CN117124127B - 一种轴系镗孔冷却工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴系镗孔冷却工装，包括冷却液槽，冷却液槽内由上至下依次设有第一分隔层、第二分隔层；第一分隔层为分隔板，分隔板上侧形成盛接冷却液的上池体；第二分隔层为设有过滤孔的过滤板；第一分隔层与第二分隔层之间设有分隔筒壁，分隔筒壁内部中空设有容置腔，容置腔内设有分离装置，上池体通过降液管与分隔筒壁相连通，上池体内设有输液泵，输液泵的进口端连通至容置腔内、出口端连接设有输液管。本冷却工装利用两个分隔层间设置分离装置，将由降液管进入容置腔内的参有铁屑的冷却液进行分离，利用离心分离原理，可以做到设备的运转噪声小，可以给操作人员营造较好的操作环境。利用叶轮驱动冷却液的旋转实现高效的离心分离效果。

Description

一种轴系镗孔冷却工装

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体是指一种轴系镗孔冷却工装。

背景技术

船舶轴系在预镗孔加工的过程中会产生大量的热，如果热量不能得到很好的控制，将对工件的加工质量造成很大影响，并且传动系统零件的重要性毋庸置疑，这种影响将是致命的。对于船舶轴系镗孔工作通常是采用数控机床进行加工，数控机床的冷却降温，是利用切削液自身的液体属性，使得它自身拥有冷却降温的能力，它的冷却功能可以显著降低工件切削时产生的温度，减少刀具的磨损，提高刀具的寿命，同时温度的控制还可能有效防止工件产生热膨胀、翘曲等对加工精度的影响，以及冷却已经加工的表面抑制热变质层的产生。

而在切削液冷却工件后往往会夹杂伴随有铁屑掉落，现有技术申请号:CN202211171553.4公开了一种数控机床冷却循环装置，该发明包括上部为敞口结构的蓄液箱以及水平设置于蓄液箱上方的过滤板；过滤板的上表面均布开设有多个滤孔；蓄液箱上安装有供液组件；蓄液箱的上部装设有与过滤板相连接的振动组件；振动组件用于带动过滤板上下振动；蓄液箱的下部装设有用于对冷却液进行降温的冷却组件。该技术的缺陷在于：该发明通过振动组件带动过滤板上下振动来预防过滤板上的滤孔堵塞，而该过滤板仅具有上下振动过滤的功能，该上下振动发出的噪声较大，使在镗床旁操作的工作人员工作环境较差，也难以控制液滴的飞溅；并且可以预见，在一段时间的使用后该过滤板上就容易堆积大量的铁屑，随之而来的过滤板振动的阻力增大，过滤板及驱动部的负载骤增，所以必须要经常对过滤分离下来的铁屑进行停机清理，而且过滤板上的过滤孔密集，清理时也较为费时费力，给生产造成了较大的影响。

鉴于以上，有必要提出一种轴系镗孔冷却工装来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种轴系镗孔冷却工装。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种轴系镗孔冷却工装，包括冷却液槽，所述冷却液槽内由上至下依次设有第一分隔层、第二分隔层；所述第一分隔层为分隔板，分隔板上侧形成盛接冷却液的上池体；所述第二分隔层为设有过滤孔的过滤板；第一分隔层与第二分隔层之间设有分隔筒壁，所述分隔筒壁内部中空设有容置腔，容置腔内设有分离装置，上池体通过降液管与分隔筒壁相连通，上池体内设有输液泵，输液泵的进口端连通至容置腔内、出口端连接设有输液管。

进一步的，所述第二分隔层将冷却液槽下部分隔为清液槽和滤渣槽，所述滤渣槽位于清液槽的下侧，所述容置腔下端与滤渣槽相连通，容置腔上端设有输液泵的进口管。

进一步的，所述分离装置包括叶轮、驱动电机，所述叶轮置于容置腔内，并且叶轮的轴线与容置腔的轴线重合设置，所述驱动电机驱动叶轮转动，所述驱动电机外部设有用于防水隔离的外罩壳；所述降液管沿容置腔上部的切线方向连接设置。

