專利名稱：實(shí)心錐形噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種包括殼體和旋流插入件的實(shí)心錐形噴嘴，其中殼體具有包括出口孔的出口腔，且其中出口腔設(shè)置在旋流插入件的下游。
背景技術(shù)：
為了產(chǎn)生錐形射流，所需的是促使流在噴嘴出ロ孔的上游旋轉(zhuǎn)。這是通過(guò)將待噴射的流體引導(dǎo)穿過(guò)旋流插入件中的至少ー個(gè)旋流通道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。流體在離開(kāi)旋流通道時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致出口腔中的壓カ梯度，其中靜壓カ從出口腔的壁部朝出口腔的中心或出口腔的旋轉(zhuǎn)軸線減小。如果出口腔中心處且因此旋轉(zhuǎn)軸線區(qū)域中的靜壓カ太低，則其導(dǎo)致中空錐形射流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的實(shí)心錐形噴嘴。為此，本發(fā)明提供了ー種包括殼體和旋流插入件的實(shí)心錐形噴嘴，其中殼體具有包括出口孔的出口腔，且出口腔設(shè)置在旋流插入件的下游，其中旋流插入件在其外周上具有至少ー個(gè)旋流通道，旋流通道在旋流部分中螺旋地或相對(duì)于旋流插入件的縱向中心軸線成一角度延伸，而在從旋流部分端部延伸至旋流通道下游端的出口部分中沿軸向方向延伸。令人驚訝的是，借助于本發(fā)明，有可能借助于至少ー個(gè)旋流通道的沿軸向延伸的出口部分來(lái)影響出口腔內(nèi)的壓カ梯度，使得實(shí)現(xiàn)實(shí)心錐形射流。出口部分的長(zhǎng)度可用作影響實(shí)心錐形射流內(nèi)的流體分布的設(shè)計(jì)參數(shù)。例如，出口腔可為半球形的或具有平底部或球形底部的盲孔形式。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，旋流插入件的下游端面設(shè)有凹ロ，凹ロ基本設(shè)置在旋流插入件的中心處且與旋流通道部分地相交。提供這種凹ロ可對(duì)出口腔中的流動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)定性具有決定性的影響。這種凹ロ還可影響出口腔內(nèi)的壓カ梯度，使得可實(shí)現(xiàn)具有均勻的流體分布的實(shí)心錐形射流。凹ロ的深度及其與至少ー個(gè)旋流通道相交的平面構(gòu)成影響噴嘴中的流體分布的設(shè)計(jì)參數(shù)。有利的是，凹ロ在出ロ部分的區(qū)域中與旋流通道相交。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，凹ロ具有平的、彎曲的或錐形的底部。凹ロ底部的形狀可影響噴射的實(shí)心錐形射流。依靠凹ロ的底部以及旋流通道底部的不同形狀，旋流通道與旋流插入件中的凹ロ相交的平面改變，以便可以以此方式來(lái)影響本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的射流圖案。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，兩個(gè)或多個(gè)旋流通道設(shè)置在旋流插入件的外周上。改變旋流通道的數(shù)目也使得有可能影響射流圖案。旋流通道的橫截面可調(diào)整為適合出ロ孔的橫截面，以便實(shí)現(xiàn)較不容易受到扼流效應(yīng)的噴嘴。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，旋流插入件端面中的凹ロ與所有旋流通道部分地相交。
