述雾化部30与混合部10围成雾化混合引流腔室102；

所述雾化部30与套管外壳20围成环形间隙201；

所述混合部10中部具有工作介质引流通道101，所述工作介质引流通道101前端为雾化喷口103，所述雾化喷口103设置于雾化部30前端中部。

在本实施例中，所述雾化部30与套管外壳20均呈锥形；

所述雾化混合引流腔室102后端呈环形，雾化区、混合区设置于混合引流腔室后端，所述雾化混合引流腔室102前端呈锥形。

在本实施例中，所述工作介质引流通道101包括由后至前依次连接的大径部、锥形缩径部、小径部。

具体的，混合部10沿介质流动方向划分为后端部分12、前端部分11，混合部10的内部具有圆锥形内腔，混合部10具有工作介质流通通道，其前端部分出口为喷嘴的主出口(即雾化喷口103)。

具体的，套管外壳20沿介质流动方向划分为后端部分22、前端部分21，套管外壳20位于混合部10外侧，套管外壳20具有两种结构形式：

如图4所示，形式一为套管外壳20的内部具有圆锥形内腔且外部斜面无间隙，在形式一的结构中，所述套管外壳20前端与雾化部30前端围成环状气流出口203，所述环状气流出口203连通环形间隙201；

如图5所示，形式二为套管外壳20的内部具有圆锥形内腔且外部斜面具有弧形间隙形成气流通道，在形式二的结构中，所述套管外壳20外周侧圆周均布有若干弧形气流出口202，所述弧形气流出口202连通环形间隙201；

无论是形式一还是形式二，套管外壳20的内壁均与混合部10的外壁的至少部分围成间隙(如环形间隙201)构成气流通道。

具体的，雾化部30沿介质流动方向划分为后端部分32、前端部分32，雾化部30套装在混合部10内侧，雾化部30外壁与混合部10内壁的至少部分间隙构成流体的雾化混合引流腔室102，雾化部30具有供工作介质流通的第一进口301、第二进口302，第一进口301、第二进口302一般为圆形通孔通道，但不局限于圆形通孔通道的形式，雾化部30上具有供气流通过的第一混气口303、第二混气口304，优选的，第一混气口303、第二混气口304统称为混气口，混气口的布置方式沿雾化部30中心轴线四周均匀布置,但不局限于四周均匀布置的形式。

具体的，合并块40沿介质流动方向划分为后端部分43、中间部分42及前端部分41，合并块40套装在套管外壳20后端部分外侧，并且套装在雾化部30后端部内侧，合并块40前端部分中间具有连接雾化部30的圆形凸台44；雾化部30后端部分至少部分相对于混合部10后端部分向外伸出，所述混合部10后端部分相对于所述套管外壳20后端部分平齐或至少部分相对于套管外壳20后端部分向外伸出。

在实际应用中，雾化部30的后端部分的内壁与合并块40的前端部分的圆形凸台外壁之间过盈配合连接，但不局限于过盈配合连接方式，例如可利用内外螺纹相配合连接方式

在实际应用中，合并块40的第一介质流通道403与雾化部30的第一进口301之间、合并块40的第二介质流通道405与雾化部30的第二进口302之间均设置有密封圈。

在实际应用中，混合部10后端部分的内壁与雾化部30的外壁的其中一部分之间过盈配合连接，但不局限于过盈配合连接方式，例如也可利用内外螺纹相配合连接方式；混合部10的内壁的其余部分与雾化部30的外壁的其余部分之间具有间隙，该间隙构成流体的雾化混合引流腔室102。

在实际应用中，套管外壳20的外壁的其中一部分与所述合并块40的前端部分的内壁之间过盈配合连接，但不局限于过盈配合连接方式，例如也可利用内外螺纹相配合连接方式。

在实际应用中，为便于加工，分气流通道402外端连通合并块40外周侧壁，为保证部件气密性，分气流通道402外端口设置有内螺纹，可配合安装内六角紧定机米螺丝以确保气密性防止气流外泄。