进一步的，所述叶轮包括叶轮壁和叶片、所述叶轮壁为内部中空的倒置漏斗状结构，叶轮壁外周固定设有多片叶片，所述分隔筒壁呈上口小、下口大的圆台状，所述叶轮壁上贯穿设有若干贯通孔。

进一步的，所述叶轮壁为上下贯通结构并且上端为上开口、下端为下开口，所述进口管沿叶轮的轴线设置并且进口管有上开口延伸进入叶轮的内部。

进一步的，所述输液泵内设有泵涡轮，所述泵涡轮与叶轮同轴设置，所述驱动电机的输出端的输出轴穿过叶轮轴线进入输液泵内与泵涡轮相连接，输出轴的侧壁与叶轮壁相连接。

进一步的，所述输出轴侧壁通过多个连接杆与叶轮壁固定连接。

进一步的，所述输出轴与叶轮壁之间设有用于调速的行星减速齿轮组，所述行星减速齿轮组包括中心齿轮、行星齿轮、齿圈，所述中心齿轮固定设置在输出轴上，所述齿圈与叶轮壁固定连接并且与输出轴同轴设置，齿圈与中心齿轮之间啮合设有多个行星齿轮，行星齿轮的转轴固定设置在外罩壳上。

进一步的，所述上池体上侧还设有预分离传送带，所述预分离传送带为镂空式的链板传送带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本镗孔冷却工装利用两个分隔层之间设置的分离装置，将由降液管进入容置腔内的参有铁屑的冷却液进行分离，利用离心分离原理，可以做到设备的运转噪声小，可以给操作人员营造较好的操作环境。

2、利用叶轮驱动冷却液的旋转实现高效的离心分离效果，并且与叶轮同轴设置泵涡轮，可以减少动力泵数量的设置，并且输液泵的进口管通过叶轮内部可以抽取较为干净的冷却液进行循环冷却。

3、第二分隔层可以将分离的铁屑利用过滤孔进行分离，使清液槽内没有铁屑残留。

4、采用一个驱动电机驱动叶轮和泵蜗轮，并且通过行星减速齿轮组对叶轮的转速进行限制，可以提高泵涡轮的抽液流量避免抽空的现象发生。

附图说明

图1为本发明一种轴系镗孔冷却工装的轴测图之一；

图2为本发明一种轴系镗孔冷却工装的轴测图之二；

图3为本发明图1的俯视图；

图4为本发明第四实施例结构示意图；

图中：1、冷却液槽；2、第一分隔层；3、第二分隔层；4、上池体；5、分隔筒壁；6、降液管；7、输液泵；8、输液管；9、清液槽；10、滤渣槽；11、进口管；12、叶轮；13、驱动电机；14、外罩壳；15、叶轮壁；16、叶片；17、贯通孔；18、泵涡轮；19、连接杆；20、中心齿轮；21、行星齿轮；22、齿圈；23、分离传送带。

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。

实施例一

一种轴系镗孔冷却工装，包括冷却液槽1，所述冷却液槽1内由上至下依次设有第一分隔层2、第二分隔层3；所述第一分隔层2为分隔板，分隔板上侧形成盛接冷却液的上池体4；第一分隔层2为不透水的隔板加工而成，实际使用时，冷却液连同车削下来的铁屑一同落入上池体4内收集。

而第二分隔层3为设有过滤孔的过滤板；并且使第二分隔层3将冷却液槽1的下部分隔为清液槽9和滤渣槽10，所述容置腔下端与滤渣槽10相连通，容置腔上端设有输液泵7的进口管11，如图1所示，滤渣槽10位于清液槽9的下侧；进一步的，第一分隔层2与第二分隔层3之间设有分隔筒壁5，所述分隔筒壁5内部中空设有容置腔，容置腔内设有分离装置，上池体4通过降液管6与分隔筒壁5相连通，实际使用时，上池体4内含有铁屑的冷却液由降液管6控制进入分隔筒壁5中，实际使用时也可以在降液管6上安装阀门控制通过液体的流量，进入的含有铁屑的冷却液被分离装置分离，将铁屑分离送入滤渣槽10内；并且在上池体4内设有输液泵7，输液泵7的进口端连通至容置腔内、出口端连接设有输液管8；通过输液泵7抽取被分离干净的冷却液经过输液管8泵送至需要喷淋冷却的镗孔部位，实际使用时该输液管8可以采用具有自支撑能力的万向竹节管加工制作，从而可以方便的对准需要喷淋冷却的部位。

