CN112885497A - 热负载斩波器水冷降温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及同步辐射光源器件技术领域，尤其涉及热负载斩波器水冷降温系统。本发明的热负载斩波器水冷降温系统，包括主轴部件、X射线吸收回流组件、气水旋转接头和冷却进水咀，主轴部件可转动设置，X射线吸收回流组件设置于主轴部件的首端，X射线吸收回流组件位于真空腔内；主轴部件的中部设置有轴向延伸的轴体冷却孔道，X射线吸收回流组件设置有径向冷却孔道，冷却进水咀经轴体冷却孔道和气水旋转接头与径向冷却孔道导通连接。本发明的热负载斩波器水冷降温系统，可使用冷却液对热负载斩波器内部的高温环境进行热量交换，提高其散热效果，延长热负载斩波器的连续工作时长。
Description
技术领域
本发明涉及同步辐射光源器件技术领域，尤其涉及热负载斩波器水冷降温系统。
背景技术
热负载斩波器，是通过高速旋转吸收盘的机械式阻挡来实现对束流斩波的光学器件，一般是通过电机带动转盘做旋转运动，转盘边缘均匀分布有沟槽，在转盘缺口转过X射线的时间内，X射线才能通过，否则就会被转盘基体所阻挡吸收。热负载斩波器的设计需要满足线站需求，要求机械主体在真空和辐射环境中稳定可靠的运行，现有技术中其结构一般包括主轴部件和基础支撑体，主轴部件和基础支撑体通过集成电机组件驱动相对转动，主轴部件带动转盘转动，由于高能X射线束斑小、发散小且能量高，被转盘遮挡时会将大量能量沉积在转盘上，导致转盘尤其是束流覆盖的区域聚集大量热量，导致其无法长时间工作。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种热负载斩波器水冷降温系统，可解决上述问题。
为实现上述目的，本发明的热负载斩波器水冷降温系统，包括主轴部件、X射线吸收回流组件、气水旋转接头和冷却进水咀，主轴部件可转动设置，X射线吸收回流组件设置于主轴部件的首端，X射线吸收回流组件位于真空腔内；主轴部件的中部设置有轴向延伸的轴体冷却孔道，X射线吸收回流组件设置有径向冷却孔道，冷却进水咀经轴体冷却孔道和气水旋转接头与径向冷却孔道导通连接。
进一步的，所述X射线吸收回流组件包括回流盘、吸收盘和X射线盖板，回流盘固定安装于主轴部件的首端，吸收盘固定于回流盘，X射线盖板安装于吸收盘外侧，径向冷却孔道设置于回流盘内，回流盘和吸收盘之间设置有盘体冷却孔道，盘体冷却孔道与径向冷却孔道导通连接。
进一步的，还包括内冷却管和出水咀，所述内冷却管安装于轴体冷却孔道内，内冷却管设置有主冷却通道，内冷却管和与轴体冷却孔道之间形成有回流孔道，X射线盖板和吸收盘之间设置有盖板冷却孔道，冷却进水咀输入的冷却液依次经气水旋转接头、主冷却通道、盖板冷却孔道、盘体冷却孔道、径向冷却孔道、回流孔道和气水旋转接头后经出水咀排除。
进一步的，所述盘体冷却孔道设置有多个，盘体冷却孔道包括设置于吸收盘盘面的导通槽。
进一步的，所述导通槽呈弧状。
进一步的，所述多个导通槽沿沿圆周方向均匀阵列设置于吸收盘的盘面。
进一步的，所述吸收盘设置有容置槽，容置槽将回流盘的端部罩住，导通槽设置于容置槽的槽底。
进一步的，还包括冷却外套和冷却隔离环，所述主轴部件与冷却外套相对转动设置，冷却隔离环的外壁设置有冷却环槽，冷却隔离环安装于所述外套的内壁，电机组件安装于冷却隔离环内部，冷却外套设置有电机冷却孔道，冷却环槽流经冷却液用于对电机组件进行冷却。
进一步的，还前旋转轴承座和支撑轴承座，前旋转轴承座和支撑轴承座分别位于所述冷却外套的两端，气水旋转接头安装于支撑轴承座；所述主轴部件包括主旋转轴、辅助支撑轴，X射线吸收回流组件和辅助支撑轴分别设置于主旋转轴的两端，轴体冷却孔道导通辅助支撑轴和主旋转轴。
本发明的有益效果：本发明的热负载斩波器水冷降温系统，主轴部件可支持斩波器的最高为6000rpm的工作，本发明的热负载斩波器水冷降温系统，可使用冷却液对热负载斩波器内部的高温环境进行热量交换，特别是对X射线吸收回流组件聚集的热量，避免转盘热量聚集，提高其散热效果，延长热负载斩波器的连续工作时长。
附图说明
图1为本发明的部分零部件的结构示意图。
图2为本发明的水冷降温系统及使用本发明的水冷降温系统的热负载斩波器的剖视结构示意图。
图3为本发明的吸收盘的结构示意图。
附图标记包括：
11—前旋转轴承座 12—支撑轴承座
13—冷却外套 131—电机冷却孔道
2—主冷却通道
3—主轴部件
31—主旋转轴 32—辅助支撑轴 33—回流孔道
4—X射线吸收回流组件
41—回流盘 411—径向冷却孔道 42—吸收盘 421—盘体冷却孔道
43—X射线盖板 431—盖板冷却孔道
5—冷却隔离环 51—冷却环槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1-3所示，本发明的热负载斩波器水冷降温系统，包括主轴部件3、X射线吸收回流组件4、气水旋转接头和冷却进水咀，主轴部件3可转动设置，X射线吸收回流组件4设置于主轴部件3的首端，X射线吸收回流组件4位于真空腔内；主轴部件3的中部设置有轴向延伸的轴体冷却孔道，X射线吸收回流组件4设置有径向冷却孔道411，冷却进水咀经轴体冷却孔道和气水旋转接头与径向冷却孔道411导通连接。本发明的热负载斩波器水冷降温系统，可使用冷却液对热负载斩波器内部的高温环境进行热量交换，提高其散热效果，延长热负载斩波器的连续工作时长。从冷却进水咀进入的冷却液经轴体冷却孔道和气水旋转接头进入到径向冷却孔道411，对X射线吸收回流组件4的热量进行交换，避免其热量聚集，延长热负载斩波器的连续工作时长。
