一種定芯冷卻旋轉軸的散熱系統的製作方法

2023-07-25 20:18:26

專利名稱：一種定芯冷卻旋轉軸的散熱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及在熱場環境中工作的機械零件的冷卻，尤其涉及一種定芯冷卻旋轉軸的散熱系統。
背景技術：
我們碰到了一個工作在熱場環境中的旋轉軸，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託盤體內，並要帶動高溫的託盤旋轉，由於空間狹窄，旋轉軸附近和表面不易設置冷卻設備，考慮到軸芯部的散熱問題，我們決定採取軸芯部通水冷卻法。但旋轉軸正常工作時是要旋轉的，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，具有一定的難度，經過慎密考慮，我們設計了定芯冷卻旋轉軸的散熱系統。
發明內容本實用新型的目的是為了克服在熱場環境中工作的旋轉軸的熱損壞，延長其使用壽命，為旋轉軸的冷卻降溫，提供一種定芯冷卻旋轉軸的散熱系統。定芯冷卻旋轉軸散熱系統包括旋轉軸、冷卻管組件、冷卻接頭組件、內球端緊釘螺釘和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；旋轉軸套裝在冷卻管組件的外面，通過內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裡面，通過冷卻管組件下埠的內螺紋相連接，內球端緊釘螺釘的一端在旋轉軸中，內球端緊釘螺釘的另一端在冷卻管組件下部的環形槽裡，O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。定芯冷卻旋轉軸散熱系統的主要特點是結構緊湊，水密封性好，可運用於周圍環境有局限的零件冷卻上。它最大的結構特徵在於，被冷卻對象與冷卻系統可作相對圓周運動，也就是被冷卻的軸雖然不斷地在旋轉，但處於旋轉軸內部的整個水冷卻系統可以靜止不動，有利於進出水冷卻系統的管路固定和連接，又為水路的密封奠定了基礎。本實用新型設計簡單，容易實現，能夠使冷卻水像血液一樣循環於熱場環境下的旋轉軸體內，不斷地帶走熱量，降低旋轉軸溫度。

圖I是定芯冷卻旋轉軸散熱系統的結構示意圖；圖2是本實用新型的冷卻管組件的結構示意圖；圖3是本實用新型的冷卻接頭組件的結構示意圖；[0009]圖4是圖I中的E處放大圖；圖中旋轉軸I、冷卻管組件2、冷卻接頭組件3、內球端緊釘螺釘4、O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，定芯冷卻旋轉軸散熱系統包括旋轉軸I、冷卻管組件2、冷卻接頭組件
3、內球端緊釘螺釘4和O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 ;旋轉軸I套裝在冷卻管組件2的外面，通過內球端緊釘螺釘4軸向固定，冷卻接頭組件3套裝在冷卻管組件2的裡面，通過冷卻管組件2下埠的內螺紋相連接，內球端緊釘螺釘4的一端在旋轉軸I中，內球端緊釘螺釘4的另一端在冷卻管組件2下部的環形槽裡，O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。將旋轉軸I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。旋轉軸I套裝在冷卻管組件2的外面，二者之間形成一個空腔，為水循環提供通道。冷卻管7從旋轉軸I的內孔埠伸至內孔的底部，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中來的冷卻水在這裡轉向，流向旋轉軸I和冷卻管組件2形成的空腔中，進行對旋轉軸I的冷卻。三個內球端緊釘螺釘4通過旋轉軸I上的安裝孔，裝入冷卻管法蘭6上的環形槽中，使其內球端頂在環形槽的底徑上， 另一端還處在旋轉軸I的安裝孔中，起到冷卻管組件2在旋轉軸I中的軸向定位，又不影響二者之間的相對圓周運動。O型圈5裝在旋轉軸I和冷卻管組件2的接觸面間，使該面密封，保證旋轉軸底部不漏水。冷卻管法蘭6相當於一個四通的接頭，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，並與中心孔形成一個空腔，為循環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位於冷卻接頭組件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形槽，用於裝密封圈，使其與冷卻管法蘭6內徑接觸面密封不漏水。彎接頭分流器11在該冷卻系統中是個樞紐，它將進水口進來的冷卻水導入紫銅管10中，將紫銅管10外圍的回流水導入出水口使其從出水管接頭13流出。本散熱系統的工作過程冷卻水沿E處放大圖箭頭所指方向在旋轉軸內循環，進行熱交換。當旋轉軸I處在熱場中時，開啟有一定水壓的冷卻水開關，使冷卻水從進水管接頭12進入彎接頭分流器11，經彎接頭分流器11和紫銅管10，從分流器管法蘭9中流出，經冷卻管法蘭6的上出口流入冷卻管7中，沿著冷卻管7流至旋轉軸I頂端的盲孔底部，冷卻水在這裡受到盲孔底部錐面的阻擋，迴旋轉向，流入旋轉軸I和冷卻管組件2形成的空腔中，沿著旋轉軸I的內壁向下流，在這個過程中冷卻水與旋轉軸I進行著熱交換，當逐漸變熱的水流至旋轉軸I的下部，遇到冷卻管法蘭6腰部的通孔，並從中經過，流至冷卻管法蘭 6與冷卻接頭組件3形成的空腔內，沿著紫銅管10的外徑流到彎接頭分流器11內，經彎接頭分流器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流進該結構，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，達到對旋轉軸的冷卻。
權利要求1. 一種定芯冷卻旋轉軸散熱系統，其特徵在於包括旋轉軸(I)、冷卻管組件(2)、冷卻接頭組件(3)、內球端緊釘螺釘(4)和O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);旋轉軸(I)套裝在冷卻管組件(2)的外面，通過內球端緊釘螺釘(4)軸向固定，冷卻接頭組件(3) 套裝在冷卻管組件(2)的裡面，通過冷卻管組件(2)下埠的內螺紋相連接，內球端緊釘螺釘(4)的一端在旋轉軸(I)中，內球端緊釘螺釘(4)的另一端在冷卻管組件(2)下部的環形槽裡，O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。
專利摘要本實用新型公開了一種定芯冷卻旋轉軸散熱系統。它包括旋轉軸、冷卻管組件、冷卻接頭組件、內球端緊釘螺釘和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裡面，通過冷卻管組件下埠的內螺紋相連接，內球端緊釘螺釘的一端在旋轉軸中，另一端在冷卻管組件下部的環形槽裡，O型圈裝在冷卻管組件下部的密封槽中，介於旋轉軸和冷卻管組件之間。本實用新型結構緊湊，水密封性好，能夠使冷卻水循環於熱場環境下的旋轉軸體內，降低軸溫，延長其使用壽命。
文檔編號F25D1/00GK202350411SQ201120514219
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者王躍剛, 範鳳仙 申請人:浙大圓正機電有限公司