嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统的制作方法

嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体、嵌套环和混合室，其特征在于，喷嘴本体包括头部、中部和底部；喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔；喷嘴本体的中部为圆柱体，柱体上均匀的设置有至少两个气孔；喷嘴本体的底部为螺纹结构；嵌套环与喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；其中，喷嘴本体的内部设有一顶部为锥体的内腔室；混合室设于内腔室中，对应于喷嘴本体中部的位置；内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的流体通道。将本发明所提供的喷嘴安装于金属加工润滑装置中后，实现了点润滑，解决了现有新型金属准干式加工润滑中气体耗费大的问题，同时节约了电源，并具有节约润滑油和更环保的特点。
【专利说明】嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含该喷嘴的喷嘴系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种喷嘴装置，特别涉及一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴及包含 该喷嘴的喷嘴系统。
【背景技术】
[0002]传统机加工领域里金属加工通常涉及切削、打磨、钻孔和攻丝等容易导致加工件 急剧升温的加工过程，这类加工需要工件之间的摩擦接触，通常应当进行适时的润滑处理。
[0003]目前，现有的金属冷加工润滑和冷却多采用冷却剂、乳化液或切削油等润滑剂，这 些种类的润滑剂在金属加工时被大量喷洒在加工部位，通常是采取不间断冲淋的方式进 行，这样在其他不需要冷却和润滑的部位也进行了同样的冷却和润滑，造成冷却介质用量 大，引起浪费，而且污染环境。
[0004]近年对微量润滑技术的研究取得很大的进展，减少了大量切削油液的排放对环境 造成的危害，但在很多加工过程中往往冷却问题难以有效解决，还有微量润滑装置由于主 要使用压缩空气带走因摩擦而产生的热量和加工产生的碎屑，空气使用量大，如果一个加 工车间使用多套微量润滑装置，往往需要增加气源，因而使得设备和电力成本的上升。同时 微量润滑装置由于使用压缩空气为动力，往往使喷出润滑剂雾化严重，影响工人的身体健 康和环境。
[0005]此外，当水、油两相混合输入时，会产生水油分离混合不均匀等问题，从而导致出 液效果不佳，当用于微量润滑装置时，无法达到良好的润滑冷却效果。因此，在现有应用中， 当涉及需使用水油两相混合的润滑液时，往往采用添加表面活性剂制备成乳化液或微乳液 预先混合后喷出的方法，这样常导致混合不完全及工序复杂，提高生产成本的问题。

【发明内容】

[0006]鉴于以上缺陷，本发明的目的在于克服上述不足，提供一种嵌套式水、油和气三相 混合喷嘴。本发明所涉及的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴设计简单、适用于多种油品和用 于金属加工的微量润滑装置中。
[0007]本发明提供嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体、嵌套环和混合室，其 特征在于，
[0008]喷嘴本体包括头部、中部和底部；
[0009]喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔；
[0010]喷射孔的大小根据实际需要进行调整。
[0011]喷嘴本体的中部为圆柱体，柱体上均匀的设置有至少两个气孔；
[0012]为保证气体的均匀流出以及考虑到嵌套环的受力均匀，往往采用在前后左右四个 面上分别设置对称的气孔。
[0013]值得注意的是，该圆柱体与上述圆锥体应当被加工为顺滑的无接缝表面。该圆柱 体与圆锥体之间的倾斜角度为15° -30°。[0014]喷嘴本体的底部为螺纹结构；
[0015]该螺纹结构在使用时，用于将该喷头固定于用于金属加工的润滑装置上。
