CN114670054A - 一种高压阀件加工用水冷机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于阀件钻孔加工技术领域，尤其为一种高压阀件加工用水冷机构，包括环形集水管，所述环形集水管的顶部垂直安装有导杆，还包括升降台、二维运动台、调节螺杆和低用水量水冷喷头结，所述低用水量水冷喷头结采用低用水量的往复摇摆喷液供冷的方式实现对钻头以及待开孔高压阀件开孔部位的快速降温。本发明采用低用水量的往复摇摆喷液供冷的方式，无需对喷头表面进行大范围布孔，能够在喷液孔孔径相同的情况下，较之现有技术在较大程度上降低了冷却液的使用量，同时有效增大喷出的冷却液作用面积，实现对钻头以及待开孔高压阀件开孔部位的快速降温，解决了在低用水量下无法满足大范围作用面积的问题，满足节约水资源的需求。

Description

一种高压阀件加工用水冷机构

技术领域

本发明涉及阀件钻孔加工技术领域，具体为一种高压阀件加工用水冷机构。

背景技术

高压阀门已被广泛应用于超硬材料制造、化学工业、石油化工、加工技术、等静压处理、超高静压挤压、粉末冶金、金属成形以及地球物理、地质理学研究等领域。可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。启闭件是一个圆盘形的阀板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。

在生产制造高压阀件的过程中，需要通过开孔装置对高压阀件进行钻孔加工。在实际应用中，钻头钻孔过程中由于摩擦力做功使钻头内能增加，会产生大量热量，容易导致钻头损坏，需要在钻头钻孔过程中对其进行降温处理。现有的钻头降温处理方式是通过在钻头一侧布置水冷喷头，通过喷水的方式使钻头降温，达到延长钻头使用寿命的目的，还能起到对工件进行降温的目的。但现有的高压阀件加工用水冷机构为保证喷头的作用面积足够覆盖钻头的工作段部分以及待开孔工件的钻孔部位部分，需要对喷头表面进行大范围布孔，这就导致单位时间内所需用水量相应增大，虽然能够起到快速降温的目的，但同时也造成了水资源的大量浪费，无法满足低用水量下具有大范围喷淋作用面积的需求，不能达到节约水资源的目的。

因此我们提出了一种高压阀件加工用水冷机构来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高压阀件加工用水冷机构，解决了现有的高压阀件加工用水冷机构虽然能够起到快速降温的目的，但同时也造成了水资源的大量浪费，无法满足低用水量下具有大范围喷淋作用面积的需求的问题。

(二)技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种高压阀件加工用水冷机构，包括环形集水管，所述环形集水管的顶部垂直安装有导杆，所述高压阀件加工用水冷机构还包括：

升降台，所述升降台上设有与导杆相适配的导孔，所述升降台与环形集水管平行设置；

二维运动台，用于驱动升降台做X向或Y向的直线运动，配合钻头对待开孔高压阀件进行钻孔加工，所述钻头处于环形集水管截面的中线上；

调节螺杆，一端通过螺杆轴承垂直安装于环形集水管的顶部，另一端与升降台螺纹配合；

低用水量水冷喷头结构，固定连接于环形集水管的底部，并与环形集水管内集水腔相连通，采用低用水量的往复摇摆喷液供冷的方式实现对钻头以及待开孔高压阀件开孔部位的快速降温。

进一步地，所述环形集水管上设有进液口，所述进液口通过进液管与水冷供给系统供冷管道连接，通过水冷供给系统供冷管道向环形集水管内供应水冷液。

进一步地，所述升降台上安装有用于驱动钻头进行钻孔加工的驱动机构，所述升降台固定于二维运动台上，所述升降台经二维运动台驱动沿X向或Y向做直线运动。

进一步地，所述低用水量水冷喷头结构是由外装壳体以及安装于外装壳体上的摆式喷液机构组成，所述外装壳体上设有与钻头工作段斜向对应的斜面，所述摆式喷液机构包括球型喷头以及用于驱动球型喷头做旋转运动的旋转电机，所述球型喷头通过转轴安装于斜面上，所述旋转电机安装于外装壳体的侧壁上，所述旋转电机的输出轴与转轴连接，所述球型喷头上设有与外装壳体内部连通的进水口，所述球型喷头上对应进水口的另一端均布有喷液孔。

进一步地，所述斜面与水平面夹角为45°。

进一步地，所述球型喷头上各喷液孔形成具有65-80°的扇形喷液角度。

进一步地，所述球型喷头上各喷液孔形成具有70°的扇形喷液角度。

进一步地，所述球型喷头上各喷液孔形成具有75°的扇形喷液角度。

进一步地，所述外装壳体上设有与球型喷头表面相适配的圆弧面，所述外装壳体的内壁与球型喷头的外壁接触面之间通过密封圈连接密封。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高压阀件加工用水冷机构，具备以下有益效果：

