CN108161564A - 一种干切削气体冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种干切削气体冷却装置，所述干切削气体冷却装置包括一涡流管，所述涡流管一端与高压空气接入器通过连接螺母连接，所述高压空气接入器上设置有高压空气接入口，所述高压空气接入器内设置有涡旋气体发生器，所述涡流管另一端与高温接头连接，所述高温接头内设置有分流锥，所述涡旋气体发生器与空气管接头相连，所述空气管接头与所述高压空气接入器通过螺纹连接。本发明设置有涡旋气体发生器，使高压空气到达预期转速的效率变高,同时,还置有分流锥，可以通过分流锥来调节输出的低温气体的温度。

Description

一种干切削气体冷却装置
技术领域
本发明涉及切削加工附属设备领域，尤其涉及一种干切削气体冷却装置。
背景技术
在机械加工中，切削加工是很常用的一种加工方式，其在进行加工时刀具与工件之间相对高速运动，因此在切削过程中会产生较高的温度，从而导致刀具的使用寿命降低，并影响工件的加工精度，甚至影响机床精度，所以在切削过程中需要对刀头和工件表面进行冷却。
目前，切削过程中比较普遍使用的是通过切削液来进行冷却，但这些切削液容易溅射到机床外造成底面湿滑，不利于工人的人身安全和身体健康，同时切削液和切削屑分离困难，会对环境不可避免的造成污染。当然，少部分机床也会使用冷却枪进行冷却，但是仅使用常规的压缩空气作为动力源产生低温冷气，可冷却枪温度过低时，刀具和工件在热胀冷缩的效应下容易出现断裂，而且对于切削不同的金属材料，令其保留一些切削热也能提高切削的效率，因此有必要设计一种干切削气体冷却装置，对其进行一定的优化，解决目前冷却装置难以调节温度的问题。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于提供一种干切削气体冷却装置，所述干切削气体冷却装置包括一涡流管，所述涡流管一端与高压空气接入器通过连接螺母连接，所述高压空气接入器上设置有高压空气接入口，所述高压空气接入器内设置有涡旋气体发生器，所述涡流管另一端与高温接头连接，所述高温接头内设置有分流锥。
较佳的，所述涡旋气体发生器与空气管接头相连，所述空气管接头与所述高压空气接入器通过螺纹连接。
较佳的，所述涡旋气体发生器的下部底面设置有圆形凹槽和至少三条条形凹槽。
较佳的，所述涡旋气体发生器的下部的高度大于或等于所述高压空气接入口的直径。
较佳的，所述涡流管的长度为90-110mm。
较佳的，所述涡流管中设置有整流片。
较佳的，所述高温接头内设置有消声器。
较佳的，所述涡旋气体发生器内设置有第二锥形孔。
较佳的，所述分流锥上设置有小圆孔和通风孔。
较佳的，所述分流锥和所述高温接头之间设置有密封圈。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：1)设置有涡旋气体发生器，使高压空气到达预期转速的效率变高；2)涡流管设置在90-110mm，经过实践测试，这个长度的涡流管内温差较为合适；3)设置有分流锥，可以通过分流锥来调节输出的低温气体的温度。
附图说明
图1为本发明一种干切削气体冷却装置总体结构剖面图；
图2为本发明一种干切削气体冷却装置高压空气接入器的剖面图；
图3为本发明一种干切削气体冷却装置涡旋气体发生器的剖面图；
图4为本发明一种干切削气体冷却装置涡旋气体发生器的结构图；
图5为本发明一种干切削气体冷却装置高温接头的剖面图；
图6为本发明一种干切削气体冷却装置分流锥的结构图；
图7为本发明一种干切削气体冷却装置分流锥的剖面图；
图8为本发明一种干切削气体冷却装置整流片的俯视图；
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
本发明提供一种干切削气体冷却装置，其采用涡流温度分离的原理，结合图1所示,所述干切削气体冷却装置包括一涡流管5，所述涡流管5一端与高压空气接入器3通过连接螺母4连接，所述高压空气接入器3上设置有高压空气接入口32，所述高压空气接入器3内设置有涡旋气体发生器2，所述涡流管5另一端与高温接头7连接，所述高温接头7内设置有分流锥。