[0016]该螺纹结构一般为内螺纹，喷嘴本体底部的外形为外径大于本体中部的六角棱柱 体，其相对应位置的内部结构为螺纹结构。
[0017]由于底部的外径大于本体中部的外径，因此，在外观上，喷嘴本体的底部和中部的 交界处形成一个置物平台。
[0018]嵌套环与喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；
[0019]一般来说，嵌套环的长度不大于喷嘴本体的中部，能完全遮盖气孔。
[0020]该嵌套环优选与喷嘴本体的中部等高。
[0021]当嵌套环与喷嘴本体安装完毕，完全契合后，嵌套环的底端紧密的契合于上述置 物平台上，形成一个下端密封的环境。
[0022]由于嵌套环的上端为开口状，当嵌套环与喷嘴本体安装完毕后，因而形成了一个 下端密封，上端呈环状缝隙的间隙结构，由于该间隙结构的存在，当喷嘴本体内部充满压缩 气体时，压缩气体通过喷嘴本体表面的气孔流入嵌套环与喷嘴本体的缝隙中，在环形流道 内加速，以达到接近音速的速度高速从环形喷嘴处吹出，束状的高速气流会在喷嘴侧面形 成强真空区，从而实现拉动周围的大量空气一起工作的节气原理。
[0023]由于气体经过了一个压缩放大的过程，因此，能将压缩空气流放大至少20倍，平 均减少70%-90%的压缩空气消耗量。
[0024]由于喷嘴本体的头部与其中部有一个呈一定角度的倒角，因此，当气体流出后，由 于当气流与它流过的喷嘴本体表面之间存在一定的表面摩擦，会导致气流的流速减慢。由 于在本发明中圆锥体的曲率很小，依据流体力学中的伯努利原理，气流流速的减缓会导致 该气流被吸附在物体表面上流动。因此，上述急速流出的气体在流出间隙结构后，会沿喷嘴 本体头部的方向继续前进。
[0025]另外，喷嘴本体的内部还设有一顶部为锥体的内腔室；
[0026]该顶部锥体剖面的夹角为100° -120°的钝角。
[0027]内腔室顶部为斜面，当气体流速过快，气体量过于饱和的状态下，顶部的斜面能起 到一个缓冲的作用。
[0028]内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的流体通道。
[0029]另外，混合室设于内腔室中，对应于喷嘴本体中部的位置。
[0030]本发明提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴的混合室为中空结构，分为顶部、中 部和底部。
[0031 ] 混合室的顶部对应于内腔室的顶部，外径小于混合室的中部，将混合室安装于内 腔室后，为保证其契合性和紧密性，一般在混合室顶部的位置设置一个由橡胶或金属制造 的垫圈，该垫圈的大小形状与混合室的顶部相对应。
[0032]混合室的中部与其对应的内腔室形成紧密结构，但是，安装完毕后，混合室的中部 应当避开喷嘴本体上的喷孔，从而不影响气体的流入和流出。
[0033]为保证气体流入后，有足够的流动空间，混合室的底部外径小于混合室的中部。
[0034]值得一提的是，混合室的顶部与流体通道相对应的位置设有一个喷头孔；喷头孔 上还设有一个喷头；喷头的大小形状与流体通道相匹配，一端紧密的固定于流体通道中，另一端伸入混合室内部，其伸入混合室内部的长度，优选大于混合室总长度的一半。
[0035]在实践中，当设备安装完毕，进行液体输入工序时，液体经过该流体通道，通过设 于喷嘴本体的喷射孔喷出。
[0036]混合室的底部设有至少两个流体输入孔。
[0037]本发明提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，还具有这样的结构:嵌套环的一端 为呈锐角的倒角。
[0038]该倒角的角度优选与喷嘴本体头部圆锥体的角度一致。
[0039]该倒角优选为嵌套环整体长度的一半左右。其作用在于能进一步的引导间隙中喷 射出气流的方向，使其沿喷嘴本体头部的圆锥体表面方向进行。
[0040]另外，本发明提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，还具有这样的结构:喷嘴本 体的头部的圆锥体，其刨面的夹角为锐角，该锐角的角度优选为30° -60°。