以此方式，在出口腔的中心處以及在出口腔的整個(gè)橫截平面實(shí)現(xiàn)均勻的壓力平衡，以便在產(chǎn)生的實(shí)心錐形射流中能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的流體分布。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，至少ー個(gè)旋流通道在軸向方向上沿開(kāi)始于旋流通道上游進(jìn)入點(diǎn)的入口部分延伸，然后并入旋流部分中，且最終在軸向方向上沿出口部分延伸。以此方式，有可能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴中的減小的流動(dòng)阻力，且尤其是在流體沿軸向方向流入旋流部分中時(shí)，以便穩(wěn)定旋流部分上游的流動(dòng)狀態(tài)。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，旋流通道相對(duì)于旋流插入件的縱向中心軸線的梯度在其旋流部分內(nèi)變化。還有可能的是，以此方式影響本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的射流圖案和流動(dòng)阻力。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，噴嘴的最窄的橫截面由出口孔限定。以此方式，有可能極大地防止旋流通道的扼流效應(yīng)，且提供總體上較不容易受到扼流問(wèn)題的噴嘴。權(quán)利要求和參照附圖的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述中掲示了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。所示的不同實(shí)施例的獨(dú)立特征可按要求與彼此任意地合并，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。


圖I為本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的側(cè)視圖，
圖2為圖I中指出的橫截平面H-H的視圖，
圖3為從上方傾斜地取得的圖I中所示的實(shí)心錐形噴嘴的局部橫截面視圖，
圖4為圖3中所示的實(shí)心錐形噴嘴的側(cè)視圖，
圖5為以分解視圖顯示的圖I中所示的實(shí)心錐形噴嘴的等比例視圖，
圖6為圖5中所示的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的側(cè)視圖，
圖7為從下方傾斜地取得的圖6中所示的旋流插入件的視圖，
圖8為根據(jù)第二實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的側(cè)視圖，
圖9為從下方傾斜地取得的圖8中所示的旋流插入件的視圖，
圖10為根據(jù)第三實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的側(cè)視圖，
圖11為從下方傾斜地取得的圖10中所示的旋流插入件的視圖，
圖12為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的側(cè)視圖，
圖13為從下方傾斜地取得的圖12中所示的旋流插入件的視圖，
圖14為根據(jù)第五實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的側(cè)視圖，
圖15為從下方傾斜地取得的圖14中所示的旋流插入件的視圖，
圖16為根據(jù)第六實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的頂視圖，
圖17為從下方傾斜地取得的圖16中所示的旋流插入件的視圖，
圖18為根據(jù)第七實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的頂視圖，
圖19為從下方傾斜地取得的圖18中所示的旋流插入件的視圖，
圖20為根據(jù)第八實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的頂視圖，
圖21為從下方傾斜地取得的圖20中所示的旋流插入件的視圖，
圖22為從下方取得的圖6中所示的旋流插入件的視圖，圖23為圖22中指出的橫截平面C-C的視圖，
圖24為從下方取得的根據(jù)第九實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的視
圖，
圖25為圖24中指出的橫截平面D-D的視圖，
圖26為從下方取得的根據(jù)第十實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的視
