一种用于旋转结构的轴芯内部冷却方法与流程

1.本发明属于轴芯内部冷却领域，更具体地说，尤其涉及一种用于旋转结构的轴芯内部冷却方法。


背景技术：

2.目前，常见的旋转结构有机床转轴、绞龙等机械设备，针对于机床转轴，现有的加工冷却方式主要采用冷却液外喷式冷却，其效果只能对加工零件进行冷却，无法对转轴部件进行冷却，而对于绞龙，大多为外部冷却，冷却效率低且延时高，因此，我们提出一种用于旋转结构的轴芯内部冷却方法


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于旋转结构的轴芯内部冷却方法，本方法直接冷却效率高，可以保证机构部件长期稳定的工作。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种用于旋转结构的轴芯内部冷却方法，包括如下步骤：
6.s1、设置冷却液通道，在旋转结构的轴芯内部设置有冷却液通道，所述冷却液通道分别设置有进液口和出液口；
7.s2、安装旋转组件，在旋转结构轴芯的两端分别安装旋转组件，所述旋转组件设置为旋转接头，且两组所述旋转接头分别与旋转结构轴芯的进液口和出液口连通；
8.s3、冷却水供给装置连接，将冷却水供给装置的冷却水释放管以及冷却水回收管分别与两组所述旋转接头连通，形成完整的冷却水循环系统；
9.s4、启动冷却水供给装置，使启动冷却水供给装置内部存储的冷却水从冷却液通道进液口处的旋转接头流入在旋转结构的轴芯内部，通过轴芯进行热传导冷却；
10.s5、旋转结构轴心内部的冷却液通过出液口回流至冷却水供给装置进行散热以供反复使用。
11.优选的，步骤s3中所述的冷却水供给装置包括：冷却水输送模块、冷却水散热模块以及用于连通旋转结构轴芯的输水管和回水管，所述冷却水输送模块的输出端与输水管连通，所述输水管与旋转结构轴芯进液口处的旋转接头连通，所述回水管与冷却水散热模块的输入端连通，且所述回水管与旋转结构轴芯出液口处的旋转接头连通。
12.优选的，所述冷却水供给装置内置有冷却液存放模块，所述冷却水输送模块的输入端和冷却水散热模块输出端均与冷却液存放模块连通。
13.优选的，所述输水管和回水管上均设置有止回阀，止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动，止回阀在工作时，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。
14.优选的，所述冷却水输送模块具体设置为离心水泵，所述离心水泵在使用时
先
将离
心水泵和进水管灌满冷却水，离心水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的冷却水被压入蜗壳，叶轮入口形成真空，冷却液存放模块内的水在大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间，吸入的水又被叶轮压入蜗壳而进入出水管，从而将冷却水不断注入旋转结构的轴芯内部，实现冷却。
15.优选的，步骤s2中所述的旋转接头，采用单通道旋转接头，所述单通道旋转接头在与旋转结构轴芯的进液口和出液口连通安装后与旋转结构轴芯的同轴度小于0.02mm，所述旋转接头与输水管和回水管之间的连接，必须使用软管相连接。
16.优选的，所述冷却水散热模块内设有若干平行且交错分布的冷却槽和循环槽，所述冷却槽和循环槽内分别设有若干均匀分布的冷却分槽和循环分槽，所述冷却分槽和循环分槽底部分别设有进液口和出液口，所述冷却槽的外壁上设置有散热翅片，且所述散热翅片设置为波浪形，并且散热翅片等距设置在冷却槽的外壁上。
17.优选的，所述冷却液存放模块内置温度传感器，用于实时监控冷却液存放模块内冷水温度。
