[發(fā)明專利]一種多通道低溫噴嘴

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010200404.7
• 申請(qǐng)日: 2010-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN101920229A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華;陳曦;楊愛玲;劉穎;蔡宇琳;趙歡歡;姚俊;黃海濤;朱黛茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B05B1/34
• 分類號(hào): B05B1/34;B05B1/30
• 代理公司: 上海東創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種干式微量潤(rùn)滑磨削加工中工件的冷卻裝置，具體涉及一種多通道低溫噴嘴。

背景技術(shù)

低溫噴嘴屬于磨削加工中工件冷卻裝置的部件之一，是該裝置的末端設(shè)備，它的結(jié)構(gòu)決定了低溫冷風(fēng)氣流的分布，并且對(duì)磨削過程的冷卻起著關(guān)鍵的作用。由于噴嘴使用了壓縮低溫氣體，低溫噴嘴噴出的高速低溫氣流沖擊到工件表面上會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的噪聲，常會(huì)有惱人的高頻刺耳的“嗤嗤”聲，其噪音可超過100dB，這種噪音可嚴(yán)重?fù)p害聽力，必須采用特殊設(shè)計(jì)使得噪音低于85dB。這種噪音是由于氣體出口處的氣體渦流產(chǎn)生的，其強(qiáng)度由噴嘴的噴口形狀和氣體壓力決定。這意味著：如果需要更好和更強(qiáng)的氣流，則對(duì)人有害的噪音也會(huì)越大，氣體消耗、成本也就越高。因此噪聲污染是低溫噴嘴應(yīng)用中存在的重大問題。

專利文獻(xiàn)1：一種低噪聲氣動(dòng)噴嘴(200610089623.6號(hào)公報(bào))的特點(diǎn)在于：氣體通過微通道垂直流入主氣道，氣源由主氣道和微通道分別進(jìn)入噴嘴，其存在的主要缺點(diǎn)是，容易對(duì)主氣流產(chǎn)生剪切應(yīng)力，從而破壞流場(chǎng)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種多通道低溫噴嘴，其目的在于克服現(xiàn)有低溫噴嘴存在的噪聲大，或者采用氣體通過微通道垂直流入主氣道，破壞流場(chǎng)的穩(wěn)定性的弊端，本發(fā)明微通道直接從漸縮通道通向噴嘴腔，在噴嘴腔壁上設(shè)有周向旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)圓環(huán)。流入噴嘴腔的流量可以通過圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，改變噴射射流的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，從而根據(jù)需要減少射流剪切層中的大尺度渦結(jié)構(gòu)，使得微通道中產(chǎn)生的噪聲波與主噴嘴產(chǎn)生的噪聲波疊加，通過調(diào)節(jié)微通道的流量從而達(dá)到降低噪聲的目的。

一種多通道低溫噴嘴，包括噴嘴主體和噴嘴，噴嘴主體內(nèi)設(shè)置有主通氣道，其特征在于：所述的主通氣道的前端為漸縮通道，漸縮通道上至少設(shè)置有兩個(gè)微通道，所述的微通道進(jìn)氣口設(shè)在漸縮通道壁上，與漸縮通道連通；出氣口與噴嘴腔連通，噴嘴腔內(nèi)壁通過內(nèi)、外螺紋與調(diào)節(jié)圓環(huán)連接，所述的調(diào)節(jié)圓環(huán)上設(shè)置通孔，該通孔與微通道出氣口連通且直徑相等。

所述的各微通道沿漸縮通道環(huán)周均勻布置，各微通道進(jìn)氣口均設(shè)置在與漸縮通道中軸線?垂直的同一截面上，出氣口均設(shè)置在與噴嘴中軸線垂直的同一截面上。

所述的調(diào)節(jié)圓環(huán)末端伸出噴嘴腔，用于手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)圓環(huán)，可以改變微通道出氣口的大小，以調(diào)節(jié)出氣量，降低噪音。當(dāng)調(diào)節(jié)圓環(huán)上的通孔與微通道出氣口完全重合時(shí)，微通道氣體可達(dá)到最大流量。

