CN215088118U

CN215088118U - 一种方向可调的二次雾化喷嘴

Info

Publication number: CN215088118U
Application number: CN202120579164.XU
Authority: CN
Inventors: 宋帆; 杨双东; 周小利
Original assignee: Sichuan Ojete Mechanical And Electrical Equipment Co ltd
Current assignee: Sichuan Ojete Mechanical And Electrical Equipment Co ltd
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2031-03-22

Abstract

本实用新型一种方向可调的二次雾化喷嘴，包括喷嘴、二次雾化机构，喷嘴包括气液输送同心管道、空气快插接头、球头锁紧螺母上、出油口管道堵头、出油口管道、球形接头、球头锁紧螺母下、垫圈、空气帽，空气快插接头、出油口管道堵头分别和球头锁紧螺母上前后两端螺纹连接，气液输送同心管道的内管后端通过分别贯穿空气快插接头、球头锁紧螺母上、出油口管道堵头和出油口管道插接连通，且出油口管道后端为出油口二次雾化机构包括气路、油路和雾化区域，本实用新型结构紧凑、操作简便、集成度高、调节方便、便于安装，产生的油雾颗粒直径较小且一致性好，对加工界面的渗透能力强，并且具有较宽的喷洒范围，有助于加工区域的冷却降温。

Description

一种方向可调的二次雾化喷嘴

技术领域

本实用新型雾化喷嘴领域，具体涉及一种方向可调的二次雾化喷嘴。

背景技术

随着经济的发展，我国机床每年的生产量和保有量都在逐步上升。机床的使用离不开冷却、润滑。传统的浇筑式润滑在保障机床性能的同时，会使用大量的切削液。大量切削液的回收处理增加了生产成本也造成了一定的环境压力。在“中国制造2025”的要求下，节能减排已成未来制造业发展的方向之一，工信部设计的“中国绿色制造行动指南”中指出：要大力发展新的切削加工技术，减少切削液的排放。微量润滑技术正是这样一种新型的绿色加工技术。

随着微量润滑技术的不断发展与升级，将面对越来越复杂的工况。对于使用外冷方式的机床来说，喷雾颗粒的大小和喷射角度都是影响刀具寿命、工件表面质量等的关键因素，而喷雾颗粒的大小和喷射角度两项指标均与喷嘴结构密切相关。目前在外冷微量润滑设备上使用的大多是简单的两相流喷嘴，主要分为外混式和内混式，但是其喷雾颗粒度较大，多在30μm以上；就其安装方式而言，大多采用竹节管或者金属万向软管，这两种安装固定方式均可在一定范围内调整喷射角度，但弯曲时曲率较小，也就是说在空间狭小处加工时，这种安装方式不够灵活，容易与工件产生干涉，很难通过调整竹节管和金属万向软管的方向达到理想的喷射角度。为解决以上提到的两个问题：①雾化颗粒过大，油雾颗粒不能充分渗透到加工界面；②在狭小空间喷嘴不能达到理想喷射角度。现设计了一款二次雾化喷嘴，具有万向可调的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种方向可调的二次雾化喷嘴。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种方向可调的二次雾化喷嘴，包括喷嘴、二次雾化机构，所述喷嘴包括气液输送同心管道、空气快插接头、球头锁紧螺母上、出油口管道堵头、出油口管道、球形接头、球头锁紧螺母下、垫圈、空气帽，所述空气快插接头、出油口管道堵头分别和球头锁紧螺母上前后两端螺纹连接，所述气液输送同心管道的内管后端通过分别贯穿空气快插接头、球头锁紧螺母上、出油口管道堵头和出油口管道插接连通，且所述出油口管道后端为出油口；

所述二次雾化机构包括气路、油路和雾化区域，所述气路主要包括同心管外管、空气快插接头内孔、球头锁紧螺母上内孔、出油口管道通气孔、球形接头气孔、分气室、分气孔，所述油路主要包括同心管内管和出油口管道内通道，所述雾化区域主要包括一次雾化孔、分气孔、涡流室、二次雾化孔。

