CN113733561A - 一种3d打印机喷头冷却装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种3D打印机喷头冷却装置及其使用方法，包括安装罩、喷头本体，喷头本体安装于安装罩内，喷头本体上安装有螺旋机构，安装罩内转动设置有旋转机构，旋转机构设置于喷头本体外圈，旋转机构包括旋转筒。本发明通过聚风板内交错的多个冷凝板的设计，可以对扇叶鼓出的风进行有效冷却，进而产生的冷风可以快速进入导向套内，对喷头本体进行冷却，通过矩形套内相应对风扇的减震结构上减震杆与缓冲弹簧的设计，可以高效对风扇工作过程中产生的振动进行缓冲与减震，防止风扇工作过程中产生的振幅过大而影响喷头本体工作的情况，通过环形蓄水槽的设计，可以为旋转筒内腔提供水分，有效降低旋转筒内部的温度。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印机设计技术领域，具体涉及一种3D打印机喷头冷却装置及其使用方法。
背景技术
3D打印机的喷头作为3D打印机的核心部件之一，很大程度上决定了成型的质量。挤出嘴流出丝料的流畅程度和出丝的温度直接影响了3D打印的精度。但如果喷头温度过高会导致其他部件熔解烧毁，因此需要散热装置将喷头温度控制在一定的范围内。
现如今的3D打印机喷头冷却装置都是安装风扇进行冷却的，冷却效果不仅不佳同时冷却方式很单一。同时3D打印机喷头冷却装置中风扇工作时产生的振动太大，会影响到喷头的正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印机喷头冷却装置及其使用方法，解决以下技术问题：(1)解决现有技术中3D打印机喷头冷却装置只能通过风扇鼓风对喷头进行冷却，冷却方式单一的技术问题；(2)解决现有技术中3D打印机喷头冷却装置中风扇工作时，产生的振动太大，容易影响喷头的正常工作的技术问题；(3)解决现有技术中3D打印机喷头冷却装置中的水循环机构管道太多，容易出现阻塞而影响水冷效果的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种3D打印机喷头冷却装置，包括安装罩、喷头本体，所述喷头本体安装于安装罩内，所述喷头本体上安装有螺旋机构，所述安装罩内转动设置有旋转机构，所述旋转机构设置于喷头本体外圈，所述旋转机构包括旋转筒。
进一步的，所述螺旋机构包括螺旋缠绕管，所述螺旋缠绕管内壁设置有吸水棉，所述螺旋缠绕管一侧开设有若干气孔，所述螺旋缠绕管另一侧安装有若干连通管，所述连通管与螺旋缠绕管相连通。
进一步的，所述喷头本体一侧纵向设置有排水管，若干连通管均连通排水管。
进一步的，所述安装罩内壁顶部固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴端部安装有齿轮，所述旋转筒外壁固定安装有齿环、旋转轮，所述旋转轮设置于齿轮下方，所述齿轮与齿环相互啮合，所述安装罩内壁固定安装有固定架，所述旋转轮转动连接固定架。
进一步的，所述旋转筒顶部固定安装有固定环，所述固定环上等弧度安装有若干扇叶，所述旋转筒顶部等弧度开设有若干进风口，所述旋转筒内壁顶部固定安装有聚风板，所述聚风板内开设有聚风腔，所述聚风腔顶部两侧对称开设有两个聚风口，所述聚风腔内壁上、下交错设置有若干冷凝板，所述聚风腔底部两侧对称开设有两个冷风出口。
进一步的，所述旋转筒外壁固定安装有矩形套，所述旋转筒外壁等弧度开设有四个出风口，所述矩形套内开设有安装腔，所述安装腔内等弧度设置有四个风扇，四个风扇与四个出风口一一对应。
进一步的，所述风扇同侧转动安装有两个减震杆，所述减震杆转动连接导向套，所述导向套滑动连接导向杆，所述导向杆一端固定连接固定块，所述固定块固定安装于安装腔内壁，所述导向套上安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置于导向套与固定块之间。
进一步的，所述旋转筒内腔底部安装有环形蓄水槽。