本发明，通过将现有水冷喷头结构优化为低用水量水冷喷头结构，采用低用水量的往复摇摆喷液供冷的方式，无需对喷头表面进行大范围布孔，能够在喷液孔孔径相同的情况下，较之现有技术在较大程度上降低了冷却液的使用量，同时有效增大喷出的冷却液作用面积，实现对钻头以及待开孔高压阀件开孔部位的快速降温，解决了在低用水量下无法满足大范围作用面积的问题，满足节约水资源的需求。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的剖视图；

图3为图2中A处的放大图。

图中：1、环形集水管；101、进液口；2、导杆；3、升降台；4、钻头；5、调节螺杆；6、低用水量水冷喷头结构；601、外装壳体；6011、斜面；602、摆式喷液机构；6021、球型喷头；60211、进水口；60212、喷液孔；6022、旋转电机；603、密封圈；7、驱动机构。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-3所示，本发明一个实施例提出的一种高压阀件加工用水冷机构，包括环形集水管1，环形集水管1的顶部垂直安装有导杆2，高压阀件加工用水冷机构还包括升降台3、二维运动台、调节螺杆5和低用水量水冷喷头结构6，具体如下：

升降台3，升降台3上设有与导杆2相适配的导孔，导孔与导杆2滑动配合，通过导杆2的设置能够对升降台3进行垂直方向的导向作用，使升降台3稳定升降；升降台3与环形集水管1平行设置，在环形集水管1高度调节过程中，在导杆2的导向作用下，能够保证各喷头的喷液方向的一致性。

二维运动台，用于驱动升降台3做X向或Y向的直线运动，在二维运动台的驱动下，能够通过钻头4对待开孔高压阀件上不同位置进行开孔，钻头4处于环形集水管1截面的中线上，在导杆2的导向作用下，能够使钻头4始终与环形集水管1的中线处于重合位置。

调节螺杆5，一端通过螺杆轴承垂直安装于环形集水管1的顶部，另一端与升降台3螺纹配合，调节螺杆5的作用是用于调节环形集水管1及喷头的高度，根据不同待开孔材料钻孔深度的不同，调节环形集水管1下各喷头相对工作台面的高度，适应不同高度下的钻孔冷却降温需求。

低用水量水冷喷头结构6，固定连接于环形集水管1的底部，并与环形集水管1内集水腔相连通，采用低用水量的往复摇摆喷液供冷的方式实现对钻头4以及待开孔高压阀件开孔部位的快速降温。

如图3所示，在一些实施例中，环形集水管1上设有进液口101，进液口101通过进液管与水冷供给系统供冷管道连接，通过水冷供给系统供冷管道向环形集水管1内供应水冷液；水冷供给系统可由水冷箱、水冷泵和供冷管道组成，在供冷管道上设置流量控制阀门，以控制供液流量，工作时，水冷液在水冷泵的作用下，从水冷箱内经水冷管道输送至环形集水管1内，再通过环形集水管1将水冷液供应给各个喷头。

如图1和图2所示，在一些实施例中，升降台3上安装有用于驱动钻头4进行钻孔加工的驱动机构7，驱动机构7的作用是驱动钻头4旋转工作，升降台3固定于二维运动台上，二维运动台的作用是将钻头4准确移载至指定位置，工作时，根据待开孔高压阀件开孔部位位置，将钻头4沿X轴方向移载至与开孔部位上下对应位置，再沿Y轴方向驱动钻头4向待开孔高压阀件开孔部位进给，钻头4在驱动机构7的驱动下配合二维运动台实现对高压阀件的开孔加工；需要说明的是，钻头4采用现有技术，包括转杆连接部分和工作段部分，工作段通过其柄部与转杆连接部连接，转杆连接部与驱动机构7的输出轴连接。

如图1-3所示，在一些实施例中，低用水量水冷喷头结构6是由外装壳体601以及安装于外装壳体601上的摆式喷液机构602组成，外装壳体601上设有与钻头4工作段斜向对应的斜面6011，摆式喷液机构602包括球型喷头6021以及用于驱动球型喷头6021做旋转运动的旋转电机6022，球型喷头6021通过转轴安装于斜面6011上，旋转电机6022安装于外装壳体601的侧壁上，旋转电机6022的输出轴与转轴连接，球型喷头6021上设有与外装壳体601内部连通的进水口60211，球型喷头6021上对应进水口60211的另一端均布有喷液孔60212；工作时，通过水冷供给系统向环形集水管1内输送水冷液，水冷液经环形集水管1进入外装壳体601内，继而通过进水口60211进入球型喷头6021内，进入球型喷头6021内的水冷液通过各喷液孔60212以扇形面状喷出至钻头4的工作段以及待开孔高压阀件开孔部位上，在球型喷头6021喷液过程中，通过旋转电机6022驱动斜面6011上的球型喷头6021以转轴为中轴做正反向旋转运动，继而使球型喷头6021喷液上下往复摆动，在球型喷头6021喷淋过程中，其喷液方向始终保持在钻头4的轴向上，达到低用水量大面积的水冷降温目的。

