本發明專利技術公開了一種油膜附水滴多段式霧化噴嘴，包括：噴嘴基段、噴嘴中段、噴頭；噴嘴基段包括水流通道(1)、氣流通道(2)、潤滑用油通道(3)、水霧化噴口(4)、油霧化噴口(5)和基段霧化腔(6)；該噴嘴結構簡單，可以進行分段拆解和組裝，易于加工。切削液的流量可以控制在10-50mL/h，霧化效果良好，油滴霧化粒度分布在20-80μm范圍內?？梢杂行У卦诘毒?零件切削區起到冷卻和潤滑的作用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，尤其涉及的是一種油膜附水滴多段式霧化噴嘴。
技術介紹
在現代機械加工行業，由于需要較高尺寸精度和表面光潔度的零件，往往會在加工過程中使用大量的切削液對零件和刀具進行潤滑和冷卻。而眾所周知的是，只有很少量的切削液能夠進入到刀具-零件的切削區，起到冷卻和潤滑的作用。又由于切削循環利用的難度和成本較高，所以大量的切削液未經處理排放，對環境和人體造成很大的傷害。現有方案大多涉及燃油噴嘴，涉及機械加工行業的霧化噴嘴較少。而且，多數的霧化噴嘴結構復雜或者霧化粒度不能滿足要求。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種油膜附水滴多段式霧化噴嘴。本專利技術的技術方案如下:一種油膜附水滴多段式霧化噴嘴，包括:噴嘴基段、噴嘴中段、噴頭；噴嘴基段包括水流通道(I)、氣流通道 (2)、潤滑用油通道(3)、水霧化噴口(4)、油霧化噴口(5)和基段霧化腔出)；水和潤滑用油分別從水流通道(I)和潤滑用油通道(3)進入，并分別由水霧化噴口(4)和油霧化噴口(5)噴射進入基段霧化腔￠)，在基段霧化腔(6)中霧化；基段霧化腔(6)的直徑遠大于水霧化噴口(4)和油霧噴口(5)，水和潤滑用油以微小水滴和油滴的狀態從水霧化噴口(4)和油霧噴口(5)噴射而出并在基段霧化腔￠)中產生碰撞，油在水滴表面形成一層油膜，形成油膜附水滴切削液，隨著從氣流通道(2)中進入的冷空氣進入噴嘴中段；噴嘴中段包括中段前霧化腔(7)、再霧化通道(8)、中段后霧化腔(9)，中段前霧化腔(7)的直徑與中段后霧化腔(9)的直徑相同，而再霧化通道(8)直徑小于中段前霧化腔;中段前霧化腔(7)接基段霧化腔￠)，油膜附水滴切削液在中段前霧化腔(7)趨于穩定，并進入再霧化通道(8)，在中段后霧化腔(9)中進行二次霧化；噴頭包括噴頭穩定腔(10)、噴管(11)和主噴口(12);經噴嘴中段二次霧化后的油膜附水滴切削液和冷空氣流在噴頭穩定腔(10)中趨于穩定；然后,油膜附水滴切削液進入噴管(11);最后，油膜附水滴切削液隨冷空氣從主噴口(12)中高速噴射進入切削區，對切削刀具和零件起到潤滑和冷卻作用。所述的油膜附水滴多段式霧化噴嘴，所述水流通道(I)和潤滑用油通道(3)分別用第一頂絲(13)和第二頂絲(14)將其密封，水流通道(I)和潤滑用油通道(3)設置在噴嘴基段的側面，以避免三個通道都斷面上而產生干涉。所述的油膜附水滴多段式霧化噴嘴，所述噴嘴中段的包括多個成圓周分布的再霧化通道(8)。所述的油膜附水滴多段式霧化噴嘴，所述再霧化通道(8)的末端設置再霧化噴口(17);液流從再霧化噴口(17)噴射進入中段后霧化腔(9)，再霧化噴口(17)直徑較小而中段后霧化腔(9)直徑較大，液流被進一步霧化。所述的油膜附水滴多段式霧化噴嘴，還包括若干個副噴口(16)，若干個副噴口(16)圓周分布在主噴口(12)周圍，副噴口(16)的作用是在主噴口(12)周圍形成以圈氣液混合流，以避免主噴口(12)的液流擴散而造成能量損失，從而保證從主噴口噴射出的液流能夠高速進入切削區。