CN101700571A - 一种用于冷却大型环形铸件的喷嘴形气流导向装置 - Google Patents

Abstract

一种用于冷却大型环形铸件的喷嘴形气流导向装置，包括筒形的本体，本体的筒体上、从上往下依次平行设置有多圈通风口，每圈通风口均由至少一个贯穿本体筒体的风口喷嘴组成，每圈通风口中的至少一个风口喷嘴沿本体的圆周均匀分布；本发明能使风机吹出的气流均匀地作用于铸件上，保证了铸件的快速均匀冷却，避免了铸件的变形、应力集中和裂纹等，节省了因铸件出现裂纹和变形等缺陷，导致的补焊和矫形等补救工序，降低了成本。

Description

一种用于冷却大型环形铸件的喷嘴形气流导向装置

技术领域

本发明属于铸造热处理设备技术领域，具体涉及一种用于冷却大型环形铸件的喷嘴形气流导向装置。

背景技术

在铸件生产的同时对其进行热处理，能够得到强度和机械性能满足使用要求的大型铸件。目前，在大型铸件的生产中，采用风机对铸件进行强制冷却，但是，风机吹向铸件的风速难以控制，使环形铸件冷却不均匀，导致环形铸件发生变形，或形成应力裂纹，影响环形铸件质量。因此，有必要开发一种能够让环形铸件均匀快速冷却的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冷却大型环形铸件的喷嘴形气流导向装置，用于生产铸件过程中对该铸件进行热处理，使铸件快速均匀冷却，提高铸件质量。

本发明所采用的技术方案是，一种用于冷却大型环形铸件的喷嘴形气流导向装置，包括筒形的本体1，本体1的筒体上、从上往下依次平行设置有至少一圈通风口，每圈通风口均由至少一个贯穿本体筒体的风口喷嘴2组成，每圈通风口中的风口喷嘴2沿本体1的圆周均匀分布。

所述风口喷嘴2与垂直平面之间的夹角为0°～45°。

所述风口喷嘴2的直径为8mm～100mm。

同一圈通风口中相邻两风口喷嘴2之间的距离为风口喷嘴2直径的0.2倍～1倍。

相邻两圈通风口中上下相邻的两风口喷嘴2之间的距离为风口喷嘴2直径的0.2倍～1倍。

当风口喷嘴2的直径小于20mm时，本体1的壁厚大于风口喷嘴2的直径。

当风口喷嘴2的直径大于20mm时，本体1的壁厚为10mm～20mm，同时风口喷嘴2的长度大于风口喷嘴2的直径。

本发明气流导向装置采用喷嘴结构，控制气流的分布和吹入的角度，使风机吹出的气流均匀地作用于铸件上，保证了铸件的快速均匀冷却，避免了铸件的变形、应力集中和裂纹等，节省了因铸件出现裂纹和变形等缺陷，导致的补焊和矫形等补救工序，降低了成本。

附图说明

图1是本发明气流导向装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是采用本发明气流导向装置对铸件进行冷却的第一种实施例的示意图。

图4是采用本发明气流导向装置对铸件进行冷却的第二种实施例的示意图。

图中，1.本体，2.风口喷嘴，3.密封装置，4.风道入口，5.铸件，6.风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供的一种气流导向装置，能使气流均匀地作用于铸件，使铸件均匀快速冷却；该装置的结构，包括筒形的本体1，本体1的筒体上、从上往下依次平行设置有至少一圈通风口，每圈通风口均由至少一个风口喷嘴2组成，每圈通风口中的至少一个风口喷嘴2沿本体1的圆周均匀分布，每个风口喷嘴2均贯穿本体1的筒体。

风口喷嘴2与垂直平面之间的夹角Φ取值为0°～45°，风口喷嘴2的直径为8～100mm，同一圈通风口中相邻两风口喷嘴2之间的距离为风口喷嘴2直径的0.2～1倍，相邻两圈通风口中上下相邻的两风口喷嘴2之间的距离为风口喷嘴2直径的0.2～1倍。