18.优选的，步骤s1所述的设置冷却液通道能根据实际需求设置为一字型通道和u字形通道，具体设置方式为：
19.一字型通道采用机械设备在旋转结构的轴芯内部打通孔，形成冷却液通道，冷却液通道的进液口和出液口位于冷却液通道两端；
20.u字形通道采用机械设备在旋转结构的轴芯内部打盲孔，在盲孔内部密封设置挡板，挡板的一侧与伸出盲孔5mm
‑
8mm，且挡板的另一端与盲孔内底部留有3mm
‑
5mm间隙，所述挡板的侧壁于盲孔圆弧内壁密封焊接，冷却液通道的进液口和出液口位于冷却液通道同端。
21.本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种用于旋转结构的轴芯内部冷却方法，与传统的冷却方法相比，本发明使用轴芯冷却最大限度的使用产生热量的面可以直接进行热传导到达冷却液，顺金属材质传导于冷却液直接通过轴芯回流至散热器进行散热以供反复使用；特别适用于内部热量无法散出或难以散出的结构，金属材质导热率高更有利于散热；使物料内部不易产生热量，也可以直接带走物料内部热量，可以直接冷却热量产生部位，杜绝热量产生根源，保证产生热量的部件不会因为热量原因致使部件结构不稳定。
附图说明
22.图1为本发明用于旋转结构的轴芯内部冷却方法的流程图；
23.图2为本发明一字型通道结构示意图；
24.图3为本发明u字形通道结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供了如图1
‑
3的一种用于旋转结构的轴芯内部冷却方法，包括如下步骤：
27.s1、设置冷却液通道，在旋转结构的轴芯内部设置有冷却液通道，所述冷却液通道分别设置有进液口和出液口；
28.步骤s1所述的设置冷却液通道能根据实际需求设置为一字型通道和u字形通道，具体设置方式为：
29.如图2所示，一字型通道采用机械设备在旋转结构的轴芯内部打通孔，形成冷却液通道，冷却液通道的进液口和出液口位于冷却液通道两端；
30.如图3所示，u字形通道采用机械设备在旋转结构的轴芯内部打盲孔，在盲孔内部密封设置挡板，挡板的一侧与伸出盲孔5mm
‑
8mm，且挡板的另一端与盲孔内底部留有3mm
‑
5mm间隙，所述挡板的侧壁于盲孔圆弧内壁密封焊接，冷却液通道的进液口和出液口位于冷却液通道同端；
31.s2、安装旋转组件，在旋转结构轴芯的两端分别安装旋转组件，所述旋转组件设置为旋转接头，且两组所述旋转接头分别与旋转结构轴芯的进液口和出液口连通；
32.步骤s2中所述的旋转接头，采用单通道旋转接头，所述单通道旋转接头在与旋转结构轴芯的进液口和出液口连通安装后与旋转结构轴芯的同轴度小于0.02mm，所述旋转接头与输水管和回水管之间的连接，必须使用软管相连接；
33.s3、冷却水供给装置连接，将冷却水供给装置的冷却水释放管以及冷却水回收管分别与两组所述旋转接头连通，形成完整的冷却水循环系统；
34.步骤s3中所述的冷却水供给装置包括：冷却水输送模块、冷却水散热模块以及用于连通旋转结构轴芯的输水管和回水管，所述冷却水输送模块的输出端与输水管连通，所述输水管与旋转结构轴芯进液口处的旋转接头连通，所述回水管与冷却水散热模块的输入端连通，且所述回水管与旋转结构轴芯出液口处的旋转接头连通；
35.s4、启动冷却水供给装置，使启动冷却水供给装置内部存储的冷却水从冷却液通道进液口处的旋转接头流入在旋转结构的轴芯内部，通过轴芯进行热传导冷却；
36.s5、旋转结构轴心内部的冷却液通过出液口回流至冷却水供给装置进行散热以供反复使用；
37.使用轴芯冷却最大限度的使用产生热量的面可以直接进行热传导到达冷却液，顺金属材质传导于冷却液直接通过轴芯回流至散热器进行散热以供反复使用；特别适用于内部热量无法散出或难以散出的结构，金属材质导热率高更有利于散热；使物料内部不易产生热量，也可以直接带走物料内部热量，可以直接冷却热量产生部位，杜绝热量产生根源，保证产生热量的部件不会因为热量原因致使部件结构不稳定；
