本发明涉及了一种气雾喷嘴，涉及气液雾化领域，具体涉及一种气流约束降气雾喷嘴。
背景技术：
1、常用的喷雾制作方法是气动雾化，将气流和液体汇集在同轴的两根管道中，由中心管道输送液体，外层的管道输送气体，采用高压气体加强液体周围的气流的流动，使其液体相互接触产生振动、摩擦，使液体破碎为细小液滴后，在喷嘴处将液滴雾化并喷出。在工业生产中常用这种方式来实现冷却液或润滑液的定向输送。
2、喷嘴的主要功能是实现液体的雾化，因此现有的喷嘴在设计过程中往往只考虑雾化效果、喷射距离等技术指标，但是喷嘴也将产生大量的气雾颗粒弥散在空气中，污染环境。虽然目前已经出现了多种降气雾喷嘴，如一种气流约束型细微气雾喷嘴装置，该发明喷嘴套内置弹性支架，支架设有雾化锥，高压气流携带润滑油撞击雾化锥，雾化锥和弹性支架发生高频震荡，产生气雾并从喷雾口喷出，外高压气孔连接内高压气孔沿平行于喷嘴轴线方向喷射高压气体，达到约束气流降低气雾的目的。雾化喷嘴的一种气流约束同心结构，该发明包括连接管头和开有径向孔的锥形喷嘴套，锥尖段的孔内配合安装设有径向孔的喷嘴主体，连接管头有径向阶梯孔，喷嘴主体和连接管头中间安装喷嘴管，喷嘴主体的配合段与喷嘴套的内端面之间形成排气槽，排气槽喷出高压气体达到约束气流降低气雾的目的。
3、目前均绕喷嘴主体轴线圆周按等间距设置排气孔槽达到约束气流降低气雾目的，且排气孔距喷嘴口有一定轴向距离，这对液滴径向扩散的约束效果不够好，同时使结构更加复杂且不易加工，成本也有所提高，所以需要一种更加简单、经济的方式来降低气雾浓度。
技术实现思路
1、为了解决背景技术中存在的问题，本发明所提供一种气流约束降气雾喷嘴。
2、本发明采用的技术方案是：
3、本发明的气流约束降气雾喷嘴包括输气组件、基座、喷嘴头和输液组件，输气组件、基座和喷嘴头沿气液输送方向依次布置并连通，输气组件的一端和喷嘴头的一端套装在基座的两端，输气组件的另一端作为进气口并连通外部供气设备，喷嘴头的另一端作为气雾出口；输液组件同轴套装在输气组件、基座和喷嘴头的内部，输液组件一端的进液口位于输气组件的进气口处并连通外部进液设备，输液组件另一端的出液口位于喷嘴头的气雾出口处；喷嘴头的气雾出口处开设有用于气流通过并约束喷嘴头喷射出的气雾方向的喷嘴头环形腔，输液组件的出液口位于喷嘴头环形腔的中心位置处。
4、所述的基座和喷嘴头均为中空的圆柱状体，喷嘴头的一端的内侧面通过喷嘴头基座连接螺纹同轴螺纹套装在基座的一端的外侧面的基座喷嘴头连接螺纹上；喷嘴头的另一端的喷嘴头端面开设有直径小于喷嘴头的一端内径的阶梯通孔作为气雾出口，阶梯通孔的直径自喷嘴头的一端向另一端逐渐减小，喷嘴头的外壁面和阶梯通孔之间开设有和喷嘴头同轴的喷嘴头环形腔，阶梯通孔靠近基座的一端的外侧面通过若干连接块连接至喷嘴头的内壁面；输液组件的气雾出口的一端同轴位于阶梯通孔中；气流进入喷嘴头后经过各个连接块之间的空隙处进入喷嘴头环形腔并流出喷嘴头形成环形气墙，气流进入喷嘴头后还经过输液组件和阶梯通孔之间的缝隙中流出并和输液组件喷出的流体结合形成气雾，最终气雾被约束在环形气墙中喷出。
