低温雾化冷却装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种低温雾化冷却装置。

背景技术

目前，在机械加工中，普遍使用机床的刀具对金属器件的进行加工。如铣削、车削、钻孔、锯割等加工过程中，一般都是采要大量的切削液或切削油冷却润滑加工中的刀具，避免在加工时刀具温度过高。但使用这种冷却方式具有较大的缺陷：冷却效果不均匀，刀具热磨损较快；若切削液循环使用，则循环的切削液含细小切屑，刀具高速加工过程中刀刃上与微小切屑产生作用力，导致刀刃局部受力产生细小崩缺；且切削液需要100升以上的大盆存储，而且要定期更换，易造成大量切削液浪费，同时会污染环境。

现在也有一些方案，如公告号CN205888724U公开的一种机床刀具冷却设备，使用涡流管产生低温压缩空气直接吹向刀具，对刀具进行冷却，这种方案不用使用切削液，并且冷却方案本身不会对刀具进行磨损。但这种方案仍存在冷却效果不均匀，刀具热磨损较快的技术问题，且冷却效果差，不能进行长时间的加工。

鉴于此，本领域的技术人员亟需一种低温雾化冷却装置，以解决现有的冷却方案存在的技术问题，提高刀具的冷却效果。

发明内容

基于此，本发明提供一种低温雾化冷却装置，以解决现有的冷却方案存在的技术问题。

本发明的低温雾化冷却装置，包括：支架、固定安装在所述支架的涡流管、与所述涡流管连接的导气管、与所述导气管连接的调节组件、与所述调节组件连接的油气分离管以及与所述油气分离管连接的雾化喷头；所述涡流管包括用于输入常温压缩空气的常温输入端以及用于排出低温压缩空气的冷气输出端，所述调节组件包括主体、油调节阀以及气调节阀，所述主体设有用于输入所述低温压缩空气的进气孔以及用于输入液体的进液孔，所述冷气输出端通过所述导气管与所述进气孔连接，所述油气分离管包括内管和套设在所述内管外部的外管，所述内管与所述进液孔连接，所述外管与所述进气孔连接，所述油调节阀设于所述内管与所述进液孔之间，所述气调节阀设于所述外管与所述进气孔之间，所述内管和所述外管远离所述调节组件的一端与所述雾化喷头连接，所述气调节阀用于调节所述低温压缩空气流量，所述油调节阀用于调节所述液体的流量，所述雾化喷头用于混合所述液体和所述低温压缩空气后雾化喷出。

优选地，所述低温雾化冷却装置还包括分流接头，所述调节组件、所述油气分离管以及所述雾化喷头至少设有两组，所述导气管包括若干段，所述分流接头包括输入端以及与所述调节组件数量一致的输出端，所述输入端和所述输出端分别与一段所述导气管连接，所述输入端通过所述导气管与所述冷气输出端连接，每个所述输出端通过所述导气管与一个所述调节组件的所述进气孔连接；所述输入端通过所述导气管将从所述冷气输出端输出的所述低温压缩空气输送至所述分流接头，所述分流接头将所述低温压缩空气进行分流并通过所述输出端经所述导气管输送至对应的所述进气孔。

