[发明专利]一种液氮冷却装置及其装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液氮冷却装置及其装配方法，属于机械装配制造领域。

背景技术

在对减速箱的零部件安装时，针对行星架上销轴的安装常采用以下两种方式进行装配：（1）电炉加热方式进行热装，齿轮实际加热温度控制在180℃以下，轴承加热温度控制在100℃以下，能够有效避免齿轮发黄，轴承发蓝事故。但由于各类型减速箱设计的过盈量配合尺寸不一，常规类都可以采用热套方式完成安装工艺要求，而对于大过盈量配合尺寸要求的装配工艺则难以实现，因此装配工人就采用组合安装法来实现工艺设计要求，但缺点明显：电炉热装和冰箱冷装耗时耗电，且时间长，还不能确保零件过盈配合尺寸的热涨要求，只能用干冰的冷冻特效加液压机械强行压入，造成大量的费时、费能和人员、物资、工时耗损；（2）专利号为201110182018.4的发明专利中，提到了一种大型工件过盈配合的冷却装置及其装配方法，所述管道上设置有液氮汽化装置，冷却箱内的冷却介质是液氮汽化后的低温气体，冷却箱的底部设置有放置被包容件的安装台，冷却箱内的液氮液面低于安装台的台面；同时在冷却装配过程中，需不断控制温度及冷却时间，整个过程耗时长，但是通过检测经液氮直接处理前后的工件的各机械性能和力学性能，其参数并无明显变化，因此上述发明的处理方法使工作效率急剧下降；本发明研制了一种装配效率高且节约资源的液氮冷却装置及其装配方法，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种装配效率高且节约资源的液氮冷却装置及其装配方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种液氮冷却装置，其创新点在于：包括依次并列设置的液氮罐、冷冻箱及冷却水箱；所述液氮罐与冷冻箱之间依次设置低温截止阀、流量控制阀及紧急切断阀，冷冻箱上还设置一智能补液控制器及自动排气阀，所述智能补液控制器与低温截止阀连接；所述冷冻箱与冷却水箱之间设置一循环泵。

进一步的，所述冷冻箱包括深冷处理箱、设置在深冷处理箱上端的密封盖及安装在深冷处理箱内壁上的冷却水管；所述深冷处理箱采用双层铝合金材料，中间设置一保温层；所述冷却水管呈S型环绕固定在深冷处理箱内壁上，冷却水管两端口通过导管与冷却水箱连接；所述密封盖下端设置一液压缸，所述液压缸设置在深冷处理箱内侧，上端具有一液压支撑杆，并与密封盖下端面连接。

进一步的，所述深冷处理箱内设置一温度监控器，外壁上安装一控制面板，所述控制面板分别与流量控制阀及温度监控器连接。

本发明基于一种液氮冷却装置，公开了一种液氮冷却装配方法，其创新点在于：所述装配方法具体如下：

（1）依次在结构呈柱形的行星轮销轴上端面焊接一吊杆，并将行星轮销轴表面清理干净；

（2）打开循环泵，将冷却水箱内的水沿冷却水管循环流动30～60min，然后将若干行星轮销轴通过专用吊具依次吊装放入深冷处理箱内，并依次打开流量控制阀和低温截止阀，将液氮罐内的液氮注入深冷处理箱内；

（3）观察控制面板上的温度值，当深冷处理箱内的温度下降至-196℃时，继续将行星轮销轴放置在深冷处理箱内冷却10～20min；

（4）通过专用吊具将行星轮销轴从深冷处理箱内取出，并移至行星轮内孔上方，然后将行星轮销轴放置在行星轮内孔中，并使行星轮销轴的下端面与行星轮下端面对齐；

（5）行星轮销轴4～5h后温度能够升至室温，此时将焊接在上端面的吊杆割除，并将上端面磨平。

进一步的，所述步骤（1）中所述的行星轮销轴沿径向的截面直径为150mm。

进一步的，所述步骤（2）中通过观察控制面板上显示的温度及流量调节流量控制阀，当深冷处理箱内的温度高于-60℃时，通过流量控制阀使液氮流量为30～80m³/h；当温度为-60～-120℃时，流量控制为80～170m³/h；当温度低于-120℃时，流量控制为170～280m³/h。

本发明的优点在于：

（1）液氮冷却装置在现有技术的结构上增设了冷却水箱，能够在冷冻箱刚开启时，不断循环通入冷却水，使装置冷却下来，防止一开始直接通入液氮，温度急剧下降，造成冷冻箱内胆损坏，保证了液氮冷却装置的使用寿命。

（2）液氮冷却装置采用智能补液控制器对深冷处理箱进行自动补液；密封盖采用液压支撑杆设计，开盖方便；利用温度监控器探测深冷处理箱内的温度，并实时对其进行液氮流量的调节，工作效率显著提高。