进一步的，所述X射线吸收回流组件4包括回流盘41、吸收盘42和X射线盖板43，回流盘41固定安装于主轴部件3的首端，吸收盘42固定于回流盘41，X射线盖板43安装于吸收盘42外侧，径向冷却孔道411设置于回流盘41内，回流盘41和吸收盘42之间设置有盘体冷却孔道421，盘体冷却孔道421与径向冷却孔道411导通连接。
进一步的，还包括内冷却管和出水咀，所述内冷却管安装于轴体冷却孔道内，内冷却管设置有主冷却通道2，内冷却管和与轴体冷却孔道之间形成有回流孔道33，X射线盖板43和吸收盘42之间设置有盖板冷却孔道431，冷却进水咀输入的冷却液依次经气水旋转接头、主冷却通道2、盖板冷却孔道431、盘体冷却孔道421、径向冷却孔道411、回流孔道33和气水旋转接头后经出水咀排除。
进一步的，所述盘体冷却孔道421设置有多个，盘体冷却孔道421包括设置于吸收盘42盘面的导通槽。
进一步的，所述导通槽呈弧状。
进一步的，所述多个导通槽沿沿圆周方向均匀阵列设置于吸收盘42的盘面。
进一步的，所述吸收盘42设置有容置槽，容置槽将回流盘41的端部罩住，导通槽设置于容置槽的槽底。
进一步的，还包括冷却外套13和冷却隔离环5，所述主轴部件3与冷却外套13相对转动设置，冷却隔离环5的外壁设置有冷却环槽51，冷却隔离环5安装于所述外套的内壁，电机组件安装于冷却隔离环5内部，冷却外套13设置有电机冷却孔道131，冷却环槽51流经冷却液用于对电机组件进行冷却。
进一步的，还前旋转轴承座11和支撑轴承座12，前旋转轴承座11和支撑轴承座12分别位于所述冷却外套13的两端，气水旋转接头安装于支撑轴承座12；所述主轴部件3包括主旋转轴31、辅助支撑轴32，X射线吸收回流组件4和辅助支撑轴32分别设置于主旋转轴31的两端，轴体冷却孔道导通辅助支撑轴32和主旋转轴31。
综上所述可知本发明乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于，包括主轴部件、X射线吸收回流组件、气水旋转接头和冷却进水咀，主轴部件可转动设置，X射线吸收回流组件设置于主轴部件的首端，X射线吸收回流组件位于真空腔内；主轴部件的中部设置有轴向延伸的轴体冷却孔道，X射线吸收回流组件设置有径向冷却孔道，冷却进水咀经轴体冷却孔道和气水旋转接头与径向冷却孔道导通连接。
2.根据权利要求1所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：所述X射线吸收回流组件包括回流盘、吸收盘和X射线盖板，回流盘固定安装于主轴部件的首端，吸收盘固定于回流盘，X射线盖板安装于吸收盘外侧，径向冷却孔道设置于回流盘内，回流盘和吸收盘之间设置有盘体冷却孔道，盘体冷却孔道与径向冷却孔道导通连接。
3.根据权利要求2所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：还包括内冷却管和出水咀，所述内冷却管安装于轴体冷却孔道内，内冷却管设置有主冷却通道，内冷却管和与轴体冷却孔道之间形成有回流孔道，X射线盖板和吸收盘之间设置有盖板冷却孔道，冷却进水咀输入的冷却液依次经气水旋转接头、主冷却通道、盖板冷却孔道、盘体冷却孔道、径向冷却孔道、回流孔道和气水旋转接头后经出水咀排除。
4.根据权利要求2所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：所述盘体冷却孔道设置有多个，盘体冷却孔道包括设置于吸收盘盘面的导通槽。
5.根据权利要求4所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：所述导通槽呈弧状。
6.根据权利要求5所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：所述多个导通槽沿沿圆周方向均匀阵列设置于吸收盘的盘面。
7.根据权利要求6所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：所述吸收盘设置有容置槽，容置槽将回流盘的端部罩住，导通槽设置于容置槽的槽底。
8.根据权利要求1所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：还包括冷却外套和冷却隔离环，所述主轴部件与冷却外套相对转动设置，冷却隔离环的外壁设置有冷却环槽，冷却隔离环安装于所述外套的内壁，电机组件安装于冷却隔离环内部，冷却外套设置有电机冷却孔道，冷却环槽流经冷却液用于对电机组件进行冷却。
9.根据权利要求8所述的热负载斩波器水冷降温系统，其特征在于：还前旋转轴承座和支撑轴承座，前旋转轴承座和支撑轴承座分别位于所述冷却外套的两端，气水旋转接头安装于支撑轴承座；所述主轴部件包括主旋转轴、辅助支撑轴，X射线吸收回流组件和辅助支撑轴分别设置于主旋转轴的两端，轴体冷却孔道导通辅助支撑轴和主旋转轴。
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