CN210197765U - 机床冷却机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种机床冷却机组。该机床冷却机组包括冷媒系统和冷却系统。其中，冷媒系统包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器、热回收冷媒管线、热回收器和第二回水管线。热回收冷媒管线的入口与第一冷媒管线相连，热回收冷媒管线的出口与第二冷媒管线相连，热回收器设置在热回收冷媒管线上，第二回水管线从机床回水并经过热回收器与热回收冷媒管线中的冷媒换热再流向机床。应用本实用新型的技术方案，利用冷凝余热来加热回水管线中的冷却液，既可以增加负载，使机床冷却机组持续运转，又可以在低环温的情况下，提高冷却液温度，满足机床的使用需求。

Description

机床冷却机组

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种机床冷却机组。

背景技术

机床冷却机组是一种为机床提供冷却水、冷却油的特种空调设备，在现代精密加工制造用有着重要作用。机床冷却机组不同于一般的空调机组，它需要很高的控温精度及在低负载情况下持续的运转能力，这样才能满足各种机床的精密加工需求。

现有的机床冷却机组一般使用变频压缩机，可以根据机床冷却机组的负荷来调整频率，以满足机床的需要。但是无论使用多好的变频压缩机，机床冷却机组都还是会有最低负荷的限制，当负载处于较低的情况，机床冷却机组往往需要停机，液温就会上升，再启动又要一段时间才能建立温度平衡，这样导致水温波动较大，不利于机床的加工精度控制。

另一方面，当环境温度低于所需求的水温时，机床冷却机组是无法常温开启的，必须将设定液温控制低于环境温度，但这样就无法满足机床的使用需求，如果额外使用电加热，则比较耗能。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种机床冷却机组，以解决现有技术中机床冷却机组存在的在低负载和低环境温度下无法满足机床使用需求的技术问题。

本申请实施方式提供了一种机床冷却机组，包括：冷媒系统，冷媒系统包括：压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，压缩机的排气端与冷凝器通过第一冷媒管线连接，冷凝器与蒸发器的第一冷媒接口通过第二冷媒管线连接，蒸发器的第二冷媒接口与压缩机的吸气端通过第三冷媒管线连接，节流元件设置在第二冷媒管线上；冷却系统，冷却系统包括第一回水管线，第一回水管线从机床回水并经过蒸发器换热再流向机床；机床冷却机组还包括：热回收冷媒管线，热回收冷媒管线的入口与第一冷媒管线相连，热回收冷媒管线的出口与第二冷媒管线相连；热回收器，设置在热回收冷媒管线上；第二回水管线，从机床回水并经过热回收器与热回收冷媒管线中的冷媒换热再流向机床。

在一个实施方式中，第二回水管线和第一回水管线汇流后流向机床。

在一个实施方式中，机床冷却机组还包括液箱，第二回水管线和第一回水管线汇流至液箱，液箱用于给机床供应冷却液。

在一个实施方式中，机床冷却机组还包括水泵，水泵连接在第二回水管线和第一回水管线的汇流处。

在一个实施方式中，热回收冷媒管线的出口在第二冷媒管线上位于节流元件的上游。

在一个实施方式中，热回收冷媒管线上设置有第一控制阀，第一控制阀用于控制热回收冷媒管线的运行。

在一个实施方式中，第二回水管线上设置有第二控制阀，第二控制阀用于控制第二回水管线的运行。

在一个实施方式中，冷凝器为风冷式冷凝器。

在上述实施例中，利用冷凝余热来加热回水管线中的冷却液，既可以增加负载，使机床冷却机组持续运转，又可以在低环温的情况下，提高冷却液温度，满足机床的使用需求。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的机床冷却机组的实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

图1示出了本实用新型的机床冷却机组的实施例，该机床冷却机组包括冷媒系统和冷却系统。其中，冷媒系统包括压缩机10、冷凝器20、节流元件30和蒸发器40，压缩机10的排气端与冷凝器20通过第一冷媒管线51连接，冷凝器20与蒸发器40的第一冷媒接口通过第二冷媒管线52连接，蒸发器40的第二冷媒接口与压缩机10的吸气端通过第三冷媒管线53连接，节流元件30设置在第二冷媒管线52上。冷却系统包括第一回水管线61，第一回水管线61从机床回水并经过蒸发器40换热再流向机床。为了克服现有技术中的不足，本实施例的机床冷却机组还包括热回收冷媒管线54、热回收器70和第二回水管线62。热回收冷媒管线54的入口与第一冷媒管线51相连，热回收冷媒管线54的出口与第二冷媒管线52相连，热回收器70设置在热回收冷媒管线54上，第二回水管线62从机床回水并经过热回收器70与热回收冷媒管线54中的冷媒换热再流向机床。

