專利名稱：定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸的散熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在熱場環(huán)境中工作的機械零件的冷卻，尤其涉及一種定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸的散熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我們碰到了一個工作在熱場環(huán)境中的旋轉(zhuǎn)軸，容易過早地變形損壞，甚至燒毀，熱損頻率較高，需要做散熱處理，冷卻降溫。但這根軸的上半部分裝在托盤體內(nèi)，并要帶動高溫的托盤旋轉(zhuǎn)，由于空間狹窄，旋轉(zhuǎn)軸附近和表面不易設(shè)置冷卻設(shè)備，考慮到軸芯部的散熱問題，我們決定采取軸芯部通水冷卻法。但旋轉(zhuǎn)軸正常工作時是要旋轉(zhuǎn)的，要想將冷卻水從它的下端送入軸芯部，既要考慮密封又要考慮循環(huán)，具有一定的難度，經(jīng)過慎密考慮，我們設(shè)計了定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸的散熱系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服在熱場環(huán)境中工作的旋轉(zhuǎn)軸的熱損壞，延長其使用壽命，為旋轉(zhuǎn)軸的冷卻降溫，提供一種定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸的散熱系統(tǒng)。
定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸散熱系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸、冷卻管組件、冷卻接頭組件、內(nèi)球端緊釘螺釘和0型圈，其中，冷卻管組件包括冷卻管法蘭、冷卻管和軸隔套；冷卻接頭組件包括分流器管法蘭、紫銅管、彎接頭分流器、進水管接頭、出水管接頭、大密封圈和小密封圈；旋轉(zhuǎn)軸套裝在冷卻管組件的外面，通過內(nèi)球端緊釘螺釘軸向固定，冷卻接頭組件套裝在冷卻管組件的里面，通過冷卻管組件下端口的內(nèi)螺紋相連接，內(nèi)球端緊釘螺釘?shù)囊欢嗽谛D(zhuǎn)軸中，內(nèi)球端緊釘螺釘?shù)牧硪欢嗽诶鋮s管組件下部的環(huán)形槽里，0型圈裝在冷卻管組件下部的密封槽中，冷卻管與冷卻管法蘭對焊，三個軸隔套焊接在冷卻管上部的外圓上，呈120°均布，紫銅管的一端焊接在分流器管法蘭上，紫銅管的另一端裝彎接頭分流器，在彎接頭分流器的進出水口分別裝有進水管接頭和出水管接頭，大密封圈裝在彎接頭分流器上，兩個小密封型圈套裝在分流器管法蘭的密封槽中。
定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸散熱系統(tǒng)的主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊，水密封性好，可運用于周圍環(huán)境有局限的零件冷卻上。它最大的結(jié)構(gòu)特征在于，被冷卻對象與冷卻系統(tǒng)可作相對圓周運動，也就是被冷卻的軸雖然不斷地在旋轉(zhuǎn)，但處于旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部的整個水冷卻系統(tǒng)可以靜止不動，有利于進出水冷卻系統(tǒng)的管路固定和連接，又為水路的密封奠定了基礎(chǔ)。本發(fā)明設(shè)計簡單，容易實現(xiàn)，能夠使冷卻水像血液一樣循環(huán)于熱場環(huán)境下的旋轉(zhuǎn)軸體內(nèi)，不斷地帶走熱量，降低旋轉(zhuǎn)軸溫度。