实施例二
如上述所述的干切削气体冷却装置，本实施例与其不同之处在于，结合图1、图2、图3所示，所述涡流管5为长圆柱空心管，其上下两端分别设置有第一外螺纹和第二外螺纹，所述涡流管5上端与所述高压空气接入器3连接，所述高压空气接入器3包括接入端33和接出端31，所述接出端31为圆柱体，其上设置有第三外螺纹，所述第三外螺纹与所述涡流管5上的第一外螺纹直径相同，所述接出端31与所述涡流管5的上端通过所述连接螺母4同轴连接，所述连接螺母4上分别有与所述第一外螺纹和所述第三外螺纹相匹配的内螺纹；
较佳的，所述涡流管5的长度设置为90-110mm,在本实施例中，所述涡流管5的长度设置为100mm。
所述高压空气接入器3的所述接出端31内设置有第一锥形孔，所述第一锥形孔大端朝向所述涡流管5，与所述涡流管5的内部腔体连通，其直径略比所述涡流管5的内部腔体直径小；
所述高压空气接入器3的接入端33为直径较所述接出端31大的空心圆柱，所述高压空气接入器3的接入端33内部放置有涡旋气体发生器2，所述高压空气接入器3的侧面设置有所述高压空气接入口32，所述高压空气接入口32用于连接空气源，所述高压空气通过此处进入所述压缩空气接入器3。
实施例三
如上述所述的干切削气体冷却装置，本实施例与其不同之处在于，结合图2、图3和图4所示，所述涡旋气体发生器2为三个不同直径的圆柱体同轴设置在上部、中部和下部构成一体，其中有第二锥形孔贯穿所述涡旋气体发生器2，所述第二锥形孔在所述涡旋气体发生器2的上部为大口，在所述涡旋气体发生器2的下部为小口，所述涡旋气体发生器2的中部圆柱体较短，其直径与所述高压空气接入器3的内径相同；
所述涡旋气体发生器2的下部圆柱体直径较所述高压空气接入器3的内径小，高度大于或等于所述高压空气接入口32的直径，当高压空气从所述高压空气接入口32通入，将会充斥在所述涡旋气体发生器2和所述高压空气接入器3之间的空间中，所述涡旋气体发生器2的下部底面设置有圆形凹槽21，在所述圆形凹槽21的切线方向设置有条形凹槽22，所述条形凹槽22至少有三条，均匀分布在所述圆形凹槽21的圆周，在本实施例中，所述条形凹槽22为六条，均匀分布在所述圆形凹槽21的圆周；
所述涡旋气体发生器2的上部与空气管接头1相连，其直径与所述空气管接头1的内径相匹配，所述空气管接头1与所述高压空气接入器3通过螺纹连接，所述空气管接头1与万向管通过螺纹连接用来输出低温空气；
较佳的，所述空气管接头1与所述涡旋气体发生器2接触的一端的外径沿着圆周设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有密封圈，可以有效的避免处于所述涡旋气体发生器2的下部高压空气从所述涡旋气体发生器2的中部泄露。
实施例四
如上述所述的干切削气体冷却装置，本实施例与其不同之处在于，结合图1、图5、图6和图7所示，所述涡流管5的下端与所述高温接头7的上部通过螺纹连接，所述高温接头7上部的内腔形状与所述涡流管5的下端相匹配，所述高温接头7的中部设置有所述分流锥8；
所述分流锥8包括锥头81和锥身82，所述锥头81上部分设置为锥形，去掉尖头，设为平面，下部分设置为圆柱体，所述锥头81下部的四周贯穿有四个小圆孔，从所述四个小圆孔的位置略靠上起，向下所述锥身82贯穿出一通风孔，四个所述小圆孔与所述通风口连通，气流可以在之间流动，所述锥身82设置为圆柱形，其上部设置有螺纹，所述锥身82上部与下部的交界处有沿着所述锥身82周向设置的第二凹槽，所述第二凹槽内设置有密封圈；
所述高温接头7的中部设置有与所述锥身82上部螺纹相匹配的螺纹，并且长度大于所述锥身82的上部螺纹的长度，在所述分流锥8旋进的时候，还未旋至高温接头7的螺纹尽头时，所述锥头81已经完全堵住了所述高温接头7上与所述锥头81相契合的小孔；
较佳的，所述锥身82的底面设置有一过圆心的长条凹槽，用来调节所述分流锥8的位置；
较佳的，所述分流锥8安装在所述高温接头7中，可以通过旋转调节在所述高温接头7中部的位置，同时也调节所述锥头81和所述高温接头7上与之相匹配的斜面的缝隙。
