【技術實現步驟摘要】
本技術涉及激光加工，尤其涉及一種冷卻結構體和激光加工頭。
技術介紹
1、隨著制造業的不斷進步和需求的日益增長，高功率激光切割技術已成為工業加工領域的重要工具。特別是在過去幾年中，超過50kw的高功率激光器的出現，極大地提高了切割效率和加工能力，使得能夠處理更厚的材料和更高效的切割成為可能。在高功率激光切割過程中，切割頭的溫度管理是保證精確切割和延長設備壽命的關鍵因素。特別是噴嘴部分，由于持續接受高能量激光的照射，其溫度會迅速升高。如果不能有效控制，過高的溫度會導致噴嘴材料的熱變形，影響切割質量，甚至損壞切割頭，增加維護成本和停機時間。現有技術中采用冷卻液或冷卻氣體對噴嘴進行冷卻，但冷卻效果不佳。
技術實現思路
1、本技術的目的在于提出了一種冷卻結構體和激光加工頭，旨在解決現有激光加工頭中，采用冷卻液或冷卻氣體對噴嘴進行冷卻，但冷卻效果不佳的問題。
2、第一方面，本技術提供了一種冷卻結構體，所述冷卻結構體包括液冷模組和噴嘴，所述液冷模組內設有供激光軸向通過的激光通道，所述噴嘴貼設于所述液冷模組的端部；
3、所述液冷模組設有液冷腔體，以及與所述液冷腔體相連通的進液孔和出液孔，所述液冷腔體包括與所述進液孔相連通的第一液體通道、與所述第一液體通道相連通的第一轉移通道，以及與所述第一轉移通道相連通的進液通道，在所述第一轉移通道與所述進液通道的連通處，所述第一轉移通道的徑向截面相對所述進液通道的徑向截面偏心設置。
4、在其中一種實施例中，所述液冷模組包括本體
5、在其中一種實施例中，所述液冷腔體包括形成于所述凸出部遠離所述本體部一側端部的環形腔、形成于所述本體部并與所述進液孔相連通的所述第一液體通道、形成于所述本體部并與所述第一液體通道相連通的所述第一轉移通道、形成于所述本體部并與所述出液孔相連通的第二液體通道，形成于所述本體部并與所述第二液體通道相連通的第二轉移通道、連通所述環形腔和所述第一轉移通道的進液通道，以及連通所述環形腔和所述第二轉移通道的出液通道。
6、在其中一種實施例中，在所述第二轉移通道與所述出液通道的連通處，所述第二轉移通道的徑向截面相對所述出液通道的徑向截面偏心設置；和/或，
7、所述第一轉移通道設有多個，所述進液通道設有多個，并與各所述第一轉移通道一一對應設置，所述第二轉移通道設有多個，所述出液通道設有多個，并與各所述第二轉移通道一一對應設置。
8、在其中一種實施例中，所述進液通道的徑向截面相對于水平面的正投影為第一投影區域，所述第一液體通道和所述第一轉移通道的徑向截面相對水平面的正投影為第二投影區域，所述第一投影區域位于所述第二投影區域內，且所述第一投影區域的邊緣與所述第二投影區域的邊緣之間具有間距；和/或，
9、所述出液通道的徑向截面相對于水平面的正投影為第三投影區域，所述第二液體通道和所述第二轉移通道的徑向截面相對水平面的正投影為第四投影區域，所述第三投影區域位于所述第四投影區域內，且所述第三投影區域的邊緣與所述第四投影區域的邊緣之間具有間距。
10、在其中一種實施例中，所述冷卻結構體還包括屏蔽環；
11、所述屏蔽環環設于所述凸出部，并與所述凸出部的外壁圍合形成氣體通道，所述氣體通道用于對所述噴嘴吹氣；
12、或者，所述屏蔽環包括環設于所述凸出部的第一部分，以及與所述第一部分相連接，并貼設于所述本體部的第二部分，所述第二部分與所述凸出部的外壁圍合形成的空間內填充有封堵結構，所述第二部分上形成有環形或半環形的氣體出孔，所述氣體出孔用于對所述第一部分的外壁以及所述噴嘴吹氣。
