一种多级换热箱及控制方法与流程

本发明涉及机械加工冷却装置，具体涉及一种多级换热箱及控制方法。

背景技术：

1、在机床加工过程中，加工摩擦、切削热和电机运转都会产生大量热量，如果不能有效地散发和控制这些热量，就会导致设备过热，影响加工精度，甚至损坏机床部件。在机床的散热过程中，由于机床中存在多处需要散热的结构，因此部分机床中会安装液冷系统来对机床进行散热。

2、液冷系统中采用冷却液对机床进行散热。即借助冷却液在机床内的流动带走其内的热量，使得机床保持在目标温度范围内，以保障加工精度等。

3、但伴随机床工作时长持续增加等因素，机床产生的热量会逐渐增加，则散热效率固定的冷却液温度也会逐步上升。因此需要对流出机床的冷却液进行降温，以保障输入机床的冷却液的温度低于机床温度，从而便于后期带走机床内热量。

4、部分现有技术采用气流直吹或导入散热器的方式，来实现对流出机床的冷却液进行降温的目的。

5、但上述方式均存在散热效率固定的缺陷，在面对输入冷却液的温度逐渐上升的情况时，难以令输出的冷却液保持在目标温度范围，从而影响机床的加工精度等。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多级换热箱及控制方法，以解决现有技术中输入机床的冷却液的温度难以精确控制的技术问题。

2、本发明的第一方面，提供一种多级换热箱，包括箱体，所述箱体内设有放置腔；

3、所述放置腔内设有换热器；

4、所述换热器包括个水平设置的u形管和若干竖向布设的散热片，；

5、所有散热片构成整体a；

6、所述u形管包括两个侧臂、一个中部臂、端部一和端部二；

7、个u形管在竖直方向上依次布设；

8、所有中部臂均设于整体a第一端的外侧；

9、所有侧臂背离对应中部臂的端部均贯穿整体a后与整体a第二端外的空间连通；

10、所有端部一构成回液组，所有端部二在竖直方向上依次等间隔布设并构成进液组；

11、所述回液组外罩设有回液结构，所述进液组外罩设有进液结构；

12、所述回液结构被配置为：将所有端部一流出的冷却液汇集后经导出端导入机床冷却液输入端，并监测导出端流出冷却液的温度；

13、所述进液结构被配置为：根据冷却需求，将机床冷却液输出端输出的冷却液经导入端同步导入个端部二内，并监测流入导入端内冷却液的温度；其中，被导入冷却液的个端部二中相邻的端部二间不存在未被导入冷却液的端部二，且导入冷却液的个端部二中的一个处于所有端部二的最外侧，其余端部二均被封闭，;

14、所述放置腔的顶部和顶部均设有与箱体外部空间连通的散热孔，每个散热孔内均安装有散热扇；

15、所述放置腔的侧部安装有散热格栅；

16、所述回液结构、进液结构、散热扇均与安装在箱体上的控制器连接。

17、进一步，所述进液结构包括导入端、进液壳体、温度传感器一、电机、驱动轮、个齿轮和进液孔；

18、所述进液壳体罩设在进液组外并与整体a形成腔体a；

19、所述腔体a内在竖直方向上等间隔转动安装有个所述齿轮，每个齿轮覆盖一个端部二，相邻的齿轮间相互啮合；对各齿轮依次编号，且自上而下的依次为1号齿轮、2号齿轮、、、号齿轮；

20、所述驱动轮转动安装在腔体a内，并与1号或号齿轮啮合；

21、所述驱动轮还与安装在进液壳体外的电机连接；

22、号齿轮上绕其轴等间隔角度开设有个进液孔；；

23、各进液孔在所有齿轮构成整体上的分布位置满足：当个端部二被导入冷却液时，个端部二分别与对应齿轮上的一个进液孔连通，而剩余端部二则均被对应齿轮封闭；其中，个被导入冷却液的端部二为自号齿轮对应的端部二起并沿进液组延伸方向依次选定的；