在常规工作状态下，关闭热回收冷媒管线54和第二回水管线62，冷媒从压缩机10的排气端通过第一冷媒管线51进入到冷凝器20中放热，然后通过第二冷媒管线52经过节流元件30节流，进入到蒸发器40中，第一回水管线61从机床回水并经过蒸发器40换热，将冷却液流向机床用作冷却，从蒸发器40流出的冷媒通过第三冷媒管线53回到压缩机10的吸气端。

当机床冷却机组的负载不够或需要冷区也的温度高于环境温度的状态下，运行热回收冷媒管线54和第二回水管线62，相较于常规工作状态，第一冷媒管线51中的部分冷媒会流入热回收冷媒管线54通往热回收器70，第二回水管线62中的冷却液流经热回收器70与热回收冷媒管线54中的高温冷媒换热，之后第二回水管线62中的冷却液供给机床，热回收冷媒管线54中的冷媒供给蒸发器40。这样，通过热回收冷媒管线54和第二回水管线62的运行，一方面可以增加负荷，保持机床冷却机组的能正常运转，不会停机，温控精度满足低负载的使用要求；另一方面，当环境温度较低的情况下，可以依靠压缩机10产生的多余热量提供热量来平衡供给机床的冷却液的温度，保证机床的加工精度。

本实用新型的技术方案，解决以往机床冷却机组在低负载的工况下，会停机而无法精确控制冷却液温度的问题，也解决了在低环温下或需求高冷却液温度的情况下无法满足机床的使用需求的问题，不需要额外使用电加热，安全方便。

需要说明的是，在本实用新型的技术方案中，第一回水管线61和第二回水管线62中运行的冷却液可以是冷却用的水，也可以冷却用的油。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，第二回水管线62和第一回水管线61汇流后流向机床，通过第二回水管线62中的温度较高的冷却液与第一回水管线61中温度较低的冷却液混合，最终得到符合预设温度的冷却液，以方便机床的使用。在第二回水管线62和第一回水管线61汇流时，可以调解管线的开度，使得混合后的冷却液满足预设温度值，恒定冷却液的温度，恒温供给机床使用。更为优选的，在本实施例的技术方案中，机床冷却机组还包括液箱80，第二回水管线62和第一回水管线61汇流至液箱80，液箱80用于给机床供应冷却液。通过液箱80来混合第二回水管线62和第一回水管线61中的冷却液，可以使得冷却液混合的更加均匀，同时液箱80也可以存储足够多的恒温冷却液以便于机床使用。可选的，如图1所示，在本实施例的技术方案中，机床冷却机组还包括水泵90，水泵90连接在第二回水管线62和第一回水管线61的汇流处。在本实施例的技术方案中，通过水泵90可以同时对第二回水管线62和第一回水管线61提供冷却液循环的动力。

作为另一种可选的实施方式，也可以根据需要分别使用第二回水管线62和第一回水管线61中的冷却液。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，热回收冷媒管线54的出口在第二冷媒管线52上位于节流元件30的上游，这样也可以让节流元件30对第二冷媒管线52中的冷媒节流，让冷媒在蒸发器40中充分蒸发。

可选的，在热回收冷媒管线54上设置有第一控制阀541，通过第一控制阀541可以控制热回收冷媒管线54的运行。可选的，第二回水管线62上设置有第二控制阀621，通过第二控制阀621可以控制第二回水管线62的运行。机床冷却机组可以通过控制器对第一控制阀541和第二控制阀621加以控制，以实现运行热回收冷媒管线54和第二回水管线62或者关闭热回收冷媒管线54和第二回水管线62。作为更为优选的实施方式，第一控制阀541和第二控制阀621可以为流量控制阀，通过对流量的控制，可以实现调节机床冷却机组的负载或者对冷却液调温。作为其他的可选的实施方式，第一控制阀541和第二控制阀621也可以为通断阀，单纯实现对热回收冷媒管线54和第二回水管线62的通断控制也是可行的。

