[实用新型]一种用于金属加工的超临界二氧化碳复合雾化喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型属于金属加工技术领域，具体涉及一种用于金属加工的超临界二氧化碳复合雾化喷嘴。

背景技术

金属加工液(MWF)在多种金属加工过程(金属加工过程的一些非限制性实例包括切削过程、成型过程等)期间润滑和冷却金属并且对适当的加工功能有用。具体地，MWF增加工具寿命，大大确保适当的表面光洁度，允许更快的制造率并降低机械加工期间的能量消耗。金属加工液通常是油包水乳状液，其中油润滑切削带，而水冷却切削带。然而，油与水的混合物有可能使MWF造成环境问题和职业健康问题。这可能归咎于(至少部分如此)可以在这些流体内聚集的金属、有机成分和微生物，和在机械加工过程中极过量地喷射这些液体时可能形成的气溶胶。可以由这些油溶液形成的气溶胶降低车间内的空气质量并且在某些情况下可能潜在地对工人造成急性和/或慢性皮肤影响及肺影响。油包水乳状液容易因微生物侵袭和硬水离子聚集而随时间出现质量下降，这可能造成废弃物处理问题，尤其当混合物含有有毒添加剂时。因此当MEF达到最终使用寿命时，它们可以变成有害废弃物。如果可以使用除水以外的其它溶剂提供最小量的润滑作用，则可以基本消除与MWF有关的诸多环境问题及健康问题。

因此，理想的是使用非水溶剂提供最小必需量的金属加工润滑作用。这样的替代性溶剂可以有利地减少或消除与水基MWF有关的问题，并且因此减少或消除对传统MWF维护系统或处理系统如泵和分离系统的需要。另外，送递最小量的润滑可以保护资源，维持更一致的高质量加工操作，并减少使用寿命周期排放，与此同时大大有助于消除潜在的与传统水基MWF有关的健康风险和变质问题。

本实用新型的有益效果在于，能够改善金属加工的效率和回收、减少为制造产品所需要的原材料的量；能够避免使用辅助的金属加工液添加剂如螯合剂，这些添加剂可带来处理问题；与多种传统和非传统的基础油相容，如有高度氧化稳定性、耐久性和再利用可能性的氟化油及表面活性剂、相对于石油替代物而言使用寿命周期负担较小的植物油和具有表面活性剂的石油基油。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于金属加工的超临界二氧化碳复合雾化喷嘴，能够改善金属加工的效率和回收、减少为制造产品所需要的原材料的量，与多种传统和非传统的基础油相容，是金属加工润滑的有效手段。

本实用新型的技术方案为：一种用于金属加工的超临界二氧化碳复合雾化喷嘴，其特征在于，包括雾化器，所述雾化器内部设有进水管、进油管、二氧化碳管道、压缩空气管道，所述雾化器连接有气管，所述气管与压缩空气管道连通，所述进水管、进油管、二氧化碳管道平行设于所述气管内部，所述气管末端设有喷嘴，所述进水管、进油管、二氧化碳管道的末端均设于所述喷嘴处。

进一步的，所述喷嘴的水平截面为矩形与等腰梯形的组合。

进一步的，所述喷嘴的前端喷孔直径为0.1-0.25mm。优选的，气管前端喷嘴的喷孔直径在0.15mm，是为了更好的保持管道压力。

进一步的，所述压缩空气管道连接有脉冲阀。

进一步的，所述压缩空气管道外部设有保温层。

进一步的，所述保温层设有发热丝。本实用新型中设置的加热丝，是为了给管道加热保温，以达到超临界二氧化碳状态。

进一步的，所述二氧化碳管道连接有高压二氧化碳源。

进一步的，所述进水管设有水量调节阀。

进一步的，所述进油管设有油量调节阀，所述进油管连接有油泵。

本实用新型中，雾化器有四个入口，水，油，超临界二氧化碳，气，一个作用是作为固定块固定聚拢这些管道，另一个作用是雾化器上有水调节阀，可以方便的调节水的流量，因为要想达到Oil on Water油包水的效果，水的流量要控制，这个水调节阀离喷头出口近，可以一边调，一边观察雾滴的效果，以调到合适比例。

特别的，本实用新型中，油进来时，已经被油泵雾化了，油泵上有一个调节阀，可以调节油量的大小。

压缩空气分两路进来，一个是一直在吹气，将水吹散雾化，并将油水雾吹到刀具上；另一路由一个时间脉冲阀控制，偶尔大气吹一下，可以将超临界二氧化碳喷管前端的冰块吹掉，以免冰块阻挡超临界二氧化碳出口。