圖1是定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的冷卻管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的冷卻接頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中的E處放大圖；圖中旋轉(zhuǎn)軸1、冷卻管組件2、冷卻接頭組件3、內(nèi)球端緊釘螺釘4、0型圈5、冷卻管法蘭6、冷卻管7、軸隔套8、分流器管法蘭9、紫銅管10、彎接頭分流器11、進水管接頭12、出水管接頭13、大密封圈14和小密封型圈15。
具體實施方式
如圖所示，定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸散熱系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸1、冷卻管組件2、冷卻接頭組件 3、內(nèi)球端緊釘螺釘4和0型圈5，其中，冷卻管組件2包括冷卻管法蘭6、冷卻管7和軸隔套 8 ；冷卻接頭組件3包括分流器管法蘭9、紫銅管10、彎接頭分流器11、進水管接頭12、出水管接頭13、大密封圈14和小密封圈15 ；旋轉(zhuǎn)軸1套裝在冷卻管組件2的外面，通過內(nèi)球端緊釘螺釘4軸向固定，冷卻接頭組件3套裝在冷卻管組件2的里面，通過冷卻管組件2下端口的內(nèi)螺紋相連接，內(nèi)球端緊釘螺釘4的一端在旋轉(zhuǎn)軸1中，內(nèi)球端緊釘螺釘4的另一端在冷卻管組件2下部的環(huán)形槽里，0型圈5裝在冷卻管組件2下部的密封槽中，冷卻管7與冷卻管法蘭6對焊，三個軸隔套8焊接在冷卻管7上部的外圓上，呈120°均布，紫銅管10的一端焊接在分流器管法蘭9上，紫銅管10的另一端裝彎接頭分流器11，在彎接頭分流器11 的進出水口分別裝有進水管接頭12和出水管接頭13，大密封圈14裝在彎接頭分流器11 上，兩個小密封型圈15套裝在分流器管法蘭9的密封槽中。
將旋轉(zhuǎn)軸1做成一個套筒類零件，中心孔是個盲孔，在保證強度的情況下，將中心孔做成橢圓形或腰形孔，散熱效果會更好。旋轉(zhuǎn)軸1套裝在冷卻管組件2的外面，二者之間形成一個空腔，為水循環(huán)提供通道。冷卻管7從旋轉(zhuǎn)軸1的內(nèi)孔端口伸至內(nèi)孔的底部，但不接觸底部，在它們之間留有足夠的空間，以便從冷卻管7中來的冷卻水在這里轉(zhuǎn)向，流向旋轉(zhuǎn)軸1和冷卻管組件2形成的空腔中，進行對旋轉(zhuǎn)軸1的冷卻。三個內(nèi)球端緊釘螺釘4通過旋轉(zhuǎn)軸1上的安裝孔，裝入冷卻管法蘭6上的環(huán)形槽中，使其內(nèi)球端頂在環(huán)形槽的底徑上， 另一端還處在旋轉(zhuǎn)軸1的安裝孔中，起到冷卻管組件2在旋轉(zhuǎn)軸1中的軸向定位，又不影響二者之間的相對圓周運動。0型圈5裝在旋轉(zhuǎn)軸1和冷卻管組件2的接觸面間，使該面密封，保證旋轉(zhuǎn)軸底部不漏水。冷卻管法蘭6相當(dāng)于一個四通的接頭，也是個套筒類零件，中心孔上下是相通的，在其腰部有一對與中心孔相垂直的孔，為回流水提供通道，在它的法蘭一端的中心孔上帶有內(nèi)螺紋，以便冷卻接頭組件3旋入固定，冷卻接頭組件3裝在冷卻管法蘭6的中心孔中，并與中心孔形成一個空腔，為循環(huán)水流回彎接頭分流器11的出水口提供通道。分流器管法蘭9位于冷卻接頭組件3的上部，是冷卻水流入冷卻管組件2的出口，在它的外徑上有兩道環(huán)形槽，用于裝密封圈，使其與冷卻管法蘭6內(nèi)徑接觸面密封不漏水。彎接頭分流器11在該冷卻系統(tǒng)中是個樞紐，它將進水口進來的冷卻水導(dǎo)入紫銅管10中，將紫銅管10外圍的回流水導(dǎo)入出水口使其從出水管接頭13流出。