圖，
圖27為圖26中指出的橫截平面E-E的視圖，
圖28為從下方取得的根據(jù)第十一實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的視 圖，
圖29為圖28中指出的橫截平面F-F的視圖，
圖30為用于示出旋流通道橫截面的目的的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的圖解視圖，
圖31為用于示出旋流通道橫截面的目的的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的另ー圖解視圖，
圖32為根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的圖解視
圖，
圖33為從下方取得的圖32中所示的旋流插入件的視圖，
圖34為圖33中指出的橫截平面B-B的視圖，
圖35為圖33中指出的橫截平面A-A的視圖，
圖36為根據(jù)第十三實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的視圖，
圖37為從下方取得的圖36中所示的旋流插入件的視圖，
圖38為圖37中指出的橫截平面D-D的視圖，
圖39為圖37中指出的橫截平面C-C的視圖，
圖40為從下方取得的根據(jù)第十四實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的視
圖，
圖41為從下方取得的根據(jù)第十五實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的視圖，以及
圖42為從下方取得的根據(jù)第十六實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件的視圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴10。實(shí)心錐形噴嘴10具有殼體12，殼體12設(shè)有六邊形輪廓14和螺紋(圖中未示出)，以便使殼體能夠螺接到連接線上。殼體12具有大體上為圓柱的形狀。圖2為圖I中指出的橫截平面H-H的視圖。殼體12具有出口腔16和出ロ孔18。旋流插入件20設(shè)置在殼體12中的出口腔16的上游。旋流插入件20基本上為盤(pán)形，且設(shè)有在其外周上的兩個(gè)旋流通道22，24。在其鄰近出口腔16的端面處，旋流插入件設(shè)有盲孔形式的中心凹ロ 26，其具有平面底部和圓形橫截面。出口腔16在其鄰近旋流插入件20的區(qū)域中為普通圓柱形狀。在普通圓柱部分的下游，出口腔16的橫截面朝出口孔18減小。在該漸縮部分中，出口腔16具有大致半球形的形狀。出口孔18具有 圓形橫截面的第一圓柱部分28，以及該圓柱部分28下游的成錐形地加寬的部分30。圖3在從前方傾斜地取得的視圖中示出了本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴10，其中該實(shí)心錐形噴嘴10示為局部切開(kāi)。第一橫截面部分從殼體10的外周延伸至噴嘴的縱向中心軸線32。第二橫截面部分同樣從殼體12的外周延伸至縱向中心軸線32,但與第一橫截面部分成直角。待噴射的流體沿箭頭34的方向進(jìn)入殼體12中，且然后流過(guò)兩個(gè)旋流通道22，24。旋流插入件20的中心凹ロ 26在直接處于出口腔16上游的其出口區(qū)域中與旋流通道22，24相交。因此，流體可流入凹ロ 26中。另外，圍繞縱向中心軸線32的出口腔16的區(qū)域受到流體壓力，使得可避免出口腔16的邊界區(qū)域與圍繞縱向中心軸線32的區(qū)域之間的過(guò)大壓差。以此方式，可在出口孔18下游實(shí)現(xiàn)具有均勻的流體分布的實(shí)心錐形射流。借助于凹ロ26的深度以及由其與旋流通道22，24相交的平面來(lái)影響出口腔16中的壓カ狀態(tài)且因此影響釋放的射流錐中的流體分布。圖4為圖3中所示的實(shí)心錐形噴嘴10的局部橫截面?zhèn)纫晥D。從該視圖中可分辨出的是，旋流插入件20的凹ロ 26具有平面底部。還可看到的是，殼體12設(shè)有出口腔上游端處的外周肩部36，旋流插入件20抵靠置于外周肩部36上。由此旋流插入件20在殼體12中固定就位。圖5在從前方傾斜地取得的分解視圖中示出了圖I中所示的實(shí)心錐形噴嘴10。