該噴嘴結構簡單，可以進行分段拆解和組裝，易于加工。切削液的流量可以控制在10-50mL/h,霧化效果良好，油滴霧化粒度分布在20-80μ m范圍內?？梢杂行У卦诘毒?零件切削區起到冷卻和潤滑的作用。附圖說明圖1是本專利技術實施例1油膜附水滴多段式霧化噴嘴的結構示意圖(縱剖圖)；圖2為噴嘴基段替代方案二維模型；圖3為噴嘴中段再霧化通道多孔式設計方案；圖4為噴嘴中段再霧化通道多孔再霧化結構設計方案； 圖5為整體化噴頭設計方案；圖6為整體化多孔式噴頭設計方案；1-水流通道；2-氣流通道；3-潤滑用油通道；4-水霧化噴口 ；5-油霧化噴口 ；6-基段霧化腔；7-中段前霧化腔；8_再霧化通道；9-中段后霧化腔；10_噴頭穩定腔；11-噴管；12-主噴口； 13-第一頂絲；14-第二頂絲；15-整流腔；16-副噴口 ； 17-再霧化噴Π ；具體實施例方式以下結合具體實施例，對本專利技術進行詳細說明。實施例1如圖1所示，油膜附水滴多段式霧化噴嘴包括:噴嘴基段、噴嘴中段、噴頭。三部分之間由螺紋連接，并需要密封圈密封以防止油霧及壓力泄露。噴嘴基段包括:水流通道1、氣流通道2、潤滑用油通道3和基段霧化腔6。水流通道1、氣流通道2、潤滑用油通道3端口處均以螺紋連接一外部簡易接頭。水和潤滑用油分別從水流通道I和潤滑用油通道3進入，并分別由水霧化噴口 4和油霧化噴口 5噴射進入基段霧化腔6，在基段霧化腔6中霧化。由于基段霧化腔6的直徑是水霧化噴口 4和油霧噴口 5直徑的10-20倍，所以水和潤滑用油就會以微小水滴和油滴的狀態從水霧化噴口 4和油霧噴口 5噴射而出并在基段霧化腔6中產生碰撞，由于油具有親水性，所以會在水滴表面形成一層油膜，形成油膜附水滴切削液。隨著從氣流通道2中進入的冷空氣進入噴嘴中段。噴嘴中段包括:中段前霧化腔7、再霧化通道8、中段后霧化腔9，中段前霧化腔7的直徑與中段后霧化腔9的直徑相同，是再霧化通道8直徑的4-10倍。中段前霧化腔7接基段霧化腔6，油膜附水滴切削液在中段前霧化腔7趨于穩定，并進入再霧化通道8，在中段后霧化腔9中進行二次霧化以到達滿意的霧化粒度。噴頭包括:噴頭穩定腔10、噴管11和主噴口 12。經噴嘴中段二次霧化后的油膜附水滴切削液和冷空氣流在噴頭穩定腔10中趨于穩定。然后，氣-液混合流進入噴管11。最后，油膜附水滴切削液隨冷空氣從主噴口 12中高速噴射進入切削區，對切削刀具和零件起到潤滑和冷卻作用。噴嘴基段左側3個通道(水流通道1、氣流通道2、潤滑用油通道3)以螺紋連接的方式各外接一簡易接頭，并與水管、氣管、油管相連接。右側以螺紋連接的方式與噴嘴中段連接，中間以橡膠密封圈密封。根據所需要的油霧粒度，適當添加(或拆減)一組(或幾組)噴嘴中段。各噴嘴中段之間均以螺紋連接。最后用螺母將噴頭與噴嘴中段連接在一起。實施例2噴嘴基段的可替代方案如圖2所示。由于噴嘴基段的直徑僅為30_，而基段需要外接3個接頭。在不同的情況下，根據霧化要求的不同，若3個通道的直徑發生變化，可能會出現接頭干涉的現象。圖2中，實施例1中的水流通道I和潤滑用油通道3處分別用第一頂絲13和第二頂絲14將其密封。而水流通道I和潤滑用油通道3改為設置在噴嘴基段的側面，以避免三個通道都斷面上而產生干涉。水流通道1、氣流通道2、潤滑用油通道3處連接外部接頭，分別作為氣流、水流和潤滑用油的通道，以避免三個接頭在都在底面上可能產生干涉的情況。實施例3噴嘴中段的再霧化通道8另有兩種設計方案，分別如圖3和圖4所示。如圖3所示，與實施例1相比再霧化通道8的直徑為原來直徑的1/2-1/5，增加了再霧化通道8的數量。