优选地，所述分流接头为三通接头，所述分流接头包括一个输入端以及两个输出端，两个所述调节组件分别设于所述涡流管两侧。

优选地，所述低温雾化冷却装置还包括用于制造所述常温压缩空气的空气压缩机，所述空气压缩机与所述常温输入端连接。

优选地，所述空气压缩机输入的所述常温压缩空气为0.3～1.2Mpa压缩空气。

优选地，所述低温雾化冷却装置还包括用于存储所述液体的储液箱，所述储液箱与所述进液孔连接。

优选地，所述外管和所述内管之间存在间隙，所述低温压缩空气在所述间隙内流动，所述液体在所述内管内部流动。

优选地，所述主体的顶部沿竖直方向向下开设相互独立的所述进气孔和所述进液孔，所述进气孔和所述进液孔不贯穿所述主体，所述主体的底部沿竖直方向向上依次开设有连通的第一竖孔和第二竖孔，所第二竖孔的顶部不贯穿所述主体，所述主体的一个侧面沿水平方向开设有相互独立的第一横孔和第二横孔，所述第二横孔分别与进液孔和所述第二竖孔连通，所述主体的另一个侧面沿水平方向还开设有第三横孔，所述第三横孔与所述第一横孔相互垂直且连通，所述第三横孔还与所述进气孔相互垂直且连通，所述第一横孔还与所述第一竖孔连通；所述内管插设在所述第二竖孔内，所述外管插设在所述第一竖孔内；所述液体依次经由所述进液孔、所述第二横孔、所述第二竖孔、所述内管到达所述雾化喷头，所述低温压缩空气依次经由所述进气孔、所述第三横孔、所述第一横孔、所述第一竖孔、所述间隙到达所述雾化喷头。

优选地，所述油调节阀插设在所述第二横孔，所述气调节阀插设在所述第一横孔。

优选地，所述支架包括底座以及与所述底座固定连接的连接件，所述涡流管固定安装在所述底座上，所述连接件与所述调节组件一一对应设置，所述连接件还与所述调节组件固定连接。

本发明的有益效果在于：本发明的低温雾化冷却装置，通入常温压缩空气，通过所述涡流管提供低温压缩空气，并且通入液体，通过雾化喷头混合液体和低温压缩空气后雾化喷出，直接喷射在刀具上，实现降温，大大节约了冷却用的液体的使用量；且液体不进入循环系统，避免传统切削液循环使用导致混入杂质，本装置提高刀具使用寿命，节约成本，同时对刀具润滑效果更好；低温压缩空气在油气分离管内流动时将液体冷却，避免了雾化喷出时油雾温度不够低，进一步提高了冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的低温雾化冷却装置安装在机床上的结构示意图；

图2为本发明实施例的低温雾化冷却装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例的低温雾化冷却装置的部分结构示意图；

图4为图3沿A-A向的剖视图；

图5为图3沿B-B向的剖视图；

图6为图3沿C-C向的剖视图；

附图中各标号的含义为：

100-低温雾化冷却装置；200-机床；10-支架；20-涡流管；30-导气管；40- 调节组件；50-油气分离管；60-雾化喷头；70-分流接头；11-底座；12-连接件；21-常温输入端；22-冷气输出端；23-热气输出端；41-主体；42-油调节阀；43- 气调节阀；411-进气孔；412-进液孔；413-第一竖孔；414-第二竖孔；415-第一横孔；416-第二横孔；417-第三横孔；51-内管；52-外管；53-间隙。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参见图1，图1为本实施例的低温雾化冷却装置100安装在机床200上的结构示意图，低温雾化冷却装置100用于对机床上的刀具进行冷却，防止在刀具在加工过程中温度过高。具体地，由于刀具在对待加工的工件进行铣削、车削、钻孔、锯割等加工过程中，刀具会升温，所以需要对刀具进行冷却。

请参见图2-图6，为本实施例的低温雾化冷却装置100的结构示意图，低温雾化冷却装置100包括：支架10、涡流管20、导气管30、调节组件40、油气分离管50以及雾化喷头60。

其中，所述支架10包括底座11以及与所述底座11固定连接的连接件12，所述涡流管20固定安装在所述底座11上，所述连接件12与所述调节组件40 一一对应设置，所述连接件12还与所述调节组件40固定连接。所述底座11固定安装在所述机床上，所述雾化喷头60朝向刀具。具体地，所述机床上设有所述底座11的安装结构，所述底座可以通过螺丝等固定在所述机床上。当然也可以采用其他固定方式进行固定。