旋流插入件20具有普通圓柱盤(pán)的形狀。兩個(gè)旋流通道22，24中的每ー個(gè)均具有入ロ部分38，在入ロ部分38中，旋流通道沿平行于縱向中心軸線32的方向延伸。在流動(dòng)的方向上，入ロ部分38后面是旋流部分40，在旋流部分40中，旋流通道沿與縱向中心軸線32成一角度的方向延伸。然后，出ロ部分42中的每ー個(gè)均在旋流部分40的下游朝旋流插入件20的下游端面延伸，在出ロ部分42中，旋流通道22，24又沿平行于縱向中心軸線32的方向延伸。旋流插入件20中的凹ロ 26在它們的出口部分42中的每ー個(gè)中與旋流通道22，24相交。旋流通道22的形狀可從圖6中所示的側(cè)視圖中清楚地分辨出。沿軸向延伸的入ロ部分38后面是傾斜地或螺旋地延伸的旋流部分40，然后該旋流部分40后面是再次沿軸向延伸的出ロ部分42。在所示的實(shí)施例中，旋流通道22，24借助于球形銑刀產(chǎn)生，以便入口部分38、旋流部分40和出ロ部分42之間的過(guò)渡很平滑，因?yàn)樵撨^(guò)渡由于旋流通道22的橫截面為半圓形的事實(shí)而沿著一曲線。沿軸向方向，即是說(shuō)沿平行于縱向中心軸線32的方向延伸的出ロ部分導(dǎo)致位于旋流通道22的旋流部分40中的流體沿軸向方向至少部分地偏斜到出口部分42中。這導(dǎo)致出口腔16(見(jiàn)圖3)的邊界區(qū)域與圍繞縱向中心軸線32的出口腔16的中心區(qū)域之間的壓カ平衡。因此，獲得了實(shí)心錐形射流。在其出口部分42的區(qū)域中與旋流通道22，24相交的中心凹ロ 26進(jìn)ー步有助于實(shí)現(xiàn)這種壓カ平衡。因此，流體可從旋流通道22，24流入凹ロ 26中，且因此進(jìn)入出口腔16的中心區(qū)域中。這還可有助于實(shí)現(xiàn)具有均勻流體分布的實(shí)心錐形射流。圖7為從下方傾斜地取得的圖6中所示的旋流插入件20的視圖。圖8示出了本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件44。旋流插入件44比圖6中所示的旋流插入件20更長(zhǎng)，且旋流插入件的該增加的長(zhǎng)度導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)入口部分46和細(xì)長(zhǎng)出ロ部分50。旋流插入件44的旋流部分48與圖6中所示的旋流插入件20的旋流部分40一樣長(zhǎng)。旋流插入件44的下游端面54中的中心凹ロ 52基本在出ロ部分50的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸，且與兩個(gè)旋流通道45，47相交。由于沿軸向方向延伸的細(xì)長(zhǎng)入口部分46和沿軸向方向延伸的細(xì)長(zhǎng)出ロ部分50，以及同樣細(xì)長(zhǎng)的中心凹ロ 52，故有可能減小出口腔16的壁部與出口腔16的中心之間的壓差，以便在實(shí)心錐形射流的中心處釋放更多流體。凹ロ 52的橫截面為圓形,且具有平面底部。圖9為從下方傾斜地取得的圖8中所示的旋流插入件 44的視圖。圖10為用于本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件56的側(cè)視圖。旋流插入件56具有兩個(gè)旋流通道60，旋流通道60直接地沿與縱向中心軸線32成一角度的方向從旋流插入件56的上游端面58延伸。因此，旋流通道60不具有沿軸向延伸的入口部分，而是它們僅包括旋流部分62，旋流部分62沿與縱向中心軸線32成一角度的方向延伸，且后面是沿軸向延伸的出口部分64。旋流通道60在其出口部分64的區(qū)域中與旋流插入件56中的中心凹ロ 66相交。圖11為從下方傾斜地取得的旋流插入件56的視圖。除旋流通道60タト，提供了第ニ個(gè)僅部分可見(jiàn)的旋流通道67，其顯示出在其旋流部分的區(qū)域上有與旋流通道60的相同的梯度，因?yàn)槠溲匦鞑迦爰?6的外周延伸。圖12為本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件68的側(cè)視圖。旋流插入件68設(shè)有兩個(gè)旋流通道70，71，其中僅旋流通道70在圖12中所示的示圖中可見(jiàn)。旋流通道70直接地沿與縱向中心軸線成一角度的方向從旋流插入件68的上游端面延伸，以便其旋流部分72始于旋流插入件68的上游端面。