一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，包括冷却箱、冷却管、循环油泵、冷却器、制冷机和冷却喷嘴；所述冷却管布置在冷却箱的四面箱壁上，其一端与循环油泵的入口相连，另一端与冷却器的出口相连；所述制冷机制出的冷风一路进入冷却器冷却热油，另一路通入设置在冷却箱上部的冷却喷嘴；经冷却器冷却的冷油被送至冷却管，冷却冷却箱中的锻造模具，然后回到循环油泵的入口。该冷却装置同时采用油间接冷却和风冷，冷却效果好，且能精确控制循环油量，从而控制冷却温度，且具有散热条件良好，运行周期长，检修方便等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮加工领域，具体涉及一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置。
技术介绍
现在较精密的机械齿轮组件，一般都采用锻造方式来进行制作。其操作过程为，使用锻造加工机进行锻压，将工件放置在锻模内，通过锻造加工机的锻锤来进行锻压。而锻压过程中锻压模具由于热传导性，使得其本身处于高温状态中，在一次锻压完毕后，需要对模具进行冷却。传统的冷却方法是采用手持式喷雾枪，对模具进行冷却，但是该方法存在如下问题：一是直接采用水淋方式，易使模具本身产生形变，从而导致模具作废，产生浪费；二是锻压过程中产生的细屑或者粉尘等等，由于采用雾化水的方式处理，会滞留在模具内，从而会降低产品质量。另外，冷却温度的精准控制也是齿轮锻造加工用冷却装置的一个重要方面。铁磁性晶体在外加磁场的激励下,其长度和体积均会发生变化,当外加磁场激励去除后,其尺寸又恢复到原来的现象，称为磁致伸缩效应。超磁致伸缩泵是利用超磁致伸缩材料在外加磁场中可以发生伸缩变形的机理,使泵腔容积产生变化,形成液体的单向流动和泵送作用，其具有流量控制精确，体积小，结构简单等优点。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，其特征是，包括冷却箱、冷却管、循环油泵、冷却器、制冷机和冷却喷嘴；所述冷却管布置在冷却箱的四面箱壁上，其一端与循环油泵的入口相连，另一端与冷却器的出口相连；所述制冷机制出的冷风一路进入冷却器冷却热油，另一路通入设置在冷却箱上部的冷却喷嘴；经冷却器冷却的冷油被送至冷却管，冷却冷却箱中的锻造模具，然后回到循环油泵的入口；优选地，所述冷却喷嘴设置在冷却箱上部的中心位置。优选地，所述冷却管共设置有3根，且相隔两根冷却管之间的间隔距离相同。优选地，所述循环油泵为超磁致伸缩泵，所述超磁致伸缩泵整体竖直安装，包括泵体、
超磁致伸缩棒、输出轴、活塞组件、单向阀组件、加压件、端盖、驱动线圈、间接冷却系统和应急冷却系统，泵体包括内泵体和外泵体，内泵体和外泵体之间形成环形的冷却腔；驱动线圈容纳于内泵体的内腔中，超磁致伸缩棒安装在驱动线圈的中轴线上；输出轴的下端与超磁致伸缩棒的上端相连，输出轴和泵体均由高磁导率的软磁材料制成，且超磁致伸缩棒的长度与驱动线圈的长度相等；超磁致伸缩棒为圆棒状，其制作材料包括稀土金属镇、镝和过渡族金属铁；所述外泵体向上延伸形成扣合体，输出轴的下部水平固接有承接件，承接件和部分输出轴容纳于扣合体内，扣合体的壁体上以中轴线为中心对称设置有2个扣合槽，每个扣合槽包括竖直布置的滑动槽、多个固定槽和多个水平布置的连接槽，所述滑动槽、连接槽和固定槽依次连通；所述加压件通过弹簧与承接件相连，用于对超磁致伸缩棒施加预压力，所述弹簧套装在输出轴上；所述加压件的边沿上以中轴线为中心对称设置有2个与所述扣合槽配合使用的卡合部，其形状和大小与固定槽的形状和大小相匹配，当卡合部卡合在不同水平位置的固定槽时，超磁致伸缩棒获得不同等级的预压力；施加预压力时将加压件下压，卡合部进入滑动槽中，水平