所述涡流管20可以将常温压缩空气转换成低温压缩空气，具体地，所述涡流管20包括用于输入常温压缩空气的常温输入端21以及用于排出低温压缩空气的冷气输出端22。需要说明的是，所述涡流管20还包括用于排出高温空气的热气输出端23，所述热气输出端23与所述冷气输出端22相对设置。为了实现所述常温压缩空气的输入，所述低温雾化冷却装置100还包括用于制造所述常温压缩空气的空气压缩机，所述空气压缩机与所述常温输入端21连接。通过空气压缩机来提供所述常温压缩空气。所述空气压缩机输入的所述常温压缩空气为0.3～1.2Mpa压缩空气。进一步地，所述空气压缩机可以作为低温雾化冷却装置100的其中一部分，也可以不包括在低温雾化冷却装置100内，在其他实施例中，只需保证能向所述常温输入端21输入常温压缩空气即可。

所述调节组件40通过所述导气管30与所述涡流管20连接。具体地，所述调节组件40包括主体41、油调节阀42以及气调节阀43。所述主体41设有用于输入所述低温压缩空气的进气孔411以及用于输入液体的进液孔412。所述冷气输出端22通过所述导气管30与所述进气孔411连接。所述进液孔412用于输入液体，其中所述液体可以是冷却液或者直接使用水或其他油状液体，可以根据实际情况进行选用。具体地，为了实现所述液体的输入，所述低温雾化冷却装置100还包括用于存储所述液体的储液箱，所述储液箱与所述进液孔412连接。所述储液箱内存储有所述液体。

所述油气分离管50包括内管51和套设在所述内管51外部的外管52，所述内管51与所述进液孔412连接，所述外管52与所述进气孔411连接。具体地，所述内管51和所述外管52是相互独立的，处于内管51内的液体在所述油气分离管50时无法与外管52的空气进行接触。所述外管52和所述内管51之间存在间隙53，所述低温压缩空气在所述间隙53内流动，所述液体在所述内管51 内部流动，相互独立。在一个可选实施例中，所述外管52采用铜管的材质，所述内管51和所述导气管30也采用铜管的材质。

所述油调节阀42设于所述内管51与所述进液孔412之间，所述气调节阀 43设于所述外管52与所述进气孔411之间。所述内管51和所述外管52远离所述调节组件40的一端与所述雾化喷头60连接，所述气调节阀43用于调节所述低温压缩空气流量，所述油调节阀42用于调节所述液体的流量，所述雾化喷头 60用于混合所述液体和所述低温压缩空气后雾化喷出。所述雾化喷头60可选选用市面上常见的雾化喷头，其内部可以使所述低温压缩空气和所述液体混合并且雾化。

本发明实施例的低温雾化冷却装置100的工作原理如下：机床进行工作时，控制所述空气压缩机向所述涡流管20的所述常温输入端21输入所述常温压缩空气；所述涡流管20将所述常温压缩空气转换成所述低温压缩空气，将产生的热气从所述热气输出端23排除，将所述低温压缩空气通过所述导气管30输送至所述进气孔411；所述低温压缩空气通过所述外管52和所述内管51之间的所述间隙53流动至所述雾化喷头60；另一方面，控制所述空气压缩机输出所述常温压缩空气的同时，控制所述储液箱向所述进液孔412输送所述液体，所述液体通过所述内管51流动至所述雾化喷头60；所述雾化喷头60混合所述液体和所述低温压缩空气后雾化喷出，直接喷射在刀具上，实现降温。同时，可以通过所述气调节阀43调节所述低温压缩空气流量，通过所述油调节阀42用于调节所述液体的流量。

本发明实施例的低温雾化冷却装置100，通入常温压缩空气，通过所述涡流管20提供低温压缩空气，并且通入液体，通过雾化喷头60混合液体和低温压缩空气后雾化喷出，直接喷射在刀具上，实现降温，大大节约了冷却用的液体的使用量；且液体不进入循环系统，避免传统切削液循环使用导致混入杂质，本装置提高刀具使用寿命，节约成本，同时对刀具润滑效果更好；低温压缩空气在油气分离管50内流动时将液体冷却，避免了雾化喷出时油雾温度不够低，进一步提高了冷却效果。