[0041]另外，本发明提供的嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，还具有这样的结构:喷嘴本 体底部的内径大于喷嘴本体中部的内径，在其交界位置处设有一限位面。
[0042]此外，本发明还提供了一种包含上述嵌套式水、油和气三相混合喷嘴的喷嘴系统， 其特征在于，还包括一个气液输入机构，气液输入机构由气体输入管和至少两根的液体输 入管组成；
[0043]其中，气体输入管固定于喷嘴本体的内部；
[0044]其固定端的管径优选大于喷嘴本体中部的内径，进而将该气体输入管固定于上述 限位面上后，也不会出现使用过程中，因操作不当或其他原因导致气管滑入喷嘴本体中部 的情况，从而保证了本体系中气体的流畅性和持续性。
[0045]液体输入管的管径小于气体输入管，管径的大小与流体输入孔相匹配。数量与流 体输入孔相匹配，根据实际需要使用到的液体种类进行流体输入管和流体输入孔的设置。
[0046]在实践中的表现为大管套小管，液体输入管从气体输入管的内部穿过气体输入管 后，通过流体输入孔进入混合室中。
[0047]当液体输入管安装完毕后，为使其液体混合完全，优选将液体输入管通至混合室 的顶部。在实践中，通过两种液体的不断喷出，不断的在内腔室中混合后流至内腔室的底 部，当内部压力大于外部空气压力时，上述混合后的液体经由喷头，通过流体通道从喷嘴本 体上的喷射孔中喷出，实际上喷出的液体为油包水液滴。
[0048]上述间隙结构可由间隙尺进行测量，为0.05mm至0.2mm。
[0049]上述喷嘴或喷嘴系统结构中涉及的喷嘴本体、嵌套管和喷头均采用不锈钢或黄铜 等不易为润滑剂等物质腐蚀的金属材料。
[0050]上述液体输入管和气体输入管均采用耐腐、耐压塑料或金属材料。
[0051]本发明的作用和效果
[0052]由于本发明采用间隙结构，在环形流道内加速，以达到接近音速的速度高速从环 形喷嘴处吹出，束状的高速气流会在喷嘴侧面形成强真空区，从而实现拉动周围的大量空 气一起工作的节气原理。能产生急速气流，在金属加工时能用来实现吹除工件上的碎屑。这 样就避免了，在加工工件时，由于工件碎屑的干扰等因素，导致加工效率降低、被加工件的 精准度降低等不利后果。此外，边加工边除屑的加工方法还有助于提高被加工工件的表面
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兀7口 /又寸。[0053]由于本发明采用间隙结构，能产生急速气流，该气流在金属加工时，还能达到冷却加工工件的效果。从而解决了普通工艺下，由于刚加工完成的工件温度过高，无法直接进行再加工的问题。而且，由于急速风冷的效果，加工完成的工件温度在35°以下，处于可手持的状态，这样避免了操作工人在金属工件加工中经常出现的由于温度过高而导致的安全隐患。
[0054]此外，综合加速冷却和中间除屑两个的效果还能延长加工刀具的使用寿命。
[0055]另外，将该喷嘴运用于金属工件的加工装置时，能将压缩空气流放大20倍以上， 平均能减少70%-90%的压缩空气消耗量，从而实现输出能力增强20倍以上的效果。它通过开放的空气线路，能消耗极少的压缩空气而产生强大的喷射气流，大大地减少压缩空气消耗量，从而实现节能减耗的优异效果。
[0056]由于本发明提供的喷嘴本体的头部为具有一定斜率的倒角，当急速气体流出时， 由于气体与它流过的喷嘴本体表面之间存在一定的表面摩擦，会导致气流的流速减慢。而在本发明中本体头部的圆锥体的曲率很小，依据流体力学中的伯努利原理，气流流速的减缓会导致该气流被吸附在物体表面上流动。因此，该急速气体在流出间隙结构后的瞬间， 会因为康达效应而调整初始的直线前进，改为沿喷嘴本体头部(即一定角度)的方向继续前进。特别是当该角度为15°时，该效果尤其明显。
[0057]将本发明应用于微量润滑装置后，由于喷嘴本体的内部还设有内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的可以喷射液体的通道，在实际应用中，当液体通过液体输入管，经由该通道从喷射孔内流出的瞬间，被上述因康达效应为改变前进方向的急速气流瞬间包裹，形成了一个气包油的状态(即、液体或油体处于一种被气体封锁的大颗粒团聚状态)，从而阻止了常规工艺中往往会出现的液体在流出的瞬间气雾化扩散开来的结果。