优选地，所述出油口管道后端的出油口内径设为D51，外径为D52，并且在出口处倒斜角5°≤φ≤10°，使空气在出口处能以较高速度破碎润滑油，所述出油口管道中部用一外径为D53的环形凸台固定在球形接头的台阶孔D64段，保证D52与D65之间间隙的均匀性，满足D63–D53≤0.02mm，凸台周围设有有四个直径为D54的气孔，方便压缩空气通过，对润滑油进行雾化，气孔的直径满足1.2mm≤D54≤ 2mm。

优选地，所述球形接头的球头位置通过球头锁紧螺母上和球头锁紧螺母下抱紧，使得球形接头在角度±θ范围内进行转动，方便调整喷射角度，设球头的半径为R，球型接头的六角对边为S，球头锁紧螺母下的与球头球心的轴线距离为L，则转动角度:θ＝π/2-[arcsin(L/R)+arcsin(1.157S/R)]S≥D2+2R≥(1+S)/2，球形接头内部有五段台阶孔，依次分别为D61、D62、D63、D64、D65段，D62段为螺纹孔，方便安装出油口管道堵头，顶紧出油口管道凸台，D63段用于安装出油口管道，保证D52与D65之间同心度，D64段为气室， D65段为一次雾化通道，经过D52与D65之间间隙的高速气流在出油口将形成一定负压，将润滑油吸入一次雾化通道并进行破碎，此时破碎颗粒的直径在较大，D65段四周，分布着四个直径在0.8～1.0mm 的二次雾化气流通道。

优选地，所述空气帽内部设有一个锥孔，锥度1:2，通过D65的一次雾化颗粒和第二股气流混合，在这个锥孔中形成涡流，再通过二次雾化通道进一步雾化，形成颗粒的直径在30μm以下，二次雾化通道设有三个直径在0.8～1.2mm的孔，上下两孔的夹角为30°，增加喷射面积，以喷嘴的轴线延伸作为原点O，喷嘴到喷射平面的距离为k，则喷射面积在以下椭圆区域内：{x2/[2ktan(ω/2+π/12)+5]2+y2/(ktan ω)2＝1 0.1π≤ω≤0.13π}。

优选地，所述气路工作方式是压缩空气通过同心管外管进入喷嘴内部，依次经过空气快插接头内孔、球头锁紧螺母上内孔、球形接头气孔、出油口管道通气孔进入分气室，进入分气室的空气分为两股，其中一股进入分气孔，为润滑油的一次雾化和二次雾化提供液体破碎的动力。

优选地，所述油路工作方式是通过气动注射泵或计量泵提供的低压润滑油经过同心管内管流入到出油口管道内通道。

优选地，所述雾化区域包括一次雾化区域、二次雾化区域，所述一次雾化区域：压缩空气在分气室后，其中一股气流经过D52与D65 之间的间隙，将从出油口管道内通道射流出的润滑油滴破碎成直径约 30μm液体颗粒，以一定的速度喷射到涡流室，所述二次雾化区域：压缩空气在分气室后，其中一股气流经过分气孔进入涡流室，扰动已经一次雾化的油雾颗粒，在三个二次雾化孔中将油雾颗粒进一步破碎为平均直径在18μm的油雾颗粒，呈椭圆状喷雾区域喷射而出。

优选地，所述空气快插接头、球头锁紧螺母上、出油口管道堵头、出油口管道、球形接头、球头锁紧螺母下和空气帽均为耐腐蚀的不锈钢材料制成。

优选地，所述气液输送同心管道为良好柔韧性，便于弯曲及安装的尼龙(PA)材质制作，保证耐压1.5Mpa且所气液输送同心管道内外管道的外径差大于等于4mm。

优选地，所述垫圈采用具有优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性的氟橡胶材料制作。

有益效果：

1、结构紧凑、操作简便、集成度高、调节方便、便于安装；

2、产生的油雾颗粒直径较小且一致性好，对加工界面的渗透能力强，并且具有较宽的喷洒范围，有助于加工区域的冷却降温。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述的喷嘴总装图；

