专利名称：一种低温加工用低温氮气供气系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及低温加工领域，具体为一种低温加工用低温氮气供气系统。
背景技术：
传统机械加工时，工件和刀具会产生巨大的热量。这些热量在机械加工过程中大多来不及传入工件深处，会聚集在工件表层里形成局部高温和极大的温度梯度。如果不能及时、有效地对它们进行降温冷却，不仅可能导致工件烧伤、合金元素的再沉积、表层物理化学性能的变化、应力腐蚀、残余拉应力、表面次表面裂纹和疲劳寿命降低等缺陷，还会严重影响刀具耐用度，缩短刀具的使用寿命。为降低加工区域温度，提升加工性能，延长刀具使用寿命，通常会向磨削区域浇注大量切削液，但这些含有添加剂的切削液的大量使用会破坏自然环境，危害人体健康，也增加了制造成本，降温效果一般。将低温技术运用于机械加工领域，可显著降低切削区温度，提高刀具耐磨性，延长刀具使用寿命，改善加工表面光洁度，且对环境完全无污染。目前运用于加工领域的低温技术主要有浸液冷却式、冷空气喷射式和低温流体喷射式三种。浸液冷却式是将被加工件直接浸入低温液体中进行冷却，待工件完全冷却后取出，装夹加工。采用这种方式进行加工时产生的切削热会使得加工件迅速回温，维持低温时间较短，单次加工时间有限，但消耗的低温液体较少。冷空气喷射式将空气进行干燥、过滤，通过压缩式制冷系统将净化后的空气进行降温，再利用低温空气对加工件和刀具进行降温。通过这种方式可以获得最低零下40°C 零下50°C的冷气流，但是整体系统庞大，降温能力有限而且占地面积大。低温流体喷射式采用低温液体直接喷射向加工件和刀具，对加工件和刀具直接降温，同时带走加工时产生的切削热。采用这种 方式可以维持低温加工时的降温需求，然而这种方式极易消耗低温液体，不适用于较长时间的加工。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种低温加工用低温氮气供气系统，以解决现有技术的复杂性、低温加工维持时间短和消耗液体量大的问题。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种低温加工用低温氮气供气系统，其特征在于:包括有液氮杜瓦、恒温器和PLC控制器，所述液氮杜瓦的氮气出口通过真空绝热管道与恒温器的进气口连通，所述恒温器的出气口上连接有真空绝热管道作为降温气路，所述降温气路上由恒温器出气口至末端依次安装有减压阀、质量流量控制器、压力传感器和用于采集工件附近温度的温度传感器，所述PLC控制器的信号输入端分别与液氮杜瓦的电接点压力表、压力传感器和温度传感器连接，信号输出端分别与液氮杜瓦内的加热器、恒温器内的换热器、减压阀以及质量流量控制器连接。所述的一种低温加工用低温氮气供气系统，其特征在于:所述液氮杜瓦与恒温器之间的真空绝热管道上安装有阀门。所述的一种低温加工用低温氮气供气系统，其特征在于:所述PLC控制器采用西门子S7系列。本系统通过在液氮杜瓦内部加热液氮产生低温氮气，低温氮气经过真空绝热管道进入恒温器，在恒温器内部经过换热器加热至指定温度，再通过真空绝热管道喷射至工件和刀具，对加工件和加工区域进行降温，可实现最低供气温度达零下196°C的低温加工。液氮杜瓦产生的低温氮气进入恒温器后，可被加热成指定温度的低温氮气，再通过真空绝热管道喷射至工件和刀具，对加工件和加工区域进行降温。PLC控制器设计有供气压力与流量调节系统和温度调节系统，可以实现供气速率、供气温度的自动调整和一定的控温精度。本实用新型的有益效果为:本实用新型所述的低温加工用低温氮气供气系统通过供气压力与流量调节系统和温度调节系统来实现供气速率、供气温度的自动调整和一定的控温精度，采用这种方式进行低温加工，液氮消耗量低，既可以实现降温需求，又可以满足长时间加工需求。