[0058]这种情况下喷射出的油包水液滴，能精准的喷射到工加工点或加工区域。在这种情况下，不但能节省油品的损耗、提高冷却效果、提高加工效率和效果。而且能避免对加工车间工作的工人身体健康上的安全隐患。此外，由于本发明是油包水液滴定点滴加式的，摒除了常规车间中，因为使用喷淋式的加工设备，在工件加工的过程和加工完成后，整个加工区域脏乱无序，后续清洁的麻烦，在不影响出液速度的同时，还能避免上述脏乱的后果，还能节省清理成本。
[0059]在本发明中，将嵌套环的一端设定为与喷嘴本体头部圆锥体的角度一致的倒角。 这样的设计能进一步的引导间隙中喷射出气流的方向，强制气流沿喷嘴本体头部的圆锥体表面方向进行。特别是当该角度为15°时，该效果尤其明显。
[0060]在本发明中，将内腔室的顶部设计为锥体，因为有一个斜面的作用，当气体流速过快或者腔室内的气体含量过于饱和的状态下，顶部的斜面能起到一个缓冲的作用。特别是当该夹角的角度为120°时，该效果尤其明显。
[0061]在本发明中，关于喷嘴本体内部的设计时，将底部的内径设定为大于喷嘴本体中部的内径，这样能在其交界位置处形成一限位面，用于阻断气体输入管的前进，并将其限位固定在这个限位面上。这样设计的优点在于，当气体输入管固定于该限位面上后，就不会出现在使用过程中，因操作不当或其他原因导致气管滑入喷嘴本体中部的情况，从而保证了本体系中气体的流畅性和持续性。
[0062]在本发明中，关于混合室的设计，其目的在于将油和水充分混合，从而减少了操作工序，降低了成本。通过将喷射出液体的液管通入内腔室的顶部，当液体喷射后，由于液管 内部压力和混合室顶部压力的双重作用下，出液后即能实现油包水的小液滴，此时，混合液 能经由喷头从喷射孔喷出混合液。
[0063]此外，混合室上大下小的设计方案，即保证了混合室恰好紧密的安装在内腔室中， 又保证了气体流动的流畅性。
[0064]由此可见，将本发明所提供的喷嘴安装于微量润滑装置中后，利用压力气体对金 属加工部位达到风冷的目的，同时利用本装置放大后的气体混合水和润滑油成油包水小液 滴后对加工部位进行准确定点润滑，解决了现有微量润滑中气体耗费大的问题，解决了油 水混合液体输入的问题，同时节约了电源，并具有节约润滑油和更环保的特点。
[0065]此外，多处倒角或夹角空间的设计能放大本发明的实用效果，使本发明涉及的装 置更为优良。
【专利附图】

【附图说明】
[0066]图1是本实施例所提供的喷嘴系统的三维装配示意图；
[0067]图2是本实施例所提供的喷嘴本体的结构示意图；
[0068]图3是本实施例所提供的嵌套环的结构示意图；
[0069]图4是本实施例所提供的混合室的结构示意图；
[0070]图5是本实施例所提供的喷嘴系统的安装完毕状态下的结构示意图；
[0071]图6是本实施例所提供的喷嘴系统工作状态下的气室示意图；
[0072]图7是本实施例所提供的喷嘴系统工作状态下的康达效应示意图。
【具体实施方式】
[0073]现在结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化 的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0074]如图1所示，本实施例提供的包含嵌套式水、油和气三相混合喷嘴的喷嘴系统 100，包括喷嘴本体10、嵌套环20、混合室30和气液输入机构40。
[0075]如图1和2所示，喷嘴本体10包括头部110、中部120和底部130。喷嘴本体10 的头部110为圆锥体,顶端设有喷射孔111 ;喷嘴本体10的中部120为圆柱体，柱体上均匀 的设置有四个个气孔121 ;喷嘴本体10的底部130为螺纹结构。
[0076]其中，该圆柱体与上述圆锥体被加工为顺滑的无接缝表面。该圆柱体与圆锥体之 间的倾斜角度为15°。对本实施例中的倾斜角进行角度上的调整后(如:10°，16° ,17°， 18。, 19° ,20° ,21° ,22° ,23° ,24° ,25° ,26° ,27° ,28° ,29° ,30° ,31° )发现，当 倾斜角超过30°后，康达效应明显变弱。当角度小于15°时，康达效应不明显。
[0077]喷嘴本体10底部130的外形为外径大于本体10中部120的六角棱柱体131，其相 对应位置的内部结构132为螺纹结构。由于底部130的外径大于本体中部120的外径，因 此，在外观上，喷嘴本体10的底部130和中部120的交界处形成一个置物平台133。
