一种刀具生产用液氮深冷处理装置

技术领域

本发明涉及液氮深冷处理技术领域，具体为一种刀具生产用液氮深冷处理装置。

背景技术

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具，由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料。高速铣削工艺在汽车、飞机和模具制造业中应用广泛。由于铣刀高速旋转时刀具各部分承受的离心力已远远超过切削力本身的作用而成为刀具的主要载荷，而离心力达到一定程度时会造成刀具变形甚至破裂，因此研究高速铣刀的安全性技术对发展高速铣削技术有着极其重要的意义。

深冷处理是指以液氮为制冷剂，在低于-130℃的温度对工件进行处理的方法。深冷处理能在不降低工件强度与硬度的情况下，显著提高工件的韧性。最近几年发展起来的低温冰箱，随着最低制冷温度的下降，同时由于其结构紧凑和操作运行简便等优点，有望在-100℃的温度附近得到广泛的应用。对于温度更低的深冷处理最常采用的则是低温液体冷却法，由于液氮的温度合适、来源广泛、无污染、价格比较便宜，大多情况下利用液氮作为冷媒介质，有时还利用液氮和酒精等介质混合的方式获取不同的温度。

现有装置主要是通过液氮和液氦的分布冷却来达到最终温度，现有技术多类似于一种可分式使用液氮和液氦进行极低温深冷处理的装置，专利号为CN103983066A的结构包括液氮深冷箱和液氦深冷箱，液氮深冷箱和液氦深冷箱的内部均设有温度传感器，液氮深冷箱和液氦深冷箱之间设有热空气通道，热空气通道与第一遥控控制阀相连，液氮深冷箱中设有风扇，液氮深冷箱上设有温度传感信号发射器、风扇遥控电源开关，液氦深冷箱连接有液氦进口管和液氦压力排气管，液氮深冷箱中设有液氮压力排气管和液氮进口管，液氦进口管和液氮进口管上设有第二遥控电磁阀，液氦压力排气管和液氮压力排气管上设有第三遥控电磁阀，第一遥控控制阀、温度传感信号发射器、风扇遥控电源开关、第二遥控电磁阀和第三遥控电磁阀均与中央处理器相连，该发明具有采用分布冷却来达到最终温度的优点，但是依旧存在可以优化的地方。

现有装置主要是采用方形深冷箱对放置盘内的工件进行深冷处理，使得部分深冷箱内部冷却区域存在一定温差，从而导致同一批工件的处理效果存在一定的差距，其次，部分工件主要是平方在放置盘内，使得部分工件的外壁一直贴合在放置盘的内壁上，从而导致部分工件表面温差较大，最后，部分装置需要通过工作人员手动存取放置盘，使得部分工作人员需要将手部放置在超低温环境中，从而导致部分工作人员冻伤，降低装置的工作效率和实用性，因此，为了解决上述问题，提出一种刀具生产用液氮深冷处理装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刀具生产用液氮深冷处理装置，以解决上述背景技术中提到的现有技术中的现有装置主要是采用方形深冷箱对放置盘内的工件进行深冷处理，使得部分深冷箱内部冷却区域存在一定温差，从而导致同一批工件的处理效果存在一定的差距，其次，部分工件主要是平方在放置盘内，使得部分工件的外壁一直贴合在放置盘的内壁上，从而导致部分工件表面温差较大，最后，部分装置需要通过工作人员手动存取放置盘，使得部分工作人员需要将手部放置在超低温环境中，从而导致部分工作人员冻伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种刀具生产用液氮深冷处理装置，包括基座，所述基座的顶部中间固定连接有液氮释放箱，所述液氮释放箱的右侧设有液氮储存罐，所述液氮释放箱的顶部固定连接有液氦释放箱，所述液氦释放箱的左侧设有液氦储存罐，所述液氦储存罐的顶部固定连接有支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有活动箱，所述支撑架的右侧下方固定连接有控制台；