实施例二

本实施例中的分离装置可以采用离心分离装置，由于铁屑密度大质量重，当冷却液在容置腔中旋转时，铁屑趋向贴壁运动，而液体则会聚集在中部，根据该原理，如图1、图2所示，分离装置包括叶轮12、驱动电机13，所述叶轮12置于容置腔内，并且叶轮12的轴线与容置腔的轴线重合设置，所述驱动电机13驱动叶轮12转动，所述驱动电机13外部设有用于防水隔离的外罩壳14；

所述降液管6沿容置腔上部的切线方向连接设置，如图3所示，当含有杂质的冷却液沿切线方向进入容置腔时，被叶轮12带动旋转的液流可以更加方便的控制杂质铁屑贴壁流动，。

所述叶轮12包括叶轮壁15和叶片16、所述叶轮壁15为内部中空的倒置漏斗状结构，叶轮壁15外周固定设有多片叶片16，所述分隔筒壁5呈上口小、下口大的圆台状，如图3所示，叶轮12旋转时，夹杂有铁屑的冷却液在叶轮12的驱动下在容置腔内形成旋转运动，使质量较重的铁屑在离心力作用下靠近容置腔内壁运动，而容置腔轴线处则为较为纯净的冷却液，所述叶轮壁15上贯穿设有若干贯通孔17，实际使用时，叶轮12转动可以驱动由轴线方向流入的夹杂有铁屑的冷却液进行旋转运动，使铁屑甩出并贴壁运动，而没有铁屑的冷却液由贯通孔17穿过进入叶轮12内部的区域。

进一步的，所述叶轮壁15为上下贯通结构并且上端为上开口、下端为下开口，所述进口管11沿叶轮12的轴线设置并且进口管11有上开口延伸进入叶轮12的内部，由于叶轮12在旋转时将铁屑分离使其贴着容置腔内壁运转，而叶轮12内部的空间则被干净的冷却液穿过贯通孔17补充，从而使输液泵7可以从该进口管11内抽取干净的冷却液进行工件加工部位的冷却降温；可以理解的是，贯通孔17的作用一则可以使冷却液进入叶轮12内部，二则也起到一定的对冷却液的过滤效果；并且根据前面的叙述可以理解，由于分隔筒壁5为圆台状，其下口较大，铁屑在旋转贴壁移动过程中通过倾斜向下开口的侧壁而获得向下的分力，所以铁屑在不断的旋转向下移动，从而最终进入到滤渣槽10内，而滤渣槽10与清液槽9之间为过滤板状的第二分隔层3分隔，所以可以将铁屑留置在滤渣槽10内。

实施例三

本实施例中具体介绍输液泵7的实施结构，具体的，所述输液泵7内设有泵涡轮18，所述泵涡轮18与叶轮12同轴设置，所述驱动电机13的输出端的输出轴穿过叶轮12轴线进入输液泵7内与泵涡轮18相连接，输出轴的侧壁与叶轮壁15相连接，本实施例中可以通过一个驱动电机13同时带动叶轮12和泵涡轮18转动，而叶轮12利用与离心分离铁屑杂质，泵涡轮18则控制抽取叶轮12中心较为干净的冷却液进行循环。

作为第一种连接方式，如图2所示，所述输出轴侧壁通过多个连接杆19与叶轮壁15固定连接；本连接方式的输出轴与叶轮12或者泵涡轮18均为硬连接，所以驱动电机13控制两者的转速为相同的；经过实际使用，发明人发现，为了维持输液泵7的流量需要提高驱动电机13的转读，而控制冷却液转动离心的叶轮12并不用较高的转速，并且叶轮12较高转速也容易引起容置腔内液体形成旋涡状流动，造成叶轮12内部液位下降输液泵7抽液困难，如果将驱动电机13控制转速交底则输液泵7的流量控制不稳定。

