一种具有高效冷却功能的高功率QBH接头的制作方法

一种具有高效冷却功能的高功率qbh接头
【技术领域】
1.本实用新型属于激光头技术领域，特别是涉及一种具有高效冷却功能的高功率qbh接头。


背景技术：

2.光纤激光切割在一般的金属加工行业已经成为一种趋势，广泛应用于钣金金属加工等。随着市场需求的加工板材厚度越来越厚，这就对激光加工设备中的核心部件激光器和激光加工头的要求越来越严苛。随着板厚的增加，激光器的功率越来越大，市面上已出现最大20kw的激光器。相应地，激光头的功率也随之快速提升。而光纤输出器接头作为激光头重要的组成部分，用以连接激光器和激光头，它的重要性不言而喻。因为传统qbh的冷却方式无法将高功率所带来的的大能量消耗掉，而高温会使光纤水晶头出现变形，光路失效，无法工作，所以激光器产家就将万瓦级以上的激光器的光纤输出头更换成qd接头或q+接头两种方式，相应地，光纤接头也需要配套的换成qd接头和q+接头。这就大大降低了冷却的难度。不过，qd 和q+的使用大大增加了光纤输出头的加工难度，增加成了本，同时也使得市面上的光纤头和激光器无法相互适配，降低了互换性，导致客户的维护成本大大增加。
3.因此，有必要提供一种新的具有高效冷却功能的高功率qbh接头来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种具有高效冷却功能的高功率qbh 接头，解决高功率切割的光纤输出头的高温变形问题，提高工作的稳定性，同时降低了使用成本。
5.本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种具有高效冷却功能的高功率qbh接头，其包括中空形成有收纳腔的冷却底座、设置在所述冷却底座内且与所述收纳腔内壁表面形成有螺旋状冷却流道的冷却内芯、坐落在所述冷却底座上且包围所述冷却底座的外壳、位于所述外壳内且装配在所述冷却内芯上的光纤头安装锁紧组件、固定在所述冷却底座上且与所述螺旋状冷却流道下端端部连通的介质入口接头、固定在所述冷却底座上且与所述螺旋状冷却流道上端端部连通的介质出口接头。
6.进一步的，所述冷却底座包括位于底端的连接板、设置在所述连接板上的筒体结构；所述冷却内芯的外周表面设置有螺旋状凹槽，配合所述筒体结构内壁表面形成所述螺旋状冷却流道。
7.进一步的，所述冷却内芯的外周与所述收纳腔内壁表面之间设置有密封所述螺旋状冷却流道的密封圈。
8.进一步的，所述冷却内芯的中间竖向贯通形成有一供光束通过的光束通道；所述光束通道自上而下依次包括直线段、上大下小的第一圆锥段、上小下大的第二圆锥段。
9.进一步的，所述光束通道内壁表面设置有吸光涂层。
10.进一步的，所述锁紧组件包括位于所述外壳内且装配在所述冷却内芯上的光纤定位座、装配在所述光纤定位座上的光纤调节座、套设在所述光线调节座外对其定位的定位
套、将所述定位套锁紧的旋转环。
11.进一步的，所述冷却内芯的上端面设置有一定位凸环，所述光纤定位座的外围与所述外壳仿形且下端设置有与所述定位凸环配合的定位凹槽，所述外壳体上设置有若干螺钉将所述光纤定位座锁紧固定。
12.进一步的，所述光纤定位座的中间设置有贯通的且用于定位光纤头的倒锥定位孔。
13.进一步的，所述光纤定位座的上端面设置有收纳凹槽，所述光纤调节座坐落在所述收纳凹槽内，并通过销钉将所述光纤调节座锁紧固定在所述光纤定位座上。
14.进一步的，所述定位套上设置有穿过所述光纤调节座且将所述光纤调节座内的光纤头锁紧的第一锁紧销钉，所述光纤调节座内设置有限定所述第一锁紧销钉绕光轴旋转角度范围的限位槽；所述旋转环上设置有穿过所述定位套上的第一旋转导向槽伸入至所述光纤调节座外周表面的第二旋转导向槽内的第二锁紧销钉。
15.与现有技术相比，本实用新型一种具有高效冷却功能的高功率qbh接头的有益效果在于：主要由qbh锁紧结构、冷却内芯、冷却底座和密封件组成；增加了螺旋式的水路结构，加大了水路的接触面积，改善了冷却效果，可以充分冷却万瓦级别激光器切割时产生的热，最大程度上杜绝了对水晶头的伤害，提高切割稳定性；另外，因为此水路结构的设计，使得万瓦级别的qbh接头的使用成为了可能，这样激光器厂家就可以将万瓦级别的激光器的光纤输出头也做成qbh接头，大大降低了加工难度的同时也节约了维修的成本。
【附图说明】
16.图1为本实用新型实施例的爆炸结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例的剖视结构示意图；