13、在其中一種實施例中，所述冷卻結構體還包括第一絕緣板和接地線，所述第一絕緣板貼設于所述第二側，所述屏蔽環貼設于所述第一絕緣板，并與所述接地線相連接，所述屏蔽環上形成有非金屬鍍層；和/或，
14、所述屏蔽環靠近所述噴嘴一側相對所述噴嘴的間距為0-40mm。
15、在其中一種實施例中，所述液冷模組包括內環體和外環套，所述外環套套設于所述內環體的外壁，并與所述內環體的外壁圍合形成所述液冷腔體，所述液冷模組為金屬結構件。
16、第二方面，本技術還提供了一種激光加工頭，所述激光加工頭包括激光頭、鏡組機構和上述任一實施例的冷卻結構體，所述激光頭用于產生激光束，所述鏡組機構的光學腔與所述液冷模組的激光通道、所述噴嘴相連通。
17、在其中一種實施例中，所述激光加工頭還包括支撐軸和第二絕緣板，所述支撐軸的一端與所述鏡組機構相連接，另一端通過所述第二絕緣板與所述液冷模組相連接；和/或，
18、所述激光加工頭還包括支撐軸、緊固組件、檢測組件和同軸機構，所述支撐軸的一端用于安裝所述鏡組機構，另一端用于安裝所述液冷模組；
19、所述同軸機構能夠安裝于所述鏡組機構和所述支撐軸之間，并用于限制所述支撐軸相對于所述鏡組機構的光學腔同軸，所述緊固組件可拆卸連接所述支撐軸和所述鏡組機構，所述緊固組件上設有斷裂結構，在所述支撐軸受到的外力達到預設值時，所述斷裂結構能夠斷裂以使所述支撐軸與所述鏡組機構分離，所述檢測組件安裝于所述鏡組機構，并用于感測所述支撐軸相對所述鏡組機構的分合狀態。
20、采用本技術實施例，具有如下有益效果：
21、采用本技術的冷卻結構體，噴嘴貼設于液冷模組的端部，將噴嘴直接連接于液冷模組上，可以保證液冷模組對噴嘴的冷卻效率較高，進一步的，在第一轉移通道與進液通道的連通處，第一轉移通道的徑向截面相對進液通道的徑向截面偏心設置，通過偏心的水道結構設置，使得水流在流道中形成渦旋，增大湍流，形成強化熱傳，使得噴嘴處的熱量可以快速的進入水流中，然后被水流快速帶走，從而進一步提高對噴嘴的冷卻效率，保證噴嘴的冷卻效果，避免噴嘴過熱燒損。
22、將上述的冷卻結構體應用于激光加工頭，由于液體模組對噴嘴的冷卻效率較高，從而可以避免噴嘴過熱燒損，提高噴嘴的使用壽命，由于無需頻繁更換燒損的噴嘴，因而可以節省噴嘴的更換時間和成本，從而可以提高激光加工頭工作的穩定性和可靠性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種冷卻結構體，其特征在于，所述冷卻結構體包括液冷模組和噴嘴，所述液冷模組內設有供激光軸向通過的激光通道，所述噴嘴貼設于所述液冷模組的端部；
2.根據權利要求1所述的冷卻結構體，其特征在于，所述液冷模組包括本體部和凸出部，所述本體部包括相對設置的第一側和第二側，所述凸出部為自所述第二側沿激光出射方向延伸形成的凸起結構，所述噴嘴貼設于所述凸出部遠離所述本體部一側的端部。
3.根據權利要求2所述的冷卻結構體，其特征在于，所述液冷腔體包括形成于所述凸出部遠離所述本體部一側端部的環形腔、形成于所述本體部并與所述進液孔相連通的所述第一液體通道、形成于所述本體部并與所述第一液體通道相連通的所述第一轉移通道、形成于所述本體部并與所述出液孔相連通的第二液體通道，形成于所述本體部并與所述第二液體通道相連通的第二轉移通道、連通所述環形腔和所述第一轉移通道的進液通道，以及連通所述環形腔和所述第二轉移通道的出液通道。
