一种防推冰杆翘曲变形的冷却装置及冷却方法与流程

本发明涉及冷却方法，尤其涉及一种防推冰杆翘曲变形的冷却装置及冷却方法。

背景技术：

1、制冰机是一种将水通过蒸发器由制冷系统制冷剂冷却后生成冰的制冷机械设备，采用制冷系统，以水载体，在通电状态下通过某一设备后制造出冰。部分制冰机中安装有推冰杆，如图2-3所示，包括推冰杆主轴11，推冰杆主轴11的一侧设置有均匀分布的推冰杆推齿12，制冰机工作过程中，驱动推冰杆转动，通过推冰杆上的推冰杆推齿12将冰块推出，便于取出冰块。

2、由于推冰杆需要长期在低温下工作，制备推冰杆的材质需要具有：安全无毒、高强度以及耐摩擦性能优异的特点，因此，制备推冰杆的材质一般为pom4590，pom4590是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物，是具有优异的综合性能的工程塑料。但是，pom4590材料制品通过注塑成型后，冷却过程中，其收缩率会达到1.2％-3.0％，又由于推冰杆1本身为不对称设置，如图3所示，推冰杆1上的收缩点13分布在一条折线上，推冰杆1在冷却过程中，很容易发生翘曲变形，当推冰杆翘曲变形后，影响装置的正常使用，需要通过人工折弯反变形整形，费时费力，影响产品质量。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防推冰杆翘曲变形的冷却装置及冷却方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种防推冰杆翘曲变形的冷却装置，包括用于固定推冰杆两端的第一夹块和第二夹块，固定后的推冰杆能够绕其自身轴线转动，并使得的推冰杆的轴线呈竖直状；

4、还包括电动机，所述电动机与第二夹块相适配，通过电动机驱动推冰杆绕其轴线转动；

5、根据推冰杆的尺寸控制电动机的转速，使得电动机带动推冰杆按照目标转速转动，对推冰杆进行冷却，保证推冰杆在冷却过程中不会发生翘曲变形。

6、优选的，所述第一夹块能够沿推冰杆的长度方向运动。

7、优选的，一种防推冰杆翘曲变形的冷却方法，包括以下步骤：

8、步骤1、测量推冰杆中推冰杆推齿自由端端部至推冰杆主轴的垂直距离，记作l；测量推冰杆中推冰杆主轴的半径，记住r；测量推冰杆的初始冷却温度，记作t1；测量冷却装置所处的环境温度，记作t2；获取推冰杆最低热变形温度，记作t3；

9、步骤2、将推冰杆安装在冷却装置上，通过电动机带动推冰杆转动，并根据推冰杆转速计算公式，确定电动机的目标转速，调整冷却装置中电动机的转速至目标转速；

10、步骤3、通过冷却装置对推冰杆进行冷却，同时测量推冰杆的实际温度，当推冰杆的实际温度小于等于t3时，加快对推冰杆进行冷却，直至推冰杆冷却至室温。

11、优选的，步骤3中，加快对推冰杆进行冷却时，可采用加快电动机4转速的方式，或将推冰杆置入冷水中，对推冰杆进行水冷。

12、优选的，所述推冰杆转速计算公式按以下步骤推导得到：

13、步骤a、根据推冰杆的初始冷却温度t1、测量冷却装置所处的环境温度t2、推冰杆的密度ρ、面积s、体积v、比热容c和获取推冰杆最低热变形温度t3，记录自然冷却状态下推冰杆温度从t1降低至t3的时间，计算出单位时间内推冰杆的体积变化量dv，将推冰杆分割为齿轴部和光轴部，其中带齿轴部的体积变化量为dv1，光轴部的体积变化量为dv2，根据带齿轴部的收缩面积s1，计算出带齿轴部的平均收缩距离dl1，根据光轴部的收缩面积s2，计算出光轴部的平均收缩距离dl2，同时计算出dl2与dl1之间的差值，记作δl；

14、步骤b、改变电动机的转速来控制推冰杆中推冰杆推齿受到的离心力，通过离心力克服推冰杆所受到的挠曲模量，在推冰杆温度仍高于t3时，使得推冰杆发生弯折，将单位时间内推冰杆的弯折量记作dl3，当dl3接近δl时，确定此时电动机的转速为目标转速。