所述支撑架的内部底端固定连接有封盖，所述封盖的顶部固定连接有传动箱，所述封盖的底部中间活动连接有转动架，所述转动架的下方固定连接有升降架，所述升降架的内壁中部和下方固定连接有放置框，所述放置框的前侧固定连接有联动箱，所述液氮释放箱和液氦释放箱的内壁固定连接有排气筒；

所述传动箱的内部设有转动机构，所述转动机构包括第一电机，所述第一电机的后侧固定连接在传动箱的后侧，所述联动箱的内部设有翻转机构，所述翻转机构包括联动蜗杆，所述联动蜗杆的两端穿过联动箱并活动连接在联动箱的内壁左侧，所述活动箱的内部设有升降机构，所述升降机构包括第二电机，所述第二电机的底部固定连接在活动箱的顶部中间。

优选的，所述第一电机的前侧中部固定连接有转动蜗杆，所述转动蜗杆的前端穿过传动箱的后侧壁并活动连接在传动箱的内壁右侧，所述转动蜗杆的外壁左侧位于传动箱的内部啮合连接有转动蜗轮。

优选的，所述转动蜗轮的底部中间固定连接有转动轴，所述转动轴的底端穿过封盖并固定连接有转动齿轮，所述转动齿轮的外壁啮合连接有转动内齿轮，所述转动内齿轮的底部固定连接在转动架的顶部。

优选的，所述联动蜗杆的外壁中部固定连接有联动齿轮，所述联动齿轮的外壁啮合连接有固定内齿轮，所述固定内齿轮的外壁固定连接在排气筒的内壁中部。

优选的，所述联动蜗杆的外壁位于联动箱的内部啮合连接有联动蜗轮，所述联动蜗轮的内壁固定连接有传动蜗杆，所述传动蜗杆的两端活动连接在联动箱的内壁下方。

优选的，所述传动蜗杆的外壁上方啮合连接有传动蜗轮，所述传动蜗轮的后侧中部固定连接有传动杆，所述传动杆的后端穿过放置框的前侧壁并活动连接在放置框的内壁后侧，所述传动杆的外壁位于放置框的内部固定连接有托辊。

优选的，所述第二电机的底部中间固定连接有活动轴，所述活动轴的底端穿过活动箱并固定连接有第一锥形齿轮。

优选的，所述第一锥形齿轮的下方啮合连接有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的内壁固定连接有活动蜗杆，所述活动蜗杆的两端活动连接在活动箱的内壁上。

优选的，所述活动蜗杆外壁的两侧后方啮合连接有活动蜗轮，所述活动蜗轮的底部中间固定连接有活动螺杆，所述活动螺杆的底端穿过活动箱并活动连接在支撑架内壁的底部两侧。

优选的，所述活动螺杆的外壁活动连接升降螺套，所述升降螺套的外壁之间固定连接有升降环，所述升降环的底部固定连接在封盖的顶部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过转动机构中的第一电机、转动蜗杆、转动蜗轮、转动轴、转动齿轮和转动内齿轮等结构，通过控制台启动第一电机带动转动蜗杆限位转动，转动蜗杆啮合带动转动蜗轮、转动轴和转动齿轮同步转动，转动齿轮啮合带动转动内齿轮同步转动，转动内齿轮带动转动架、升降架和放置框同步转动，实现了放置框的转动，使得部分道具可以依次置于深冷箱内部不同的冷却区域，有效控制同一批工件加工处理后的误差，提升了装置的稳定性和实用性。

2.本发明通过翻转机构中的联动蜗杆、联动齿轮、固定内齿轮、联动蜗轮、传动蜗杆、传动蜗轮、传动杆和托辊等结构，通过放置框带动联动箱和联动蜗杆公转，联动蜗杆带动联动齿轮同步公转，联动齿轮受到固定内齿轮的限制，使得联动齿轮带动联动蜗杆限位自转，联动蜗杆啮合带动联动蜗轮和传动蜗杆限位转动，传动蜗杆啮合带动传动蜗轮、传动杆和托辊同步转动，使得托辊带动切削刀具翻转，实现了对刀具的翻转，避免了部分工件的外壁一直贴合在放置盘的内壁上，从而避免了部分工件表面温差较大，提升了装置的均匀性和实用性。