进一步的，一种3D打印机喷头冷却装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：喷头本体工作时，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动齿轮转动，齿轮啮合带动齿环转动，齿环带动旋转筒转动，旋转筒带动旋转轮在固定架上转动，进而旋转筒带动顶部的固定环转动，固定环带动若干扇叶转动，扇叶将风通过进风口鼓入旋转筒内，进而风通过聚风板上的聚风口进入聚风腔内，风经过聚风腔内交错设置的冷凝板降温，并从冷风出口吹出，吹出后的冷风对旋转筒内的喷头本体进行降温；
步骤二：风扇通过出风口吹风，对喷头本体进行冷却，风扇工作过程中通过减震杆带动导向套在导向杆上滑动，缓冲弹簧对导向套进行缓冲，进而减小风扇工作过程中产生的振动；
步骤三：螺旋缠绕管内壁的吸水棉吸水附近的水分，喷头本体工作时产生的热量将螺旋缠绕管内的水分蒸发，并通过气孔向外排出，多余的水通过连通管排入排水管内，排水管内的水流入环形蓄水槽内。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种3D打印机喷头冷却装置及其使用方法，通过开启驱动电机，驱动电机输出轴带动齿轮转动，齿轮啮合带动齿环转动，齿环带动旋转筒转动，旋转筒带动旋转轮在固定架上转动，进而旋转筒带动顶部的固定环转动，固定环带动若干扇叶转动，扇叶将风通过进风口鼓入旋转筒内，进而风通过聚风板上的聚风口进入聚风腔内，风经过聚风腔内交错设置的冷凝板降温，并从冷风出口吹出，吹出后的冷风对旋转筒内的喷头本体进行降温，通过齿轮与齿环的配合，可以带动旋转筒旋转，进而配合带动对应的扇叶与矩形套旋转，扇叶可以向聚风板鼓风，通过聚风板内交错的多个冷凝板的设计，可以对扇叶鼓出的风进行有效冷却，进而产生的冷风可以快速进入导向套内，对喷头本体进行冷却；
(2)风扇通过出风口吹风，对喷头本体进行冷却，风扇工作过程中通过减震杆带动导向套在导向杆上滑动，缓冲弹簧对导向套进行缓冲，进而减小风扇工作过程中产生的振动，矩形套内等弧设置的四个风扇可以均匀对喷头本体进行鼓风冷却，通过矩形套内相应对风扇的减震结构上减震杆与缓冲弹簧的设计，可以高效对风扇工作过程中产生的振动进行缓冲与减震，防止风扇工作过程中产生的振幅过大而影响喷头本体工作的情况；
(3)通过螺旋缠绕管内壁的吸水棉吸水附近的水分，喷头本体工作时产生的热量将螺旋缠绕管内的水分蒸发，并通过气孔向外排出，多余的水通过连通管排入排水管内，排水管内的水流入环形蓄水槽内，通过螺旋缠绕管上的吸水棉设计，可以将旋转筒内因为环形蓄水槽存在的水分进行高效吸附，并通过螺旋缠绕管自身对喷头本体进行降温，通过环形蓄水槽的设计，可以为旋转筒内腔提供水分，有效降低旋转筒内部的温度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的一种3D打印机喷头冷却装置的结构示意图；
图2是本发明安装罩的内部结构图；
图3是本发明旋转筒的结构示意图；
图4是本发明扇叶的安装视图；
图5是本发明矩形套的安装视图；
图6是本发明旋转筒的内部结构图；
图7是本发明环形蓄水槽的俯视图；
图8是本发明矩形套的内部结构图；
图9是本发明螺旋缠绕管的安装视图；
图10是本发明风扇的安装视图；
图11是本发明聚风板的内部结构图；
图12是本发明螺旋缠绕管的内部结构图。
图中：100、安装罩；101、旋转机构；102、旋转筒；103、驱动电机；104、齿轮；105、齿环；106、固定架；107、旋转轮；108、固定环；109、扇叶；110、进风口；111、聚风板；112、聚风口；113、聚风腔；114、冷凝板；115、冷风出口；116、矩形套；117、风扇；118、出风口；119、减震杆；120、导向套；121、导向杆；122、缓冲弹簧；123、固定块；124、安装腔；125、环形蓄水槽；200、喷头本体；201、螺旋机构；202、螺旋缠绕管；203、气孔；204、连通管；205、排水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12所示，本发明为一种3D打印机喷头冷却装置，包括安装罩100、喷头本体200，喷头本体200安装于安装罩100内，喷头本体200上安装有螺旋机构201，安装罩100内转动设置有旋转机构101，旋转机构101设置于喷头本体200外圈，旋转机构101包括旋转筒102。