示例性的，润滑油和水分别通过第一介质流通道403、第二介质流通道405进入雾化混合引流腔室102，同时，一路压缩空气经供气流通道401进入混合引流腔室，润滑油通过第一介质流通道403于第一进口301进入并与第一混气口303进入的压缩空气混合发生雾化，水通过第二介质流通道405于第二进口302进入并与第二混气口304进入的压缩空气混合发生雾化，雾化的润滑油雾与雾化的水雾在混合引流腔室内多次接触碰撞并混合，初步形成油膜附水滴雾粒，在气流作用下油膜附水滴雾粒沿混合引流腔室沿圆锥形壁面加速后，进入工作介质引流通道101，并通过工作介质引流通道101内的锥形缩径部二次加速后，由喷嘴的主出口(即雾化喷口103)输出。整个过程中在狭窄通道内润滑油粒与水粒具有更多机会发生多次接触混合，从而保证雾化喷口103处油膜附水滴雾粒的形成。与此同时，另一路压缩空气通过环形间隙201输出于雾化喷口103外周形成气幕，此时气幕发挥两个作用：第一个作用为，雾化喷口103的冷却润滑复合雾状流体在外圈气流作用下发生雾化，能够将没达到理想雾化效果的雾粒进一步雾化，获得均匀微细的油膜附水滴雾粒；第二个作用为，在雾化喷口103外围形成气幕墙，防止雾化喷口103输出的复合喷雾过度扩散，从而提高喷雾集中程度，实现复合喷雾的集中喷射。

在本实施例中，所述环形间隙201的厚度为L1，0＜L1≤1mm；

所述套管外壳20内壁斜面与喷嘴套管外壳20中心轴线夹角为γ，所述雾化部30外壁斜面与雾化部30中心轴线的夹角定为α1，0＜α1≤35°且α1≤γ；

所述锥形缩径部内壁与雾化部30中心轴线的夹角定为α2，0＜α2≤45°；

以上参数的设计来可以保证复合喷雾雾化过程更好，雾粒直径较小，喷射更为集中，喷嘴雾化角度较小，实现复合喷雾有效雾化和对加工区域的精准喷射。

为了证明本雾化喷嘴的效果，在所设定范围内，选定喷嘴参数结合不同复合喷雾工作工况进行测试，具体测试结果如下表：

测试例1

如图9所示，直径为1mm雾化喷嘴参数在L1＝0.4，α1＝25°，α2＝25°下不同润滑油流量与水流量工况下复合喷雾雾粒直径和复合喷雾雾化角分别如表1和表2所示：

表1雾粒直径(第一行为水流量、第一列为油流量、直径单位μm、流量单位ml/h)

表2雾化角(第一行为水流量、第一列为油流量)

测试例2

如图10所示，直径为1mm雾化喷嘴参数在L1＝0.8，α1＝25°，α2＝25°下不同润滑油流量与水流量工况的复合喷雾雾粒直径和复合喷雾雾化角分别如表3和表4所示：

表3雾粒直径(第一行为水流量、第一列为油流量、直径单位μm、流量单位ml/h)

表4雾化角(第一行为水流量、第一列为油流量)

测试例3

如图11所示，直径为1.5mm雾化喷嘴参数在L1＝0.8，α1＝25°，α2＝25°下不同润滑油流量与水流量工况的复合喷雾雾粒直径和复合喷雾雾化角分别如表5和表6所示：

表5雾粒直径(第一行为水流量、第一列为油流量、直径单位μm、流量单位ml/h)

表6雾化角(第一行为水流量、第一列为油流量)

根据以上测试例的结果可知，雾化喷嘴的复合喷雾雾粒直径较小，喷雾雾化角较小，能够保证较好的雾化质量和实现喷雾精准喷射。

对比例

对比例采用现有的雾化喷头，该雾化喷头的原理是将液体输送到喷嘴出口端，再利用压缩空气进行雾化；不同润滑油流量与水流量工况的复合喷雾雾粒直径和复合喷雾雾化角分别如表6和表7所示：

表7雾化角(第一行为水流量、第一列为油流量)

表8雾粒直径(第一行为水流量、第一列为油流量、直径单位μm、流量单位ml/h、进气压力0.3MPa)

不同气压下，各测试例与对比例的雾化角对比数据如表9所示：

表9雾化角对比(油20ml/h，水200ml/h)

气压MPa	测试例1	测试例2	测试例3	对比例
					0.2	4.660066667°	6.547366667°	5.131166667°	21.337°
0.3	4.538633333°	7.831733333°	5.2877°	17.026°
					0.4	5.0212°	10.12096667°	6.5261°	18.37233333°
0.5	5.1548°	9.488033333°	8.072866667°	18.30666667°