图2是本实用新型所述的喷嘴零件结构图；

图3是本实用新型所述的喷嘴内部通道图；

图4是本实用新型所述的出油口管道放大图；

图5是本实用新型所述的球形接头放大图；

图6是本实用新型所述的喷嘴转动角度示意图；

附图中标号如下：

1、气液输送同心管道，2、空气快插接头，3、球头锁紧螺母上， 4、出油口堵头，5、出油口管道，6、球形接头，7、球头锁紧螺母下， 8、垫圈，9、空气帽，101、同心管内管，102、同心管外管，201、空气快插接头内孔，301、球头锁紧螺母上内孔，501、出油口管道内通道，504、出油口管道通气孔，601、球形接头气孔，604、分气室， 605、一次雾化孔，606、分气孔，901、涡流室，902、二次雾化孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-6所示，本实用新型为一种方向可调的二次雾化喷嘴，包括喷嘴、二次雾化机构，喷嘴包括气液输送同心管道1、空气快插接头 2、球头锁紧螺母上3、出油口管道堵头4、出油口管道5、球形接头 6、球头锁紧螺母下7、垫圈8、空气帽9，空气快插接头2、出油口管道堵头4分别和球头锁紧螺母上3前后两端螺纹连接，气液输送同心管道1的内管后端通过分别贯穿空气快插接头2、球头锁紧螺母上3、出油口管道堵头4和出油口管道5插接连通，且出油口管道5后端为出油口；

二次雾化机构包括气路、油路和雾化区域，气路主要包括同心管外管102、空气快插接头内孔201、球头锁紧螺母上内孔301、出油口管道通气孔504、球形接头气孔601、分气室604、分气孔606，油路主要包括同心管内管101和出油口管道内通道501，雾化区域主要包括一次雾化孔605、分气孔606、涡流室901、二次雾化孔902。

本实施例的一个具体应用为：一种方向可调的二次雾化喷嘴使用时，出油口管道5后端的出油口内径设为D51，外径为D52，并且在出口处倒斜角5°≤φ≤10°，使空气在出口处能以较高速度破碎润滑油，出油口管道5中部用一外径为D53的环形凸台固定在球形接头6的台阶孔D64段，保证D52与D65之间间隙的均匀性，满足D63 –D53≤0.02mm，凸台周围设有有四个直径为D54的气孔，方便压缩空气通过，对润滑油进行雾化，气孔的直径满足1.2mm≤D54≤2mm，球形接头6的球头位置通过球头锁紧螺母上3和球头锁紧螺母下7抱紧，使得球形接头6在角度±θ范围内进行转动，方便调整喷射角度，设球头的半径为R，球型接头6的六角对边为S，球头锁紧螺母下7 的与球头球心的轴线距离为L，则转动角度:θ＝π/2-[arcsin(L/R)+ arcsin(1.157S/R)]S≥D2+2R≥(1+S)/2，球形接头内部有五段台阶孔，依次分别为D61、D62、D63、D64、D65段，D62段为螺纹孔，方便安装出油口管道堵头4，顶紧出油口管道5凸台，D63段用于安装出油口管道5，保证D52与D65之间同心度，D64段为气室，D65段为一次雾化通道，经过D52与D65之间间隙的高速气流在出油口将形成一定负压，将润滑油吸入一次雾化通道并进行破碎，此时破碎颗粒的直径在较大，D65段四周，分布着四个直径在0.8～1.0mm的二次雾化气流通道，空气帽9内部设有一个锥孔，锥度1:2，通过D65的一次雾化颗粒和第二股气流混合，在这个锥孔中形成涡流，再通过二次雾化通道进一步雾化，形成颗粒的直径在30μm以下，二次雾化通道设有三个直径在0.8～1.2mm的孔，上下两孔的夹角为30°，增加喷射面积，以喷嘴的轴线延伸作为原点O，喷嘴到喷射平面的距离为k，则喷射面积在以下椭圆区域内：{x2/[2ktan(ω/2+π/12)+5]2+y2/(ktan ω)2＝1 0.1π≤ω≤0.13π}，气路工作方式是压缩空气通过同心管外管102进入喷嘴内部，依次经过空气快插接头内孔201、球头锁紧螺母上内孔301、球形接头气孔601、出油口管道通气孔504进入分气室 604，进入分气室的空气分为两股，其中一股进入分气孔606，为润滑油的一次雾化和二次雾化提供液体破碎的动力，油路工作方式是通过气动注射泵或计量泵提供的低压润滑油经过同心管内管101流入到出油口管道内通道501，雾化区域包括一次雾化区域、二次雾化区域，一次雾化区域：压缩空气在分气室604后，其中一股气流经过D52与D65 之间的间隙，将从出油口管道内通道501射流出的润滑油滴破碎成直径约30μm液体颗粒，以一定的速度喷射到涡流室901，二次雾化区域：压缩空气在分气室604后，其中一股气流经过分气孔606进入涡流室，扰动已经一次雾化的油雾颗粒，在三个二次雾化孔902中将油雾颗粒进一步破碎为平均直径在18μm的油雾颗粒，呈椭圆状喷雾区域喷射而出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式，显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种方向可调的二次雾化喷嘴，包括喷嘴、二次雾化机构，其特征在于：所述喷嘴包括气液输送同心管道(1)、空气快插接头(2)、球头锁紧螺母上(3)、出油口管道堵头(4)、出油口管道(5)、球形接头(6)、球头锁紧螺母下(7)、垫圈(8)、空气帽(9)，所述空气快插接头(2)、出油口管道堵头(4)分别和球头锁紧螺母上(3)前后两端螺纹连接，所述气液输送同心管道(1)的内管后端通过分别贯穿空气快插接头(2)、球头锁紧螺母上(3)、出油口管道堵头(4)和出油口管道(5)插接连通，且所述出油口管道(5)后端为出油口；