38.其中，所述冷却水供给装置内置有冷却液存放模块，所述冷却水输送模块的输入端和冷却水散热模块输出端均与冷却液存放模块连通，所述输水管和回水管上均设置有止回阀，止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动，止回阀在工作时，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动，所述冷却液存放模块内置温度传感器，用于实时监控冷却液存放模块内冷水温度；
39.其中，止回阀采用升降式止回阀，阀瓣上部和阀盖下部加工有导向套简，阀瓣导向简可在阀盏导向简内自由升降，当介质顺流时，阀瓣靠介质推力开启，当介质停流时，阀瓣靠自垂降落在阀座上，起阻止介质逆流作用，回阀介质进出口通道方向与阀座通道方向垂
直；
40.所述冷却水输送模块具体设置为离心水泵，所述离心水泵在使用时
先
将离心水泵和进水管灌满冷却水，离心水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的冷却水被压入蜗壳，叶轮入口形成真空，冷却液存放模块内的水在大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间，吸入的水又被叶轮压入蜗壳而进入出水管，从而将冷却水不断注入旋转结构的轴芯内部，实现冷却；
41.所述冷却水散热模块内设有若干平行且交错分布的冷却槽和循环槽，所述冷却槽和循环槽内分别设有若干均匀分布的冷却分槽和循环分槽，所述冷却分槽和循环分槽底部分别设有进液口和出液口，所述冷却槽的外壁上设置有散热翅片，且所述散热翅片设置为波浪形，并且散热翅片等距设置在冷却槽的外壁上；
42.作为可选的方案，冷却水散热模块还能采用列管式冷却器，列管式冷却器由外部壳体、内部冷却器体两大部份组成；由于具体结构方式的不同，从外部连接形式分为管螺纹式和法兰式；从安装形式分为卧式和立式；从浮动形式分为浮动盘式和浮动头式；从冷却器管结构分为螺管式和翅片管式；从折流的结构分为弓形折流板、矩形折流板、双堰形折流板和圆形折流板等多种结构形式，均按具体条件选用；
43.外部壳体包括：筒体、分水盖和回水盖；其上设有进、出油管和进、出水管，并附设排油、排水、排气螺塞、锌棒安装孔连温度计接口；
44.冷却器体由冷却器管、定孔盘、动孔盘、折流板等组成；冷却器管两端与定、动孔盘连接,冷却器装载机冷却器里边漏机油；定孔盘和外体法兰连接，动孔盘可在外体内自由伸缩，以消除温度对冷却器管由于热胀冷缩而产生的影响；折流板起强化传热及支承冷却器管的作用；
45.列管式冷却器器的热介质是由筒体上的接管进口，顺序经各折流通道，曲折地流至接管出口；冷却器介质则采用双管程流动，即冷却器介质由进水口经分水盖进入一半冷却器管之后，再从回水盖流入另一半冷却器管进入另一侧分水盖及出水管；冷介质在双管程流过程中，吸收热介质放出的余热由出水口排出，使工作介质保持额定的工作温度；
46.其中，旋转接头在使用时必须要密封连接，如出现冷却水泄露的情况，考虑如下四种原因：
47.原因一：空心轴与配用旋转体同心度不够；
48.处置对策：检查尺寸和精度，调整与旋转体的固定连接；
49.原因二：配装机器精度低(端面重直度，径向，轴向间隙大)，振动大；
50.处置对策：查找原因，修配配装设备；
51.原因三：淤浆，污垢等异物进入摩擦副接触面；
52.处置对策：加过滤网或除污器，改造旋转接头的类型；
53.原因四：使用压力温度转速等超出选配旋转接头范围；
54.处置对策：对操作条件进行研究，向研究单位或制造厂询问，改配旋转接头类型；
55.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。