18.图中数字表示：
19.100具有高效冷却功能的高功率qbh接头；
20.1冷却底座，11收纳腔，12连接板，13筒体结构；
21.2冷却内芯，21螺旋状冷却流道，22光束通道，221直线段，222第一圆锥段，223第二圆锥段，23定位凸环；
22.3外壳；
23.4光纤头安装锁紧组件，41光纤定位座，411螺钉，412倒锥定位孔，413 销钉，42光纤调节座，421限位槽，422第二旋转导向槽，43定位套，431第一锁紧销钉，432第一旋转导向槽，44旋转环，441第二锁紧销钉；5介质入口接头；6介质出口接头；7密封圈。
【具体实施方式】
24.实施例：
25.请参照图1
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图2，本实施例为具有高效冷却功能的高功率qbh接头100，其包括中空形成有收纳腔11的冷却底座1、设置在冷却底座1内且与收纳腔11 内壁表面形成有螺旋状冷却流道21的冷却内芯2、坐落在冷却底座1上且包围冷却底座1的外壳3、位于外壳3内且装配在冷却内芯2上的光纤头安装锁紧组件4、固定在冷却底座1上且与螺旋状冷却流道21下端端部连通的介质入口接头5、固定在冷却底座1上且与螺旋状冷却流道21上端端部连通的
介质出口接头6。
26.冷却底座1包括位于底端的连接板12、设置在连接板12上的筒体结构13。
27.冷却内芯2的外周表面设置有螺旋状凹槽，配合筒体结构13内壁表面形成所述螺旋状冷却流道21。
28.冷却内芯2的外周与收纳腔11内壁表面之间设置有密封螺旋状冷却流道21的密封圈7。
29.冷却内芯2的中间竖向贯通形成有一供光束通过的光束通道22。光束通道22自上而下依次包括直线段221、上大下小的第一圆锥段222、上小下大的第二圆锥段223。第一圆锥段222与第二圆锥段223的锥度根据光路的发散角设计加工而成，且尽可能的贴近光路，内壁表面设置有吸光涂层(图中未标示)，能够更好的吸收杂光。
30.锁紧组件4包括位于外壳3内且装配在冷却内芯2上的光纤定位座41、装配在光纤定位座41上的光纤调节座42、套设在光纤调节座42外对其定位的定位套43、将定位套43锁紧的旋转环44。
31.冷却内芯2的上端面设置有一定位凸环23，光纤定位座41的外围与外壳 3仿形且下端设置有与定位凸环23配合的定位凹槽(图中未标示)，外壳体3 通过环形分布的若干螺钉411将光纤定位座41锁紧固定。光纤定位座41的中间设置有贯通的且与光束通道22对接的倒锥定位孔412，光纤头端部的锥头安装在倒锥定位孔412内进行定位。
32.光纤定位座41的上端面设置有收纳凹槽，光纤调节座42坐落在所述收纳凹槽内，并通过销钉413将光纤调节座42锁紧固定。
33.定位套43上设置有穿过光纤调节座42且将光纤调节座42内的光纤头锁紧的第一锁紧销钉431，光纤调节座42内设置有限定第一锁紧销钉431绕光轴旋转角度范围的限位槽421。旋转环44上设置有穿过定位套43上的第一旋转导向槽432伸入至光纤调节座42外周表面的第二旋转导向槽422内的第二锁紧销钉441。通过转动旋转环44，带动定位套43同步旋转，利用第一旋转导向槽432与第二旋转导向槽422的导向作用，从而实现光纤调节座42在轴向上的上下微调，进而调节光纤头端部的高度位置。
34.冷却内芯2的外圈带有螺旋状凹槽，增加冷却水与机加件的接触面积；内壁根据光路的发散角加工出相对应锥度的光束通道22，且尽可能的贴近光路，内壁镀有吸光涂层，能够更好的吸收杂光；通过控制螺纹水道的深度来尽可能的减小冷却内芯2的壁厚，减少机加件本身储存热量的能力；将冷却介质沿螺旋状冷却流道21从下往上进水与光束方向形成对流，这样结合起来达到最佳的冷却效果。
35.本实施例为具有高效冷却功能的高功率qbh接头100，主要由qbh锁紧结构、冷却内芯、冷却底座和密封件组成；增加了螺旋式的水路结构，加大了水路的接触面积，改善了冷却效果，可以充分冷却万瓦级别激光器切割时产生的热，最大程度上杜绝了对水晶头的伤害，提高切割稳定性；另外，因为此水路结构的设计，使得万瓦级别的qbh接头的使用成为了可能，这样激光器厂家就可以将万瓦级别的激光器的光纤输出头也做成qbh接头，大大降低了加工难度的同时也节约了维修的成本。
36.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。