5、所述的输液组件包括喷嘴芯和输液管，输液管的出口端套装在喷嘴芯的进口端的喷嘴芯连接头上并位于基座的内部中心轴处，输液管的进口端同轴位于输气组件的进气口内部中心轴处并连通外部供液设备，喷嘴芯的出口端同轴位于喷嘴头的气雾出口处的阶梯通孔内部中心轴处；基座的内部中间通过若干基座侧翼板连接有安装块，安装块的中心开设有和基座同轴的基座喷嘴芯固定孔，喷嘴芯靠近自身进口端一侧的外周面通过喷嘴芯基座连接螺纹螺纹套装在安装块的基座喷嘴芯固定孔中。
6、喷嘴芯的喷嘴芯主体的外侧周面还设有环形的喷嘴芯凸台，喷嘴芯基座连接螺纹位于喷嘴芯凸台和喷嘴芯连接头之间。
7、所述的输液管的外侧面和输气组件的内侧面间存在间隙，喷嘴芯的外侧面和基座、喷嘴头及其阶梯通孔的内侧面间存在间隙。
8、所述的喷嘴芯的出口端的喷嘴芯端面的外周面沿周向均匀间隔开设有若干喷嘴芯沟槽。
9、所述的输气组件包括若干输气管，每个输气管的出口端同轴密封套装在下一个输气管的进口端上，基座的另一端设有和自身中心轴同轴的基座连接头，最后一个输气管的出口端同轴密封套装在基座的基座连接头上，第一个输气管的进口端作为喷嘴的进气口并连通外部供气设备，输液管的进口端位于第一个输气管的进口端内部中心轴处。输气管的两端和基座连接头为大鼓状的中空扁圆形。
10、喷嘴的雾化锥角大和射流速度快是气雾浓度高的主要原因，因此可以通过改变雾化锥角和射流速度来达到降低气雾浓度的目的。切削气雾产生的主要分为两个部分。第一部分气雾是由机械作用产生的，分为喷嘴雾化和液滴撞击雾化。喷嘴雾化是切削液在喷嘴口处与压缩气体剧烈混合被雾化成细小的气雾颗粒，随高速气体喷出，弥散悬浮在空气中。液滴撞击雾化是雾化后具有一定速度的切削液滴撞击到刀具与工件表面，飞溅形成细小的气雾颗粒悬浮在空气中。第二部分气雾是气化冷凝产生的，粘附在刀具和工件上的切削液滴在切削过程中产生的摩擦热作用下沸腾气化形成蒸气，蒸气与空气中的粉尘、细小的切屑颗粒等相结合，凝结形成气雾。由于气化冷凝难以避免，因此切削气雾的降低可以从机械作用方面入手，即降低喷嘴雾化和液滴撞击雾化产生的气雾。因为喷嘴雾化产生的液滴在喷嘴径向具备一定的移动速度，所以可以通过一种方法减少液滴径向移动，以降低气雾浓度。研究发现，增大液滴的轴向速度能在一定距离内缩短液滴径向移动距离，减小在径向方向上的扩散，从而减少气雾。
11、本发明设计了一种对喷嘴头进行改进的降气雾喷嘴，通过在喷嘴气流通道外增设一个环形腔，将一部分的主路气流分流到环形腔中，环形腔中喷出的约束气流能够增大液滴的轴向速度，使其沿着轴向方向运动，从而起到了约束液滴的作用，减小了液滴在径向方向上的飘散，降低了雾化锥角，达到降低气雾的目的。同时，增设环形腔能够降低喷嘴射流轴线速度，减少液滴撞击到刀具与工件表面后飞溅形成细小的气雾颗粒数量，降低了气雾浓度。
12、本发明的有益效果是：
13、本发明对喷嘴结构进行改进以实现降低喷嘴喷出的气雾浓度，通过在喷嘴气流通道外增设一个环形腔，将一部分主路气流分流到环形腔中，环形腔中喷出的气流将对主路雾化形成的液滴起约束作用，从而减小雾化锥角和液滴的径向扩散，达到降低喷嘴扩散到空气中气雾浓度的目的。本发明不需要增加额外设备，仅对喷嘴本身的结构进行改变，可适用于多种喷嘴或不便于增加其他设备的喷嘴，同时喷嘴的制造工艺改动较小，具有简单、经济的特点。本发明的喷嘴对采用气体作为载体喷射液滴的喷嘴的气雾浓度降低具有积极作用。
