本实用新型适用于冷却装置领域，尤其涉及一种薄壁空腔旋转辊冷却装置，其包括水箱；水箱的顶端依次设置有支撑杆、机架、水泵和注水管，支撑杆的顶端固定有环形管，环形管的一端连接有进液管，环形管的另一端连接有出液管，机架的顶部固定有气罩，气罩的右侧开设有进气口，气罩的内部设置有风机，气罩的左侧连通有散热管，散热管位于环形管的内部，散热管的外壁均匀开设有出气孔；水泵的出水端连接有输液管，水泵的进水端连接有吸液管。本实用新型通过散热管位于环形管的内部，在旋转辊内的冷却水流入环形管内时，将起到延长流动距离的效果，大大提高冷却水的散热效率，保证旋转辊使用时的高效性。