CN106513726A - 具有清洁功能的自冷却立式刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有清洁功能的自冷却立式刀具，包括刀体，刀体中设置有腔体，腔体内灌注有低沸点换热液，各腔体位于刀体尾部的一端通过连通腔相通，在刀体上还设有排气孔和进气孔，在刀具上部设有气动马达，气动马达的进气口与排气孔相通，气动马达的出气口与进气孔相通，在气动马达上还设有转轴，转轴处固定连接有连接杆，连接杆处铰接有竖杆，在竖杆上设有毛刷。本方案利用低沸点换热液气化后形成的气体，将该气体通入到气动马达内来实现气动马达的转动，气动马达的转动再进一步通过连接杆带动竖杆转动，竖杆转动时再带动毛刷转动，毛刷转动的同时将实现对气缸表面的清理，有效避免了人工清理碎屑造成的操作者发生烫伤的情况。

Description

具有清洁功能的自冷却立式刀具
技术领域
本发明涉及带专门冷却装置的刀具,具体为一种具有清洁功能的自冷却立式刀具。
背景技术
摩托车是人们常用的一种交通工具,摩托车的动力来源于发动机,而气缸则是发动机中的重要组成部分,气缸质量的好坏直接影响到摩托车的整车性能。
气缸在实际的生产过程中需要使用刀具对其进行加工，刀具在加工过程中会将机械能转化为热能，这将使得刀具与气缸接触面产生的热量大幅的增加，若这些热量不能及时有效的散发出去，将导致刀具和气缸表面的损伤。
在中国专利号ZL201410502483.1中公开了一种自冷却立式刀具，包括刀体，刀体中设置有多条密闭螺旋状腔体，上述腔体彼此之间相互缠绕，每条腔体一端延伸至刀体的刃口处且另一端延伸至刀体的尾部，各腔体内灌注有低沸点换热液，各腔体内低沸点换热液的体积为腔体容积的0.2-0.3，各腔体内壁设有多条沿腔体延伸方向分布槽体，各腔体位于刀体尾部一端相通且交汇于同一点。该专利提出的方案虽然对刀具具有较好的冷却效果，但在使用该刀具对气缸进行加工时，在气缸表面会产生大量加工时产生的碎屑，该碎屑只能通过人工的方式进行清理，而刀具对气缸加工时的碎屑温度都较高，直接采用人工的方法对碎屑进行清理容易使操作者受到烫伤等伤害。
发明内容
本发明意在提供一种利用低沸点换热液的状态变化来实现气缸表面碎屑清理的立式刀具。
本方案中的具有清洁功能的自冷却立式刀具，包括刀体，刀体中设置有多条密闭螺旋状的腔体，上述腔体彼此之间相互缠绕，每条腔体一端延伸至刀体的刃口处且另一端延伸至刀体的尾部，各腔体内灌注有低沸点换热液，各腔体内壁设有多条沿腔体延伸方向分布槽体，各腔体位于刀体尾部的一端通过连通腔相通，在刀体上还设有排气孔和进气孔，排气孔和进气孔分别与连通腔相通，在刀具上部设有气动马达，气动马达的进气口与排气孔相通，气动马达的出气口与进气孔相通，在气动马达上还设有转轴，转轴处固定连接有连接杆，连接杆包括竖直段和水平段，连接杆的竖直段与转轴连接，连接杆的水平段处铰接有竖杆，在竖杆上设有用于对气缸表面进行碎屑清理的毛刷。
本方案的工作原理是：在采用本方案的刀具对气缸表面进行加工时，刀具刃口处产生的热量将传递到腔体靠近刀具刃口的一端，传递到腔体内的热量被腔体内的低沸点交换液所吸收，低沸点交换液在吸收热量后将沸腾而产生气体，上述产生的气体在压力的作用下，将沿腔体向远离刀具刃口的一端运动，当各腔体内的气体运动到连通腔处时，气体将在连通腔处聚集并进一步从排气孔处排出。
从排气孔处排出的气体将进入到与排气孔相通的气动马达的进气口处，气动马达的进气口通气后将使得气动马达上的转轴产生旋转运动，转轴的旋转运动将带动与转轴连接的连接杆旋转，连接杆旋转的同时进一步带动与连接杆铰接的竖杆进行旋转，竖杆的旋转最终带动竖杆上的毛刷旋转，从而使得毛刷对气缸表面加工产生的碎屑进行清理。
从排气孔进入到气动马达内的气体最后从气动马达的出气口处进入到进气孔内，并最终在腔体内再次液化，从而实现了低沸点换热液的重复利用。
本方案的优点在于：1、本方案利用低沸点换热液气化后形成的气体，将该气体通入到气动马达内来实现气动马达的转动，气动马达的转动再进一步通过连接杆带动竖杆转动，竖杆转动时再带动竖杆上的毛刷转动，毛刷转动的同时将实现对气缸表面的清理，因此本方案利用低沸点换热液的状态变化实现对气缸表面碎屑的清理工作，有效避免了人工清理碎屑造成的操作者发生烫伤的情况。2、本方案对气动马达驱动的气体来自于低沸点换热液的气化，因此不需要再增加额外的装置，同时也实现了能量的循环利用，同时，从气动马达排出后的气体再次回到腔体内，并进一步在腔体内液化后再次回到刀具的刀刃处并对刀具处的热量进行散发，有效的实现了低沸点换热液的重复循环利用。
进一步，竖杆包括第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆与连接杆铰接，第二竖杆连接毛刷，在第一竖杆和第二竖杆之间设有弹簧。由于加工的气缸表面不平整，因此采用本方案的结构对气缸表面进行清理时，当气缸表面不平整时，弹簧的弹性将自动调节第一竖杆和第二竖杆之间的距离，进而使得第二竖杆带动毛刷根据气缸表面的形状自动进行位置的调整，因此本方案能方便的适用于不平整的气缸表面的清理。