3.本发明通过升降机构中的第二电机、活动轴、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、活动蜗杆、活动蜗轮、活动螺杆、升降螺套和升降环等结构，通过控制台启动第二电机带动活动轴和第一锥形齿轮同步转动，第一锥形齿轮啮合带动第二锥形齿轮和活动蜗杆限位转动，活动蜗杆啮合带动活动蜗轮和活动螺杆限位转动，活动螺杆带动升降螺套上下滑动，升降螺套带动升降环、封盖、转动架、升降架和放置框，实现了对放置框的升降，避免了部分工作人员需要将手部放置在超低温环境中，从而导致部分工作人员冻伤，提升了装置的防护性和实用性。

附图说明

图1为本发明的结构正面侧视立体图；

图2为本发明的结构正视剖面立体图；

图3为本发明透气筒和放置架的结构正视立体图；

图4为本发明封盖和转动机机的局部结构俯视剖面立体图；

图5为本发明透气筒和翻转机构的局部结构正视剖面立体图；

图6为本发明放置框和翻转机构的局部结构俯视剖面立体图；

图7为本发明支撑架和升降机构的局部结构正视剖面立体图。

图中：101、基座；102、液氮释放箱；103、液氮储存罐；104、液氦释放箱；105、液氦储存罐；106、支撑架；107、活动箱；108、控制台；109、封盖；110、传动箱；111、转动架；112、升降架；113、放置框；114、联动箱；115、排气筒；2、转动机构；201、第一电机；202、转动蜗杆；203、转动蜗轮；204、转动轴；205、转动齿轮；206、转动内齿轮；3、翻转机构；301、联动蜗杆；302、联动齿轮；303、固定内齿轮；304、联动蜗轮；305、传动蜗杆；306、传动蜗轮；307、传动杆；308、托辊；4、升降机构；401、第二电机；402、活动轴；403、第一锥形齿轮；404、第二锥形齿轮；405、活动蜗杆；406、活动蜗轮；407、活动螺杆；408、升降螺套；409、升降环。

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。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：

一种刀具生产用液氮深冷处理装置，包括基座101，基座101的顶部中间固定连接有液氮释放箱102，液氮释放箱102的右侧设有液氮储存罐103，液氮释放箱102的顶部固定连接有液氦释放箱104，液氦释放箱104的左侧设有液氦储存罐105，液氦储存罐105的顶部固定连接有支撑架106，支撑架106的顶部固定连接有活动箱107，支撑架106的右侧下方固定连接有控制台108；

支撑架106的内部底端固定连接有封盖109，封盖109的顶部固定连接有传动箱110，封盖109的底部中间活动连接有转动架111，转动架111的下方固定连接有升降架112，升降架112的内壁中部和下方固定连接有放置框113，放置框113的前侧固定连接有联动箱114，液氮释放箱102和液氦释放箱104的内壁固定连接有排气筒115；

传动箱110的内部设有转动机构2，转动机构2包括第一电机201，第一电机201的后侧固定连接在传动箱110的后侧，第一电机201的前侧中部固定连接有转动蜗杆202，转动蜗杆202的前端穿过传动箱110的后侧壁并活动连接在传动箱110的内壁右侧，转动蜗杆202的外壁左侧位于传动箱110的内部啮合连接有转动蜗轮203，通过该设计，实现了第一电机201带动转动蜗轮203同步转动，转动蜗轮203的底部中间固定连接有转动轴204，转动轴204的底端穿过封盖109并固定连接有转动齿轮205，转动齿轮205的外壁啮合连接有转动内齿轮206，转动内齿轮206的底部固定连接在转动架111的顶部，通过该设计，实现了转动内齿轮206带动转动架111、升降架112、放置框113和联动箱114同步转动。

