一种能散热的喷涂装置尾座的制作方法

本实用新型属于表面加工制造技术领域，具体涉及一种能散热的喷涂装置尾座。

背景技术：

套筒类零件是主机产品常用零部件的结构类型之一，其表面性能直接影响主机产品的工作性能和可靠性，因此常采用表面强化技术对其进行强化。热喷涂技术是表面强化的关键技术，通过选择不同成分的喷涂材料，可以制备具有不同硬度及不同耐腐蚀性等不同性能的涂层。因此热喷涂技术被广泛应用于有特殊使用性能要求零部件的制造和修复中。

套筒类零件在喷涂加工过程中一般采用“一夹一顶”的装夹方式，即零件的一端采用三爪或四爪卡盘夹紧，另一端采用尾座将其顶紧。目前常用的尾座为传统的机械式尾座，利用尾座中的顶尖顶紧零件，并对顶尖采用机械锁紧方式进行固定。在对零件进行热喷涂的过程中，顶尖与套筒类零件的通槽端完全接触，因此零件的内腔与顶尖之间构成封闭区域，故只能通过对零件外表面进行冷却而实现对整个零件的冷却，造成零件的散热速度和散热面积大幅减少，限制喷涂的加工效率。

此外，在热喷涂加工过程中，由于零件受热后发生膨胀，即零件的轴向尺寸将会增大，故采用传统机械式尾座进行装夹无法适应零件受热后长度的变化，且由于夹紧力过大将会导致零件变形或中心孔变形，进而影响零件的最终加工精度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能散热的喷涂装置尾座，解决了现有技术中套筒类零件内部无法进行散热而限制喷涂的加工效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案：一种能散热的喷涂装置尾座，所述喷涂尾座用于对套筒类零件进行顶紧操作，其特征在于：所述尾座包括尾座体和用于对套筒类零件内部进行冷却的冷却装置，所述冷却装置包括冷却管、以及换热组件，所述冷却管设置于尾座体上，且冷却管延伸到套筒类零件的腔体内部，冷却管内部设置有载冷剂，载冷剂为标准沸点为50℃～60℃的不可燃制冷剂；所述换热组件设置在尾座体上方，且换热组件包括若干换热管以及设置于换热管两端且与换热管连通的集液管，冷却管的一端通过出气管与集液管的进气口连通，冷却管的另一端通过进液管与集液管的出液口连通。

优选的，所述尾座还包括设置于所述尾座体上且用于与所述套筒类零件的端部抵接的顶紧装置；所述顶紧装置包括顶杆以及设置于所述顶杆端部且用于与所述套筒类零件抵接的顶尖。

优选的，所述冷却管为U型管，U型管与顶紧装置固定，U型管的底端延伸到套筒类零件的腔体内部，U型管的两个开口端贯穿顶尖后分别与出气管以及进液管连接。

优选的，远离顶尖的一端所述尾座体内部设置有滑轨，所述顶杆上设置有与滑轨匹配连接的滑块，滑块与滑轨滑动连接，所述顶杆的末端与尾座体之间设置有弹簧，弹簧的两端分别与顶杆以及尾座体连接。

优选的，所述出气管的外部螺旋环绕冷凝管，冷凝管内部通入冷却介质，冷却介质从冷凝管的进口进入，绕出气管螺旋上升后从冷凝管的出口流出。

优选的，相邻所述换热管之间还设置有波纹翅片。

优选的，所述载冷剂为标准沸点50℃～60℃的不可燃氟化液制冷剂为全氟己烷或全氟己酮。

本实用新型的有益效果：本实用新型公开一种能散热的喷涂装置尾座，通过在尾座体上设置冷却装置，可以对套筒类零件内部进行冷却；不同于现有的冷却装置，本实用新型采用载冷剂作为冷却介质，工作时，载冷剂在冷却管中蒸发进入换热装置，再经换热装置冷却后返回至冷却管，载冷剂可以及时带走套筒类零件内部产生的热量，从而避免套筒类零件内部温度过高，以限制喷涂的效率；此外，在顶杆的末端设置弹簧，可以避免因零件受热膨胀后顶杆与零件之间的夹紧力过大导致零件变形。