該旋流部分72后面是沿軸向延伸的出口部分74，該出口部分74比圖10中所示的旋流插入件56的出口部分64更細(xì)長(zhǎng)。中心凹ロ 76同樣是細(xì)長(zhǎng)的。軸向出口部分74的細(xì)長(zhǎng)和中心凹ロ 76的細(xì)長(zhǎng)或增大的沒(méi)入深度導(dǎo)致出口腔16的壁部與出口腔16的中心區(qū)域之間的較小壓差，且因此在實(shí)心錐形射流的內(nèi)部區(qū)域中釋放更多流體。圖14為本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件80的側(cè)視圖。旋流插入件80設(shè)有兩個(gè)旋流通道82，83，其中僅旋流通道82在圖14中所示的示圖中可見(jiàn)。旋流通道82具有沿軸向延伸的入口部分84、沿與縱向中心軸線成一角度的方向延伸的旋流部分86，以及沿軸向延伸的出口部分88。中心凹ロ 90設(shè)置在旋流插入件的下游端面中，且與旋流插入件80的旋流通道82相交。旋流通道82相對(duì)于縱向中心軸線的梯度在旋流部分86內(nèi)變化。以此方式，可從入口部分84至旋流部分86，以及從旋流部分86至出ロ部分88實(shí)現(xiàn)漸變過(guò)渡。圖15為從下方傾斜地取得的旋流插入件80的視圖。圖16為用于本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件92的頂視圖。旋流插入件92僅具有單個(gè)旋流通道94。以此方式，可最大限度地增大旋流通道94的橫截面，以便實(shí)現(xiàn)不容易受到扼流效應(yīng)的實(shí)心錐形噴嘴。圖17為從下方傾斜地取得的旋流插入件92的視圖。單個(gè)旋流通道94具有沿軸向延伸的入口部分96、沿與縱向中心軸線成一角度的方向延伸的旋流部分98，以及關(guān)于縱向中心軸線沿軸向延伸的出口部分100。在旋流插入件92的下游端面102中，提供了圓形盲孔104形式的中心凹ロ，圓形盲孔104在其出口部分100的區(qū)域中與旋流通道104相交以及在其旋流部分98的區(qū)域中與旋流通道104部分地相交。圖18示出了用于本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件106。旋流插入件106設(shè)有沿直徑方向彼此相対的兩個(gè)旋流通道108，110。圖19為從下方傾斜地取得的旋流插入件106的視圖。圖20為用于本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件112的頂視圖。旋流插入件112設(shè)有三個(gè)旋流通道114，116和118，其分別圍繞旋流插入件112的外周與另ー個(gè)間隔開(kāi)120°角度。圖12為從下方傾斜地取得的旋流插入件112的視圖。圖22至圖29示出了本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件，它們僅在旋流插入件的下游端面中的其相應(yīng)中心凹ロ的形狀方面不同于彼此。·圖22為從下方取得的圖6中所示的旋流插入件20的視圖。除兩個(gè)旋流通道22，24之外，可分辨出圓形橫截面的凹ロ 26。凹ロ 26在直接處于旋流插入件20的下游端面上方的區(qū)域中與旋流通道22，24相交。圖23為圖22中指出的橫截平面C-C的視圖。中心凹ロ 26具有平面底部120，且例如借助于所謂的180度鉆頭產(chǎn)生。如上文所述，凹ロ 26的底部120的深度和形狀形成影響出口腔16內(nèi)的壓カ分布且因此影響出口孔18(見(jiàn)圖16)下游的實(shí)心錐形射流中的流體分布的方式。圖24示出了本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件122。除中心凹ロ 124之外，旋流插入件122與圖20中所示的旋流插入件20相同。凹ロ 124同樣為圓形，且其圓形形狀和直徑與旋流插入件20的凹ロ 26是相同的。不同于旋流插入件20的凹ロ 26的平面底部120，凹ロ 124的底部126為錐形的，如可從圖25中指出的橫截平面D-D的視圖中看到的。因此，例如可借助于具有頂錐角的鉆頭，即，在當(dāng)前實(shí)例中是具有118°頂錐角的鉆頭，在旋流插入件122中產(chǎn)生凹ロ 124。