1.一种气流约束降气雾喷嘴，其特征在于：包括输气组件、基座(11)、喷嘴头(12)和输液组件，输气组件、基座(11)和喷嘴头(12)沿气液输送方向依次布置并连通，输气组件的一端和喷嘴头(12)的一端套装在基座(11)的两端，输气组件的另一端作为进气口并连通外部供气设备，喷嘴头(12)的另一端作为气雾出口；输液组件同轴套装在输气组件、基座(11)和喷嘴头(12)的内部，输液组件一端的进液口位于输气组件的进气口处并连通外部进液设备，输液组件另一端的出液口位于喷嘴头(12)的气雾出口处；喷嘴头(12)的气雾出口处开设有用于气流通过并约束喷嘴头(12)喷射出的气雾方向的喷嘴头环形腔(122)，输液组件的出液口位于喷嘴头环形腔(122)的中心位置处。
2.根据权利要求1所述的气流约束降气雾喷嘴，其特征在于：所述的基座(11)和喷嘴头(12)均为中空的圆柱状体，喷嘴头(12)的一端的内侧面同轴螺纹套装在基座(11)的一端的外侧面上；喷嘴头(12)的另一端的喷嘴头端面(123)开设有直径小于喷嘴头(12)的一端内径的阶梯通孔作为气雾出口，喷嘴头(12)的外壁面和阶梯通孔之间开设有和喷嘴头(12)同轴的喷嘴头环形腔(122)，阶梯通孔靠近基座(11)的一端的外侧面通过若干连接块连接至喷嘴头(12)的内壁面；输液组件的气雾出口的一端同轴位于阶梯通孔中；气流进入喷嘴头(12)后经过各个连接块之间的空隙处进入喷嘴头环形腔(122)并流出喷嘴头(12)形成环形气墙，气流进入喷嘴头(12)后还经过输液组件和阶梯通孔之间的缝隙中流出并和输液组件喷出的流体结合形成气雾，最终气雾被约束在环形气墙中喷出。
3.根据权利要求2所述的气流约束降气雾喷嘴，其特征在于：所述的输液组件包括喷嘴芯(13)和输液管(15)，输液管(15)的出口端套装在喷嘴芯(13)的进口端的喷嘴芯连接头(131)上并位于基座(11)的内部中心轴处，输液管(15)的进口端同轴位于输气组件的进气口内部中心轴处并连通外部供液设备，喷嘴芯(13)的出口端同轴位于喷嘴头(12)的气雾出口处的阶梯通孔内部中心轴处；基座(11)的内部中间通过若干基座侧翼板(113)连接有安装块，安装块的中心开设有和基座(11)同轴的基座喷嘴芯固定孔(112)，喷嘴芯(13)靠近自身进口端一侧的外周面螺纹套装在安装块的基座喷嘴芯固定孔(112)中。
4.根据权利要求3所述的气流约束降气雾喷嘴，其特征在于：所述的输液管(15)的外侧面和输气组件的内侧面间存在间隙，喷嘴芯(13)的外侧面和基座(11)、喷嘴头(12)及其阶梯通孔的内侧面间存在间隙。
5.根据权利要求3所述的气流约束降气雾喷嘴，其特征在于：所述的喷嘴芯(13)的出口端的外周面沿周向均匀间隔开设有若干喷嘴芯沟槽(136)。
6.根据权利要求3所述的气流约束降气雾喷嘴，其特征在于：所述的输气组件包括若干输气管(14)，每个输气管(14)的出口端同轴密封套装在下一个输气管(14)的进口端上，基座(11)的另一端设有和自身中心轴同轴的基座连接头(111)，最后一个输气管(14)的出口端同轴密封套装在基座(11)的基座连接头(111)上，第一个输气管(14)的进口端作为喷嘴的进气口并连通外部供气设备，输液管(15)的进口端位于第一个输气管(14)的进口端内部中心轴处。