在一个可选实施例中，为了进一步提高本装置的冷却效果，所述低温雾化冷却装置100还包括分流接头70，所述调节组件40、所述油气分离管50以及所述雾化喷头60至少设有两组，所述导气管30包括若干段。所述分流接头70包括输入端以及与所述调节组件40数量一致的输出端，所述输入端和所述输出端分别与一段所述导气管30连接，所述输入端通过所述导气管30与所述冷气输出端22连接，每个所述输出端通过所述导气管30与一个所述调节组件40的所述进气孔411连接。在本实施例中，所述分流接头70为三通接头，所述分流接头70包括一个输入端以及两个输出端，两个所述调节组件40分别设于所述涡流管20两侧。所述输入端通过所述导气管30将从所述冷气输出端22输出的所述低温压缩空气输送至所述分流接头70，所述分流接头70将所述低温压缩空气进行分流并通过所述输出端经所述导气管30输送至对应的所述进气孔411。通过设置多组所述调节组件40、所述油气分离管50以及所述雾化喷头60，能进一步提高冷却效果。在其他可选实施例中，也可以通过增加所述分流接头70的输出端，再增设所述调节组件40、所述油气分离管50以及所述雾化喷头60来实现更强的冷却效果。

具体地，所述主体41的顶部沿竖直方向向下开设相互独立的所述进气孔411 和所述进液孔412，所述进气孔411和所述进液孔412不贯穿所述主体41。所述主体41的底部沿竖直方向向上依次开设有连通的第一竖孔413和第二竖孔 414，所第二竖孔414的顶部不贯穿所述主体41，所述第一竖孔413的直径大于所述第二竖孔414的直径，所述第二竖孔414的直径与所述内管51匹配，所述第一竖孔413的直径与所述外管52的直径匹配，所述内管51插设在所述第二竖孔414内，所述外管52插设在所述第一竖孔413内。所述主体41的一个侧面沿水平方向开设有相互独立的第一横孔415和第二横孔416，第一横孔415和第二横孔416不贯穿所述主体41。所述第二横孔416分别与进液孔412和所述第二竖孔414连通。所述主体41的另一个侧面沿水平方向还开设有第三横孔 417，所述第三横孔417与所述第一横孔415相互垂直且连通，所述第三横孔417 还与所述进气孔411相互垂直且连通，所述第一横孔415还与所述第一竖孔413 连通。需要说明的是，由于所述第三横孔417是采用从所述主体41表面钻孔获得，所以所述第三横孔417在所述主体41的开口需要用橡胶塞塞住。在一个可选实施例中，所述主体41为一个整体，通过在主体4上切削和钻孔得到各个孔。

工作时，所述液体依次经由所述进液孔412、所述第二横孔416、所述第二竖孔414、所述内管51到达所述雾化喷头60，所述低温压缩空气依次经由所述进气孔411、所述第三横孔417、所述第一横孔415、所述第一竖孔413、所述间隙53到达所述雾化喷头60。

进一步地，所述油调节阀42插设在所述第二横孔416，所述气调节阀43插设在所述第一横孔415。通过上述设置即可实现所述气调节阀43可调节所述低温压缩空气流量，所述油调节阀42可调节所述液体的流量。进一步地，油调节阀42和所述气调节阀43可以采用螺旋调节或者搭配弹簧来实现调节，通过拉出或推进一定的距离即可改变所述液体或所述低温压缩空气的流通截面的大小，从而调节流量。当然所述油调节阀42和所述气调节阀43也可以采用其他结构来实现，只要能调节所述液体和所述低温压缩空气的流量即可。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。