24、所述导入端安装在进液壳体外，并与腔体a连通，其上安装有温度传感器一；

25、所述电机和温度传感器一分别与控制器连接。

26、进一步，所述回液结构包括导出端、回液壳体和温度传感器二；

27、所述回液壳体罩设在回液组外并与整体a形成腔体b；

28、导出端安装在回液壳体外，并与腔体b连通，其上安装有温度传感器二。

29、进一步，所述导出端背离回液壳体的端部贯穿箱体设于箱体外侧，且其设于箱体外侧的部分上安装有所述温度传感器二；

30、所述导出端设于箱体内的部分及回液壳体构成整体b，且整体b外包覆有加热装置，所述加热装置与控制器连接。

31、进一步，所述加热装置设于箱体内的独立腔中。

32、进一步，所述独立腔的顶部和底部均设有散热通道，每个散热通道内均安装有用于启闭的活动板。

33、进一步，所述端部一内还安装有压力阀；所述压力阀被配置为对应u形管内压力超过预设值时开启。

34、本发明的第二方面，还提供一种利用上述一种多级换热箱对机床冷却液控温的控制方法，所述控制方法包括：

35、获取当前时刻温度传感器一和温度传感器二的监测数据，若当前时刻温度传感器一的监测数据高于设定值a，则进行步骤a，使温度传感器二的监测数据处于目标范围；

36、步骤a包括：

37、根据温度传感器一和温度传感器二的监测数据，获取当前时刻所需开启的端部二的个数，根据开启个数，控制电机旋转，令自号齿轮对应的端部二起沿进液组延伸方向依次选定的个端部二分别与对应齿轮上的一个进液孔同轴分布；

38、根据温度传感器一和温度传感器二的监测数据，获取当前时刻所需开启散热扇的数量，并开启对应数量的散热扇；其中，当开启数量为1时，令两个散热扇交替运行。

39、进一步，所述控制方法还包括:

40、若当前时刻温度传感器一的监测数据低于设定值b，则进行步骤b，使温度传感器二的监测数据处于目标范围；

41、步骤b包括：

42、控制加热装置对整体b进行加热。

43、进一步，若当前时刻温度传感器一的监测数据低于设定值b，先封闭散热通道，再进行步骤b，使温度传感器二的监测数据处于目标范围，待温度传感器二的监测数据处于目标范围后，开启散热通道。

44、本发明有益效果：

45、1、通过设置个u形管及进液结构，使得设备能够根据需要进行选择不同数量的u形管参与散热，有效提高了散热效率，同时实现了散热效率可调的目的；

46、2、双散热扇的设置，一方面可增加设备的散热能力，另一方面能够实现对换热器表面的扰动，便于清洁设备，保障散热效率。

技术特征：

1.一种多级换热箱，包括箱体，其特征在于，所述箱体内设有放置腔；

2.根据权利要求1所述的一种多级换热箱，其特征在于，所述进液结构包括导入端、进液壳体、温度传感器一、电机、驱动轮、个齿轮和进液孔；

3.根据权利要求2所述的一种多级换热箱，其特征在于，所述回液结构包括导出端、回液壳体和温度传感器二；

4.根据权利要求3所述的一种多级换热箱，其特征在于，所述导出端背离回液壳体的端部贯穿箱体设于箱体外侧，且其设于箱体外侧的部分上安装有所述温度传感器二；

5.根据权利要求4所述的一种多级换热箱，其特征在于，所述加热装置设于箱体内的独立腔中。

6.根据权利要求5所述的一种多级换热箱，其特征在于，所述独立腔的顶部和底部均设有散热通道，每个散热通道内均安装有用于启闭的活动板。

7.根据权利要求1所述的一种多级换热箱，其特征在于，所述端部一内还安装有压力阀；所述压力阀被配置为对应u形管内压力超过预设值时开启。

8.利用权利要求6或7所述的一种多级换热箱对机床冷却液控温的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括:

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，若当前时刻温度传感器一的监测数据低于设定值b，先封闭散热通道，再进行步骤b，使温度传感器二的监测数据处于目标范围，待温度传感器二的监测数据处于目标范围后，开启散热通道。

技术总结本发明涉及机械加工冷却装置技术领域，具体涉及一种多级换热箱及控制方法，包括箱体，箱体内设有换热器；换热器包括U形管和散热片；所有散热片构成整体A；U形管包括端部一和端部二；所有端部一构成回液组，所有端部二构成进液组；回液组外罩设有回液结构，进液组外罩设有进液结构；回液结构被配置为：将所有端部一流出的冷却液汇集后经导出端导入机床冷却液输入端，并监测导出端流出冷却液的温度；进液结构被配置为：根据冷却需求，将机床冷却液输出端输出的冷却液经导入端同步导入个端部二内，并监测流入导入端内冷却液的温度;箱体上安装有两个散热扇；本发明能够有效对来自机床的冷却液进行散热，且散热效率可调调节。技术研发人员：王常勤受保护的技术使用者：安徽金石智能机床科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20