本發(fā)明微通道直接從漸縮通道通向噴嘴腔，在噴嘴腔壁上設(shè)有周向旋轉(zhuǎn)的可調(diào)節(jié)圓環(huán)；流入噴嘴腔的流量可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)圓環(huán)，改變微通道出氣口的大小，達(dá)到改變噴射射流的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，從而根據(jù)需要減少射流剪切層中的大尺度渦結(jié)構(gòu)，使得微通道中產(chǎn)生的噪聲波與噴嘴產(chǎn)生的噪聲波疊加，調(diào)節(jié)微通道的流量從而達(dá)到降低噪聲的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明多通道低溫噴嘴實(shí)施例的主剖面圖；

圖2為圖1的右視圖；

圖3為微通道流量與噪音之間的關(guān)系示意圖。

1、主通氣道；2、噴嘴主體；3、微通道；4、噴嘴腔；5、噴嘴；6、調(diào)節(jié)圓環(huán)；7、漸縮通道；8、螺紋。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明將通過旋轉(zhuǎn)圓環(huán)壁，調(diào)整微通道出氣口的大小，降低噴嘴出口的噪音。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施方式。

一種多通道低噪音噴嘴，如圖1所示。包括噴嘴主體2和噴嘴5，噴嘴主體2內(nèi)設(shè)置有主通氣道1，其特征在于：所述的主通氣道1的前端為漸縮通道7，漸縮通道7上設(shè)置有六個(gè)微通道3，如圖2所示。所述的各微通道3進(jìn)氣口設(shè)置在與漸縮通道中軸線垂直的同一截面上，與漸縮通道7連通；出氣口均設(shè)置在與噴嘴中軸線垂直的同一截面上，與噴嘴腔4連通，噴嘴腔內(nèi)壁通過內(nèi)、外螺紋與調(diào)節(jié)圓環(huán)6連接，所述的調(diào)節(jié)圓環(huán)上設(shè)置通孔，該通孔與微通道出氣口連通且直徑相等。所述的調(diào)節(jié)圓環(huán)6末端伸出噴嘴腔4，用于手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)圓環(huán)6，可以改變微通道3出氣口的大小，以調(diào)節(jié)出氣量，降低噪音。當(dāng)調(diào)節(jié)圓環(huán)6上的通孔與微通道出氣口完全重合時(shí)，微通道氣體可達(dá)到最大流量。

一、氣體流向：氣源進(jìn)來的氣體先流經(jīng)主通氣道1，在主通氣道的漸縮通道7內(nèi)，少量氣體流入微通道3，在噴嘴腔4兩股氣體再次匯合，微通道3內(nèi)的少量氣體對(duì)主通氣道1內(nèi)的氣?體氣流進(jìn)行干涉，達(dá)到降低噪音的效果。

二、微通道的調(diào)節(jié)：微通道3的可調(diào)節(jié)是為了適應(yīng)不同種類的氣體、氣液兩相流和液體而設(shè)計(jì)的。在使用時(shí)，選用適當(dāng)?shù)膲毫Υ笮。谠O(shè)備可工作的情況下盡量降低壓力，再通過分貝儀的檢測(cè)，對(duì)微通道3的調(diào)節(jié)圓環(huán)6進(jìn)行微量的調(diào)節(jié)，已達(dá)到最好的降低噪音的效果。使用時(shí)，將主通氣道1與氣源連接，氣體從主通氣道1入口進(jìn)入噴嘴5，同時(shí)微量氣體在通過漸縮通道7時(shí)進(jìn)入微通道3。兩股氣流在噴嘴腔4內(nèi)混合，可以通過調(diào)節(jié)圓環(huán)6調(diào)節(jié)微通道3內(nèi)氣體的流量及流速，微通道3內(nèi)產(chǎn)生的氣流可以有效的降低射流的噪音。如在實(shí)驗(yàn)中，主氣流的壓力為0.4MPa時(shí)，同一結(jié)構(gòu)的沒有微通道噴嘴的噪聲為90dB，然而通過微通道的調(diào)節(jié)可以有效的降低噴嘴的噪聲，如圖3所示，當(dāng)微通道的流量占總流量的8％左右時(shí)，噪聲可以降到65dB之下。由于微通道3尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于噴嘴5的尺寸，因此耗氣量比較小，但降低噪聲的效果比較明顯。