[实用新型]一种无污染的金属切削气体射流冷却装置

说明书

本实用新型涉及机械类制冷和冷却领域，是一种气体射流冷却装置，主要应用于金属切削过程，强化对切削区的冷却。

目前，国内外用于金属切削过程的冷却大都采用低压泵将冷却液以浇注的方式、粗放型投入切削区，然后循环使用。这种方法单位量、单位时间的冷却效率低；对环境有污染；由于切削液循环使用，也影响精密零件加工的尺寸稳定性和表面质量。

本实用新型的目的是提供一种替代目前普遍使用冷却液冷却金属切削过程的气体射流冷却装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

整机采用卧式布置，内置压缩机固定在安装座5上，5内的弹簧有效地降低了振动；整机座落在六个支承脚上，3个滚轮当支承脚上旋时代替支承脚支撑装置，便于装置在车间流动作业。其工作原理及工作过程是这样的：

一、压缩空气回路：压缩空气由空压站或空压机产生，经阀门流入本机器，通过仪表板调节流量后进入一级蒸发器Ⅰ2；由于被冷媒带走热量，降低其温度，当压缩空气中的水份在接近露点时洁露，洁露形成的水份通过疏水器3排出。干燥后的压缩空气进入二级蒸发器Ⅱ4，再进行第二次热交换后，以比一级蒸发器更低的温度流出二级蒸发器Ⅱ4的出口开关21至切削区。

二、冷却回路之一：一级压缩机10将液态冷媒压缩使其产生高温高压液体后，经一级冷凝器15风冷冷却，管道内的冷媒变为中温高压液态，经毛细管释放压力，冷媒又变成低温低压气体状态，经一级蒸发器Ⅰ2，冷媒又吸走一级蒸发器Ⅰ2腔中压缩空气的热量，在一级蒸发器Ⅰ2的末端又形成中温低压的液(半液半气状亦可)态，回流至一级压缩机10入口，从而完成第一级制冷过程。其主要作用是使压缩空气中的水份洁露，经疏水器3排出，有利于二级回路对压缩空气进一步制冷。

三、冷却回路之二：二级压缩机11对冷媒压缩进入二级冷凝器16冷却，然后再由二级压缩机14压缩进入二级冷凝器19冷却，再由二级压缩机13压缩进入二级冷凝器18冷却；以此类推，经二级压缩机11～14其相应4台冷凝器(16-19)的冷却，使管道内的冷媒产生超低温的高压状态，经毛细管释放压力，冷媒变成超低温，低压气体状态，经管壁的冷热交换，带走了二级蒸发器中压缩空气的热量，冷媒又恢复到低压、低温状态，回流到二级压缩机11的入口完成制冷过程。进入二级蒸发器的压缩空气经过第二次冷却其温度最低时可达-35℃，该冷气通过出口开关21喷出。

本实用新型的详细结构由以下附图和实施例提供，

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型结构A-A向结构示意图

图3为本实用新型结构B-B向结构示意图

图4为本实用新型结构C-C向结构示意图

图5为本实用新型工作原理框图

现根据附图详细描述本实用新型的具体结构：

如图1～4所示，本实用新型的结构包括：

1、电气柜；2、一级蒸发器Ⅰ；3、疏水器；4、二级蒸发器Ⅱ；5、压缩机安装座；6、滚轮；7、支承脚；8、机架；9、抽流式排风扇；10、一级压缩机Ⅴ；11、二级压缩机Ⅵ；12、二级压缩机Ⅰ；13、二级压缩机Ⅲ；14、二级压缩机Ⅱ；15、一级冷凝器Ⅴ；16、二级冷凝器Ⅵ；17、二级冷凝器Ⅰ；18、二级冷凝器Ⅲ；19、二级冷凝器Ⅱ；20、仪表板；21、冷气出口开关。

整机分蒸发腔和工作室两大部分，安装于机架8上。蒸发腔用于空气的进出，完成冷却过程；工作室用于完成冷媒的运送和冷凝。

其突出的特征在于：本装置采用两个蒸发腔，一级蒸发器Ⅰ2和二级蒸发器Ⅱ4，分别固定在带有进出口的各自蒸发腔体中，周围由发泡保温层固定。一级蒸发器Ⅰ2的蒸发腔体上盖的上面是电气柜1。一级蒸发器Ⅰ2和二级蒸发器Ⅱ4的腔体右侧是带有进出口的冷凝器、压缩机工作室，其中：工作室内以上盖点式布置，分别安装一级冷凝器Ⅴ5，二级冷凝器Ⅳ16，二级冷凝器Ⅲ18，二级冷凝器Ⅱ19，二级冷凝器Ⅰ17，固定于工作室的上盖上。工作室内以底座点式布置，分别安装一级压缩机Ⅴ10，二级压缩机Ⅳ11，二级压缩机Ⅰ12，二级压缩机Ⅲ13，二级压缩机Ⅱ14，固定在机架8的底座上。

其中一级压缩机Ⅴ10，一级冷凝器Ⅴ15完成一级蒸发器Ⅰ2的工作回路，它们之间用管路串联连接；二级压缩机11-14，二级冷凝器16-19完成，蒸发器Ⅱ4的工作回路，它们之间是通过管路串联连接。

一级蒸发器Ⅰ2和二级蒸发器Ⅱ4之间通过管路连在球阀疏水器3上。

电气柜1单独成为一模块，用螺钉固定在蒸发腔体的上盖上。

仪表板20通过螺钉固定在机架左侧。