CN107367525A - 一种合金材料焊接气体测试系统用冷却结构 - Google Patents

一种合金材料焊接气体测试系统用冷却结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种合金材料焊接气体测试系统用冷却结构,包括由第一环形体和第二环形体上、下同轴堆叠组成的覆膜圈,其特征在于:第一环形体上端面设置同轴的环形表面冷却槽、内环形回流槽、外环形回流槽,下端面设上环形内部冷却槽;第二环形体上端面设置有下环形内部冷却槽,上环形内部冷却槽、下环形内部冷却槽配合形成一与环形表面冷却槽连通的内部冷却腔;第二环形体设置与内部冷却腔连通的冷却水进水接口,以及与内、外环形回流槽连通的冷却水排水接口。本发明优点在于:内部冷却腔、环形表面冷却槽、内环形回流槽、外环形回流槽在覆膜圈形成的冷却水通道对覆膜圈的内侧中上部、以及上端面形成良好的散热,可有效降低覆膜圈、真空吸盘的温度。

Description

一种合金材料焊接气体测试系统用冷却结构
领域
本发明涉及一种合金材料焊接气体测试系统,特别涉及一种合金材料焊接气体测试系统用覆膜组件冷却结构。
背景技术
随着工业化的不断发展,对于有限空间作业安全的要求也越来越高,能够对作业人员进行现场有限空间爆燃模拟,并能够连续展示爆燃危害的测试系统随之诞生。目前的合金钢焊接气体爆燃测试系统主要包括顶端开口的爆燃箱(有限空间)、供气系统、点火系统,由供气系统将可燃气体导入爆燃箱,在爆燃箱顶部覆盖测试膜,通过爆燃箱内的点火系统点燃气体造成爆燃,利用爆燃产生的气体冲击测试膜实现爆燃危害的展示。
在进行每次爆燃测试后,都需要人工用手将新的测试膜重新覆盖至爆燃箱的顶端开口上,并用重块压住测试膜,防止测试膜被风吹离原有位置,在爆燃测试时重块存在被爆燃冲击击飞的隐患,安全系数低。
目前也开始出现了新型的采用抽真空吸附技术的爆燃测试系统,其在传统爆燃箱上增设一覆膜圈,覆膜圈上设有若干接入抽真空系统的真空吸盘。利用覆膜圈及其上的真空吸盘吸附住测试膜,实现测试膜的限位。
该结构虽然能够实现测试膜自动吸附,提高演示时的安全性,但是仍然存在一定的缺陷:由于在爆燃测试时,覆膜圈及其上的测试膜始终紧贴在爆燃箱的顶部开口处,爆燃产生的热量会使得覆膜圈升温,特别是进行连续爆燃演示后,覆膜圈表面温度很高,再次吸附测试膜时会造成测试膜的非爆燃损坏;此外,真空吸盘也会受到影响,特别是真空吸盘上与覆膜圈连接的部位尤为明显。
因此,研发一种能够顺利实现连续爆燃演示的合金材料焊接气爆燃测试用覆膜组件势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用于合金材料焊接气爆燃测试用的覆膜组件冷却结构,能够在不影响真空吸盘和测试膜的情况下顺利实现连续爆燃演示。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种合金材料焊接气体测试系统用冷却结构,包括覆膜圈,所述覆膜圈由第一环形体和第二环形体上、下同轴堆叠组成,其创新点在于:第一环形体,限定第一环形体的一侧端面为上端面,另一侧端面为下端面,所述第一环形体上端面设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且贯通第一环形体下端面的环形表面冷却槽;所述第一环形体上端面还设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体下端面的内环形回流槽,该内环形回流槽与环形表面冷却槽同心且位于环形表面冷却槽与第一环形体内圈之间;所述内环形回流槽的横截面为V字型,并在内环形回流槽的底部开有垂直方向贯