CN113644531B - 一种填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法 - Google Patents

一种填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，涉及气体激光器技术领域。该填充气体可更换式混合气体激光器，包括激光发射机构，所述激光发射机构的外壁固定连接有液冷机构，所述液冷机构的外壁均匀固定连接有风冷机构，所述风冷机构的外壁通过设置的液冷机构与激光发射机构的外壁固定连接，所述液冷机构的外壁靠近风冷机构的位置固定连接有气流导向块。该填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，可以通过液体循环冷却以及风循环降温的方式，对激光器的激光头部位进行降温，以达到快速散热降温的效果，通过增加散热面积的方法提升散热的速度，比较方便使用。

Description

一种填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法
技术领域
本发明涉及气体激光器技术领域，具体为一种填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法。
背景技术
混合气体激光器在运行的时候，激光头会产生热量，如果处理不当，混合气体激光器受热过量会发生一定的形变，导致激光头快速老化，如果此时进行加工，会严重影响加工精度，并且降低混合气体激光器的使用寿命，出现出光质量差等问题，故需要使用冷却***对其进行及时降温，把热量散发出去，保证激光头的出光质量，因此需要在切割时对其进行进行冷却降温。
现有的冷却方式大多是通过间歇性的使用激光器而使激光头在间歇的时候达到自然冷却的效果，有些较好的装置是通过喷射气流的方式对激光头进行降温，而喷射气流的装置设置在激光束管道内部，设置在激光头内部而导致热量散发的慢，并且会影响激光的强度，不方便使用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，通过增加装置散热面积，从而增加装置散热的效率，比较方便使用。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种填充气体可更换式混合气体激光器，包括激光发射机构，所述激光发射机构的外壁固定连接有液冷机构，所述液冷机构的外壁均匀固定连接有风冷机构，所述风冷机构的内壁通过设置的液冷机构与激光发射机构的外壁固定连接，所述液冷机构的外壁靠近风冷机构的位置固定连接有气流导向块，所述气流导向块的外壁通过设置的液冷机构与风冷机构的外壁固定连接。
优选的，所述激光发射机构的结构包括储液工作台、滑动定位控制架、气体更换口和激光发射口，所述储液工作台的内部开设有储液槽，所述储液工作台的外壁活动连接有滑动定位控制架，所述滑动定位控制架的顶端靠近中心的位置设置有气体更换口，所述气体更换口的外壁通过设置的滑动定位控制架与储液工作台的外壁活动连接，所述滑动定位控制架的底端靠近气体更换口的位置设置有激光发射口，所述激光发射口的外壁通过设置的滑动定位控制架与储液工作台的外壁活动连接。
优选的，所述液冷机构的结构包括第一导热块、液冷循环机构和弧形挡片，所诉激光发射机构的外壁固定连接有第一导热块，所述第一导热块的内部开设有液冷循环机构，所述液冷循环机构的内壁贯通第一导热块的内部，所述液冷循环机构的内壁均匀固定连接有弧形挡片，所述弧形挡片的外壁通过设置的液冷循环机构与第一导热块的外壁固定连接。
优选的，所述风冷机构的结构包括弹性固定壳、受热定位机构和风循环机构，所述第一导热块的外壁固定连接有弹性固定壳，所述弹性固定壳的内部开设有风循环机构，所述风循环机构的内壁贯通弹性固定壳，所述弹性固定壳的内部靠近风循环机构的位置均匀设置有受热定位机构，所述受热定位机构的外壁通过设置的弹性固定壳与风循环机构的内壁活动连接。
优选的，所述受热定位机构的结构包括第二导热块、伸缩波纹管和密封伸缩槽，所述第一导热块的外壁固定连接有第二导热块，所述第二导热块的外壁通过设置的液冷循环机构与弹性固定壳的外壁活动连接，所述第二导热块的外壁设置有伸缩波纹管，所述伸缩波纹管的外壁通过设置的第二导热块与弹性固定壳的外壁活动连接，所述第二导热块的内部开设有密封伸缩槽，所述密封伸缩槽的内壁通过设置的伸缩波纹管与第二导热块的内部活动连接。