作为改进，如图4所示为叶轮12的第二中连接方式，具体的，所述输出轴与叶轮壁15之间设有用于调速的行星减速齿轮组，所述行星减速齿轮组包括中心齿轮20、行星齿轮21、齿圈22，所述中心齿轮20固定设置在输出轴上，所述齿圈22与叶轮壁15固定连接并且与输出轴同轴设置，齿圈22与中心齿轮20之间啮合设有多个行星齿轮21，行星齿轮21的转轴固定设置在外罩壳14上；实际使用时，通过行星减速齿轮组的齿比控制可以将叶轮12的转速控制在较低的水平，而同时维持泵涡轮18的较高转速，从而可以较好的保证容置腔内进行平稳的液体旋转流动并对铁屑进行分离，而且同时保持泵涡轮18保持较高转速进行抽液运作。

实施例四

如图4所示，本实施例中在上池体4上侧增加设有预分离传送带23，所述预分离传送带23为镂空式的链板传送带；可以理解的是，预分离传送带23可以预先过滤分离较大块状或者长条状的铁屑，通过传送带的运转将其送出，而且由于传动带采用镂空式结构，所以并不会阻挡冷却液下落进入上池体4内，此时，上池体4内的铁屑则为从传送带漏孔中穿过的稍小的铁屑杂质，从而可以减轻分离装置的工作负荷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种轴系镗孔冷却工装，包括冷却液槽（1），其特征在于，所述冷却液槽（1）内由上至下依次设有第一分隔层（2）、第二分隔层（3）；所述第一分隔层（2）为分隔板，分隔板上侧形成盛接冷却液的上池体（4）；所述第二分隔层（3）为设有过滤孔的过滤板；第一分隔层（2）与第二分隔层（3）之间设有分隔筒壁（5），所述分隔筒壁（5）内部中空设有容置腔，容置腔内设有分离装置，上池体（4）通过降液管（6）与分隔筒壁（5）相连通，上池体（4）内设有输液泵（7），输液泵（7）的进口端连通至容置腔内、出口端连接设有输液管（8）；

所述第二分隔层（3）将冷却液槽（1）下部分隔为清液槽（9）和滤渣槽（10），所述滤渣槽（10）位于清液槽（9）的下侧，所述容置腔下端与滤渣槽（10）相连通，容置腔上端设有输液泵（7）的进口管（11）；

所述分离装置包括叶轮（12）、驱动电机（13），所述叶轮（12）置于容置腔内，并且叶轮（12）的轴线与容置腔的轴线重合设置，所述驱动电机（13）驱动叶轮（12）转动，所述驱动电机（13）外部设有用于防水隔离的外罩壳（14）；所述降液管（6）沿容置腔上部的切线方向连接设置；

所述叶轮（12）包括叶轮壁（15）和叶片（16）、所述叶轮壁（15）为内部中空的倒置漏斗状结构，叶轮壁（15）外周固定设有多片叶片（16），所述分隔筒壁（5）呈上口小、下口大的圆台状，所述叶轮壁（15）上贯穿设有若干贯通孔（17）；

所述叶轮壁（15）为上下贯通结构并且上端为上开口、下端为下开口，所述进口管（11）沿叶轮（12）的轴线设置并且进口管（11）有上开口延伸进入叶轮（12）的内部；

所述输液泵（7）内设有泵涡轮（18），所述泵涡轮（18）与叶轮（12）同轴设置，所述驱动电机（13）的输出端的输出轴穿过叶轮（12）轴线进入输液泵（7）内与泵涡轮（18）相连接，输出轴的侧壁与叶轮壁（15）相连接；

所述输出轴与叶轮壁（15）之间设有用于调速的行星减速齿轮组，所述行星减速齿轮组包括中心齿轮（20）、行星齿轮（21）、齿圈（22），所述中心齿轮（20）固定设置在输出轴上，所述齿圈（22）与叶轮壁（15）固定连接并且与输出轴同轴设置，齿圈（22）与中心齿轮（20）之间啮合设有多个行星齿轮（21），行星齿轮（21）的转轴固定设置在外罩壳（14）上。

2.根据权利要求1所述的一种轴系镗孔冷却工装，其特征在于，所述输出轴侧壁通过多个连接杆（19）与叶轮壁（15）固定连接。

3.根据权利要求1任意一项所述的一种轴系镗孔冷却工装，其特征在于，所述上池体（4）上侧还设有预分离传送带（23），所述预分离传送带（23）为镂空式的链板传送带。