通第一环形体下端面的上内排水孔;所述第一环形体上端面还设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体下端面的外环形回流槽,该外环形回流槽与环形表面冷却槽同心且位于环形表面冷却槽与第一环形体外圈之间;所述外环形回流槽的横截面为V字型,并在外环形回流槽的底部开有垂直方向贯通第一环形体下端面的上外排水孔;所述第一环形体下端面设置的一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体上端面的上环形内部冷却槽,该上环形内部冷却槽在第一环形体的直径方向上位于第一环形体内圈与内环形回流槽之间;所述第一环形体下端面设置有一沿第一环形体直径方向设置的径向流道,该径向流道的一端与上环形内部冷却槽连通,另一端与环形表面冷却槽连通;
第二环形体,限定第二环形体的一侧端面为上端面,另一侧端面为下端面,所述第二环形体上端面设置有一沿第二环形体圆周方向延伸且与上环形内部冷却槽对应的下环形内部冷却槽,所述上环形内部冷却槽、下环形内部冷却槽配合形成一靠近覆膜圈内圈的内部冷却腔;所述第二环形体上端面设置有沿垂直方向延伸且不贯通第二环形体下端面的下内排水孔,且所述下内排水孔与上内排水孔对应组成内排水孔;所述第二环形体上端面设置有沿垂直方向延伸且不贯通第二环形体下端面的下外排水孔,且所述下外排水孔与上外排水孔对应组成外排水孔;所述第二环形体的外圆周面上自上而下依次设置有冷却水排水接头和冷却水进水接口,所述冷却水排水接头通过水平排水通道与下内排水孔、下外排水孔的底部连通,所述冷却水进水接头通过水平给水通道与下环形内部冷却槽底部连通;在第一环形体下端面设置有一环形槽,该环形槽在沿第一环形体直径方向上位于第一环形体外圈与外环形回流槽之间,该环形槽与第二环形体上端面配合形成一环形抽真空腔,第一环形体的外圆周表面安装有与环形抽真空腔连通的抽真空接头;在第一环形体上端面设置有若干以第一环形体圆心为中心呈环形分布的真空吸盘,各真空吸盘在沿第一环形体直径方向上位于第一环形体外圈与外环形回流槽之间,且真空吸盘的底部通过孔道与环形槽连通。
优选的,所述第一环形体上端面设置有与真空吸盘数量对应的弧形隔热槽,该弧形隔热槽位于外环形回流槽与真空吸盘之间,且所述弧形隔热槽的弧形圆心与真空吸盘轴线重合。
本发明的优点在于:
(1)本发明中,冷却水通过冷却水进水接头、水平给水通道进入内部冷却腔,再由径向流道进入环形表面冷却槽,冷却水通过环形表面冷却槽顶部溢流入两侧的内环形回流槽、外环形回流槽,最后通过内、外排水孔进入水平排水通道,流出覆膜圈。
通过靠近覆膜圈内圈侧的内部冷却腔对覆膜圈进行冷却,降低整个覆膜圈内圈侧的温度,将高温隔离在覆膜圈的内侧部位,避免高温快速传递至覆膜圈内部,提升覆膜圈的使用寿命;
同时,由环形表面冷却槽、内环形回流槽、外环形回流槽在覆膜圈的上表面形成多个环形水道,通过其内的冷却水来降低覆膜圈上端面的温度,避免真空吸盘吸附测试膜时接触到覆膜圈上表面造成非测试式损坏。而多个环形水道为开放式的,其不仅可以通过循环的冷却水来带走覆膜圈上表面的热量,且在覆膜圈温度过高时,能够通过直接蒸发冷却水来实现降温。
本发明中,内部冷却腔、环形表面冷却槽、内环形回流槽、外环形回流槽在覆膜圈形成的冷却水通道对覆膜圈的内侧中上部、以及上端面形成良好的散热,可有效降低真空吸盘与覆膜圈连接处的温度,避免真空吸盘的损坏。
(2)弧形隔热槽的设置有利于进一步降低真空吸盘与覆膜圈连接处的温度。
附图说明
图1为合金材料焊接气用覆膜组件的覆膜圈俯视图。
图2为图1中沿A-A线剖视图。
图3为图1中沿B-B线剖视图。
具体实施方式