在上述实施例中，旋转电机6022驱动球型喷头6021的旋转时，设定在球型喷头6021喷出的冷却液扇形面摆动最大幅度下，球型喷头6021的进水口60211仍然处于与外装壳体601内腔充分连通的状态，同时球型喷头6021的喷液孔60212完全处于外装壳体601外部，保证球型喷头6021使用稳定性及可靠性。

如图3所示，在一些实施例中，斜面6011与水平面夹角为45°，将斜面6011设置成45°倾斜角度，这种结构设计无需大面积的在球型喷头6021上进行布孔，能够使位于该斜面6011上的球型喷头6021的喷淋辐射范围完全笼罩钻头4的工作段部分，在钻头4工作过程中对其进行充分降温。

在一些实施例中，球型喷头6021上各喷液孔60212形成具有65-80°的扇形喷液角度；本实施例在布设喷液孔60212时，只需使各喷液孔60212形成具有65-80°的扇形喷液角度即可，无需大面积的在球型喷头6021上进行布孔，在喷液孔60212孔径相同的情况下，能够在较大程度上降低冷却液的使用量，通过旋转电机6022驱动喷头正反向旋转，使喷出的冷却液作用面积增大，从而保证了冷却效果，解决了现有的水冷机构在低用水量下无法满足大范围作用面积的问题，满足节约水资源的需求。

在一些实施例中，球型喷头6021上各喷液孔60212形成具有70°的扇形喷液角度。

在一些实施例中，球球型喷头6021上各喷液孔60212形成具有75°的扇形喷液角度。

如图3所示，在一些实施例中，外装壳体601上设有与球型喷头6021表面相适配的圆弧面6012，为防止球型喷头6021在旋转过程中发生泄漏，在外装壳体601的内壁与球型喷头6021的外壁接触面之间通过密封圈603连接密封。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压阀件加工用水冷机构，包括环形集水管(1)，所述环形集水管(1)的顶部垂直安装有导杆(2)，其特征在于：所述高压阀件加工用水冷机构还包括：

升降台(3)，所述升降台(3)上设有与导杆(2)相适配的导孔，所述升降台(3)与环形集水管(1)平行设置；

二维运动台，用于驱动升降台(3)做X向或Y向的直线运动，所述钻头(4)处于环形集水管(1)截面的中线上；

调节螺杆(5)，一端通过螺杆轴承垂直安装于环形集水管(1)的顶部，另一端与升降台(3)螺纹配合；

低用水量水冷喷头结构(6)，固定连接于环形集水管(1)的底部，并与环形集水管(1)内集水腔相连通，采用低用水量的往复摇摆喷液供冷的方式实现对钻头(4)以及待开孔高压阀件开孔部位的快速降温。

2.根据权利要求1所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述环形集水管(1)上设有进液口(101)，所述进液口(101)通过进液管与水冷供给系统供冷管道连接，通过水冷供给系统供冷管道向环形集水管(1)内供应水冷液。

3.根据权利要求1所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述升降台(3)上安装有用于驱动钻头(4)进行钻孔加工的驱动机构(7)，所述升降台(3)固定于二维运动台上，所述升降台(3)经二维运动台驱动沿X向或Y向做直线运动。

4.根据权利要求1所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述低用水量水冷喷头结构(6)是由外装壳体(601)以及安装于外装壳体(601)上的摆式喷液机构(602)组成，所述外装壳体(601)上设有与钻头(4)工作段斜向对应的斜面(6011)，所述摆式喷液机构(602)包括球型喷头(6021)以及用于驱动球型喷头(6021)做旋转运动的旋转电机(6022)，所述球型喷头(6021)通过转轴安装于斜面(6011)上，所述旋转电机(6022)安装于外装壳体(601)的侧壁上，所述旋转电机(6022)的输出轴与转轴连接，所述球型喷头(6021)上设有与外装壳体(601)内部连通的进水口(60211)，所述球型喷头(6021)上对应进水口(60211)的另一端均布有喷液孔(60212)。

5.根据权利要求4所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述斜面(6011)与水平面夹角为45°。

6.根据权利要求4所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述球型喷头(6021)上各喷液孔(60212)形成具有65-80°的扇形喷液角度。

7.根据权利要求6所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述球型喷头(6021)上各喷液孔(60212)形成具有70°的扇形喷液角度。

8.根据权利要求6所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述球型喷头(6021)上各喷液孔(60212)形成具有75°的扇形喷液角度。

9.根据权利要求4所述的一种高压阀件加工用水冷机构，其特征在于：所述外装壳体(601)上设有与球型喷头(6021)表面相适配的圆弧面(6012)，所述外装壳体(601)的内壁与球型喷头(6021)的外壁接触面之间通过密封圈(603)连接密封。

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