转动加压件使得卡合部进入连接槽，当到达固定槽的对应位置时松开加压件，卡合部在弹簧力的作用下卡合在固定槽中；所述活塞组件包括固定体和活塞，输出轴穿过固定体与活塞固接，活塞底部设置有一由弹性薄膜材料制作的隔膜，其通过螺钉固定在固定体上，隔膜将活塞、泵腔与外界完全隔开，同时用于超磁致伸缩棒收缩时增强活塞的回复力；所述单向阀组件包括进口单向阀和出口单向阀，两者按相反的方向安装在阀体上，阀片为悬臂梁式，通过阀片的弯曲和回复来实现阀口的开合，阀片的悬臂端与进口或出口紧密接触；所述阀片采用弹黃钢片和铍青铜作为制作材料，经过三个小时保温的时效处理，并采用自然空气冷却的方式冷却；所述超磁致伸缩棒在变化的磁场中产生伸缩变形，带动活塞做直线往复运动，活塞运动导致泵腔容积变化，两个单向阀在交变的压力差驱动下，交替打开和关闭，起到了整流作用，最终实现液体介质的单向连续流动；单向阀的进出口、隔膜的圆周上均采用O形橡胶密封圈进行填充密封；所述间接冷却系统包括管式冷却器、小型冷却风机、冷却入口和冷却出口，内泵体由导热较好的软磁材料制成，冷却入口设置在外泵体的上部，冷却出口设置在外泵体的下部；所述管式冷却器集成在外泵体的外表面上，冷却入口直接与管式冷却器相连，冷却出口通过小型冷却风机与所述管式冷却器相连，管式冷却器中的蛇形冷却管内通入冷却水；在超磁致伸缩泵运行过程中，当检测到内泵体内腔的空气温度值高于设定值T1时，小型冷却风机自动启
动，内泵体内腔的热量通过内泵体的壁体导出至冷却腔，同时冷却腔内的热空气在小型冷却风机的带动下进行循环冷却，从而降低驱动线圈的温度；所述小型冷却风机的功率为170w，所述超磁致伸缩棒长度为150mm，驱动电流大小为4A，频率为10HZ；所述应急冷却系统包括应急冷却入口、应急冷却腔和2个应急冷却出口，2个所述应急冷却出口设置在泵体下方的底座中，应急冷却入口设置在内泵体的上部；所述应急冷却出口和应急冷却入口内填充有低熔点物质，其熔化温度T2＞T1，该低熔点物质中还掺入了的与所述泵体材料相同的软磁材料；所述应急冷却出口的截面为倒梯形状，应急冷却入口的截面设置成由左至右渐缩的梯形状；所述应急冷却出口与设置在其下方的应急通风腔相连通，应急通风腔的下表面为斜面，其一端与小型冷却风机的入口管道相连通，另一端与排蜡口连通；当内泵体内腔的空气温度大于T2时石蜡开始熔化，应急冷却出口和入口因石蜡的熔化被打开，内腔的热空气在小型冷却风机的带动下直接进行循环冷却；应急冷却出口中融化后的石蜡落入应急通风腔内，并沿着斜面落入排蜡口；所述排蜡口的末端设置有密闭件，密闭件通过螺栓固定在底座的底部，当需要排蜡时，松开螺栓取下密闭件将石蜡排出；所述泵体和底座均由上下两部分扣合而成，用于操作人员将泵体和底座拆卸下来重新填充石蜡，并清理掉应冷却腔和应急通风腔中残留的石蜡。优选地，所述内泵体的外表面上还设置有多个向外凸起的换热件，所述换热件整体呈圆台状，每个换热件的侧面上设置有多个螺旋凸起，相邻两个螺旋凸起的螺旋方向相反。本冷却装置的有益效果为：(1)同时采用油间接冷却和风冷，冷却效果好，避免了直接喷雾水导致模具变形和含杂质，能精确控制循环油量，从而控制冷却温度，且具有散热条件良好，运行周期长，检修方便等优点；(2)设计了一种新的预压力施加机制，这种施加预压力方式通过扣合槽的设计进一步降低了泵系统的集成重量，有利于轻量化；同时通过这种分等级的预压力施加方式，操作人员能够更方便快捷地找到自己所需预压力对应的位置，可以方便地根据具体的电流大小和频率大小来改变卡合的位置以改变预压力的等级，而且预压力机构为输出轴和活塞组件提供了可靠的回复力，以更好地实现活塞组件的直线往复运动，最终形成良好的泵作用；(3)设计了独特的间接冷却系统，能有效防止冷却水漏入内泵体的内腔，防止驱动线圈短路，同时泵体设计成中空的形式也能有效减轻泵的重量，节省软