如图1、2、3所示,本发明中的合金材料焊接气体测试系统用冷却结构,包括覆膜圈,所述覆膜圈由第一环形体1和第二环形体2上、下同轴堆叠组成,具体结构为:
第一环形体1,限定第一环形体1的一侧端面为上端面,另一侧端面为下端面,
第一环形体1上端面设置有一沿第一环形体1圆周方向延伸且贯通第一环形体1下端面的环形表面冷却槽3;
第一环形体1上端面还设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体下端面的内环形回流槽4,该内环形回流槽4与环形表面冷却槽3同心且位于环形表面冷却槽3与第一环形体内圈之间;内环形回流槽4的横截面为V字型,并在内环形回流槽4的底部开有垂直方向贯通第一环形体1下端面的上内排水孔5;本实施例中,内环形回流槽4的V字型夹角为120~160°。
第一环形体1上端面还设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体下端面的外环形回流槽6,该外环形回流槽6与环形表面冷却槽3同心且位于环形表面冷却槽3与第一环形体外圈之间;外环形回流槽6的横截面为V字型,并在外环形回流槽6的底部开有垂直方向贯通第一环形体1下端面的上外排水孔7;
第一环形体1下端面设置的一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体上端面的上环形内部冷却槽8,该上环形内部冷却槽8在第一环形体的直径方向上位于第一环形体内圈与内环形回流槽4之间;
第一环形体1下端面设置有一沿第一环形体直径方向设置的径向流道9,该径向流道9的一端与上环形内部冷却槽8连通,另一端与环形表面冷却槽3连通;
第二环形体2,限定第二环形体2的一侧端面为上端面,另一侧端面为下端面,
第二环形体2上端面设置有一沿第二环形体圆周方向延伸且与上环形内部冷却槽8对应的下环形内部冷却槽10,上环形内部冷却槽8、下环形内部冷却槽10配合形成一靠近覆膜圈内圈的内部冷却腔。
第二环形体2上端面设置有沿垂直方向延伸且不贯通第二环形体下端面的下内排水孔11,且所述下内排水孔11与上内排水孔5对应组成内排水孔;
第二环形体2上端面设置有沿垂直方向延伸且不贯通第二环形体下端面的下外排水孔12,且下外排水孔12与上外排水孔7对应组成外排水孔;
第二环形体2的外圆周面上自上而下依次设置有冷却水排水接头13和冷却水进水接口14,冷却水排水接头13通过水平排水通道15与下内排水孔、下外排水孔的底部连通,冷却水进水接头14通过水平给水通道16与下环形内部冷却槽10底部连通;
在第一环形体1下端面设置有一环形槽17,该环形槽17在沿第一环形体直径方向上位于第一环形体外圈与外环形回流槽6之间,该环形槽17与第二环形体2上端面配合形成一环形抽真空腔,第一环形体1的外圆周表面安装有与环形抽真空腔连通的抽真空接头18;
在第一环形体1上端面设置有若干以第一环形体圆心为中心呈环形分布的真空吸盘19,各真空吸盘19在沿第一环形体直径方向上位于第一环形体外圈与外环形回流槽6之间,且真空吸盘19的底部通过孔道与环形槽17连通。
第一环形体1上端面设置有与真空吸盘19数量对应的弧形隔热槽20,该弧形隔热槽20位于外环形回流槽6与真空吸盘19之间,且弧形隔热槽20的弧形圆心与真空吸盘19轴线重合。
工作原理:
覆膜圈安装在爆燃测试系统的爆燃箱顶部开口处,将测试膜放置在覆膜圈的上端面上,通过抽真空吸盘吸附住测试膜,即可在爆燃箱内点燃一定浓度的可燃气体,利用可燃气体瞬间燃烧产生的高温高压气体冲破测试膜,从而实现爆燃演示。