圖26為本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件128的視圖，其僅在中心凹ロ 130形狀方面不同于圖22中所示的旋流插入件20。通過(guò)插入普通圓柱盤(pán)型側(cè)銑刀來(lái)產(chǎn)生旋流插入件128的凹ロ 130。盤(pán)型側(cè)銑刀沿平行于其縱向中心軸線32延伸的方向朝旋流插入件128前移。如可從圖27中清楚地分辨出那樣，由在流動(dòng)方向上的平面向內(nèi)彎曲的表面向中心凹ロ 130賦予底部132。表面的曲率對(duì)應(yīng)于盤(pán)型側(cè)銑刀的外徑的曲率。在所示的實(shí)施例中，凹ロ 130的底部132僅沿ー個(gè)方向彎曲。該底部132的這種形狀由使用普通圓柱形銑刀產(chǎn)生，圓柱形銑刀的外周為平面，且沿平行于旋轉(zhuǎn)軸線的方向延伸。同樣，例如，還有可能使用盤(pán)型側(cè)銑刀，其在平行于旋轉(zhuǎn)軸線的方向上也具有曲率。如可從圖26中看到的那樣，中心凹ロ 130側(cè)向地與旋流通道134，136相交，以便在對(duì)旋流插入件128進(jìn)行使用時(shí)，流體還可從旋流通道流入凹ロ 130中，且因此影響出口腔16中的壓カ分布，且因此還影響噴射的實(shí)心錐形射流中的流體的分布。圖28示出了本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件140。旋流插入件140僅在其中心凹ロ 142的形狀方面與圖22中所示的旋流插入件20不同。通過(guò)沿徑向方向插入和移動(dòng)普通圓柱盤(pán)型側(cè)銑刀來(lái)產(chǎn)生凹ロ 142。由于盤(pán)型側(cè)銑刀的圓柱形狀，如可從圖29中看到的那樣，向凹ロ 142賦予平面底部144。
圖29為圖28中指出的橫截平面F-F的視圖。在旋流插入件140的情況下，中心凹ロ 142的深度制造成相對(duì)較大，以便旋流通道146，148不但在其沿軸向延伸的出ロ部分，而且在其沿與縱向中心軸線成一角度的方向延伸的旋流部分與中心凹ロ 142相交。中心凹ロ的深度和形狀以及凹ロ 144底部的形狀影響出口腔16中的壓カ分布和流體分布，且因此影響由噴嘴噴射的實(shí)心錐形射流中的流體分布。圖30和圖31用于示出旋流通道的各種形狀，且僅為圖解視圖。圖30中所示的旋流插入件150具有兩個(gè)沿直徑方向相對(duì)的旋流通道152，154，其中的每ー個(gè)分別具有半圓形底部156和158。例如，通過(guò)插入和移動(dòng)球形銑刀來(lái)產(chǎn)生旋流通道152，154。圖31圖解地示出了旋流插入件160，其具有圍繞旋流插入件160外周以規(guī)則間隔分布的總共三個(gè)旋流通道162，164，166。各旋流通道162，164，166均具有矩形橫截面，且因此具有平面底部168。例如，通過(guò)插入和移動(dòng)180度的鉆頭或銑刀來(lái)產(chǎn)生旋流通道162,164,166。圖32為包括兩個(gè)旋流通道172，174的旋流插入件170的透視圖。借助于具有圓柱 形狀的盤(pán)型側(cè)銑刀在旋流插入件170的下游端面176中產(chǎn)生兩個(gè)交錯(cuò)的凹ロ 178，180。凹ロ 170，180在旋流插入件170 (也見(jiàn)圖33)的縱向中心軸線182處相交。兩個(gè)凹ロ 178，180中的每ー個(gè)均通過(guò)使圓柱盤(pán)型側(cè)銑刀沿平行于縱向中心軸線182的方向前移進(jìn)入旋流插入件170的端面176中來(lái)產(chǎn)生。借助于凹ロ 178，180在旋流腔中實(shí)現(xiàn)了壓カ平衡。旋流腔與凹ロ 178，180之間的壓力梯度使流體能夠經(jīng)由產(chǎn)生的補(bǔ)償通道流至旋流腔的中心且在該區(qū)域中實(shí)現(xiàn)壓力平衡?？赏ㄟ^(guò)凹ロ 178，180的深度來(lái)影響包括旋流插入件170的實(shí)心錐形噴嘴所噴射的噴射流中的流體分布和該噴射的噴射流的角度，凹ロ 178，180的深度繼而又由縱向中心軸線182方向上的盤(pán)型側(cè)銑刀的沒(méi)入深度確定。還可借助于凹ロ 178，180的寬度，即是說(shuō)與凹ロ 178，180的縱軸線成直角延伸的各凹ロ的尺寸來(lái)影響噴射的噴射流的流體分布和角度，各凹ロ的該尺寸等于圓柱盤(pán)型側(cè)銑刀的厚度。