优选的，所述风循环机构的结构包括活动固定架、伸缩电磁线圈、永磁转动杆和转动扇叶，所述第二导热块的外壁固定连接有活动固定架，所述活动固定架的外壁固定连接有伸缩电磁线圈，所述伸缩电磁线圈的外壁通过设置的活动固定架与第二导热块的外壁活动连接，所述活动固定架的外壁活动连接有永磁转动杆，所述永磁转动杆的外壁通过设置的活动固定架与伸缩电磁线圈的外壁活动连接，所述永磁转动杆的外壁均匀固定连接有转动扇叶，所述转动扇叶的外壁通过设置的永磁转动杆与活动固定架的外壁活动连接。
一种填充气体可更换式混合气体激光器的使用方法如下，
S1：控制滑动定位控制架在储液工作台的上端移动，方便对需要进行激光的部分进行操作；
S2：当激光发射口产生热量之后，传导到第一导热块的内部，通过液冷循环机构内部循环流动的冷却液对第一导热块进行冷却；
S3：当第一导热块内部的热量传导到受热定位机构的内部时，密封伸缩槽内部的水银产生膨胀使第二导热块伸长，增加散热面积，从而提高散热效率；
S4：伸缩电磁线圈通电带动转动扇叶产生转动，从而产生气流，对受热定位机构进行风冷散热。
本发明提供了一种填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法。具备以下有益效果：
(1)、该填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，可以通过液体循环冷却以及风循环降温的方式，对激光器的激光头部位进行降温，以达到快速散热降温的效果。
(2)、该填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，通过设置的液冷机构，可以在激光器在运行的过程中传导到第一导热块内部热量，被液冷循环机构内部循环的冷却液吸收，从而达到对激光发射机构降温的效果。
(3)、该填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，通过设置的弧形挡片，可以使冷却液在液冷循环机构内部流动的过程中产生翻转，从而增大冷却液与液冷循环机构内壁的接触面积，从而增加冷却液冷却的效果。
(4)、该填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，通过设置的风冷机构，可以对传导到受热定位机构内部的热量进行风流循环降温，减少激光头温度过高的情况出现。
(5)、该填充气体可更换式混合气体激光器及其使用方法，通过设置的受热定位机构，可以在热量传导到第二导热块内部时，使密封伸缩槽内部的液体产生热胀，从而使第二导热块带动弹性固定壳以及风循环机构进行伸长，通过增加散热面积的方法提升散热的速度，比较方便使用。
附图说明
图1为本发明结构正等轴测示意图；
图2为本发明风冷机构正等轴测示意图；
图3为本发明风冷机构俯视示意图；
图4为本发明图3中A-A处结构剖视示意图；
图5为本发明图4中B处结构放大示意图。
图中：1、激光发射机构；11、储液工作台；12、滑动定位控制架；13、气体更换口；14、激光发射口；2、液冷机构；21、第一导热块；22、液冷循环孔；23、弧形挡片；3、风冷机构；31、弹性固定壳；32、受热定型机构；321、第二导热块；322、伸缩波纹管；323、密封伸缩槽；33、风循环机构；331、活动固定架；332、伸缩电磁线圈；333、永磁转动杆；334、转动扇叶；4、气流导向块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种填充气体可更换式混合气体激光器，包括激光发射机构1，激光发射机构1的外壁固定连接有液冷机构2，液冷机构2的外壁均匀固定连接有风冷机构3，风冷机构3的内壁通过设置的液冷机构2与激光发射机构1的外壁固定连接，液冷机构2的外壁靠近风冷机构3的位置固定连接有气流导向块4，气流导向块4可以防止刚经过一侧风冷机构3内部的热风立即进入另一侧风冷机构3的内部循环，增加该装置的散热效果。
激光发射机构1的结构包括储液工作台11、滑动定位控制架12、气体更换口13和激光发射口14，储液工作台11的内部开设有储液槽，储液工作台11的外壁活动连接有滑动定位控制架12，滑动定位控制架12的顶端靠近中心的位置设置有气体更换口13，气体更换口13的外壁通过设置的滑动定位控制架12与储液工作台11的外壁活动连接，滑动定位控制架12的底端靠近气体更换口13的位置设置有激光发射口14，激光发射口14的外壁通过设置的滑动定位控制架12与储液工作台11的外壁活动连接，储液工作台11内部的冷却液通过设置的滑动定位控制架12进入液冷机构2的内部，气体更换口13的外壁设置有多个气体接入口，可以连接多种气瓶，使用时可以根据需要改变输入的气体种类，并且可以同时释放一种或者多种气体。