在本实施例的技术方案中，如图1所示，冷凝器20为风冷式冷凝器，作为其他的可选的实施方式，冷凝器20也可以为其他结构的冷凝器。

优选的，上述的压缩机10为变频压缩机。

上述的机床冷却机组，可以由以下的控制方法来控制：

该控制方法用于控制上述的机床冷却机组，控制方法包括：低负载运行模式，当压缩机10频率达到第一预设频率值时，如果流向机床的冷却液的实际温度低于设定温度第一预设温度值以下时，则运行热回收冷媒管线54和第二回水管线62；当压缩机10频率达到第二预设频率值时，则关闭热回收冷媒管线54和第二回水管线62，第二预设频率值大于第一预设频率值。可选的，第一预设频率值为压缩机10的最低运行频率，即当机床冷却机组无法再以更低负载运行时，如果第一回水管线61中的液位依然低于设定温度，就运行热回收冷媒管线54和第二回水管线62增加负荷，保持机床冷却机组的能正常运转，避免机床冷却机组停机，温控精度满足低负载的使用要求。可选的，第一预设温度值可以为1～2℃，即当如果第一回水管线61流向机床的液温低于设定温度以下1～2℃时，运行热回收冷媒管线54和第二回水管线62。可选的，第二预设频率值可以为最低运行频率以上10Hz，即当压缩机10频率上升到高于最低频率以上10Hz时，关闭热回收冷媒管线54和第二回水管线62。

优选的，控制方法包括余热补偿模式，在余热补偿模式下：当流向机床的冷却液的设定温度高于环境温度时，则运行热回收冷媒管线54和第二回水管线62；当流向机床的冷却液的设定温度低于环境温度时，则关闭热回收冷媒管线54和第二回水管线62。更为优选的，控制方法包括当设定温度高于环境温度时，如果控制器判断无法满足开启机床冷却机组的条件，则先将设定温度设定为低于环境温度第二预设温度值，先开启机床冷却机组。由于，设定温度高于环境温度时，通过机床冷却机组的控制器会判断机床冷却机组无法开启，这时候当控制器判断无法满足开启机床冷却机组的条件，则先将设定温度设定为低于环境温度第二预设温度值，并运行热回收冷媒管线54和第二回水管线62，使得最终供给机组的冷却液可以满足设定温度。可选的，第二预设温度值为1℃，即当设定温度设定为低于环境温度1℃时，以满足机床冷却机组的开启条件。

应用本实用新型的技术方案，利用冷凝余热来加热回水管线中的冷却液，既可以增加负载，使机床冷却机组持续运转，又可以在低环温的情况下，提高冷却液温度，满足机床的使用需求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机床冷却机组，包括：

冷媒系统，所述冷媒系统包括：压缩机(10)、冷凝器(20)、节流元件(30)和蒸发器(40)，所述压缩机(10)的排气端与所述冷凝器(20)通过第一冷媒管线(51)连接，所述冷凝器(20)与所述蒸发器(40)的第一冷媒接口通过第二冷媒管线(52)连接，所述蒸发器(40)的第二冷媒接口与所述压缩机(10)的吸气端通过第三冷媒管线(53)连接，所述节流元件(30)设置在所述第二冷媒管线(52)上；

冷却系统，所述冷却系统包括第一回水管线(61)，所述第一回水管线(61)从机床回水并经过所述蒸发器(40)换热再流向所述机床；

其特征在于，所述机床冷却机组还包括：

热回收冷媒管线(54)，所述热回收冷媒管线(54)的入口与所述第一冷媒管线(51)相连，所述热回收冷媒管线(54)的出口与所述第二冷媒管线(52)相连；

热回收器(70)，设置在所述热回收冷媒管线(54)上；

第二回水管线(62)，从所述机床回水并经过所述热回收器(70)与所述热回收冷媒管线(54)中的冷媒换热再流向所述机床。

2.根据权利要求1所述的机床冷却机组，其特征在于，所述第二回水管线(62)和所述第一回水管线(61)汇流后流向所述机床。

3.根据权利要求2所述的机床冷却机组，其特征在于，所述机床冷却机组还包括液箱(80)，所述第二回水管线(62)和所述第一回水管线(61)汇流至所述液箱(80)，所述液箱(80)用于给所述机床供应冷却液。

4.根据权利要求2所述的机床冷却机组，其特征在于，所述机床冷却机组还包括水泵(90)，所述水泵(90)连接在所述第二回水管线(62)和所述第一回水管线(61)的汇流处。

5.根据权利要求1所述的机床冷却机组，其特征在于，所述热回收冷媒管线(54)的出口在所述第二冷媒管线(52)上位于所述节流元件(30)的上游。

6.根据权利要求1所述的机床冷却机组，其特征在于，所述热回收冷媒管线(54)上设置有第一控制阀(541)，所述第一控制阀(541)用于控制所述热回收冷媒管线(54)的运行。

7.根据权利要求1所述的机床冷却机组，其特征在于，所述第二回水管线(62)上设置有第二控制阀(621)，所述第二控制阀(621)用于控制所述第二回水管线(62)的运行。

8.根据权利要求1所述的机床冷却机组，其特征在于，所述冷凝器(20)为风冷式冷凝器。

Images