4.根據權利要求3所述的冷卻結構體，其特征在于，在所述第二轉移通道與所述出液通道的連通處，所述第二轉移通道的徑向截面相對所述出液通道的徑向截面偏心設
5.根據權利要求3所述的冷卻結構體，其特征在于，所述進液通道的徑向截面相對于水平面的正投影為第一投影區域，所述第一液體通道和所述第一轉移通道的徑向截面相對水平面的正投影為第二投影區域，所述第一投影區域位于所述第二投影區域內，且所述第一投影區域的邊緣與所述第二投影區域的邊緣之間具有間距；和/或，
6.根據權利要求2所述的冷卻結構體，其特征在于，所述冷卻結構體還包括屏蔽環；
7.根據權利要求6所述的冷卻結構體，其特征在于，所述冷卻結構體還包括第一絕緣板和接地線，所述第一絕緣板貼設于所述第二側，所述屏蔽環貼設于所述第一絕緣板，并與所述接地線相連接，所述屏蔽環上形成有非金屬鍍層；和/或，
8.根據權利要求1所述的冷卻結構體，其特征在于，所述液冷模組包括內環體和外環套，所述外環套套設于所述內環體的外壁，并與所述內環體的外壁圍合形成所述液冷腔體，所述液冷模組為金屬結構件。
9.一種激光加工頭，其特征在于，所述激光加工頭包括激光頭、鏡組機構和權利要求1至8任一項所述的冷卻結構體，所述激光頭用于產生激光束，所述鏡組機構的光學腔與所述液冷模組的激光通道、所述噴嘴相連通。
10.根據權利要求9所述的激光加工頭，其特征在于，所述激光加工頭還包括支撐軸和第二絕緣板，所述支撐軸的一端與所述鏡組機構相連接，另一端通過所述第二絕緣板與所述液冷模組相連接；和/或，
...【技術特征摘要】
1.一種冷卻結構體，其特征在于，所述冷卻結構體包括液冷模組和噴嘴，所述液冷模組內設有供激光軸向通過的激光通道，所述噴嘴貼設于所述液冷模組的端部；
2.根據權利要求1所述的冷卻結構體，其特征在于，所述液冷模組包括本體部和凸出部，所述本體部包括相對設置的第一側和第二側，所述凸出部為自所述第二側沿激光出射方向延伸形成的凸起結構，所述噴嘴貼設于所述凸出部遠離所述本體部一側的端部。
3.根據權利要求2所述的冷卻結構體，其特征在于，所述液冷腔體包括形成于所述凸出部遠離所述本體部一側端部的環形腔、形成于所述本體部并與所述進液孔相連通的所述第一液體通道、形成于所述本體部并與所述第一液體通道相連通的所述第一轉移通道、形成于所述本體部并與所述出液孔相連通的第二液體通道，形成于所述本體部并與所述第二液體通道相連通的第二轉移通道、連通所述環形腔和所述第一轉移通道的進液通道，以及連通所述環形腔和所述第二轉移通道的出液通道。
4.根據權利要求3所述的冷卻結構體，其特征在于，在所述第二轉移通道與所述出液通道的連通處，所述第二轉移通道的徑向截面相對所述出液通道的徑向截面偏心設置；和/或，
5.根據權利要求3所述的冷卻結構體，其特征在于，所述進液通道的徑向截面相對于水平面的正投影為第一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣峰，洪宇，李剛，
申請(專利權)人：蘇州創鑫激光科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。