具体的，螺旋机构201包括螺旋缠绕管202，螺旋缠绕管202内壁设置有吸水棉，螺旋缠绕管202一侧开设有若干气孔203，螺旋缠绕管202另一侧安装有若干连通管204，连通管204与螺旋缠绕管202相连通，通过螺旋缠绕管202上的吸水棉设计，可以将旋转筒102内因为环形蓄水槽125存在的水分进行高效吸附，并通过螺旋缠绕管202自身对喷头本体200进行降温。
喷头本体200一侧纵向设置有排水管205，若干连通管204均连通排水管205，通过排水管205的设计，可以将螺旋缠绕管202内多余的水排出至环形蓄水槽125内，完成循环冷却过程。
安装罩100内壁顶部固定安装有驱动电机103，驱动电机103输出轴端部安装有齿轮104，旋转筒102外壁固定安装有齿环105、旋转轮107，旋转轮107设置于齿轮104下方，齿轮104与齿环105相互啮合，安装罩100内壁固定安装有固定架106，旋转轮107转动连接固定架106，通过齿轮104与齿环105的配合，可以带动旋转筒102旋转，进而配合带动对应的扇叶109与矩形套116旋转，扇叶109可以向聚风板111鼓风。
旋转筒102顶部固定安装有固定环108，固定环108上等弧度安装有若干扇叶109，旋转筒102顶部等弧度开设有若干进风口110，旋转筒102内壁顶部固定安装有聚风板111，聚风板111内开设有聚风腔113，聚风腔113顶部两侧对称开设有两个聚风口112，聚风腔113内壁上、下交错设置有若干冷凝板114，聚风腔113底部两侧对称开设有两个冷风出口115，通过聚风板111内交错的多个冷凝板114的设计，可以对扇叶109鼓出的风进行有效冷却，进而产生的冷风可以快速进入导向套120内，对喷头本体200进行冷却。
旋转筒102外壁固定安装有矩形套116，旋转筒102外壁等弧度开设有四个出风口118，矩形套116内开设有安装腔124，安装腔124内等弧度设置有四个风扇117，四个风扇117与四个出风口118一一对应，矩形套116内等弧设置的四个风扇117可以均匀对喷头本体200进行鼓风冷却。
风扇117同侧转动安装有两个减震杆119，减震杆119转动连接导向套120，导向套120滑动连接导向杆121，导向杆121一端固定连接固定块123，固定块123固定安装于安装腔124内壁，导向套120上安装有缓冲弹簧122，缓冲弹簧122设置于导向套120与固定块123之间，通过矩形套116内相应对风扇117的减震结构上减震杆119与缓冲弹簧122的设计，可以高效对风扇117工作过程中产生的振动进行缓冲与减震，防止风扇117工作过程中产生的振幅过大而影响喷头本体200工作的情况。
旋转筒102内腔底部安装有环形蓄水槽125，通过环形蓄水槽125的设计，可以为旋转筒102内腔提供水分，有效降低旋转筒102内部的温度。
请参阅图1-12所示，本实施例的一种3D打印机喷头冷却装置的工作过程如下：
步骤一：喷头本体200工作时，开启驱动电机103，驱动电机103输出轴带动齿轮104转动，齿轮104啮合带动齿环105转动，齿环105带动旋转筒102转动，旋转筒102带动旋转轮107在固定架106上转动，进而旋转筒102带动顶部的固定环108转动，固定环108带动若干扇叶109转动，扇叶109将风通过进风口110鼓入旋转筒102内，进而风通过聚风板111上的聚风口112进入聚风腔113内，风经过聚风腔113内交错设置的冷凝板114降温，并从冷风出口115吹出，吹出后的冷风对旋转筒102内的喷头本体200进行降温；
步骤二：风扇117通过出风口118吹风，对喷头本体200进行冷却，风扇117工作过程中通过减震杆119带动导向套120在导向杆121上滑动，缓冲弹簧122对导向套120进行缓冲，进而减小风扇117工作过程中产生的振动；