联动箱114的内部设有翻转机构3，翻转机构3包括联动蜗杆301，联动蜗杆301的两端穿过联动箱114并活动连接在联动箱114的内壁左侧，联动蜗杆301的外壁中部固定连接有联动齿轮302，联动齿轮302的外壁啮合连接有固定内齿轮303，固定内齿轮303的外壁固定连接在排气筒115的内壁中部，通过该设计，实现了联动齿轮302带动联动蜗杆301限位转动，联动蜗杆301的外壁位于联动箱114的内部啮合连接有联动蜗轮304，联动蜗轮304的内壁固定连接有传动蜗杆305，传动蜗杆305的两端活动连接在联动箱114的内壁下方，通过该设计，实现了联动蜗杆301带动联动蜗轮304和传动蜗杆305限位转动，传动蜗杆305的外壁上方啮合连接有传动蜗轮306，传动蜗轮306的后侧中部固定连接有传动杆307，传动杆307的后端穿过放置框113的前侧壁并活动连接在放置框113的内壁后侧，传动杆307的外壁位于放置框113的内部固定连接有托辊308，通过该设计，实现了传动蜗轮306带动传动杆307和托辊308限位转动，使得托辊308带动切削刀具翻转。

活动箱107的内部设有升降机构4，升降机构4包括第二电机401，第二电机401的底部固定连接在活动箱107的顶部中间，第二电机401的底部中间固定连接有活动轴402，活动轴402的底端穿过活动箱107并固定连接有第一锥形齿轮403，通过该设计，实现了第二电机401带动第一锥形齿轮403同步转动，第一锥形齿轮403的下方啮合连接有第二锥形齿轮404，第二锥形齿轮404的内壁固定连接有活动蜗杆405，活动蜗杆405的两端活动连接在活动箱107的内壁上，通过该设计，实现了第二锥形齿轮404带动活动蜗杆405限位转动，活动蜗杆405外壁的两侧后方啮合连接有活动蜗轮406，活动蜗轮406的底部中间固定连接有活动螺杆407，活动螺杆407的底端穿过活动箱107并活动连接在支撑架106内壁的底部两侧，通过该设计，实现了活动蜗轮406带动活动螺杆407同步限位转动，活动螺杆407的外壁活动连接升降螺套408，升降螺套408的外壁之间固定连接有升降环409，升降环409的底部固定连接在封盖109的顶部，通过该设计，实现了升降螺套408带动升降环409、封盖109、转动架111、升降架112、放置框113和联动箱114上下滑动。

工作原理：当需要对放置框113进行转动时，首先通过控制台108启动第一电机201，第一电机201带动转动蜗杆202限位转动，转动蜗杆202啮合带动转动蜗轮203转动，转动蜗轮203带动转动轴204限位转动，转动轴204带动转动齿轮205同步转动，转动齿轮205啮合带动转动内齿轮206同步转动，转动内齿轮206带动转动架111、升降架112和放置框113同步转动，实现了放置框113的转动操作。

当需要对刀具进行翻转时，首先通过放置框113带动联动箱114和联动蜗杆301公转，联动蜗杆301带动联动齿轮302同步公转，联动齿轮302受到固定内齿轮303的限制，使得联动齿轮302带动联动蜗杆301限位自转，联动蜗杆301啮合带动联动蜗轮304转动，联动蜗轮304带动传动蜗杆305限位转动，传动蜗杆305啮合带动传动蜗轮306同步转动，传动蜗轮306带动传动杆307限位转动，传动杆307带动托辊308同步转动，使得托辊308带动切削刀具翻转，实现了刀具的翻转操作。

当需要对放置框113进行升降时，首先通过控制台108启动第二电机401，第二电机401带动活动轴402限位转动，活动轴402带动第一锥形齿轮403同步转动，第一锥形齿轮403啮合带动第二锥形齿轮404转动，第二锥形齿轮404带动活动蜗杆405限位转动，活动蜗杆405啮合带动活动蜗轮406同步转动，活动蜗轮406带动活动螺杆407限位转动，活动螺杆407带动升降螺套408上下滑动，升降螺套408带动升降环409、封盖109、转动架111、升降架112和放置框113，实现了放置框113的升降操作，操作到此结束。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。