CN110773967B - 一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置及方法，装置包括风罩，风罩通过风管与风机盘管相连接。风罩由2个可拆装的半管构成，风罩内圆周壁面上均匀设置有若干螺旋导流片，所述螺旋导流片组合形成的轴向轮廓形状与被冷却工件的外形相匹配。风罩出口中心处设有温度传感器，温度传感器连接PLC，PLC连接风机盘管。方法步骤是，组装被冷却工件与风罩，将风罩与风管连接；开启风机盘管，冷风通过风管沿风罩的螺旋导流片流动，换热后排出；温度传感器测量出口处的气流温度后反馈给PLC，PLC自动控制风机盘管调节制冷量。本发明结构简单，设计合理，成本低，效果显著，缩短冷却时间，提高了企业生产效率。

Description

一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置及方法
技术领域
本发明涉及大型主轴与轴承装配过程领域，尤其涉及一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置及方法。
背景技术
一直以来，在大型主轴与轴承装配过程中，都使用自然冷却的方法进行冷却。然而，由于被冷却工件体积庞大，进行自然冷却耗时长，工件进入下一道工序的等待时间过久，从而导致工厂制造效率低。
中国专利号[201910667211.3]，公开(公告)日2019.09.20，华兴龙发明的一种铸件用输送冷却装置，采取洒水降温的方式。这种方适用于铸件冷却，不适用于已经完成表面加工的轴，易使轴脆裂，损坏轴的加工表面。为此，我们提出了一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置及方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服被冷却工件自然冷却导致的工时长、制造效率低，而提出的一种可以缩短冷却时间、提高制造效率的用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置，包括风罩1，所述风罩1通过风管2与风机盘管3相连接；其特征在于：所述风罩1由2个可拆装的半管构成，所述风罩1内圆周壁面上均匀设置有若干螺旋导流片11，所述螺旋导流片11组合形成的轴向轮廓形状与被冷却工件5的外形相匹配。
优选的，所述风罩1内的螺旋导流片11的螺旋角α的角度范围为20°～70°。
优选的，所述风罩1内的螺旋导流片11与被冷却工件5之间设有间隙b。
优选的，所述的间隙b的范围为5mm～10mm。
优选的，所述风罩1的半管外壁面上还设有至少2个用于相连接的固定栓板12。
优选的，所述风罩1出口中心处还设置有温度传感器4，所述温度传感器4连接有PLC 7，PLC 7连接风机盘管3。
优选的，所述风罩1出口处还设置有用于固定被冷却工件5的固定盘6。
优选的，所述风罩1的材质为碳素钢板、合金钢板或其他耐高温板材。
为了实现上述目的，本发明采用的另一技术方案如下：
一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置的冷却方法：具体步骤是：
1)拆分风罩1，先把被冷却工件5放置于固定盘6上，再将风罩1底部沿固定盘6放置，并将风罩1的固定栓板12卡住以固定，或先把一半风罩1沿固定盘6放置并固定，再将被冷却工件5放置于固定盘6上，然后把另一半风罩1沿固定盘6放置，并将风罩1的固定栓板12卡住固定；将风罩1与风管2相连接；
2)开启风机盘管3，室外新风经过风机盘管3被降温，形成具有20～35℃的冷风，冷风通过风管2抵达风罩1，沿风罩1内圆周壁面上的螺旋导流片11流动，由此在被冷却工件5的表面形成冷却气流并进行换热，然后气流从风罩1口排出；风罩1出口处的温度传感器4测量出口处的气流温度，输出数字量，PLC 7直接通过数字量模块接收信号；然后PLC 7自动控制风机盘管3调节制冷量，当出口处的温度降至40～50℃时风机盘管3停止工作。
本发明的技术优势和有益效果主要在于：
1、本发明不同于被冷却工件的自然冷却或是洒水降温，风罩内圆周壁面上均匀设置有若干螺旋导流片，加长了冷风通过的路径长度，增加了换热量；螺旋导流片与被冷却工件之间设有间隙b，冷风通过时能够打破被冷却工件壁面上的热边界层，提高换热效率；组装被冷却工件与风罩时，通过使用固定盘来固定被冷却工件与风罩的位置，避免了间隙b的偏移或不均；风罩出口处设置温度传感器，并连接与PLC，PLC控制风机盘管，实现自动调节制冷量。
2、本发明结构简单，设计合理，成本低，效果显著，相比以往大型轴承加工过程的自然冷却或是洒水降温的方法，能够缩短冷却时间，提高了企业生产效率。
附图说明
图1是本发明的装置结构示意图。
图2是风罩与被冷却工件、固定盘组合的纵剖面示意图。
图3是图2(Ⅰ)的局部放大图。
图4是风罩与被冷却工件的俯视图。
图5是图4(Ⅱ)的局部放大图。
图6是风罩的仰视图。
图7是风罩的俯视图。
图8是固定盘示意图。
