超声振动辅助微量液氮流量控制系统

本发明属于微量液氮流量控制，特别是应用于难加工材料深冷加工的一种装置。

背景技术：

1、难加工材料在具有优异性能的同时，也往往因导热率小，弹性模量低，切削力大、延展性小等特点，使得在加工时刀具磨损严重，切削温度高等现象。液氮低温冷却切削加工是解决难加工材料切削加工难题的有效手段，采取液氮低温冷却一方面取代了传统的切削液，在具有良好的冷却润滑效果的同时，还体现了绿色加工方法。另一方面，将零下196度的液氮喷射到加工区域，带走了大量切削热，抑制了刀具磨损还提高了加工表面质量。由于拥有众多优点，从而备受研究者关注。但是，目前的液氮深冷加工技术大多是将液氮从自增压液氮罐通过管路直接导出至切削区，这样大量持续的液氮喷射不仅造成了液氮的浪费，也会使零件出现过冷现象。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了降低液氮消耗，提高液氮冷却切削加工效果。本发明提供了一种超声振动辅助微量液氮流量控制系统，主要通过振动料仓流化室实现液氮液滴与氮气混合，在振动料仓中安装有液位传感器、进液电磁阀负责流化室内液面高度，通过超声换能器来实现液氮液滴的形成，通过氮气将其吹至加工区域。

2、为实现上述目的，按照本发明，提供了超声振动辅助微量液氮流量控制系统，其特征在于包括振动料仓、自增压液氮罐、氮气储存罐、液位传感器、进液电磁阀、高频开关、变频控制电路、超声发生器、超声换能器、调压阀、单向阀、喷头装置和系统控制主机，其中，

3、所述振动料仓上设置有料仓进气口、料仓出料口、料仓液氮入口和单向阀；

4、所述氮气存储罐依次连接调压阀、高频开关阀，所述高频电磁阀出口与料仓进气口相连接；所述变频控制电路与高频开关阀相连接；

5、所述自增压液氮罐通过进液电磁阀与料仓液氮入口相连接，以用于向振动料仓内通入液氮；

6、所述液位传感器安装在所述振动料仓上，以获取振动料仓内液氮的液位；

7、所述控制主机通过液位传感器采集振动料仓内的液氮液面高度数据，从而控制进液电磁阀的开关，进而实现液氮液面高度控制；

8、所述振动料仓与超声换能器相连接；所述超声换能器电极与超声发生器电极相连接；

9、所述的超声振动辅助微量液氮流量控制系统，其特征在于，所述振动料仓包括外壳、内壳以及内外壳之间的真空绝热夹层，振动料仓由超声换能器、和料仓流化室构成；料仓流化室上方设置有料仓出料口，料仓流化室下方与超声换能器相连接，流化室下方设置有料仓进气口，流化室中部装有料仓液氮入口；

10、本发明的有益效果是，有效改善了现有液氮喷射技术使工件出现过冷现象、以及液氮浪费的现象。

技术特征：

1.超声振动辅助微量液氮流量控制系统，其特征在于，包括振动料仓、自增压液氮罐、氮气储存罐、液位传感器、高频开关、变频控制电路、超声发生器、超声换能器、调压阀、单向阀和系统控制主机，其中，

2.根据权利要求1所述的超声振动辅助微量液氮流量控制系统，其特征在于，所述振动料仓包括外壳、内壳以及内外壳之间的真空绝热夹层，振动料仓由超声换能器、筛网、和料仓流化室构成；料仓流化室上方设置有料仓出料口，料仓流化室下方与超声换能器相连接，流化室下方设置有料仓进气口，流化室中部装有料仓液氮入口。

技术总结本发明属于微量液氮流量控制技术领域，特别是应用于难加工材料深冷加工的一种装置，包括振动料仓、自增压液氮罐、氮气储存罐、液位传感器、进液电磁阀、高频开关、变频控制电路、超声发生器、超声换能器、调压阀、单向阀和系统控制主机，振动料仓上设置料仓进气口、料仓出料口和料仓进料口，氮气通过输气管与调压阀连接，调压阀的出口通过输气管与高频开关阀相连接，变频控制电路与高频开关阀的电路相连接，高频开关阀的出气口与振动料仓的进气口相连接，振动料仓与超声发生器相连接，自增压液氮罐与料仓进料口相连接，液位传感器安装在振动料仓上。本装置能准确的实现微量液氮流量的控制。技术研发人员：王相宇,王海双,王锦辉,仇文豪,乔阳,牛金涛受保护的技术使用者：济南大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10