[发明专利]多出口可控温磨料射流冷却装置

权利要求书

1.一种多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于：它包括冷却箱和多出口蛇形管；所述的冷却箱主要包括冷却箱体（1）、箱体盖板（2）和进液管（3），冷却箱体（1）和箱体盖板（2）形成一个能开闭的液氮存储腔，该液氮存储腔通过与其相连通的进液管（3）与液氮源相连，液氮源能连续或间断地为液氮存储腔供应液氮以保证液氮存府腔内的温度处于设定范围内；所述的多出口蛇形管浸没在所述的液氮存储腔的液氮中，它的射流入口（5）伸出箱体外与磨料供应管相连通，多出口蛇形管位于液氮存储腔中的部分连接有多个射流出口管（6），射流出口管（6）的出口端伸出冷却箱体（1）外以便对被加工件进行射流加工，且离射流入口（5）越远的射流出口管（6）流出的磨料的温度越低；所述的多个射流出口管（6）能单独、部分或全部进行射流加工；所述的多出口蛇形管根据所需的射流温度来设计；对于不同的射流出口管对应的射流出口温度T_fi，out，磨料射流在多出口蛇形管中流经的长度为：

式中，h为对流换热系数，T_w为壁面温度，T_f为定性温度，l为管道长度，ρ为空气密度，c_ρ为定压比热容，A为管道横截面积，v为射流入口速度，T_f,in为射流入口温度，T_fi，out为不同的射流出口管对应的射流出口温度，取进出口平均温度为空气的定性温度。

2.根据权利要求1所述的多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于所述的箱体盖板（2）上设有用于观察冷却箱体内部情况的观察口（4）。

3.根据权利要求1所述的多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于所述的射流出口管（6）配有密封芯棒（8）和密封帽（9）以使所述的射流出口管（6）不工作时能及时密封，密封芯棒（8）插入射流出口管（6）中，密封帽（9）旋装在射流出口管（6）上。

4.根据权利要求1所述的多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于在所述的多出口蛇形管上、相邻的两个射流出口管（6）之间均安装有低温球阀（7），以便于对射流出口管（6）通断的控制。

5.根据权利要求1所述的多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于：所述的冷却箱体（1）的箱壁和箱体盖板（2）均为真空结构，在冷却箱体（1）和箱体盖板（2）外部包裹有发泡保温材料，从而实现冷却箱双层保温。

6.根据权利要求1所述的多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于：所述的多出口蛇形管设有七个射流出口（6），当磨料射流从不同的射流出口（6）流出时，其被液氮冷却的时间也不相同，因此可以得到不同温度的低温磨料射流。

7.根据权利要求1所述的多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于：所述的磨料射流从某一个射流出口管（6）流出时，其余的射流出口管（6）均处于密封状态，射流出口管（6）由密封芯棒（8）和密封帽（9）进行密封，密封芯棒（8）采用PCTFE材料，密封芯棒（8）的长度大于射流出口管（6）处管道的长度，从而避免磨料射流流入除出口处以外的管道，密封帽（9）和射流出口管（6）采用螺纹连接，密封帽（9）结构与尼龙自锁螺母相同，能通过尼龙被挤压后产生的回弹力防松。

8.根据权利要求1所述的多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于：所述的多出口蛇形管为铜管，由六个低温球阀（7）进行连接，低温球阀（7）通过转动阀门来控制开启和关闭，当磨料射流从某一个射流出口管（6）流出时，位于该射流出口之前的低温球阀（7）全部打开，位于该射流出口管（6）之后的低温球阀全部关闭，确保磨料射流只能从该射流出口管（6）流出，从而得到特定温度的低温磨料射流；所述的低温球阀（7）和射流出口管（6）一一对应，低温球阀（7）和对应的射流出口管（6）之间的水平距离小于1cm，当低温球阀（7）关闭时，可保证磨料射流直接流入对应的射流出口管（6），减少了磨料射流的能量损失；所述的冷却箱的箱体盖板（2）可打开，冷却箱和多出口蛇形管采用焊接的方式连接，因此多出口蛇形管不可拆卸，打开箱体盖板（2）可观察冷却箱内部结构是否出现损坏，打开箱体盖板（2）还可维修和更换低温球阀（7）。