凹ロ 178，180的形狀還可從圖34和圖35中所示的橫截面視圖中分辨出。圖36為本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件190的透視圖。旋流插入件190與圖32中所示的旋流插入件170的不同之處僅在于在旋流插入件190的下游端面196中提供了兩個(gè)交錯(cuò)的凹ロ 192，194。各凹ロ 192，194均為矩形橫截面的通道形式，且所述凹ロ在旋流插入件190的下游端面196中彼此成直角延伸?？赏ㄟ^(guò)使盤(pán)型側(cè)銑刀或180度的銑刀與縱向中心軸線198成直角側(cè)向地且沿平行于端面196的方向移動(dòng)來(lái)產(chǎn)生凹ロ 192，194。凹ロ 192，194在縱向中心軸線198處相交(見(jiàn)圖37)。凹ロ 192，194的形狀還可從圖38和圖39中所示的橫截面視圖中分辨出。如在圖32中所示的旋流插入件170的情況中那樣，借助于兩個(gè)凹ロ 192，194在旋流腔中實(shí)現(xiàn)了壓カ平衡，因?yàn)樾髑慌c兩個(gè)凹ロ 192，194之間的壓差使流體能夠流至旋流腔的中心且在該區(qū)域中實(shí)現(xiàn)壓力平衡。如在圖32中所示的旋流插入件170的情況中那樣，可借助于凹ロ 192，194的深度和寬度來(lái)影響噴射的實(shí)心射流的流體分布和角度。圖40為從下方取得的本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件200的視圖。該圖表示旋流插入件200的下游端面202的視圖，兩個(gè)旋流通道204，206通向旋流插入件200，旋流通道204，206具有與圖32中所示的旋流插入件170的旋流通道172，174相同的設(shè)計(jì)。在下游端面202中，設(shè)置了凹ロ 208，凹ロ 208成形為跨端面202延伸的通道。凹ロ 208不會(huì)與旋流通道204，206相交，而是其以與連結(jié)兩個(gè)旋流通道204，206的線限定的方向成直角來(lái)跨端面202延伸。凹ロ 208的寬度制造成足夠小來(lái)確保凹ロ 208不會(huì)與旋流通道204，206通向端面202的區(qū)域相交。圖41為從下方取得的用于本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件210的視圖。因此，圖41為旋流插入件210的下游端面212的視圖。與圖32中所示的旋流插入件170的旋流通道172，174的設(shè)計(jì)相同的兩個(gè)旋流通道214，216通向該下游端面212。下游端面212具有不與旋流通道214，216相交的多個(gè)通道形式的凹ロ 218。更具體而言，凹ロ 218顯示出所有五個(gè)通道220，222，224，226和228的H形構(gòu)造。通道220和222以V形方式匯合，在各種情況下均從旋流插入件210的外周開(kāi)始且在相交點(diǎn)處終止。旋流通道220，222相對(duì)彼此成大約130°角度設(shè)置。兩個(gè)通道226，228設(shè)計(jì)為通道220，222的鏡像，且因此它們同樣形成V形構(gòu)造，該V形構(gòu)造從旋流插入件210的外周開(kāi)始，且終止于兩個(gè)通道226，228的相交點(diǎn)處。通道220，222的相交點(diǎn)和通道226，228的相交點(diǎn)連結(jié)至通道224，該通道224終止于這些相交點(diǎn)中的每ー個(gè)。該布置導(dǎo)致了旋流插入件210的下游端面212中的大致H形的凹ロ 218?！D42為從下方取得的用于本發(fā)明的實(shí)心錐形噴嘴的旋流插入件230的下游端面232的視圖。在端面232中，設(shè)置了凹ロ 240，凹ロ 240具有兩個(gè)通道238，240，這兩個(gè)通道238，240彼此成直角延伸且在縱向中心軸線236處相交。通道狀的凹ロ 240連結(jié)與圖32中所示的旋流插入件170的旋流通道172，174設(shè)計(jì)相同的兩個(gè)旋流通道242，244。通道形凹ロ 238設(shè)置成與凹ロ 240成直角，但其并不延伸到旋流插入件230的外周。這導(dǎo)致旋流插入件230的下游端面232中的大致十字形的凹ロ 234。