CN113154168B - 一种用于光纤激光器的一体式分水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光纤激光器的一体式分水器，所述一体式分水器包括分水器本体和至少一个分水管；其中，分水管本体包括分水管连接部、机箱连接部和宝塔接头部，各所述分水管安装在所述分水管连接部上；且所述分水管连接部、所述机箱连接部和所述宝塔接头部一体成型。上述技术方案加工简单，成本低，体积小，更重要的是相对于现有技术省去了4个密封连接，节省了90％的安装和测试工时，并且大大降低了漏水的风险。

Description

一种用于光纤激光器的一体式分水器

技术领域

本发明属于光纤激光器制造技术领域，特别涉及一种用于光纤激光器的一体式分水器。

背景技术

现有光纤激光器需要多个泵浦源来产生泵浦光，在泵浦光的作用下以使激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，产生相干激光光束。光纤激光器输出功率越大，需要驱动泵浦源驱动电流就越大，相应地，驱动泵源的线性驱动器上的功耗就越大，加上泵浦源和光路的功耗，总功耗占了电源功率高达60％～70％,比如输出功率为1KW的光纤激光器，输入电功率为3KW，则总功耗为2KW，这些功耗全部都变成了热能，产生的热量相当于一台电磁炉，而要使光纤激光器正常工作，必须保持其环境工作温度接近常温25℃，因此需要采用冷却的方式把热能的部分或全部带走。对1KW以上的光纤激光器，目前常用的有效冷却方式是水冷机驱动的水冷。

由于单个模块光纤激光器受最大输出功率、输出光斑质量和一次成品率的限制，单个模块的光纤激光器的最大输出功率一般为3KW，因此输出功率超过3KW的光纤激光器一般都采用多个模块合束的办法产生更大输出功率的光纤激光器如输出功率为6KW、12KW、20KW等光纤激光器。

每个模块都至少有一个进水口和一个出水口，输出功率高于3KW的光纤激光器至少有两个模块，也就是有多个进水口和多个出水口。为了使用和维护方便，每台激光器对外只可能有一个进水口和一个出水口，因此在激光器内部，必须有分水器，把外部一路进水分成多路，给每个模块和信号合束器等供水，对等地，还需要一个合水器(分水器)把每个模块和信号合束器的出水收集起来，从一个出水口输出到外部。目前，大功率光纤激光器大都采用如图1所示分水器结构，由分水器、波纹管、宝塔接头、对丝、堵头、快插接头等组成，其中波纹管和宝塔接头之间连接，波纹管和对丝之间连接，对丝和分水器之间连接，分水器和堵头之间的连接，分水器和快插接头之间的连接，都需要密封，组装分水器结构时非常费工时，在连接处容易漏水，而且成本也高，不适应批量生产。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种用于光纤激光器的一体式分水器，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于光纤激光器的一体式分水器，其特征在于，所述一体式分水器包括分水器本体和至少一个分水管；其中，

所述分水管本体包括分水管连接部、机箱连接部和宝塔接头部，各所述分水管安装在所述分水管连接部上；

且所述分水管连接部、所述机箱连接部和所述宝塔接头部一体成型。

可选的，所述分水管本体通过如下的至少一种工艺一体成型：铸造工艺、机加工工艺或注塑工艺。

可选的，所述分水管本体的材质为铝、不锈钢、铜或塑料。

可选的，所述分水管连接部上设置有多个水孔，所述分水管通过快插接头连接在所述水孔上。

可选的，所述快插接头包括锁紧卡簧和密封圈。

可选的，各所述水孔设置在同一列，该列平行于所述分水器本体中心线。

可选的，所述机箱连接部包括一个螺纹段，所述分水器本体通过螺母和所述螺纹段固定在所述光纤激光器的机箱面板上。

可选的，所述螺母和所述机箱面板之间还设置有弹簧垫圈和平垫。

可选的，所述宝塔接头与外接水管通过卡箍连接。

可选的，所述分水管本体为铝圆柱管，所述机箱连接部和所述宝塔接头部在所述铝圆柱管上通过机加工形成，所述铝圆柱管的末端由圆形铝板焊接密封。

本发明的优点及有益效果是：

上述技术方案加工简单，成本低，体积小，更重要的是相对于现有技术省去了4个密封连接，节省了90％的安装和测试工时，并且大大降低了漏水的风险。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术中光纤激光器的分水器的结构图；

图2为本发明的一个实施例中光纤激光器的一体式分水器的结构示意图；

图3为本发明的一个实施例中光纤激光器的一体式分水器的装配结构示意图；

图中：1为分水管连接部，2为机箱连接部，3为宝塔接头部，4为分水管，5为快插接头，6为螺母，7为弹簧垫圈，8为平垫，9为机箱面板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，术语“包括/包含”、“由……组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

参见图2和图3所示，本发明实施例公开了一种用于光纤激光器的一体式分水器，所述一体式分水器包括分水器本体和至少一个分水管4；其中，所述分水管本体包括分水管连接部1、机箱连接部2和宝塔接头部3，各所述分水管4安装在所述分水管连接部1上，分水管4可呈阵列布置在所述分水管连接部1上，当然，在该实施例中，分水管在分水管连接部上的布置形式不做具体的限制。。