經噴嘴基段霧化后的油膜附水滴切削液流經中段前霧化腔7，液流趨于穩定并進入再霧化通道8，被分成多條較細的液流，由于中段前霧化腔7的直徑是再霧化通道8直徑的10-20倍，所以液流在再霧化通道8中的壓強較大，而中段后霧化腔9的直徑也是再霧化通道8直徑的10-20倍，腔內 壓強下降，油膜附水滴液流會在進入中段后霧化腔9的過程中進一步的霧化。從而使液滴直徑進一步細化。參考圖4，經噴嘴基段霧化后的油膜附水滴切削液流在中段前霧化腔7中趨于穩定，進入再霧本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種油膜附水滴多段式霧化噴嘴，其特征在于，包括：噴嘴基段、噴嘴中段、噴頭；噴嘴基段包括水流通道(1)、氣流通道(2)、潤滑用油通道(3)、水霧化噴口(4)、油霧化噴口(5)和基段霧化腔(6)；水和潤滑用油分別從水流通道(1)和潤滑用油通道(3)進入，并分別由水霧化噴口(4)和油霧化噴口(5)噴射進入基段霧化腔(6)，在基段霧化腔(6)中霧化；基段霧化腔(6)的直徑遠大于水霧化噴口(4)和油霧噴口(5)，水和潤滑用油以微小水滴和油滴的狀態從水霧化噴口(4)和油霧噴口(5)噴射而出并在基段霧化腔(6)中產生碰撞，油在水滴表面形成一層油膜，形成油膜附水滴切削液，隨著從氣流通道(2)中進入的冷空氣進入噴嘴中段；噴嘴中段包括中段前霧化腔(7)、再霧化通道(8)、中段后霧化腔(9)，中段前霧化腔(7)的直徑與中段后霧化腔(9)的直徑相同，而再霧化通道(8)直徑小于中段前霧化腔(7)；中段前霧化腔(7)接基段霧化腔(6)，油膜附水滴切削液在中段前霧化腔(7)趨于穩定，并進入再霧化通道(8)，在中段后霧化腔(9)中進行二次霧化；噴頭包括噴頭穩定腔(10)、噴管(11)和主噴口(12)；經噴嘴中段二次霧化后的油膜附水滴切削液和冷空氣流在噴頭穩定腔(10)中趨于穩定；然后，油膜附水滴切削液進入噴管(11)；最后，油膜附水滴切削液隨冷空氣從主噴口(12)中高速噴射進入切削區，對切削刀具和零件起到潤滑和冷卻作用。...
【技術特征摘要】
1.一種油膜附水滴多段式霧化噴嘴，其特征在于，包括:噴嘴基段、噴嘴中段、噴頭；噴嘴基段包括水流通道(I)、氣流通道(2)、潤滑用油通道(3)、水霧化噴口(4)、油霧化噴口(5)和基段霧化腔(6);水和潤滑用油分別從水流通道⑴和潤滑用油通道(3)進入，并分別由水霧化噴口(4)和油霧化噴口(5)噴射進入基段霧化腔￠)，在基段霧化腔￠)中霧化；基段霧化腔(6)的直徑遠大于水霧化噴口⑷和油霧噴口(5)，水和潤滑用油以微小水滴和油滴的狀態從水霧化噴口(4)和油霧噴口(5)噴射而出并在基段霧化腔￠)中產生碰撞，油在水滴表面形成一層油膜，形成油膜附水滴切削液，隨著從氣流通道(2)中進入的冷空氣進入噴嘴中段； 噴嘴中段包括中段前霧化腔(7)、再霧化通道(8)、中段后霧化腔(9)，中段前霧化腔(7)的直徑與中段后霧化腔(9)的直徑相同，而再霧化通道(8)直徑小于中段前霧化腔(7);中段前霧化腔(7)接基段霧化腔￠)，油膜附水滴切削液在中段前霧化腔(7)趨于穩定，并進入再霧化通道(8)，在中段后霧化腔(9)中進行二次霧化； 噴頭包括噴頭穩定腔(10)、噴管(11)和主噴口(12);經噴嘴中段二次霧化后的油膜附水滴切削液和冷空氣流在噴頭穩定腔(10...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉永姜，李文舉，邵延君，陳東建，孫厚朝，劉娜，何玉婷，李正漢，
申請(專利權)人：中北大學，
類型：發明
國別省市：
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