图1为本实用新型的系统原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种低温加工用低温氮气供气系统，包括有液氮杜瓦1、恒温器2和PLC控制器3，液氮杜瓦I的氮气出口通过真空绝热管道与恒温器2的进气口连通，恒温器2的出气口上连接有真空绝热管道作为降温气路4，降温气路4上由恒温器2出气口至末端依次安装有减压阀5、质量流量控制器6、压力传感器7和用于采集工件13附近温度的温度传感器8，PLC控制器3的信号输入端分别与液氮杜瓦I的电接点压力表9、压力传感器7和温度传感器8连接，信号输出端分别与液氮杜瓦I内的加热器10、恒温器2内的换热器11、减压阀5以及质量流量控制器6连接。液氮杜瓦I与恒温器2之间的真空绝热管道上安装有阀门12。PLC控制器3采用西门子S7系列。液氮杜瓦I采用高真空、多层超级绝热结构，设有自增压蛇管，无需借助外部气源，而可自行输液。容器上部配有增压阀、输液阀、放气阀、加液口、内胆爆破阀、夹层抽气兼外胆爆破阀和压力表等操作、指示及安全装置。容器底部装有四个万向转轮，便于移动和运输。
液氮杜瓦I配有电接点压力表9，在杜瓦内压力升至设定的安全压力时，系统自动停止加热；杜瓦同时配有安全阀，为系统提供超压保护。将加热器安装在液氮杜瓦底部，力口热产生的氮气温度为零下196°C，通过绝热管道将低温氮气引入恒温器。 恒温器2采用高真空、多层超级绝热结构，可维持恒温器内部低温恒温环境。恒温器内安装有加热功率连续可调的直流加热器和温度长安器，加热器加热功率可通过控制系统自动调节，从而将液氮杜瓦出来的低温氮气加热至指定温度。自恒温器内部出来的绝热管道安装有减压阀和质量流量控制器，可将低温氮气流调节至指定压力下的指定流量。再通过真空绝热管道喷射至工件和刀具，对加工件和加工区域进行降温。[0022]PLC控制器3采用西门子S7系列配备触摸屏作为控制核心，通过触摸屏设定PLC模块的控制温度来实现恒温器内部控温。系统运行后，杜瓦内部的加热器开始加热，低温氮气自液氮杜瓦进入恒温器后，在恒温器内部加热至指定温度，PLC采集工件附近的温度传感器，调节恒温器内加热器的加热功率，进行PID调节，从而将低温氮气加热至指定温度。同时PLC通过控制减压阀和质量流量控制器，将低温氮气流调节至指定压力下的指定流量。整个控 制系统搭载Labview平台，通过触摸屏控制和显示系统运行状况。
权利要求1.一种低温加工用低温氮气供气系统，其特征在于:包括有液氮杜瓦、恒温器和PLC控制器，所述液氮杜瓦的氮气出口通过真空绝热管道与恒温器的进气口连通，所述恒温器的出气口上连接有真空绝热管道作为降温气路，所述降温气路上由恒温器出气口至末端依次安装有减压阀、质量流量控制器、压力传感器和用于采集工件附近温度的温度传感器，所述PLC控制器的信号输入端分别与液氮杜瓦的电接点压力表、压力传感器和温度传感器连接，信号输出端分别与液氮杜瓦内的加热器、恒温器内的换热器、减压阀以及质量流量控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种低温加工用低温氮气供气系统，其特征在于:所述液氮杜瓦与恒温器之间的真空绝热管道上安装有阀门。
3.根据权利要求1所述的一种低 温加工用低温氮气供气系统，其特征在于:所述PLC控制器采用西门子S7系列。
专利摘要本实用新型公开了一种低温加工用低温氮气供气系统，包括有液氮杜瓦、恒温器和PLC控制器，液氮杜瓦的氮气出口通过真空绝热管道与恒温器的进气口连通，恒温器的出气口上连接有真空绝热管道作为降温气路，降温气路上由恒温器出气口至末端依次安装有减压阀、质量流量控制器、压力传感器和用于采集工件附近温度的温度传感器，PLC控制器的信号输入端分别与液氮杜瓦的电接点压力表、压力传感器和温度传感器连接，信号输出端分别与液氮杜瓦内的加热器、恒温器内的换热器、减压阀以及质量流量控制器连接。本系统供气速率、供气温度可自动调整，具有一定的控温精度，液氮消耗量低，既可以实现降温需求，又可以满足长时间加工需求。
文档编号B24B55/02GK203141310SQ20132008841
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者张海峰, 张俊峰, 武义锋, 仰叶 申请人:安徽万瑞冷电科技有限公司