CN216966570U - 一种用于航空干燥器焊接的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，属于航空装备技术领域。包括两个冷却壳体、导管和水泵；冷却壳体为半筒状结构，冷却壳体的内壁上开有与干燥器筒状壳体上的凸起相匹配的凹槽，冷却壳体的内径与筒状壳体的外径相匹配，冷却壳体的长度小于筒状壳体的长度，冷却壳体的外壁上开有与外壁弧度相匹配且呈U型回绕的导管凹槽，导管固定在导管凹槽内，导管两端的进液口和出液口分别与水泵连接；将两个冷却壳体套设在筒状壳体上，水泵中的冷却介质分别经进液口流入导管并由出液口流出，与航空干燥器焊接时的热量进行交换。该冷却装置用于航空钛合金干燥器焊接过程中焊缝及其热影响区的冷却，可避免焊接热量损伤滤网格栅并减小焊接变形。

Description

一种用于航空干燥器焊接的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，属于航空装备技术领域。

背景技术

航空干燥器的作用是干燥进入到航空设备组件增压装置中的空气，防止因空气潮湿导致增压装置腐蚀。基于轻量化的要求，目前航空干燥器多采用密度小、力学性能优异的钛合金进行制造；其结构包括筒状壳体，两个带弹簧的滤网格栅、干燥剂和两个端盖；在制造过程中，第一步采用钨极氩弧焊将其中一个端盖焊接在筒状壳体上，第二步按照产品设计要求将带弹簧的滤网格栅和干燥剂依次填入筒状壳体内，第三步将第二个滤网格栅安装在干燥剂外侧，第四步利用钨极氩弧焊将第二个端盖焊接在筒状壳体上。干燥器筒状壳体与两个端盖材质均为钛合金，由于钛合金的导热性较差，焊接热量不容易传导极易造成热量聚集，引起焊接接头附近温度上升；且筒状壳体的厚度一般较薄，在焊接过程中极易发生烧穿问题，造成产品返工或报废；此外，钨极氩弧焊是在氩气保护下，钨极与待焊接工件之间引燃电弧，利用产生的电弧热量熔化焊丝和工件，焊接电弧周围产生的最高温度可到1500℃以上，在焊接接头及其40mm以内热影响区温度会达到500～1500℃，焊接热量不但会对滤网格栅造成不可逆损伤，而且会在焊缝周围引起较大的应力变形，进而影响干燥器产品的正常使用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于航空干燥器焊接的冷却装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，包括两个冷却壳体、导管和水泵；其中，冷却壳体为半筒状结构，冷却壳体的内壁上开有与干燥器的筒状壳体上的凸起相匹配的凹槽，冷却壳体的内径与筒状壳体的外径相匹配，冷却壳体的尺寸长度小于筒状壳体的长度，冷却壳体的外壁上开有与外壁弧度相匹配且呈U型回绕的导管凹槽，导管固定在导管凹槽内，导管的一端为进液口，另一端为出液口，进液口和出液口分别与水泵连接；使用时，将两个冷却壳体套设在筒状壳体上，水泵中的冷却介质分别经进液口流入导管并由出液口流出，与航空干燥器焊接时的热量进行交换。

进一步的，冷却壳体与导管的材质均为紫铜。

进一步的，所述冷却壳体与导管的材质均为T2紫铜。

进一步的，所述冷却壳体端面距筒状壳体与端盖之间焊缝的距离为3～10mm。

进一步的，所述冷却壳体的壁厚为6mm以上。

进一步的，所述冷却壳体的壁厚为6～10mm。

进一步的，所述导管的直径为3.5～6.0mm，壁厚为0.5～1.0mm；导管凹槽的直径比导管的直径大0.5～1.0mm，导管凹槽的深度比导管的壁厚大0.5～1.0mm。

进一步的，所述导管与导管凹槽焊接固定。

进一步的，所述导管与导管凹槽火焰钎焊固定。

进一步的，所述导管两端沿冷却壳体径向向外延伸出20～30mm。

有益效果

本实用新型提供的冷却装置用于航空钛合金干燥器焊接过程中焊缝及其热影响区的冷却，以达到避免焊接热量损伤滤网格栅，并且可实现减小焊接变形的目的。

采用两个半筒状结构的冷却壳体，既能够达到降温的功能要求，又便于安装和拆卸。在半筒状壳体上开槽，使导管距离干燥器筒状壳体内表面距离更近，更加有利于热量从导管内随着冷却介质导出。采用两套冷却传输装置可以起到更加高效的冷却效果。

用于传输冷却介质的导管和冷却壳体均为紫铜材质，作为导热材料具有良好的导热效果。

采用火焰钎焊的方式将导管焊接在冷却壳体上，由于钎料为金属材质且火焰钎焊可将导管与导管凹槽之间的缝隙填满，更加有利于半筒状壳体与导管之间热量的传递。

附图说明

图1为航空干燥器结构示意图。

图2为本实用新型实施例中冷却装置的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中冷却装置的侧视图。

图4为本实用新型实施例中导管的结构示意图。

其中，1-筒状壳体，2-滤网格栅，3-端盖，4-干燥剂，5-冷却壳体，6-导管凹槽，7-导管，71-进液口，71-出液口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例中的航空干燥器包括筒状壳体1、滤网格栅2、干燥剂4和端盖3。在制造过程中，第一步采用钨极氩弧焊将其中一个端盖3焊接在筒状壳体1上，第二步按照产品设计要求将一个带弹簧的滤网格栅2和干燥剂4依次填入筒状壳体1内，第三步将第二个滤网格栅2安装在干燥剂4外侧，第四步利用钨极氩弧焊将第二个端盖3焊接在筒状壳体1上。干燥器的筒状壳体1与端盖3的材质均为钛合金。

