CN206041193U - 一种管状网络的激光头镜腔水冷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管状网络的激光头镜腔水冷结构，包括激光头主体，激光镜腔、进水接头、出水接头和水冷管道，激光镜腔惯穿设置在该激光头主体中部，该激光镜腔内部中间位置设置有光学镜片，外部设置有水冷管道，该水冷管道由若干条依次连通的水冷管路构成，形成了一个水冷管网，环绕在激光镜腔周围，所述的进水接头、出水接头设置在激光头主体外表面与水冷管道连通，用于冷却水的流进流出。本实用新型不仅结构简单，而且冷却效果佳，还可通过增加或减少管状网络通道的数量来改变水冷结构的换热能力，可以更好匹配激光头镜腔单元的热设计理论值。

Description

一种管状网络的激光头镜腔水冷结构

技术领域

本实用新型属于工业激光应用技术领域，具体涉及一种管状网络的激光头镜腔水冷结构。

背景技术

激光头作为激光加工应用中必须的光学整形和聚焦装置，其通常为一个密闭腔体结构，有利于保障光束在腔体内部传输的可靠稳定。然而由于存在散射及镜片透过率等因素的影响，光束所含的能量并不能被100%的转化为加工所需的用途，多余的能量通常被转化为热量在镜腔内部聚集。而当镜片表面受到过多的热量时，便会导致镜片组发生微小形变或位移，进而影响光束质量，最终影响加工效果。

因此，好的镜腔冷却效果，是激光头光学质量的重要因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于一种结构紧凑，冷却效果明显，可靠性高，适用范围广的激光头镜腔冷却结构，能有效适用于各类激光头镜腔单元的设计，特别针对高功率激光系统。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种管状网络的激光头镜腔水冷结构，包括激光头主体，所述激光头主体中间部位惯穿设置有激光镜腔，外部设置有进水接头、出水接头，所述激光镜腔内部中间位置设置有光学镜片，外部设置有水冷管道，所述水冷管道由若干条依次连通的水冷管路构成，形成了一个水冷管网，环绕在激光镜腔周围，所述的进水接头、出水接头分别与水冷管道连通。

为实现本实用新型，进一步的设计在于，所述的水冷管路是通过在激光头主体结构上进行钻孔攻丝构建而成的，为便于钻孔攻丝构建管路的工序开展，需事先在激光头主体上开设有工艺孔。

所述工艺孔内设置有工艺孔防水堵头和堵头密封圈，所述的工艺孔防水堵头是通过普通平底螺丝与工艺孔紧固连接的，并通过挤压设置在所述工艺孔防水堵头与所述的激光头主体之间的堵头密封圈，实现良好的密封。

所述的水冷管道可以设置成多种不同的水路循环连接构造。

所述的光学镜片可设置成单片，也可设置成双片。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点是：

（1）在需要被冷却的镜腔体周围，通过布设有相互连通的水冷管道，可以最大程度在有限的结构空间中构筑尽可能多的循环冷却水路，进而提升水冷效果。

（2）在构筑冷却水路管道的同时，所有的工艺堵头及接口均在激光头主体外表面，有效避免了由于密封不良引起的漏水事故，导致光学镜腔内部进水，最终污染光学镜片的问题发生。

（3）冷却水直接冷却镜腔本体，可最大程度的提高镜腔内部热交换效率；

（4）排除了激光头镜腔形状和结构的限制，具有更好的适用性；

（5）通过增加或减少管状网络通道数量改变水冷单元换热能力，更好匹配激光头镜腔单元热设计理论值；

（6）较传统的内外套水冷结构，水路堵头实现完全外置，最大程度降低因加工精度误差，密封圈损坏或老化等原因导致的漏水或渗水事故，从而最大程度保护内部光学镜片。

附图说明

图1为本实用新型实施例中激光头镜腔水冷结构的立体结构图；

图2为本实用新型实施例中基于图1的后视图；

图3为本实用新型实施例中基于图1的府视图；

图4为本实用新型实施例中基于图3的A-A剖视图；

图5为本实用新型实施例中基于图3的B-B剖视图；

图6为本实用新型实施例中基于图3的C-C剖视图；

图7为本实用新型实施例中基于图3的D-D剖视图；

图8为本实用新型实施例中基于图4的M局部放大图。

图中：1-激光头主体1；2-激光镜腔；3-进水接头；4-出水接头；5-光学镜片；6-水冷管道；7-工艺孔；8-工艺孔防水堵头；9-堵头密封圈；10-普通平底螺丝。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1~8所示，本实用新型一种管状网络的激光头镜腔水冷结构，包括激光头主体1，所述激光头主体1中部惯穿设置有激光镜腔2，外部设置有进水接头3、出水接头4，所述激光镜腔2内部中间位置设置有光学镜片5，外部设置有水冷管道6，所述水冷管道6由七条依次连通的水冷管路6-a、6-b、6-c、6-d、6-e、6-f、和6-g构成，形成了一个水冷管网，环绕在激光镜腔2的周围，所述的进水接头3、出水接头4分别与第一条水冷管路6-a和第七条水冷管路6-g连通，所述的水冷管路6-a、6-b、6-c、6-d、6-e、6-f、和6-g是通过钻孔攻丝在激光头主体1结构内构建而成的，为便于钻孔攻丝构建管路工序的开展，需事先在激光头主体1上开设有工艺孔7，为避免由于密封不良引起的漏水事故导致镜腔内部进水，污染光学镜片的问题发生，所述工艺孔7内设置有工艺孔防水堵头8和堵头密封圈9，所述工艺孔防水堵头8通过普通平底螺丝10与工艺孔7紧固连接，为实现良好的密封性，在工艺孔防水堵头8与激光头主体1之间填充有堵头密封圈9。

本实用新型实施例的工作原理是：冷却水首先通过进水接头3进入第一冷水管路6-a，依次流经第二冷水管路6-b、第三冷水管路6-c、第四冷水管路6-d、第五冷水管路6-e、第六水管路6-f和第七水管路6-g所构建的冷水管道6，冷却水在冷水管道6内流动的过程中就不断的吸收激光镜腔2内部多余的热量，使激光镜腔2的温度降低，最后吸收了热量的这部分冷却水通过第七管路6-g上连接的出水接头4流出激光主体1外,进而通过循环换热，实现冷却激光镜腔2的目的。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种管状网络的激光头镜腔水冷结构，包括激光头主体，其特征在于：所述激光头主体中间部位惯穿设置有激光镜腔，外部设置有进水接头、出水接头，所述激光镜腔内部中间位置设置有光学镜片，外部设置有水冷管道，所述水冷管道由若干条依次连通的水冷管路构成，形成了一个水冷管网，环绕在激光镜腔周围，所述的进水接头、出水接头分别与水冷管道连通；

所述的水冷管路是通过在激光头主体结构上进行钻孔攻丝构建而成的，为便于钻孔攻丝构建管路的工序开展，需事先在激光头主体上开设有工艺孔。

2.根据权利要求1所述的管状网络的激光头镜腔水冷结构，其特征在于：所述工艺孔内设置有工艺孔防水堵头和堵头密封圈，所述的工艺孔防水堵头是通过普通平底螺丝与工艺孔紧固连接的，并通过挤压设置在所述工艺孔防水堵头与所述的激光头主体之间的堵头密封圈，实现良好的密封。

3.根据权利要求1所述的管状网络的激光头镜腔水冷结构，其特征在于：所述的水冷管道可以设置成多种不同的水路循环连接构造。

4.根据权利要求1所述的管状网络的激光头镜腔水冷结构，其特征在于：所述的光学镜片可设置成单片，也可设置成双片。