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)心錐形噴嘴，包括噴嘴殼體(12)和旋流插入件(20; 44; 56; 68; 82; 92;106; 112; 122; 128; 140; 150; 160)，其中所述噴嘴殼體(12)具有包括排出孔的出口腔(16)，以及其中所述出口腔(16)設(shè)置在所述旋流插入件(20; 44; 56; 68; 82; 92;106; 112; 122; 128; 140; 150; 160)的下游，其特征在于，所述旋流插入件(20; 44;56; 68; 82; 92; 106; 112; 122; 128; 140; 150; 160)在其外周處具有至少一個(gè)旋流通道(22，24; 45，47; 60，66; 70，71; 82，83; 94; 108，110; 114，118，116;134，136; 146，148; 152，154; 162，164，166)，所述旋流通道在旋流部分(40; 48;62; 72; 86)中螺旋地或相對(duì)于所述旋流插入件的縱向中心軸線(32)成一角度地延伸，且在從所述旋流部分的端部延伸至所述旋流通道的下游端的出口部分(42; 50; 64; 74; 88)中沿軸向方向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，所述旋流插入件的下游端面設(shè)有凹口(26; 52; 66; 76; 90; 104; 124; 130; 142)，所述凹口相對(duì)于所述旋流插入件基本設(shè)置在中心，其中所述凹口與所述旋流通道部分地相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，所述凹口(26;52; 66;76; 90; 104; 124; 130; 142)在所述出口部分(42; 50; 64; 74; 88)的區(qū)域中與所述旋流通道相交。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，所述凹口具有平面的、圓形的或錐形的底部(120; 126; 132; 144)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，兩個(gè)或更多個(gè)旋流通道設(shè)置在所述旋流插入件的外周上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，在所述旋流插入件的端面中的所述凹口 (26; 52; 66; 76; 90; 104; 124; 130; 142)與所有旋流通道部分地相交。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，所述至少一個(gè)旋流通道在始于所述旋流通道的上游進(jìn)入點(diǎn)的入口部分(38; 46; 84)中沿軸向方向延伸，然后在所述旋流部分(40; 48; 86)內(nèi)改變，且最后在所述出口部分(42; 50; 88)中沿軸向方向延伸。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，所述旋流通道(82，83)相對(duì)于所述旋流插入件(80)的縱向中心軸線(32)的梯度在所述旋流部分(86)內(nèi)變化。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)心錐形噴嘴，其特征在于，所述噴嘴(10)的最窄橫截面由所述排放孔(18)限定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括噴嘴殼體和旋流插入件的實(shí)心錐心噴嘴，其中所述噴嘴殼體具有包括排放孔的出口腔，且其中出口腔設(shè)置在旋流插入件的下游。旋流插入件在其外周上具有至少一個(gè)旋流通道，旋流通道在旋流部分中螺旋地或與旋流插入件的縱向中心軸線成一角度地延伸，且在出口部分中沿軸向方向延伸，出口部分從旋流部分的端部延伸至旋流通道的下游端。
文檔編號(hào)B05B1/34GK102847622SQ20121022386
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者M.施奈德 申請(qǐng)人:萊希勒有限公司