步骤三：螺旋缠绕管202内壁的吸水棉吸水附近的水分，喷头本体200工作时产生的热量将螺旋缠绕管202内的水分蒸发，并通过气孔203向外排出，多余的水通过连通管204排入排水管205内，排水管205内的水流入环形蓄水槽125内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种3D打印机喷头冷却装置，包括安装罩(100)、喷头本体(200)，其特征在于，所述喷头本体(200)安装于安装罩(100)内，所述喷头本体(200)上安装有螺旋机构(201)，所述安装罩(100)内转动设置有旋转机构(101)，所述旋转机构(101)设置于喷头本体(200)外圈，所述旋转机构(101)包括旋转筒(102)。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头冷却装置，其特征在于，所述螺旋机构(201)包括螺旋缠绕管(202)，所述螺旋缠绕管(202)内壁设置有吸水棉，所述螺旋缠绕管(202)一侧开设有若干气孔(203)，所述螺旋缠绕管(202)另一侧安装有若干连通管(204)，所述连通管(204)与螺旋缠绕管(202)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印机喷头冷却装置，其特征在于，所述喷头本体(200)一侧纵向设置有排水管(205)，若干连通管(204)均连通排水管(205)。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头冷却装置，其特征在于，所述旋转筒(102)顶部固定安装有固定环(108)，所述固定环(108)上等弧度安装有若干扇叶(109)。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印机喷头冷却装置，其特征在于，所述旋转筒(102)顶部等弧度开设有若干进风口(110)，所述旋转筒(102)内壁顶部固定安装有聚风板(111)，所述聚风板(111)内开设有聚风腔(113)，所述聚风腔(113)顶部两侧对称开设有两个聚风口(112)，所述聚风腔(113)内壁上、下交错设置有若干冷凝板(114)，所述聚风腔(113)底部两侧对称开设有两个冷风出口(115)。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头冷却装置，其特征在于，所述旋转筒(102)外壁固定安装有矩形套(116)，所述旋转筒(102)外壁等弧度开设有四个出风口(118)，所述矩形套(116)内开设有安装腔(124)，所述安装腔(124)内等弧度设置有四个风扇(117)，四个风扇(117)与四个出风口(118)一一对应。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印机喷头冷却装置，其特征在于，所述风扇(117)同侧转动安装有两个减震杆(119)，所述减震杆(119)转动连接导向套(120)，所述导向套(120)滑动连接导向杆(121)，所述导向杆(121)一端固定连接固定块(123)，所述固定块(123)固定安装于安装腔(124)内壁，所述导向套(120)上安装有缓冲弹簧(122)，所述缓冲弹簧(122)设置于导向套(120)与固定块(123)之间。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头冷却装置，其特征在于，所述旋转筒(102)内腔底部安装有环形蓄水槽(125)。
9.一种3D打印机喷头冷却装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：喷头本体(200)工作时，旋转筒(102)带动顶部的固定环(108)转动，固定环(108)带动若干扇叶(109)转动，扇叶(109)将风通过进风口(110)鼓入旋转筒(102)内，进而风通过聚风板(111)上的聚风口(112)进入聚风腔(113)内，风经过聚风腔(113)内交错设置的冷凝板(114)降温，并从冷风出口(115)吹出；
步骤二：风扇(117)通过出风口(118)吹风，对喷头本体(200)进行冷却，风扇(117)工作过程中通过减震杆(119)带动导向套(120)在导向杆(121)上滑动，缓冲弹簧(122)对导向套(120)进行缓冲；
步骤三：螺旋缠绕管(202)内壁的吸水棉吸收附近的水分，喷头本体(200)工作时产生的热量将螺旋缠绕管(202)内的水分蒸发，并通过气孔(203)向外排出，多余的水通过连通管(204)排入排水管(205)内，排水管(205)内的水流入环形蓄水槽(125)内。
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