[0078]如图3所示，嵌套环20的长度与喷嘴本体10的中部120相当，正好能完全遮盖设 置于圆柱体中部所有的气孔121。嵌套环20的一端为与喷嘴本体10头部110圆锥体的角 度一致的15°倒角，该倒角占了嵌套环20整体长度的一半左右。嵌套环20的大小形状正好套于喷嘴本体10的外部。当嵌套环20与喷嘴本体10安装完毕，完全契合后，嵌套环20 的底端220紧密的契合于上述置物平台133上，形成一个下端密封的环境。嵌套环20的上 端210与喷嘴本体10形成一个开口状间隙环。
[0079]如图6所示，当嵌套环20与喷嘴本体10安装完毕后，形成了一个下端密封，上端 呈环状缝隙的间隙结构。由于该间隙结构的存在，当喷嘴本体10内部被注入大量气体G时， 气体G通过喷嘴本体10表面的气孔121流入嵌套环20与喷嘴本体10的缝隙230中，再从 上端的环状缝隙231中急速流出。
[0080]如图7所示，由于喷嘴本体10的头部110与其中部120有一个呈一定角度的倒角， 因此，当气体G流出后，由于当气流G与它流过的喷嘴本体10表面之间存在一定的表面摩 擦，会导致气流G的流速减慢。由于在本发明中圆锥体的曲率很小，依据流体力学中的伯努 利原理，气流流速的减缓会导致该气流G被吸附在物体表面111上流动。因此，上述急速流 出的气体G在流出间隙结构后，会沿喷嘴本体10头部110的方向继续前进。
[0081]如图2所示，喷嘴本10的内部还设有一顶部141为锥体的内腔室140，该顶部锥体 刨面的夹角为120°的钝角，对本实施例中的夹角进行角度上的调整后(如:90°，100°， 112° ,115° ,118° ,120° ,135° ,160° )发现，当夹角超过120°后，气体流动效果明显变 弱。当角度小于100°时，气体流动速度过快，无法很好的实现缓冲的效果。
[0082]如图2所示，由于喷嘴本体10底部130的内径大于喷嘴本体10中部120的内径， 在其交界位置处形成一个限位面134。
[0083]此外，内腔室140的顶部141还有一条与喷射孔111相通的流体通道112。
[0084]如图4和5所示，本实施例提供的喷嘴系统100的混合室30设于内腔室140中， 对应于喷嘴本体10中部120的位置。该混合室30为中空结构，分为顶部310、中部320和 底部330。混合室30的顶部310对应于内腔室140的顶部141，外径小于混合室30的中部 320，混合室30的中部320的外径与其对应的内腔室140的外径一致，当安装完毕后，形成 紧密结构。在本实施例中，混合室30安装完毕后，不会遮蔽喷嘴本体10上的喷孔121，从而 不影响气体G的流入和流出。混合室30的底部330外径小于混合室30的中部320，从而留 出足够的气体流动空间142。
[0085]在本实施例中混合室30的顶部310与流体通道112相对应的位置设有一个喷头 孔311 ;喷头孔311上还设有一个喷头313 ;喷头313的大小形状与流体通道112相匹配，一 端紧密的固定于流体通道112中，另一端伸入混合室30内部至混合室30总长度的一半的 位置。
[0086]在本实施例中混合室30的底部330设有两个流体输入孔331和332。
[0087]如图1和5所示，将混合室30安装于内腔室140后，为保证其契合性和紧密性，在 混合室30顶部310的位置设置一个垫圈312，该垫圈312与混合室30顶部310的大小形状 相对应，正好卡与混合室30和内腔室140之间。
[0088]如图5所不,在本实施例中气液输入机构40由气体输入管410和两根的液体输入 管421和422组成,其中一根液体输入管421为水管，另一根输入管422为油管。
[0089]气体输入管410固定于限位面134上，头部的管径呈略大。
[0090]水管421和油管422管径小于气体输入管410，与流体输入孔331和332相匹配， 从气体输入管410的内部穿过气体输入管410后，通过流体输入孔331和332进入混合室30中，通至混合室30的顶部310。
[0091]当液体输入管331安装完毕后，通过水和油的不断喷出，不断的在混合室30中混 合均匀后流至混合室30的底部平台333处，当内部压力大于外部空气压力时，上述混合均 匀的液体经由喷头313，通过流体通道112从喷嘴本体10上的喷射孔111中喷出。