进一步，连接杆的竖直段与转轴通过花键进行连接。花键是一种常用的连接方式，花键的加工简单且性能稳定可靠。
进一步，排气孔为具有锥度的排气孔，排气孔锥度结构的小端与气动马达的进气口相通。当腔体内产生的气体从排气孔排出时，随着排气孔的锥度结构逐渐减小，排气孔内运动的气体的速度将逐渐增大，从而使得通过排气孔进入进气口处的气体的速度增加，提高气动马达的旋转能力，进而通过连接杆带动竖杆上的毛刷具有更好的旋转能力，即毛刷能对气缸表面进行更有效的清洁。
进一步，各腔体内低沸点换热液的体积为腔体容积的0.2-0.3。低沸点换热液的体积占腔体容积的0.2-0.3，该容积比例能使低沸点换热液在气化后具有足够的移动空间，有效提高了刀具的散热能力。
进一步，各腔体从远离刀体尾部一端向另一端，横截面积逐渐减小。横截面积逐渐减小，加长了低沸点换热液气化后产生气体的行程，有利于增加热传导能力的上限。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：刀体1、腔体2、连通腔3、排气孔4、进气口5、气动马达6、转轴7、连接杆8、第一竖杆9、弹簧10、第二竖杆11、毛刷12、气缸13。
实施例基本如附图1所示：具有清洁功能的自冷却立式刀具，包括刀体1，刀体1下部设有待加工的气缸13，在刀体1中设置有三条螺旋状的腔体2，腔体2的下端延伸至刀体1的刀刃处，腔体2的上端延伸至刀体1的尾部，在腔体2的内壁还设有多条沿腔体2延伸方向分布的槽体，在腔体2内灌注有低沸点换热液，腔体2内的低沸点交换液的体积占腔体2容积的0.2，各腔体2从远离刀体1尾部一端向另一端，横截面积逐渐减小，从而加长了低沸点换热液气化后产生气体的行程，有利于增加热传导能力的上限。
在三条腔体2的上侧设有连通腔3，三条腔体2分别与连通腔3相通，当刀体1刃口不同方向产生的热量不同时，腔体2之间可产生相互协同的效果。
在连通腔3上侧还设有排气孔4和进气孔，其中排气孔4在进气孔的右侧，排气孔4为锥度结构的排气孔4，且排气孔4锥度结构的大端与连通腔3相通。
在刀体1的上方设有气动马达6，气动马达6上设有进气口5和出气口，进气口5与排气孔4相通，出气口与进气孔相通，在气动马达6上还设有转轴7，在转轴7上开设有外花键。
在转轴7的外花键处连接有连接杆8，连接杆8包括竖直段和水平段，连接杆8的竖直段上开设有内花键，连接杆8竖直段的内花键与转轴7上的外花键进行配合，在连接杆8的水平段处铰接有竖杆，竖杆包括在上的第一竖杆9和在下的第二竖杆11，第一竖杆9与连接杆8的水平段通过销轴进行铰接，在第一竖杆9和第二竖杆11之间还设有弹簧10，弹簧10的上端与第一竖杆9连接，弹簧10的下端与第二竖杆11连接，在第二竖杆11上连接有用于对气缸13表面进行清理的毛刷12。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种具有清洁功能的自冷却立式刀具，包括刀体，刀体中设置有多条螺旋状的腔体，上述腔体彼此之间相互缠绕，每条腔体一端延伸至刀体的刃口处且另一端延伸至刀体的尾部，各腔体内灌注有低沸点换热液，各腔体内壁设有多条沿腔体延伸方向分布槽体，各腔体位于刀体尾部的一端通过连通腔相通，其特征在于，在刀体上还设有排气孔和进气孔，排气孔和进气孔分别与连通腔相通，在刀具上部设有气动马达，气动马达的进气口与排气孔相通，气动马达的出气口与进气孔相通，在气动马达上还设有转轴，转轴处固定连接有连接杆，连接杆包括竖直段和水平段，连接杆的竖直段与转轴连接，连接杆的水平段处铰接有竖杆，在竖杆上设有用于对气缸表面进行碎屑清理的毛刷。
2.根据权利要求1所述的具有清洁功能的自冷却立式刀具，其特征在于：竖杆包括第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆与连接杆铰接，第二竖杆连接毛刷，在第一竖杆和第二竖杆之间设有弹簧。
3.根据权利要求1所述的具有清洁功能的自冷却立式刀具，其特征在于：连接杆的竖直段与转轴通过花键进行连接。
4.根据权利要求1所述的具有清洁功能的自冷却立式刀具，其特征在于：排气孔为具有锥度的排气孔，排气孔锥度结构的小端与气动马达的进气口相通。
5.根据权利要求1所述的具有清洁功能的自冷却立式刀具，其特征在于：各腔体内低沸点换热液的体积为腔体容积的0.2-0.3。
6.根据权利要求1所述的具有清洁功能的自冷却立式刀具，其特征在于：各腔体从远离刀体尾部一端向另一端，横截面积逐渐减小。
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