气压0.3MPa、油20ml/h、水200ml/h的条件下，各测试例与对比例的雾粒直径对对比数据如表10所示：

表10雾粒直径对比

喷嘴类型	雾粒直径(μm)
		测试例1	5.11967
测试例2	7.00433
		测试例3	10.21
对比例	21.52333

由图12、图13及上述对比可以看出，现有技术喷嘴形成的雾化角较大，且喷雾分布较散，约束效果不显著，而本喷头形成的雾化角较小，且喷雾分布较集中，约束效果显著。特别是在低气压下(0.3MPA以下)，喷嘴不能完全保证雾化质量和喷雾约束，而本喷头仍能保持雾化质量和喷雾约束。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“水平方向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、”第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油膜附水滴喷雾喷射方法，其特征在于，包括以下步骤：

将润滑油与高压气体初步混合，形成油雾；

将水与高压气体初步混合，形成水雾；

将水雾与油雾进一步混合形成油膜附水滴雾粒；

将油膜附水滴雾粒通过变径通道喷射出；

在变径通道外周持续输出高压气体形成气幕墙，防止喷雾过度扩散；

其中，润滑油、高压气体、水共同输入同一个混合腔，混合腔包括油雾形成区、水雾形成区、三相混合区；

所述油雾形成区、水雾形成区的输出端连接三相混合区输入端，所述三相混合区输出端连接变径通道，油雾形成区输入端具有供油口、第一供气口，水雾形成区输入端具有供水口、第二供气口。

2.一种油膜附水滴喷头，包括喷头本体，其特征在于：

所述喷头本体内设置有第一介质流通道、第二介质流通道、供气流通道、工作介质引流通道、雾化混合引流腔室；

所述工作介质引流通道外周设置有环形间隙，所述环形间隙的输入口连通供气流通道；

所述雾化混合引流腔室包括依次设置的雾化区、混合区，所述混合区的出口连接工作介质引流通道，所述雾化区间隔设有第一进口、第二进口；

所述第一介质流通道连通第一进口，所述第二介质流通道连通第二进口，所述第一进口旁侧设置有第一混气口，所述第二进口旁侧设置有第二混气口，所述第一混气口、第二混气口均连通供气流通道。

3.根据权利要求2所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述喷头本体内间隔设置有至少两个分气流通道，供气流通道与环形间隙经分气流通道相通。

4.根据权利要求3所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述喷头本体内设置有环状的分气腔室，分气腔室与环形间隙同轴设置；

供气流通道经分气流通道连接分气腔室输入端，分气腔室输出端连接环形间隙输入端。

5.根据权利要求4所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述喷头本体包括同轴设置的混合部、套管外壳、雾化部、合并块；

所述合并块、雾化部、混合部由后至前依次连接，所述套管外壳后端连接合并块，所述混合部将雾化部罩设在内，所述套管外壳将混合部罩设在内；

所述合并块包括第一介质流通道、第二介质流通道、供气流通道、分气流通道；

所述合并块前端面设置有环槽，所述套管外壳、雾化部共同将环槽封闭形成分气腔室；

所述雾化部包括第一进口、第二进口、第一混气口、第二混气口；

所述雾化部与混合部围成雾化混合引流腔室；

所述雾化部与套管外壳围成环形间隙；

所述混合部中部具有工作介质引流通道，所述工作介质引流通道前端为雾化喷口，所述雾化喷口设置于雾化部前端中部。

6.根据权利要求5所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述套管外壳前端与雾化部前端围成环状气流出口，所述环状气流出口连通环形间隙。

7.根据权利要求5所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述套管外壳外周侧圆周均布有若干弧形气流出口，所述弧形气流出口连通环形间隙。

8.根据权利要求5所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述雾化部与套管外壳均呈锥形；

所述雾化混合引流腔室后端呈环形，雾化区、混合区设置于混合引流腔室后端，所述雾化混合引流腔室前端呈锥形。

9.根据权利要求8所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述工作介质引流通道包括由后至前依次连接的大径部、锥形缩径部、小径部。

10.根据权利要求9所述的油膜附水滴喷头，其特征在于：

所述环形间隙的厚度为L1，0＜L1≤1mm；

所述套管外壳内壁斜面与喷嘴套管外壳中心轴线夹角为γ，所述雾化部外壁斜面与雾化部中心轴线的夹角定为α1，0＜α1≤35°且α1≤γ；

所述锥形缩径部内壁与雾化部中心轴线的夹角定为α2，0＜α2≤45°。