[0092]上述间隙结构可由间隙尺进行测量，为0.05mm至0.2mm。
[0093]上述喷嘴或喷嘴系统结构中涉及的喷嘴本体、嵌套管和喷头均采用不锈钢或黄铜 等不易为润滑油等物质腐蚀的金属材料。
[0094]上述液体输入管和气体输入管均采用耐腐、耐压塑料或金属材料。
[0095]本实施例的作用和效果
[0096]由于本实施例采用间隙结构，在环形流道内加速，以达到接近音速的速度高速从 环形喷嘴处吹出，束状的高速气流会在喷嘴侧面形成强真空区，从而实现拉动周围的大量 空气Ga —起工作的节气原理能产生急速气流，在金属加工时能用来实现吹除工件上的碎 屑。这样就避免了，在加工工件时，由于工件碎屑的干扰等因素，导致加工效率降低、被加工 件的精准度降低等不利后果。此外，边加工边除屑的加工方法还有助于提高被加工工件的 表面光洁度等。
[0097]由于本实施例采用间隙结构，能产生急速气流，该气流在金属加工时，还能达到冷 却加工工件的效果。从而解决了普通工艺下，由于刚加工完成的工件温度过高，无法直接进 行再加工的问题。而且，由于急速风冷的效果，加工完成的工件温度在35°以下，处于可手 持的状态，这样避免了操作工人在金属工件加工中经常出现的由于温度过高而导致的安全 隐患。
[0098]此外，综合加速冷却和中间除屑两个的效果还能延长加工刀具的使用寿命。
[0099]另外，将该喷嘴运用于金属工件的加工装置时，能将压缩空气流放大25倍左右， 平均能减少85%左右的压缩空气消耗量，从而实现输出能力增强25倍以上的效果。它通过 开放的空气线路，能消耗极少的压缩空气而产生强大的喷射气流，大大地减少压缩空气消 耗量，从而实现节能减耗的优异效果。
[0100]由于本实施例提供的喷嘴本体的头部为具有15°至30°的倒角，当急速气体流 出时，由于气体与它流过的喷嘴本体表面之间存在一定的表面摩擦，会导致气流的流速减 慢。而在本实施例中本体头部的圆锥体的曲率很小，依据流体力学中的伯努利原理，气流流 速的减缓会导致该气流被吸附在物体表面上流动。因此，该急速气体在流出间隙结构后的 瞬间，会因为康达效应而调整初始的直线前进，改为沿喷嘴本体头部(即15°至30° )的方 向继续前进。
[0101]如图7所示，将本实施例应用于微量润滑装置后，由于喷嘴本体的内部设有内腔 室的顶部还有一条与喷射孔相通的可以喷射液体的通道，当液体通过液体输入管，经由该 通道从喷射孔内流出的瞬间，被上述因康达效应为改变前进方向的急速气流瞬间包裹，形 成了一个气包油的状态(即、液体或油体处于一种被气体封锁的大颗粒团聚状态)，从而阻 止了常规工艺中往往会出现的液体在流出的瞬间气雾化扩散开来的结果。
[0102]这种情况下喷射出的液体或油品，能精准的喷射到工加工点或加工区域。在这种 情况下，不但能节省油品的损耗、提高工件的加工效率和效果。而且能避免对加工车间工作 的工人身体健康上的安全隐患。此外，由于本实施例是定点滴加式的，摒除了常规车间中，因为使用喷淋式的加工设备，在工件加工的过程和加工完成后，整个加工区域脏乱无序，后续清洁的麻烦，在不影响出液速度的同时，还能避免上述脏乱的后果，还能节省清理成本。
[0103]在本实施例中，将嵌套环的一端设定为与喷嘴本体头部圆锥体的角度一致的倒角，S卩15°至30°。这样的设计能进一步的引导间隙中喷射出气流的方向，强制气流沿喷嘴本体头部的圆锥体表面方向进行。
[0104]在本实施例中，将内腔室的顶部设计为一个角度为100°至120°的锥体，因为有一个斜面的作用，当气体流速过快或者腔室内的气体含量过于饱和的状态下，顶部的斜面能起到一个缓冲的作用。
[0105]在本实施例中，关于喷嘴本体内部的设计时，将底部的内径设定为大于喷嘴本体中部的内径，这样能在其交界位置处形成一限位面，用于阻断气体输入管的前进，并将其限位固定在这个限位面上。这样设计的优点在于，当气体输入管固定于该限位面上后，就不会出现在使用过程中，因操作不当或其他原因导致气管滑入喷嘴本体中部的情况，从而保证了本体系中气体的流畅性和持续性。