本体1的内径等于铸件外径加上300～1000mm。当风口喷嘴2的直径小于20mm时，本体1的壁厚大于风口喷嘴2的直径；当风口喷嘴2的直径大于20mm时，本体1的壁厚为10～20mm，此时，风口喷嘴2的长度大于喷嘴2的直径。

为便于加工和使用，可以将本体1制成圆弧板，使用时，将多块该圆弧板采用机械组合成筒形的本体1。

采用强制风冷过程中，铸件表面的散热主要由热辐射和铸件与空气之间的换热组成。在温度相同情况下，热辐射使铸件温度降低的比率大致相同，根据傅立叶温度函数知道，铸件能否均匀降温，主要取决于铸件与空气的换热，也就是取决于铸件与空气的换热系数，而铸件与空气的换热系数取决于空气温度、气流流速与气流方向等因素。本发明气流导向装置在铸件冷却过程中能有效地实现铸件表面空气流速一致，从而实现铸件均匀冷却。

本发明气流导向装置的工作过程：

如图3所示，本发明气流导向装置的第一种实施例，在工作场地允许的情况下，为了充分利用风机6的能力，采用密封装置3对本装置进行密封，密封装置3上设置有风道入口4，风道入口4与风机6相通，使得通过风道入口4进入密封装置3的冷风只能从本体1上的风口喷嘴2流出。

采用如图4所示的第二种实施例，对于空间有限的场地，非密封式喷嘴形气流导向装置，在该导向装置的外围对称设置至少三台风机6，此时，风口喷嘴2的直径取上限值。

将需冷却的环形的铸件5放入本气流导向装置内，将铸件5的薄壁部位朝上；开启风机6，风机6产生冷风，该冷风吹向本气流导向装置的本体1，并通过本体1上的风口喷嘴2进入本体1内，到达铸件5的外表面，在铸件5表面形成一个均匀的旋风式气流，实现铸件5的均匀冷却。

根据铸件5的尺寸，在本气流导向装置的外围可以布置3组、4组、6组、8组、9组、10组或12组风机6。

本发明气流导向装置实现了对大型环形铸件5的均匀快速冷却，还可以对周向不同壁厚的铸件5进行均匀快速冷却，此时，薄壁面朝下，厚壁部分朝上。

Claims (7)

1.一种用于冷却大型环形铸件的喷嘴形气流导向装置，其特征在于，包括筒形的本体(1)，本体(1)的筒体上、从上往下依次平行设置有至少一圈通风口，每圈通风口均由多个贯穿本体(1)筒体的风口喷嘴(2)组成，每圈通风口中的至少一个风口喷嘴(2)沿本体(1)的圆周均匀分布。

2.按照权利要求1所述的气流导向装置，其特征在于，所述风口喷嘴(2)与垂直平面之间的夹角为0°～45°。

3.按照权利要求2所述的气流导向装置，其特征在于，所述风口喷嘴(2)的直径为8mm～100mm。

4.按照权利要求3所述的气流导向装置，其特征在于，同一圈通风口中相邻两风口喷嘴(2)之间的距离为风口喷嘴(2)直径的0.2倍～1倍。

5.按照权利要求3所述的气流导向装置，其特征在于，相邻两圈通风口中上下相邻的两风口喷嘴(2)之间的距离为风口喷嘴(2)直径的0.2倍～1倍。

6.按照权利要求1所述的气流导向装置，其特征在于，当风口喷嘴(2)的直径小于20mm时，本体(1)的壁厚大于风口喷嘴(2)的直径。

7.按照权利要求1所述的气流导向装置，其特征在于，当风口喷嘴(2)的直径大于20mm时，本体(1)的壁厚为10mm～20mm，同时风口喷嘴(2)的长度大于风口喷嘴(2)的直径。

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