液冷机构2的结构包括第一导热块21、液冷循环机构22和弧形挡片23，激光发射机构1的外壁固定连接有第一导热块21，第一导热块21的内部开设有液冷循环机构22，液冷循环机构22的内壁贯通第一导热块21的内部，液冷循环机构22的内壁均匀固定连接有弧形挡片23，弧形挡片23的外壁通过设置的液冷循环机构22与第一导热块21的外壁固定连接，液冷循环机构22与滑动定位控制架12内部设置的管道贯通。
风冷机构3的结构包括弹性固定壳31、受热定位机构32和风循环机构33，第一导热块21的外壁固定连接有弹性固定壳31，弹性固定壳31的内部开设有风循环机构33，风循环机构33的内壁贯通弹性固定壳31，弹性固定壳31的内部靠近风循环机构33的位置均匀设置有受热定位机构32，受热定位机构32的外壁通过设置的弹性固定壳31与风循环机构33的内壁活动连接，弹性固定壳31为弹性不导热材料。
受热定位机构32的结构包括第二导热块321、伸缩波纹管322和密封伸缩槽323，第一导热块21的外壁固定连接有第二导热块321，第二导热块321的外壁设置有伸缩波纹管322，伸缩波纹管322的外壁通过设置的第二导热块321与弹性固定壳31的外壁活动连接，第二导热块321的内部开设有密封伸缩槽323，密封伸缩槽323的内壁通过设置的伸缩波纹管322与第二导热块321的内部活动连接,第二导热块321和伸缩波纹管322均为导热材料。
风循环机构33的结构包括活动固定架331、伸缩电磁线圈332、永磁转动杆333和转动扇叶334，第二导热块321的外壁固定连接有活动固定架331，活动固定架331的外壁固定连接有伸缩电磁线圈332，伸缩电磁线圈332的外壁通过设置的活动固定架331与第二导热块321的外壁活动连接，活动固定架331的外壁活动连接有永磁转动杆333，永磁转动杆333的外壁通过设置的活动固定架331与伸缩电磁线圈332的外壁活动连接，永磁转动杆333的外壁均匀固定连接有转动扇叶334，转动扇叶334的外壁通过设置的永磁转动杆333与活动固定架331的外壁活动连接，风循环机构33均匀设置在相邻的受热定位机构32之间，弹性固定壳31的内部设置有电线，电线的一端连接电源，电线的另一端与伸缩电磁线圈332的接线端电性连接，电磁线圈通电后可以带动永磁转动杆333产生转动。
一种填充气体可更换式混合气体激光器的使用方法如下：
S1：控制滑动定位控制架12在储液工作台11的上端移动，方便对需要进行激光的部分进行操作；
S2：当激光发射口14产生热量之后，传导到第一导热块21的内部，通过液冷循环机构22内部循环流动的冷却液对第一导热块21进行冷却；
S3：当第一导热块21内部的热量传导到受热定位机构32的内部时，密封伸缩槽323内部的水银产生膨胀使第二导热块321伸长，增加散热面积，从而提高散热效率；
S4：伸缩电磁线圈332通电带动转动扇叶334产生转动，从而产生气流，对受热定位机构32进行风冷散热。
该装置组装完成之后，在储液工作台11的内部添加适量的冷却液，将液冷机构2套装在激光发射机构1的外壁，将液冷循环机构22的顶端和底端与储液工作台11内部的冷却液连接，气体更换口13的外壁连通气体罐，使用时，控制滑动定位控制架12在储液工作台11的上端移动，方便对需要进行激光的部分进行操作，激光器运行连同液冷循环机构22内部的冷却液进行循环，当激光发射口14产生热量之后，传导到第一导热块21的内部，通过液冷循环机构22内部循环流动的冷却液对第一导热块21进行冷却，冷却液在液冷循环机构22内部流动过程中，通过液冷循环机构22内部设置的弧形挡片23进行搅拌，增大冷却液与液冷循环机构22内壁的接触面积，从而增加冷却效果，激光器运行的同时，伸缩电磁线圈332通电，从而使活动固定架331外壁的永磁转动杆333产生转动，永磁转动杆333转动可以带动转动扇叶334产生转动，从而产生气流，对受热定位机构32进行风冷散热，当第一导热块21内部的热量传导到受热定位机构32的内部时，密封伸缩槽323内部的水银产生膨胀，带动伸缩波纹管322伸展，从而使第二导热块321伸长，增加散热面积，从而提高散热效率，当温度降低以后密封伸缩槽323内部的水银体积收缩，带动第二导热块321复位，比较方便使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种填充气体可更换式混合气体激光器，包括激光发射机构(1)，其特征在于：所述激光发射机构(1)的外壁固定连接有液冷机构(2)，所述液冷机构(2)的外壁均匀固定连接有风冷机构(3)，所述风冷机构(3)的内壁通过设置的液冷机构(2)与激光发射机构(1)的外壁固定连接，所述液冷机构(2)的外壁靠近风冷机构(3)的位置固定连接有气流导向块(4)，所述气流导向块(4)的外壁通过设置的液冷机构(2)与风冷机构(3)的外壁固定连接；
