[发明专利]适合移动式加工全固态大功率激光器的冷却水装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是激光器附属部件，具体的是适合移动式加工的全固态大功率激光器的冷却水装置。

背景技术

全固态激光器的主要部分是钯条、晶体棒、光纤、镜片等，而这些部件又极易被损坏，因此对它们的保护是控制系统的重点，而对这几种部件的保护方法主要采用水冷对其进行实时的冷却。

传统的激光器水冷是只用一个冷却水箱及一个输入输出水路，这一水路同时给激光头钯条热沉、晶体棒及镜片进行冷却。这种方式，使得所有冷却点的冷却水温度都一致，然而实际上各点温度是相互影响，一变俱变，况且各个部件对温度的要求又不尽相同。比如激光器钯条热沉部分的保护温度是使其不高于规定温度的上限；晶体棒的保护温度除规定上限外还需要稳定无突变，否则可能引起晶体棒炸裂；镜片及光纤头的保护温度上限可以比钯条温度高很多，但还不能过低，否则易产生结露。这些严格的要求是单路冷却水很难满足要求的。

另外，传统固态激光器水冷往往只注重监测水的压力及温度，虽然也使用去离子纯净水作为冷却水，却忽视水质方面的监控。而在冷却水方面，由于激光器内水路通路较细，如果水中含有杂质会在管路中沉积，极易造成管路堵塞，而晶体棒冷却水除要求冷却水清洁无杂质外，还因为其表面易吸附电离子，从而降低光的转换效率，冷却水还必须是去离子的纯净水。没有水质的实时监测很难保证冷却水的纯净。

传统激光器的水冷系统在不工作时往往在激光器内还存有大量冷却水，使得内部管路平时或运输时激光器内水路存在泄漏隐患，易引起电源及控制电路或激光头内进水造成激光器损坏。

到目前还没有对大功率激光器的冷却水实行多路供水的装置，也没有对各相关运行参数实时检测并与计算机相通讯，进行联锁保护控制的装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前激光器冷却水方式为单路供水而存在诸多问题，检测点不够完善，没有安全运行联锁保护的问题，而提供一种能检测多种运行参数、双路供水、能与计算机通讯、具有连锁保护功能的适合移动式加工的全固态大功率激光器的冷却水装置。

实现上述目的采用的技术方案是：

适合移动式加工的全固态大功率激光器的冷却水装置，包括冷水机和激光器；所述冷水机包括冷水机箱体及装设在冷水机箱体内的晶体棒冷却水机构、钯条热沉冷却水机构、镜片冷却水机构、成品件蒸发器；冷水机箱体上设置有晶体棒冷却水入口和出口、钯条热沉冷却水入口和出口、镜片冷却水入口和出口；所述晶体棒冷却水机构包括1#压缩机、晶体棒冷却水箱、1#泵；晶体棒冷却水箱的上面设置有1#温度变送器和电离子检测器，晶体棒冷却水箱的一侧设置有上水口和下水口，晶体棒冷却水箱的另一侧设置有入水口、出水口；晶体棒冷却水箱的出水口与1#泵入口相连接，1#泵出口连接在冷水机箱体的晶体棒冷却水出口；冷水机箱体的晶体棒冷却水入口与晶体棒冷却水箱的入水口相连接，晶体棒冷却水的制冷方式采用公知的制冷技术，即：1#压缩机的出口通过管路与1#蒸发器的入口相连接，1#蒸发器的出口经过滤器、毛细管等相关管路与晶体棒冷却水箱的下水口相连接，晶体棒冷却水箱的上水口与1#压缩机的入口相连接。

所述钯条热沉冷却水机构包括2#压缩机、钯条热沉冷却水箱、换热器、2#泵、4#阀门；钯条热沉冷却水箱的上面设置有2#温度变送器，钯条热沉冷却水箱的一侧设置有入水口、出水口，钯条热沉冷却水箱的另一侧设置有上水口、下水口；钯条热沉冷却水箱的出水口与2#泵入口相连接，2#泵出口连接在冷水机箱体的钯条热沉冷却水出口；冷水机箱体的钯条热沉冷却水入口与钯条热沉冷却水箱的入水口相连接；钯条热沉冷却水箱的出水口通过管路与换热器冷水入口相连接，换热器冷水出口与4#阀门入口端相连接，4#阀门出口与钯条热沉冷却水箱入水口相连接；钯条热沉冷却水的制冷方式如同晶体棒冷却水一样采用公知的制冷技术，即2#压缩机的出口通过管路与2#蒸发器的入口相连接，2#蒸发器的出口经过滤器、毛细管等相关管路与钯条热沉冷却水箱的下水口相连接，钯条热沉冷却水箱的上水口与2#压缩机的入口相连接。

所述的镜片冷却水机构，包括换热器、小水箱、3#泵；换热器的冷却水出口与3#泵入口相连接，3#泵出口与冷水机箱体的镜片冷却水出口相连接，冷水机箱体的镜片冷却水入口与小水箱上端面设置的进水口相连接，小水箱侧面的出水口通过管路与换热器冷却水入口相连接；小水箱上面设置有3#温度变送器。