如图2-4所示，一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，包括两个冷却壳体5、导管7和两个水泵；其中，冷却壳体5为半筒状结构，冷却壳体5的内壁上开有与干燥器的筒状壳体1上的凸起相匹配的凹槽，冷却壳体5的内径与筒状壳体1的外径相匹配，冷却壳体5的尺寸长度小于筒状壳体1的长度，冷却壳体5的外壁上开有与外壁弧度相匹配且呈U型回绕的导管凹槽6，导管7固定在导管凹槽6内，导管7的一端为进液口71，另一端为出液口72，进液口71和出液口72分别与水泵连接；使用时，将两个冷却壳体5套设在筒状壳体1上，两个水泵中的冷却介质分别经进液口71流入导管7并由出液口72流出，与航空干燥器焊接时的热量进行交换。

冷却壳体5与导管7的材质均为紫铜。

所述冷却壳体5与导管7的材质均为T2紫铜。

所述冷却壳体5端面距筒状壳体1与端盖3之间焊缝的距离为3～10mm，如3mm、4.5mm、5mm、7mm、8.5mm或10mm。

所述冷却壳体5的壁厚为6mm以上。更优的，所述冷却壳体5的壁厚为6～10mm。如半筒状冷却壳体5的外形尺寸是通过机械车削加工而成，壳体的壁厚为6mm、8mm、9.5mm或10mm。

所述导管7的直径为3.5～6.0mm，壁厚为0.5～1.0mm；导管凹槽6的直径比导管7的直径大0.5～1.0mm，导管凹槽6的深度比导管7的壁厚大0.5～1.0mm。如冷却壳体5的外表面采用铣床加工出截面为4mm×4mm的导管凹槽6，导管凹槽6内铺埋规格为Φ4mm×0.8mm的导管7。

所述导管7与导管凹槽6焊接固定。更选的，所述导管7与导管凹槽6火焰钎焊固定。如将钎料H1AgCu30-25熔化，熔化的钎料填充在导管凹槽6与导管7之间的缝隙之中，待钎焊缝完全冷却后，利用角磨机将残余钎料打磨干净，并用羊毛打磨片进行表面抛光。

所述导管7两端沿冷却壳体5径向向外延伸出20～30mm，如20mm、23mm、25mm、27.5mm或30mm。便于连接水泵的进液管和出液管。

在干燥器焊接开始前，用两个水泵分别向两个进液口71中输入冷却介质，冷却介质从出液口72排除，通过冷却介质在导管7中流动带走焊接热量，进而起到保护滤网格栅、减小焊接热变形的目的。冷却介质可采用水等低温液体。

综上所述，实用新型包括但不限于以上实施例，凡是在本实用新型的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：包括两个冷却壳体(5)、导管(7)和水泵；其中，冷却壳体(5)为半筒状结构，冷却壳体(5)的内壁上开有与干燥器筒状壳体(1)上的凸起相匹配的凹槽，冷却壳体(5)的内径与筒状壳体(1)的外径相匹配，冷却壳体(5)的尺寸长度小于筒状壳体(1)的长度，冷却壳体(5)的外壁上开有与外壁弧度相匹配且呈U型回绕的导管凹槽(6)，导管(7)固定在导管凹槽(6)内，导管(7)的一端为进液口(71)，另一端为出液口(72)，进液口(71)和出液口(72)分别与水泵连接；使用时，将两个冷却壳体(5)套设在筒状壳体(1)上，水泵中的冷却介质分别经进液口(71)流入导管(7)并由出液口(72)流出，与航空干燥器焊接时的热量进行交换。

2.如权利要求1所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：冷却壳体(5)与导管(7)的材质均为紫铜。

3.如权利要求2所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述冷却壳体(5)与导管(7)的材质均为T2紫铜。

4.如权利要求1所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述冷却壳体(5)端面距筒状壳体(1)与端盖(3)之间焊缝的距离为3～10mm。

5.如权利要求1所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述冷却壳体(5)的壁厚为6mm以上。

6.如权利要求5所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述冷却壳体(5)的壁厚为6～10mm。

7.如权利要求1所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述导管(7)的直径为3.5～6.0mm，壁厚为0.5～1.0mm；导管凹槽(6)的直径比导管(7)的直径大0.5～1.0mm，导管凹槽(6)的深度比导管(7)的壁厚大0.5～1.0mm。

8.如权利要求1所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述导管(7)与导管凹槽(6)焊接固定。

9.如权利要求8所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述导管(7)与导管凹槽(6)火焰钎焊固定。

10.如权利要求1所述的一种用于航空干燥器焊接的冷却装置，其特征在于：所述导管(7)两端沿冷却壳体(5)径向向外延伸出20～30mm。

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