所述二次雾化机构包括气路、油路和雾化区域，所述气路主要包括同心管外管(102)、空气快插接头内孔(201)、球头锁紧螺母上内孔(301)、出油口管道通气孔(504)、球形接头气孔(601)、分气室(604)、分气孔(606)，所述油路主要包括同心管内管(101)和出油口管道内通道(501)，所述雾化区域主要包括一次雾化孔(605)、分气孔(606)、涡流室(901)、二次雾化孔(902)。

2.根据权利要求1所述的一种方向可调的二次雾化喷嘴，其特征在于：所述出油口管道(5)后端的出油口内径设为D₅₁，外径为D₅₂，并且在出口处倒斜角5°≤φ≤10°，使空气在出口处能以较高速度破碎润滑油，所述出油口管道(5)中部用一外径为D₅₃的环形凸台固定在球形接头(6)的台阶孔D₆₄段，保证D₅₂与D₆₅之间间隙的均匀性，满足D₆₃–D₅₃≤0.02mm，凸台周围设有有四个直径为D₅₄的气孔，方便压缩空气通过，对润滑油进行雾化，气孔的直径满足1.2mm≤D₅₄≤2mm。

3.根据权利要求1所述的一种方向可调的二次雾化喷嘴，其特征在于：所述球形接头(6)的球头位置通过球头锁紧螺母上(3)和球头锁紧螺母下(7)抱紧，使得球形接头(6)在角度±θ范围内进行转动。

4.根据权利要求1所述的一种方向可调的二次雾化喷嘴，其特征在于：所述空气帽(9)内部设有一个锥孔，锥度1:2。

5.根据权利要求1所述的一种方向可调的二次雾化喷嘴，其特征在于：所述雾化区域包括一次雾化区域、二次雾化区域，所述一次雾化区域：压缩空气在分气室(604)后，其中一股气流经过D52与D65之间的间隙，将从出油口管道内通道(501)射流出的润滑油滴破碎成直径约30μm液体颗粒，以一定的速度喷射到涡流室(901)，所述二次雾化区域：压缩空气在分气室(604)后，其中一股气流经过分气孔(606)进入涡流室，扰动已经一次雾化的油雾颗粒，在三个二次雾化孔(902)中将油雾颗粒进一步破碎为平均直径在18μm的油雾颗粒，呈椭圆状喷雾区域喷射而出。

6.根据权利要求1所述的一种方向可调的二次雾化喷嘴，其特征在于：所述空气快插接头(2)、球头锁紧螺母上(3)、出油口管道堵头(4)、出油口管道(5)、球形接头(6)、球头锁紧螺母下(7)和空气帽(9)均为耐腐蚀的不锈钢材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种方向可调的二次雾化喷嘴，其特征在于：所述气液输送同心管道(1)为良好柔韧性，便于弯曲及安装的尼龙(PA)材质制作，保证耐压1.5Mpa且所气液输送同心管道(1)内外管道的外径差大于等于4mm。

8.根据权利要求1所述的一种方向可调的二次雾化喷嘴，其特征在于：所述垫圈(8)采用氟橡胶材料制作。