15、优选的，步骤b中，当改变推冰杆的转速时，推冰杆的冷却速率会发生变化，此时需引入修正量φ，满足dl3＝φδl，根据修正后的dl3，确定该电动机的转速为目标转速。

16、优选的，对电动机的转速进行拟合，得到电动机目标转速的计算公式：

17、

18、其中，n为推冰杆的转速，单位为r/s；k为系数；t1、t2和t3的单位均为℃；l的单位为m；r的单位为m。

19、优选的，所述推冰杆的材质为pom4590，k的取值范围为125-320。

20、优选的，所述推冰杆的材质为pom4590，n的取值范围为1.5-8。

21、本发明的有益效果是：

22、1、本装置中，通过第一夹块和第二夹块将推冰杆固定住，固定后的推冰杆的轴线呈竖直状，并能够绕其自身轴线转动，通过电动机带动推冰杆转动，在推冰杆推齿处受到一定的离心力，在推冰杆的温度高于推冰杆的最低热变形温度时，通过该离心力克服推冰杆所受到的挠曲模量，使得推冰杆发生弯折，抵消推冰杆冷却过程中产生的形变，达到平衡，使得推冰杆冷却过程中，不会发生翘曲现象。

23、2、改装置中，通过电动机带动推冰杆转动，加快推冰杆周围的空气扰动，能够有效的提高推冰杆的冷却速率，便于推冰杆的快速冷却。

24、3、通过该冷却方法，获取推冰杆的参数信息，代入计算公式，能够快速的计算出推冷却冰杆所需要的目标转速，便于快速的确定电动机的转速，同时保证冷却后的推冰杆质量稳定可靠。

技术特征：

1.一种防推冰杆翘曲变形的冷却装置，包括用于固定推冰杆(1)两端的第一夹块(2)和第二夹块(3)，其特征在于，固定后的推冰杆(1)能够绕其自身轴线转动，并使得的推冰杆(1)的轴线呈竖直状；

2.根据权利要求1所述的一种防推冰杆翘曲变形的冷却装置，其特征在于，所述第一夹块(2)能够沿推冰杆(1)的长度方向运动。

3.一种根据权利要求1-2任一所述的防推冰杆翘曲变形的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种防推冰杆翘曲变形的冷却方法，其特征在于，步骤3中，加快对推冰杆(1)进行冷却时，可采用加快电动机(4)转速的方式，或将推冰杆(1)置入冷水中，对推冰杆(1)进行水冷。

5.根据权利要求3所述的一种防推冰杆翘曲变形的冷却方法，其特征在于，所述推冰杆转速计算公式按以下步骤推导得到：

6.根据权利要求5所述的一种防推冰杆翘曲变形的冷却方法，其特征在于，步骤b中，当改变推冰杆的转速时，推冰杆(1)的冷却速率会发生变化，此时需引入修正量φ，满足dl3＝φδl，根据修正后的dl3，确定该电动机(4)的转速为目标转速。

7.根据权利要求6所述的一种防推冰杆翘曲变形的冷却方法，其特征在于，对电动机(4)的转速进行拟合，得到电动机(4)目标转速的计算公式：

8.根据权利要求7所述的一种防推冰杆翘曲变形的冷却方法，其特征在于，所述推冰杆(1)的材质为pom4590，k的取值范围为125-320。

9.根据权利要求8所述的一种防推冰杆翘曲变形的冷却方法，其特征在于，所述推冰杆(1)的材质为pom4590，n的取值范围为1.5-8。

技术总结
本发明涉及冷却方法技术领域，尤其涉及一种防推冰杆翘曲变形的冷却装置，包括用于固定推冰杆两端的第一夹块和第二夹块，固定后的推冰杆能够绕其自身轴线转动，并使得的推冰杆的轴线呈竖直状；还包括电动机，所述电动机与第二夹块相适配，通过电动机驱动推冰杆绕其轴线转动；本装置中，通过第一夹块和第二夹块将推冰杆固定住，固定后的推冰杆的轴线呈竖直状，并能够绕其自身轴线转动，通过电动机带动推冰杆转动，在推冰杆推齿处受到一定的离心力，通过该离心力克服推冰杆所受到的挠曲模量，使得推冰杆发生弯折，抵消推冰杆冷却过程中产生的形变，达到平衡，使得推冰杆冷却过程中，不会发生翘曲现象。

技术研发人员：陈明辉,祁岳芳,冯星文
受保护的技术使用者：常州海盟塑业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13