[0106]如图7所示，在本实施例中，关于混合室的设计，其目的在于将水和油两种液体进行充分的混合，从而减少了操作工序，降低了成本。通过将两种能喷射出不同液体的液管Lo(进油管)和Lw (进水管)通入内腔室的顶部，一般情况下，在本实施例中，水管的出水量大于油管的出油量，当液体喷射后，由于液管内部压力和混合室顶部压力的双重作用下，出液后即能实现油包水液滴，混合液Lmix能经由喷头从喷射孔喷出混合液。
[0107]此外，混合室上大下小的设计方案，即保证了混合室恰好紧密的安装在内腔室中，又保证了气体流动的流畅性。
[0108]由此可见，将本实施例所提供的喷嘴安装于微量润滑装置中后，利用压力气体对金属加工部位达到风冷的目的，同时利用本装置放大后的气体混合水和润滑油成油包水液滴后对加工部位进行准确定点润滑，解决了现有微量润滑中气体耗费大的问题，解决了液体混合的问题，同时节约了电源，并具有节约润滑油和更环保的特点。
[0109]此外，多处倒角或夹角空间的设计能放大本实施例的实用效果，使本实施例涉及的装置更为优良。
【权利要求】
1.一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，包括喷嘴本体、嵌套环和混合室，其特征在于， 所述喷嘴本体包括头部、中部和底部；所述喷嘴本体的头部为圆锥体，顶端设有喷射孔；所述喷嘴本体的中部为圆柱体，柱体上均匀的设置有至少两个气孔；所述喷嘴本体的底部为螺纹结构；所述嵌套环与所述喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构；其中，所述喷嘴本体的内部设有一顶部为锥体的内腔室；所述混合室设于内腔室中，对应于喷嘴本体中部的位置；所述内腔室的顶部还有一条与喷射孔相通的流体通道。
2.如权利要求1所述的一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，其特征在于:所述嵌套环 的长度不大于喷嘴本体的中部，能完全遮盖气孔。
3.如权利要求1所述的一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，其特征在于:所述嵌套环 的一端为呈锐角的倒角。
4.如权利要求1所述的一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，其特征在于:所述圆锥体 刨面的夹角为锐角。
5.如权利要求1所述的一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，其特征在于:所述内腔室 顶部刨面的夹角为钝角。
6.如权利要求1至5中任一所述的一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，其特征在于: 所述混合室为中空结构，分为顶部、中部和底部；所述混合室的顶部对应于内腔室的顶部，外径小于混合室的中部；所述混合室的中部与其对应的内腔室形成紧密结构；所述混合室的底部外径小于混合室的中部；其中，所述混合室的顶部与流体通道相对应的位置设有一个喷头孔；所述混合室的底部设有至少两个流体输入孔。
7.如权利要求6所述的一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，其特征在于，所述喷头孔 上还设有一个喷头；所述喷头的大小形状与流体通道相匹配，紧密的固定于流体通道中。
8.如权利要求6所述的一种嵌套式水、油和气三相混合喷嘴，其特征在于，所述嵌套环 与所述喷嘴本体的中部相匹配的形成间隙结构，其间隙为:为0.05_至0.2_。
9.一种包含如权利要求8所述喷嘴的喷嘴系统，其特征在于，还包括一个气液输入机 构，气液输入机构由气体输入管和至少两根的液体输入管组成；所述混合室与内腔室贴合 的位置还设有一个垫圈；其中，所述气体输入管固定于喷嘴本体的内部；所述液体输入管的管径小于气体输入管，管径的大小与流体输入孔相匹配。
10.一种如权利要求9所述喷嘴系统，其特征在于:所述喷嘴本体底部的内径大于喷嘴 本体中部的内径，在其交界位置处设有一限位面；所述气体输入管固定于限位面上。
【文档编号】B05B7/24GK103522118SQ201310450410
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】李刚, 吴启东, 张乃庆 申请人:上海金兆节能科技有限公司