连续的爆燃演示使得覆膜圈温度不断升高,冷却水通过在冷却水进水接头、水平给水通道进入内部冷却腔内,冷却水在内部冷却腔内吸收覆膜圈内圈侧的一部分热量;冷却水再通过径向流道进入环形表面冷却槽,并从环形表面冷却槽溢流向两侧位于覆膜圈浅表层的内环形回流槽、外环形回流槽,通过环形表面冷却槽、内环形回流槽、外环形回流槽内的冷却水对覆膜圈的上表面进行冷却;这样,在覆膜圈的内圈侧中部以及上端面中部形成多道良好的散热通道,既降低了覆膜圈的整体温度,又能有效降低真空吸盘与覆膜圈连接处的温度,避免真空吸盘的损坏。

Claims (2)

1.一种合金材料焊接气体测试系统用冷却结构,包括覆膜圈,所述覆膜圈由第一环形体和第二环形体上、下同轴堆叠组成,其特征在于:
第一环形体,限定第一环形体的一侧端面为上端面,另一侧端面为下端面,
所述第一环形体上端面设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且贯通第一环形体下端面的环形表面冷却槽;
所述第一环形体上端面还设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体下端面的内环形回流槽,该内环形回流槽与环形表面冷却槽同心且位于环形表面冷却槽与第一环形体内圈之间;所述内环形回流槽的横截面为V字型,并在内环形回流槽的底部开有垂直方向贯通第一环形体下端面的上内排水孔;
所述第一环形体上端面还设置有一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体下端面的外环形回流槽,该外环形回流槽与环形表面冷却槽同心且位于环形表面冷却槽与第一环形体外圈之间;所述外环形回流槽的横截面为V字型,并在外环形回流槽的底部开有垂直方向贯通第一环形体下端面的上外排水孔;
所述第一环形体下端面设置的一沿第一环形体圆周方向延伸且不贯通第一环形体上端面的上环形内部冷却槽,该上环形内部冷却槽在第一环形体的直径方向上位于第一环形体内圈与内环形回流槽之间;
所述第一环形体下端面设置有一沿第一环形体直径方向设置的径向流道,该径向流道的一端与上环形内部冷却槽连通,另一端与环形表面冷却槽连通;
第二环形体,限定第二环形体的一侧端面为上端面,另一侧端面为下端面,
所述第二环形体上端面设置有一沿第二环形体圆周方向延伸且与上环形内部冷却槽对应的下环形内部冷却槽,所述上环形内部冷却槽、下环形内部冷却槽配合形成一靠近覆膜圈内圈的内部冷却腔;
所述第二环形体上端面设置有沿垂直方向延伸且不贯通第二环形体下端面的下内排水孔,且所述下内排水孔与上内排水孔对应组成内排水孔;
所述第二环形体上端面设置有沿垂直方向延伸且不贯通第二环形体下端面的下外排水孔,且所述下外排水孔与上外排水孔对应组成外排水孔;
所述第二环形体的外圆周面上自上而下依次设置有冷却水排水接头和冷却水进水接口,所述冷却水排水接头通过水平排水通道与下内排水孔、下外排水孔的底部连通,所述冷却水进水接头通过水平给水通道与下环形内部冷却槽底部连通;
在第一环形体下端面设置有一环形槽,该环形槽在沿第一环形体直径方向上位于第一环形体外圈与外环形回流槽之间,该环形槽与第二环形体上端面配合形成一环形抽真空腔,第一环形体的外圆周表面安装有与环形抽真空腔连通的抽真空接头;
在第一环形体上端面设置有若干以第一环形体圆心为中心呈环形分布的真空吸盘,各真空吸盘在沿第一环形体直径方向上位于第一环形体外圈与外环形回流槽之间,且真空吸盘的底部通过孔道与环形槽连通。
2.根据权利要求1所述的合金材料焊接气体测试系统用冷却结构,其特征在于:所述第一环形体上端面设置有与真空吸盘数量对应的弧形隔热槽,该弧形隔热槽位于外环形回流槽与真空吸盘之间,且所述弧形隔热槽的弧形圆心与真空吸盘轴线重合。
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