继续参见图2或图3所示，在该实施例中，所述分水管连接部、所述机箱连接部和所述宝塔接头部一体成型，从而简化了制造和安装工艺和成本。

总之，该实施例对现有技术中图1的技术方案进行了改进，使得各连接主体部分一体成型，不仅降低了成本，外观简洁轻便，更重要的是，该实施例公开的技术方案省去了四个密封连接，节省了90％的安装和测试工时，且没有漏水风险，获得了预料不到的效果上的提升。

在一个或一些具体的实施例中，所述分水管本体通过如下的至少一种工艺一体成型：铸造工艺、机加工工艺或注塑工艺。比如，所述分水管本体可以通过铸造工艺一次成型；也可以先经过铸造工艺形成主体后，再通过机加工工艺如车出机箱连接部2和宝塔接头部3；又或者，经过注塑工艺一次加工成型该分水管本体。

优选的，所述分水管本体的材质为铝、不锈钢、铜或塑料，当然其他相似材料也在本发明该实施例的保护范围之内。

在一个实施例中，所述分水管连接部1上设置有多个水孔，所述分水管通过快插接头5连接在所述水孔上。并且，所述快插接头5包括锁紧卡簧和密封圈。其中，快插接头5的两端分别与分水管4及分水管连接部1连接。当然，也可以采用其他的接头形式，可不做具体限定。

优选的，与分水管连接部1的连接采用螺纹连接方式，螺纹规格为英制管螺纹；与分水管4连接端采用快插连接方式，即按压快插接头端面，压缩锁紧卡簧，扩大锁紧卡簧开口，插入分水管4，当松开接头端面后，锁紧卡簧复位，抱死分水管4；同时接头内部有密封圈，与分水管连接部1贴合密封。快插接头5的具体结构可参见专利文献CN108458190A。

在一个优选实施例中，各所述水孔设置在同一列，且该列平行于所述分水器本体中心线。在将所述一体式分水器应用到合束类的光纤激光器时，一般需要分别设置进水口处的分水器和出水口处的分水器，上述两类分水器可相对平行设置，且各自的水孔和快插接头分别位于相对的一侧上。

参见图2所示，所述机箱连接部包括一个螺纹段，所述分水器本体通过螺母和所述螺纹段固定在所述光纤激光器的机箱面板上。机箱面板在分水器连接处设置有通孔，且所述分水管连接部与机箱连接部之间设置有台阶，可以通过螺母和螺纹配合将分水器本体利用该台阶固定在上述的机箱面板上。

优选的，所述螺母和所述机箱面板之间还设置有弹簧垫圈和平垫，其中弹簧垫圈的采用可以防止分水器本体的松动。

在一个实施例中，所述宝塔接头与外接水管通过卡箍连接固定。具体的，宝塔接头的外端与外接水管连接时，可采用卡箍抱紧外接水管，通过卡箍不断压缩内径，挤压外接水管，使其牢牢贴合宝塔接头表面，起到密封作用；同时由于卡箍锁紧力的作用，保证外接水管与宝塔接头间有足够的摩擦力，使得水管不会因为水压作用而脱落。在一个优选实施例中，所述分水管本体为铝圆柱管，所述机箱连接部和所述宝塔接头部在所述铝圆柱管上通过机加工形成，所述铝圆柱管的末端由圆形铝板(堵头)焊接密封。

该实施例中的一体式分水器是由铝管经过简单的机加工而成，具体包括钻孔，车螺纹和宝塔接头，在末端焊接堵头，然后，铣出安装用的小平面等工艺。

作为扩展，除了圆柱形管外，也可以采用多边形管，在材质上除铝管外，钢管和铜管也都在该实施例的保护范围之列。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于光纤激光器的一体式分水器，其特征在于，所述一体式分水器包括分水器本体和至少一个分水管；其中，

所述分水器本体包括分水管连接部、机箱连接部和宝塔接头部，各所述分水管安装在所述分水管连接部上；

且所述分水管连接部、所述机箱连接部和所述宝塔接头部一体成型；

所述分水管连接部上设置有多个水孔，所述分水管通过快插接头连接在所述水孔上；

各所述水孔设置在同一列，且该列平行于所述分水器本体中心线；

所述机箱连接部包括一个螺纹段，所述分水器本体通过螺母和所述螺纹段固定在所述光纤激光器的机箱面板上；

其中，机箱面板在分水器连接处设置有通孔，且所述分水管连接部与机箱连接部之间设置有台阶，

通过螺母和螺纹配合将分水器本体利用该台阶固定在所述机箱面板上，所述螺母和所述机箱面板之间还设置有弹簧垫圈和平垫。

2.根据权利要求1所述的一体式分水器，其特征在于，所述分水器本体通过如下的至少一种工艺一体成型：铸造工艺、机加工工艺或注塑工艺。

3.根据权利要求1所述的一体式分水器，其特征在于，所述分水器本体的材质为铝、不锈钢、铜或塑料。

4.根据权利要求1所述的一体式分水器，其特征在于，所述快插接头包括锁紧卡簧和密封圈。

5.根据权利要求1所述的一体式分水器，其特征在于，所述宝塔接头与外接水管通过卡箍连接。

6.根据权利要求3所述的一体式分水器，其特征在于，所述分水器本体为铝圆柱管，所述机箱连接部和所述宝塔接头部在所述铝圆柱管上通过机加工形成，所述铝圆柱管的末端由圆形铝板焊接密封。