所述激光发射机构(1)的结构包括储液工作台(11)、滑动定位控制架(12)、气体更换口(13)和激光发射口(14)，所述储液工作台(11)的内部开设有储液槽，所述储液工作台(11)的外壁活动连接有滑动定位控制架(12)，所述滑动定位控制架(12)的顶端靠近中心的位置设置有气体更换口(13)，所述气体更换口(13)的外壁通过设置的滑动定位控制架(12)与储液工作台(11)的外壁活动连接，所述滑动定位控制架(12)的底端靠近气体更换口(13)的位置设置有激光发射口(14)，所述激光发射口(14)的外壁通过设置的滑动定位控制架(12)与储液工作台(11)的外壁活动连接；
所述液冷机构(2)的结构包括第一导热块(21)、液冷循环机构(22)和弧形挡片(23)，所述激光发射机构(1)的外壁固定连接有第一导热块(21)，所述第一导热块(21)的内部开设有液冷循环机构(22)，所述液冷循环机构(22)的内壁贯通第一导热块(21)的内部，所述液冷循环机构(22)的内壁均匀固定连接有弧形挡片(23)，所述弧形挡片(23)的外壁通过设置的液冷循环机构(22)与第一导热块(21)的外壁固定连接；
所述风冷机构(3)的结构包括弹性固定壳(31)、受热定位机构(32)和风循环机构(33)，所述第一导热块(21)的外壁固定连接有弹性固定壳(31)，所述弹性固定壳(31)的内部开设有风循环机构(33)，所述风循环机构(33)的内壁贯通弹性固定壳(31)，所述弹性固定壳(31)的内部靠近风循环机构(33)的位置均匀设置有受热定位机构(32)，所述受热定位机构(32)的外壁通过设置的弹性固定壳(31)与风循环机构(33)的内壁活动连接；
所述受热定位机构(32)的结构包括第二导热块(321)、伸缩波纹管(322)和密封伸缩槽(323)，所述第一导热块(21)的外壁固定连接有第二导热块(321)，所述第二导热块(321)的外壁通过设置的液冷循环机构(22)与弹性固定壳(31)的外壁活动连接，所述第二导热块(321)的外壁设置有伸缩波纹管(322)，所述伸缩波纹管(322)的外壁通过设置的第二导热块(321)与弹性固定壳(31)的外壁活动连接，所述第二导热块(321)的内部开设有密封伸缩槽(323)，所述密封伸缩槽(323)的内壁通过设置的伸缩波纹管(322)与第二导热块(321)的内部活动连接；
所述风循环机构(33)的结构包括活动固定架(331)、伸缩电磁线圈(332)、永磁转动杆(333)和转动扇叶(334)，所述第二导热块(321)的外壁固定连接有活动固定架(331)，所述活动固定架(331)的外壁固定连接有伸缩电磁线圈(332)，所述伸缩电磁线圈(332)的外壁通过设置的活动固定架(331)与第二导热块(321)的外壁活动连接，所述活动固定架(331)的外壁活动连接有永磁转动杆(333)，所述永磁转动杆(333)的外壁通过设置的活动固定架(331)与伸缩电磁线圈(332)的外壁活动连接，所述永磁转动杆(333)的外壁均匀固定连接有转动扇叶(334)，所述转动扇叶(334)的外壁通过设置的永磁转动杆(333)与活动固定架(331)的外壁活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种填充气体可更换式混合气体激光器的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1：控制滑动定位控制架(12)在储液工作台(11)的上端移动，方便对需要进行激光的部分进行操作；
S2：当激光发射口(14)产生热量之后，传导到第一导热块(21)的内部，通过液冷循环机构(22)内部循环流动的冷却液对第一导热块(21)进行冷却；
S3：当第一导热块(21)内部的热量传导到受热定位机构(32)的内部时，密封伸缩槽(323)内部的水银产生膨胀使第二导热块(321)伸长，增加散热面积，从而提高散热效率；
S4：伸缩电磁线圈(332)通电带动转动扇叶(334)产生转动，从而产生气流，对受热定位机构(32)进行风冷散热。
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