图中，1.风罩、2.风管、3.风机盘管、4.温度传感器、5.被冷却工件、6.固定盘、7.PLC、11.螺旋导流片、12.固定栓板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1-图8所示，为本发明的一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置，包括风罩1，所述风罩1通过风管2与风机盘管3相连接；所述风罩1由2个可拆装的半管构成，所述风罩1内圆周壁面上均匀设置有若干螺旋导流片11，所述螺旋导流片11组合形成的轴向轮廓形状与被冷却工件5的外形相匹配。
其中，所述风罩1内的螺旋导流片11的螺旋角α的角度为60°。
所述风罩1内的螺旋导流片11与被冷却工件5之间设有间隙b。
所述的间隙b的范围为7mm。
所述风罩1的半管外壁面上还设有至少2个用于相连接的固定栓板12。
所述风罩1出口中心处还设置有温度传感器4，所述温度传感器4连接有PLC 7，PLC7连接风机盘管3。
所述风罩1出口处还设置有用于固定被冷却工件5的固定盘6。
所述风罩1的材质为碳素钢板、合金钢板或其他耐高温板材。
本发明的一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置的冷却方法，具体步骤是：
1)拆分风罩1，先把被冷却工件5放置于固定盘6上，再将风罩1底部沿固定盘6放置，并将风罩1的固定栓板12卡住以固定，或先把一半风罩1沿固定盘6放置并固定，再将被冷却工件5放置于固定盘6上，然后把另一半风罩1沿固定盘6放置，并将风罩1的固定栓板12卡住固定；将风罩1与风管2相连接；
2)开启风机盘管3，室外新风经过风机盘管3被降温，形成具有25℃的冷风，冷风通过风管2抵达风罩1，沿风罩1内圆周壁面上的螺旋导流片11流动，由此在被冷却工件5的表面形成冷却气流并进行换热，然后气流从风罩1口排出；风罩1出口处的温度传感器4测量出口处的气流温度，输出数字量，PLC 7直接通过数字量模块接收信号；然后PLC 7自动控制风机盘管3调节制冷量，当出口处的温度降至45℃时风机盘管3停止工作。风机盘管内的冷源可以是制冷机的人工冷源、或者自来水等自然冷源。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉本技术领域的技术人员，当可根据本发明作出各种相应的等效改变和变形，都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置，包括风罩(1)，所述风罩(1)通过风管(2)与风机盘管(3)相连接；其特征在于：所述风罩(1)由2个可拆装的半管构成，所述风罩(1)内圆周壁面上均匀设置有若干螺旋导流片(11)，所述螺旋导流片(11)组合形成的轴向轮廓形状与被冷却工件(5)的外形相匹配；其中，所述风罩(1)内的螺旋导流片(11)的螺旋角α的角度范围为20°～70°；所述风罩(1)内的螺旋导流片(11)与被冷却工件(5)之间设有间隙b；所述风罩(1)出口中心处还设置有温度传感器(4)，所述温度传感器(4)连接有PLC(7)，PLC(7)连接风机盘管(3)。
2.根据权利要求1所述的用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置，其特征在于：所述的间隙b的范围为5mm～10mm。
3.根据权利要求1所述的用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置，其特征在于：所述风罩(1)的半管外壁面上还设有至少2个用于相连接的固定栓板(12)。
4.根据权利要求1所述的用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置，其特征在于：所述风罩(1)出口处还设置有用于固定被冷却工件(5)的固定盘(6)。
5.根据权利要求1所述的用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置，其特征在于：所述风罩(1)的材质为碳素钢板、合金钢板或其他耐高温板材。
6.一种用于大型主轴与轴承装配过程的冷却装置的冷却方法，其特征在于：具体步骤是：
1)拆分风罩(1)，先把被冷却工件(5)放置于固定盘(6)上，再将风罩(1)底部沿固定盘(6)放置，并将风罩(1)的固定栓板(12)卡住以固定，或先把一半风罩(1)沿固定盘(6)放置并固定，再将被冷却工件(5)放置于固定盘(6)上，然后把另一半风罩(1)沿固定盘(6)放置，并将风罩(1)的固定栓板(12)卡住固定；将风罩(1)与风管(2)相连接；
2)开启风机盘管(3)，室外新风经过风机盘管(3)被降温，形成具有20～35℃的冷风，冷风通过风管(2)抵达风罩(1)，沿风罩(1)内圆周壁面上的螺旋导流片(11)流动，由此在被冷却工件(5)的表面形成冷却气流并进行换热，然后气流从风罩(1)口排出；风罩(1)出口处的温度传感器(4)测量出口处的气流温度，输出数字量，PLC(7)直接通过数字量模块接收信号；然后PLC(7)自动控制风机盘管(3)调节制冷量，当出口处的温度降至40～50℃时风机盘管(3)停止工作。
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