实施例五
如上述所述的干切削气体冷却装置，本实施例与其不同之处在于，结合图1和图8所示，所述涡流管5下端靠近所述高温接头7的内腔中设置有整流片6，所述整流片6为一圆环，在所述圆环四周斜置有条形薄片，其可以约束冷热空气的流向，提高所述冷却装置的效果。
实施例六
如上述所述的干切削气体冷却装置，本实施例与其不同之处在于，结合图1所示，所述高温接头7的下部设置有与消声器9相匹配的螺纹，所述消声器9可以通过螺纹安装在所述高温接头7的下部，所述消声器9可以降低所述冷却装置产生的噪音。
实施例七
如上述所述的干切削气体冷却装置，本实施例与其不同之处在于，结合图1、图2、图4和图7所示，所述干切削气体冷却装置的原理为：
所述高压空气通过所述高压空气接入孔32进入所述高压空气接入器3与所述涡旋气体发生器2之间的空间中，在不断的挤压中通过所述涡旋气体发生器2底下的所述条形凹槽22进入所述圆形凹槽21，并强制使所述高压空气产生高速旋转，由于离心力的作用，所述高压空气沿着所述高压空气接入器3的所述接出端31向着所述涡流管5的内腔向前运动；
所述高压空气在所述涡流管5的内腔中高速旋转向前，并且开始温度分离，在贴近所述内腔内径的是高温空气，处于所述内腔中心的是低温空气，所述高温空气到达所述分流锥8后，沿着所述分流锥8和所述高温接头7之间的缝隙排出，并通过所述锥头81上的四个小孔，向下排出；
而所述低温空气在所述分流锥8处反向回流，进入所述涡旋气体发生器2的所述第二锥形孔，然后从所述低温接头1通出；
所述低温空气的温度可以通过所述分流锥8进行调节，当所述分流锥8旋进，其与所述高温接头7之间的缝隙变小，高温气体的流出量变小，低温空气温度变高，当所述分流锥8旋出，其与所述高温接头7之间的缝隙变大，高温气体流出量变大，低温空气的温度变低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种干切削气体冷却装置，其特征在于，所述干切削气体冷却装置包括一涡流管，所述涡流管一端与高压空气接入器通过连接螺母连接，所述高压空气接入器上设置有高压空气接入口，所述高压空气接入器内设置有涡旋气体发生器，所述涡流管另一端与高温接头连接，所述高温接头内设置有分流锥。
2.根据权利要求1所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述涡旋气体发生器与空气管接头相连，所述空气管接头与所述高压空气接入器通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述涡旋气体发生器的下部底面设置有圆形凹槽和至少三条条形凹槽。
4.根据权利要求3所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述涡旋气体发生器的下部的高度大于或等于所述高压空气接入口的直径。
5.根据权利要求4所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述涡流管的长度为90-110mm。
6.根据权利要求5所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述涡流管中设置有整流片。
7.根据权利要求6所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述高温接头内设置有消声器。
8.根据权利要求7所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述涡旋气体发生器内设置有第二锥形孔。
9.根据权利要求1所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述分流锥上设置有小圆孔和通风孔。
10.据权利要求1所述的干切削气体冷却装置，其特征在于，所述分流锥和所述高温接头之间设置有密封圈。
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