[发明专利]低温冷风制冷系统及其控制方法、微量润滑冷却系统

说明书

本发明公开了一种低温冷风制冷系统及其控制方法、微量润滑冷却系统，低温冷风制冷系统包括第一制冷管路、第二制冷管路以及气体输送管路，气体输送管路沿压缩气体的流动方向依次与第一制冷管路的第一蒸发器、第二制冷管路的第二蒸发器连接，使得在压缩气体与冷媒之间进行热交换，气体输送管路输送压缩气体先后依次与第一制冷管路、第二制冷管路进行热量交换，压缩气体先后经过两次放热，使得温度能够有效降低，最低可形成‑60℃的低温冷风。而且，两次热量交换，在不降低压缩气体流速情况下，能够使得压缩气体与冷媒充分换热。

技术领域

本发明涉及冷却系统技术领域，特别涉及一种低温冷风制冷系统及其控制方法、微量润滑冷却系统。

背景技术

在金属加工过程中，由于刀具与工件之间切削摩擦会产生大量热量，会影响工件加工精度，减短刀具寿命。采用低温冷却润滑切削技术，已被证实为解决高硬高强度材料强烈切削热冲击和振动以及塑性材料切削易产生加工毛刺等难以加工特性的有效方案。

目前常用的低温加工冷却方式包括二氧化碳低温冷却、液氮冷却和风冷却加工。但是，二氧化碳低温冷却和液氮冷却加工成本较高，且尚未实现大面积推广使用。在现有技术中，风冷却金属机加工过程中，主要是通过冷风机提供冷风，现有的冷风机基本都具有较为复杂的结构，且使用过程也较为复杂，冷风的温度最低只能降到-30℃，无法适用于高速和高精度的数控机床使用。

专利文献CN 102003823A公开了一种低温冷风双级制冷系统及其冷风射流机，虽然采用双级制冷结构，能够有效降低冷风射流出口的气体温度，达到更低的温度，如-60℃，但是，整体结构复杂，冷风出风口温度可控性差；而且，冷风出风量受限，难以在保证冷风出风温度的同时提高冷风出风量。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种低温冷风制冷系统及其控制方法，能够精确、稳定、快速地调节控制冷风温度，及提供一种微量润滑冷却系统，通过与微量润滑油液结合，形成低温冷风微量润滑油雾，能够较好的适用于高精度和高强度材料的加工。

根据本发明的第一方面，提供一种低温冷风制冷系统，包括：第一制冷管路，包括依次连接构成冷媒循环回路的第一压缩机、第一冷凝器、第一毛细管组及第一蒸发器；第二制冷管路，包括依次连接构成冷媒循环回路的第二压缩机、第二冷凝器、第二毛细管组及第二蒸发器；以及气体输送管路，用于输送压缩气体，所述气体输送管路沿压缩气体的流动方向依次与所述第一蒸发器、所述第二蒸发器连接，使得在压缩气体与冷媒之间进行热交换。

上述低温冷风制冷系统至少具有以下有益效果：气体输送管路输送压缩气体先后依次与第一制冷管路、第二制冷管路进行热量交换，压缩气体先后经过两次放热，使得温度能够有效降低，最低可形成-60℃的低温冷风。而且，两次热量交换，在不降低压缩气体流速情况下，能够使得压缩气体与冷媒充分换热。

根据本发明第一方面所述的低温冷风制冷系统，所述气体输送管路包括依次与所述第一蒸发器、所述第二蒸发器连接的气体制冷管路和与所述气体制冷管路并联设置气体旁通管路；还包括控制所述气体制冷管路、所述气体旁通管路的通断状态的控制器。

根据本发明第一方面所述的低温冷风制冷系统，所述气体输送管路还包括设置在所述气体制冷管路、气体旁通管路前后的进气端口和出气端口，在所述进气端口上设置分别与所述气体制冷管路、所述气体旁通管路连接的电磁阀，在所述出气端口上设置温度传感器，所述控制器根据所述温度传感器检测的温度控制所述电磁阀以控制所述气体制冷管路、气体旁通管路连通状态。

根据本发明第一方面所述的低温冷风制冷系统，还包括使得所述第一制冷管路中的冷媒与所述第二制冷管路中的冷媒进行热交换的换热器，所述换热器处于所述第一毛细管组与所述第一蒸发器之间，所述换热器处于所述第二冷凝器与所述第二毛细管组之间。

根据本发明第一方面所述的低温冷风制冷系统，所述第一压缩机和/或第二压缩机为变频压缩机。