本散熱系統(tǒng)的工作過程冷卻水沿E處放大圖箭頭所指方向在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)循環(huán)，進行熱交換。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸1處在熱場中時，開啟有一定水壓的冷卻水開關(guān)，使冷卻水從進水管接頭12進入彎接頭分流器11，經(jīng)彎接頭分流器11和紫銅管10，從分流器管法蘭9中流出，經(jīng)冷卻管法蘭6的上出口流入冷卻管7中，沿著冷卻管7流至旋轉(zhuǎn)軸1頂端的盲孔底部，冷卻水在這里受到盲孔底部錐面的阻擋，回旋轉(zhuǎn)向，流入旋轉(zhuǎn)軸1和冷卻管組件2形成的空腔中，沿著旋轉(zhuǎn)軸1的內(nèi)壁向下流，在這個過程中冷卻水與旋轉(zhuǎn)軸1進行著熱交換，當(dāng)逐漸變熱的水流至旋轉(zhuǎn)軸1的下部，遇到冷卻管法蘭6腰部的通孔，并從中經(jīng)過，流至冷卻管法蘭 6與冷卻接頭組件3形成的空腔內(nèi)，沿著紫銅管10的外徑流到彎接頭分流器11內(nèi)，經(jīng)彎接頭分流器11分流至出水口，從出水管接頭13流出。就這樣，具有一定水壓的冷卻水不斷地從進水管接頭12流進該結(jié)構(gòu)，進行了熱交換的熱水不停地從出水管接頭13流出，通過流動的水，達(dá)到對旋轉(zhuǎn)軸的冷卻。
權(quán)利要求
1. 一種定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸散熱系統(tǒng)，其特征在于包括旋轉(zhuǎn)軸(1)、冷卻管組件(2)、冷卻接頭組件(3)、內(nèi)球端緊釘螺釘(4)和0型圈(5)，其中，冷卻管組件( 包括冷卻管法蘭 (6)、冷卻管(7)和軸隔套(8)；冷卻接頭組件( 包括分流器管法蘭(9)、紫銅管(10)、彎接頭分流器(11)、進水管接頭(12)、出水管接頭(13)、大密封圈(14)和小密封圈(15)；旋轉(zhuǎn)軸(1)套裝在冷卻管組件(2)的外面，通過內(nèi)球端緊釘螺釘(4)軸向固定，冷卻接頭組件(3) 套裝在冷卻管組件(2)的里面，通過冷卻管組件(2)下端口的內(nèi)螺紋相連接，內(nèi)球端緊釘螺釘(4)的一端在旋轉(zhuǎn)軸(1)中，內(nèi)球端緊釘螺釘(4)的另一端在冷卻管組件(2)下部的環(huán)形槽里，0型圈(5)裝在冷卻管組件(2)下部的密封槽中，冷卻管(7)與冷卻管法蘭(6)對焊， 三個軸隔套(8)焊接在冷卻管(7)上部的外圓上，呈120°均布，紫銅管(10)的一端焊接在分流器管法蘭(9)上，紫銅管(10)的另一端裝彎接頭分流器(11)，在彎接頭分流器(11)的進出水口分別裝有進水管接頭(12)和出水管接頭(13)，大密封圈(14)裝在彎接頭分流器 (11)上，兩個小密封型圈(15)套裝在分流器管法蘭(9)的密封槽中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定芯冷卻旋轉(zhuǎn)軸散熱系統(tǒng)。它包括旋轉(zhuǎn)軸、冷卻管組件、冷卻接頭組件、內(nèi)球端緊釘螺釘和O型圈，其中，冷卻管組件包括冷卻管法蘭、冷卻管和軸隔套；冷卻接頭組件包括分流器管法蘭、紫銅管、彎接頭分流器、進水管接頭、出水管接頭、大密封圈和小密封圈；旋轉(zhuǎn)軸套裝在冷卻管組件的外面，冷卻接頭組件套裝在冷卻管組件的里面，通過冷卻管組件下端口的內(nèi)螺紋相連接，內(nèi)球端緊釘螺釘?shù)囊欢嗽谛D(zhuǎn)軸中，另一端在冷卻管組件下部的環(huán)形槽里，O型圈裝在冷卻管組件下部的密封槽中，介于旋轉(zhuǎn)軸和冷卻管組件之間。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，水密封性好，能夠使冷卻水循環(huán)于熱場環(huán)境下的旋轉(zhuǎn)軸體內(nèi)，降低軸溫，延長其使用壽命。
文檔編號F25D1/00GK102519194SQ201110410708
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者王躍剛, 范鳳仙 申請人:浙大圓正機電有限公司