磁材料，并采用了独特的换热件来加强冷却效果；(4)配套设计了应急冷却系统，在遇到较极端的高温情况下，石蜡才会融化从而启动应急冷却系统，正常情况下内腔是一个封闭的空间，较好地较小了漏磁(特别是在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，其特征是，包括冷却箱、冷却管、循环油泵、冷却器、制冷机和冷却喷嘴；所述冷却管布置在冷却箱的四面箱壁上，其一端与循环油泵的入口相连，另一端与冷却器的出口相连；所述制冷机制出的冷风一路进入冷却器冷却热油，另一路通入设置在冷却箱上部的冷却喷嘴；经冷却器冷却的冷油被送至冷却管，冷却冷却箱中的锻造模具，然后回到循环油泵的入口。

【技术特征摘要】
1.一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，其特征是，包括冷却箱、冷却管、循环油泵、冷却器、制冷机和冷却喷嘴；所述冷却管布置在冷却箱的四面箱壁上，其一端与循环油泵的入口相连，另一端与冷却器的出口相连；所述制冷机制出的冷风一路进入冷却器冷却热油，另一路通入设置在冷却箱上部的冷却喷嘴；经冷却器冷却的冷油被送至冷却管，冷却冷却箱中的锻造模具，然后回到循环油泵的入口。2.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，其特征是，所述冷却喷嘴设置在冷却箱上部的中心位置。3.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，其特征是，所述冷却管共设置有3根，且相隔两根冷却管之间的间隔距离相同。4.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，其特征是，所述循环油泵为超磁致伸缩泵，所述超磁致伸缩泵整体竖直安装，其包括泵体、超磁致伸缩棒、输出轴、活塞组件、单向阀组件、加压件、端盖、驱动线圈、间接冷却系统和应急冷却系统，泵体包括内泵体和外泵体，内泵体和外泵体之间形成环形的冷却腔；驱动线圈容纳于所述内泵体的内腔中，超磁致伸缩棒安装在所述驱动线圈的中轴线上；输出轴的下端与超磁致伸缩棒的上端相连，输出轴和泵体均由高磁导率的软磁材料制成，且超磁致伸缩棒的长度与驱动线圈的长度相等；超磁致伸缩棒为圆棒状，其制作材料包括稀土金属镇、镝和过渡族金属铁。5.根据权利要求4所述的一种高精度齿轮锻造加工用冷却装置，其特征是，所述外泵体向上延伸形成扣合体，输出轴的下部水平固接有承接件，承接件和部分输出轴容纳于扣合体内，扣合体的壁体上以中轴线为中心对称设置有2个扣合槽，每个扣合槽包括竖直布置的滑动槽、多个固定槽和多个水平布置的连接槽，所述滑动槽、连接槽和固定槽依次连通；所述加压件通过弹簧与承接件相连，用于对超磁致伸缩棒施加预压力，所述弹簧套装在输出轴上；所述加压件的边沿上以中轴线为中心对称设置有2个与所述扣合槽配合使用的卡合部，其形状和大小与固定槽的形状和大小相匹配，当卡合部卡合在不同水平位置的固定槽时，超磁致伸缩棒获得不同等级的预压力；施加预压力时将加压件下压，卡合部进入滑动槽中，水平转动加压件使得卡合部进入连接槽，当到达固定槽的对应位置时松开加压件，卡合部在弹簧力的作用下卡合在所述固定槽中；所述活塞组件包括固定体和活塞，输出轴穿过固定体与活塞固接，活塞底部设置有一由弹性薄膜材料制作的隔膜，其通过螺钉固定在固定体上，隔膜将活塞、泵腔与外界完全隔开，同时用于超磁致伸缩棒收缩时增强活塞的回复力；所述单向阀组件包括进口单向阀和出口单向阀，两者按相反的方向安装在阀体上，阀片为悬臂梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：董超超，
申请(专利权)人：董超超，
类型：发明
国别省市：浙江;33