附图说明

图1为一种能散热的喷涂装置尾座的剖视图；

图2为一种改进的能散热的喷涂装置尾座的剖视图；

图3为另一种改进的能散热的喷涂装置尾座的剖视图；

图4为又一种改进的能散热的喷涂装置尾座的剖视图；

图中附图标记，1-尾座体，1.1-滑轨；2-螺栓；3-底板；4-顶杆，4.1-滑块；5-顶尖，5.1-锥面段，5.2-轴向安装段；6-U型管，6.1-U型管底端，6.2-U型管开口端；7-换热组件，7.1-换热管，7.2-上集液管，7.2.1-进气口，7.3-下集液管，7.3.1-出液口，7.4-波纹翅片；8-出气管；9-进液管；10-接头；11-弹簧；12-冷凝管，12.1-冷凝管进口，12.2-冷凝管出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

一种能散热的喷涂装置尾座，该喷涂尾座用于对套筒类零件进行顶紧操作。如图1所示，尾座包括尾座体1、顶紧装置、以及用于对套筒类零件内部进行冷却的冷却装置。尾座体1通过螺栓2与底板3连接。顶紧装置设置于尾座体1上且抵接于套筒类零件的端部。顶紧装置包括设置于尾座体内部的顶杆4以及设置于顶杆端部且用于与套筒类零件抵接的顶尖5。其中，顶尖5包括用于与套筒类零件的端部进行抵接的锥面段5.1以及与顶杆4配合安装的轴向安装段5.2。冷却装置包括冷却管6、以及换热组件7。本实施例中，冷却管6为横向设置的U型管，U型管底端6.1轴向延伸到套筒类零件的腔体内部。顶尖的锥面段5.1端部还设置有接头10，通过接头10将U型管6与锥面段5.1连接。两个U型管开口端6.2贯穿顶尖5以及尾座体1后分别与出气管8以及进液管9连接。冷却管6内部设置有用于对腔体内部进行冷却的载冷剂，载冷剂为标准沸点为50℃～60℃的不可燃制冷剂。本实施例采用的载冷剂为全氟己烷，具体可用3M公司生产的FC-72(标准沸点57℃)。换热组件7固定在尾座体上包括若干换热管7.1以及设置于换热管两端且与换热管连通的集液管。换热管7.1可以垂直或者倾斜设置，且换热管7.1可以为圆柱形或者是螺旋型的微通管。设置于换热管7.1上方的上集液管7.2两端封闭，且上集液管7.2中开设有一个进气口7.2.1，冷却管6的一端通过出气管8与上集液管的进气口7.2.1连通。设置于换热管7.1下方的下集液管7.3一端封闭，另一端开设有出液口7.3.1，冷却管6的另一端通过进液管9与下集液管的出液口7.3.1连通。

其工作原理如下：当套筒类零件内部温度过高时，载冷剂受热的原因进行热对流，当载冷剂的温度达到蒸发温度(50～60℃)时，载冷剂会蒸发吸热变为载冷剂蒸汽，由于密度差的关系，载冷剂蒸汽通过进气管进入换热组件，换热组件所处的环境温度较低，载冷剂在换热组件的换热管中放热，热量通过换热组件外的空气自然对流或强制对流带走，换热管内冷凝的载冷剂由于重力作用返回至冷却管进行冷却循环。

为了避免因零件受热膨胀后顶杆与零件之间的夹紧力过大导致零件变形，本实施例中，如图2所示，远离顶尖5的一端的尾座体1内部设置有滑轨1.1，顶杆4上设置有与滑轨匹配连接的滑块4.1，滑块4.1与滑轨1.1滑动连接，顶杆4的末端与尾座体1之间设置有弹簧11，弹簧11的两端分别与顶杆4以及尾座体1连接。设置弹簧可以给予顶杆轴向移动的缓冲空间。

为了加快冷却从冷却管流出的载冷剂，如图3所示，出气管8的外部螺旋环绕冷凝管12，冷凝管12内部通入冷却介质，冷却介质可以为水。水从冷凝管进口12.1进入，绕出气管8螺旋上升后从冷凝管出口12.2流出。冷却水对出气管中的载冷剂进行预冷却。

为了进一步加快载冷剂冷却，如图4所示，在换热管7.1之间还设置有波纹翅片7.4。由于波纹翅片与换热管之间的热传递以及波纹翅片较大的换热面积，设置波纹翅片可以加快换热管散热。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。