[發明專利]一種用于低溫微量潤滑切削的防霜化噴嘴

有效

• 申請號: 201410462147.2
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104174521A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 熊偉強;唐凱
• 申請（專利權）人: 東莞市安默琳節能環保技術有限公司
• 主分類號: B05B7/04
• 分類號: B05B7/04;B05B7/24
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明涉及一種用于低溫微量潤滑切削的防霜化噴嘴，在極低冷風中混入微量潤滑油，經此噴嘴噴出可有效防止噴嘴處霜化結冰現象的發生，屬于綠色高效的準干式切削技術領域。

背景技術

低溫微量潤滑技術是將低溫壓縮空氣與微量潤滑油霧混合后，噴射至加工區域，對加工區實施冷卻和潤滑的一種新型準干式切削技術。高壓高速流動的低溫冷風氣流一方面可帶動微量潤滑油更好的噴向加工區，并在加工區表面形成潤滑膜，有效減小刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，降低切削力，高速流動的氣體也可使排屑更加順暢；另一方面由于低溫冷風具有極低的溫度，可以顯著均勻地降低加工區、刀具及工件的溫度，利用材料的低溫脆性，使其在韌度降低、延性減小的情況下完成切屑與工件的分離，有效地抑制刀具磨損，提高刀具耐用度，改善已加工表面的加工質量。

?在低溫微量潤滑技術中，其技術難點在于低溫冷風和微量潤滑油的匹配以及采用怎樣的噴嘴進行低溫冷風和潤滑油霧的噴射。潤滑油的潤滑特性與其所在環境下的溫度有很大關系，溫度過高會使得潤滑油失去其潤滑性能。采取何種噴嘴進行低溫冷風和潤滑油霧的噴射，才能更好的使低溫微量潤滑油霧噴向加工區域，并發揮低溫冷風的冷卻作用和微量潤滑油霧的潤滑特性，這些都與所使用的噴嘴結構有很大關系。

?在一般低溫冷風噴嘴中，其結構都為直通式的管，即低溫冷風與油分別通過不同管路被送同一噴嘴內部充分混合，再經噴嘴噴向加工區域。該方式對微量潤滑油的耐低溫性能要求極高，當采用一般的微量潤滑油時，極低溫度的冷風與油霧混合后，使得油霧中的油顆粒極易在噴嘴內部凝固甚至結冰，從而造成噴嘴管道以及噴頭處阻塞，使得在切削過程中混有油霧的冷風很難從噴嘴噴出。另一種低溫微量潤滑技術噴射方法是異管噴射，即低溫冷風和油霧在各自的傳輸管道末端分別接上噴嘴，兩個噴嘴同一時間分別向加工區域噴射冷風和油霧。這一噴射方式的優點是對所用微量潤滑油的耐低溫性能要求不高，可以采用普通油劑，缺點是安裝調整非常不便,而且冷風和油無法進行充分混合,而且風量大的一方會把風量小的吹離加工區，加工效果不夠理想。

?不管采用何種噴射方式，以上所述的噴嘴結構都有一個不可避免的缺點，即噴嘴外表面以及噴嘴冷風出口邊緣部位極易結霜并生成厚厚的冰層包裹住噴嘴外壁以及噴嘴邊緣部位。這種噴嘴在使用過程中，由于極低的溫度使得整個噴嘴表面溫度極低，外界空氣中的水分極易在噴嘴外表面以及噴嘴邊緣凝結并霜化結冰，隨著冷風的持續通過噴出，不斷凝結的小水珠霜化結冰后會在噴嘴外表面和噴嘴出口邊緣部位形成一層厚厚的冰層，這不僅會使得噴嘴出口出現嚴重堵塞現象，使得混有微量潤滑油的低溫冷風很難從噴嘴噴出，還會由于小水珠的不斷霜化結冰大大增加噴嘴的重量，導致噴管由于重力向下伸直，最導致冷風油霧的噴射方向改變而無法精準流向加工區。

在現有低溫冷風設備中，冷量與壓縮空氣量有關,即所需的冷量越多，所需要的壓縮空氣量也越大。一般直通式的噴嘴，其出口處氣流沒有進行合理的配置，使得噴嘴在噴出較大量的低溫冷風氣體時，會產生很大噪音，這一缺點在很大程度上限制了低溫微量潤滑技術的推廣和運用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種用于低溫微量潤滑切削的防霜化噴嘴，該噴嘴能有效防止噴嘴外表面以及噴嘴出口邊緣部位出現霜化現象，實現低溫冷風和微量油霧的同管噴射的同時，最大程度上降低低溫冷風的能量的損失，且噴嘴出口的噪音較小。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種用于低溫微量潤滑切削的防霜化噴嘴，包括噴嘴本體和噴嘴套管，噴嘴本體包括依次連通的固定部、桿部和噴射部，固定部設置有第一螺紋接口，桿部的底部設置有與噴嘴套管連接的外螺紋，噴射部的頂端開設有噴射孔，噴射孔內設置有氣體分流器；所述噴嘴套管包括一體成型的套管底部、套管中部和套管導流錐部，套管底部設置有與外螺紋配合使用的第二螺紋接口，所述噴嘴本體與所述噴嘴套管螺接組成具有雙壁結構的防霜化噴嘴，所述套管底部的側壁設置有與第二螺紋接口連通的氣孔螺紋接口，所述套管導流錐部的內壁與所述噴射部的外壁之間形成有間隙結構。

其中，所述噴射孔的氣流出口長度比所述套管導流錐部的氣流出口長度短3-10mm。

其中，所述噴射部包括一體成型的加強部、圓柱部和薄壁導流錐部，所述氣體分流器與所述薄壁導流錐部的內壁過盈配合，所述加強部的底部與所述桿部連接，所述加強部的外壁設置有四個凹槽，相鄰兩個凹槽之間形成有棱邊，四個棱邊的外壁分別與所述噴嘴套管的內壁相抵。

其中，所述噴嘴本體、所述噴嘴套管的內、外表面均噴涂有隔熱涂層。