CN101704031A - 用于金属挤压的间接式冷却套及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种用于金属挤压的间接式冷却套及系统，用于金属挤压的间接式冷却套包括：环形空心套，环形空心套的内壁形成用于冷却挤压型材的冷却通道，环形空心套的外壁和内壁之间设置有容置腔，容置腔中设置有用于冷却挤压型材用的冷却液。通过环形空心套的内壁与挤压型材轻微接触，使挤压型材与环形空心套内的冷却液进行热传递，使挤压型材快速降温，提高了挤压型材的冷却速度，从而降低了型材内部金属晶粒长大倾向，减轻了高温氧化，有利于得到高品质的型材。

Description

用于金属挤压的间接式冷却套及系统

技术领域

本发明实施例涉及冷却技术，特别涉及一种用于金属挤压的间接式冷却套及系统。

背景技术

金属型材在使用过程中，为了适用使用的要求，需要通过挤压机将金属型材挤压成型。挤压机对金属型材进行挤压成型时，金属型材在挤压过程中会产生大量的热量，使挤压机挤压出的金属型材的温度升高，容易造成金属型材表面过度氧化，内部结晶组织不均匀等挤压缺陷，使金属性能下降或因表面过度氧化而形成废品。

现有技术中，挤压机在挤压铝合金或镁合金时，通常采用压缩空气冷却。例如，采用排式风扇吹风冷却方法，通过排式风扇向挤压后的铝合金或镁合金的表面吹冷空气，从而对铝合金或镁合金进行冷却降温。

而现有技术中的排式风扇吹风冷却方法，只能保证较低的挤压速度，在铝合金或镁合金的挤压生产过程中，往往由于瞬时挤压速度过快，导致挤压出的铝合金或镁合金不能被快速冷却，出现过度氧化、甚至燃烧的情况，现有技术中冷却金属型材的速度较慢。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于金属挤压的间接式冷却套及系统，以提高挤压型材的冷却速度。

本发明实施例提供了一种用于金属挤压的间接式冷却套，包括：

一环形空心套，所述环形空心套的内壁形成用于冷却挤压型材的冷却通道，所述环形空心套的外壁和所述内壁之间设置有容置腔，所述容置腔中设置有用于冷却所述挤压型材用的冷却液。

本发明实施例提供了一种冷却系统，包括：

冷却液储存装置，用于盛放冷却液；

空气压缩机，与所述冷却液储存装置连接，通过制备压缩空气将所述冷却液储存装置内的冷却液排出；

用于金属挤压的间接式冷却套，与所述冷却液储存装置连接，用于接收所述空气压缩机压排出的冷却液并应用所述冷却液冷却挤压型材；其中，所述用于金属挤压的间接式冷却套采用上述的用于金属挤压的间接式冷却套。

发明实施例提供的用于金属挤压的间接式冷却套及系统，通过设置环形空心套，使挤压型材与环形空心套内的冷却液进行热传递，使挤压型材快速降温提高了挤压型材的冷却速度。

附图说明

图1为本发明用于金属挤压的间接式冷却套实施例的结构示意图；

图2为本发明冷却系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

图1为本发明用于金属挤压的间接式冷却套实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例用于金属挤压的间接式冷却套包括：环形空心套1，其中，环形空心套1具体结构介绍如下：

环形空心套1的内壁12形成用于冷却挤压型材2的冷却通道，环形空心套1的外壁11和内壁12之间设置有容置腔15，该容置腔15中设置有用于冷却挤压型材2用的冷却液。

本实施例中的冷却液可以以液氮为例，对本发明进行说明，由于氮气是大气中含量最多的成分，液氮作为制氧工业的副产品，来源十分广阔。使用液氮作为冷却媒介，应用后直接挥发成气体返回到大气中，没有任何污染物。本实施例中环形空心套1的冷却通道的进口与挤压机的出口对接在一起，从而使挤压型材2从挤压机挤出后，能够立即进入环形空心套1中进行冷却。当挤压机将挤压型材2从挤出机的出口挤出后，高温的挤压型材2将立即进入环形空心套1的冷却通道中。由于刚从挤压机挤出的挤压型材2的温度很高，如果将挤压型材2直接放入液氮中冷却，可能会造成挤压型材2与液氮发生化学反应，从而会降低挤压型材2的质量。本实施例中，挤压型材2进入到冷却通道后，挤压型材2与容置腔15中的液氮采用热传递的方式，通过内壁12将挤压型材2的热量传递给低温的液氮，实现了液氮对挤压型材2进行间接冷却。

具体地，环形空心套1的外形可以是圆柱形，也可以是立方柱体，本发明对环形空心套1的外部形状不做限定。环形空心套1的外壁11和内壁12之间形成封闭的容置腔15，该容置腔15中可以盛放液氮用来冷却挤压型材2。内壁12形成冷却通道，用于供给挤压型材2从中穿过，对穿过的挤压型材2进行冷却。其中，冷却通道的外形尺寸与挤压型材2的外形尺寸相匹配，从而使挤压型材2的热量能够快速的通过内壁12传递给液氮。其中，环形空心套1的材料可以为铜，因为，铜有很好的传热性能，能够快速的将挤压型材2的热量传递给液氮。环形空心套1的具体地冷却过程为：挤压型材2在穿过冷却通道的过程中，挤压型材2的热量通过内壁12传给容置腔15中的液氮，通过液氮快速吸收挤压型材2的热量，从而使挤压型材2的温度快速下降。

本实施例提供的用于金属挤压的间接式冷却套，通过环形空心套中的液氮与挤压型材进行热传递，使挤压型材快速降温，提高了挤压型材的冷却速度。环形空心套与挤压型材采用热传递的方式降温，使刚挤压成型的高温挤压型材不与液氮直接接触，可以减小高温挤压型材与液氮或其他物质发生化学反应的几率。环形空心套的材料采用铜，更有利于加快挤压型材与液氮之间的热量传递的速度，更快速的降低挤压型材的温度，更有利于提高挤压型材的冷却速度。通过设置冷却通道的外形尺寸与挤压型材的外形尺寸相匹配，使挤压型材的热量能够快速的通过内壁传递给液氮，有利于提高挤压型材的冷却速度。

基于上述技术方案，可选的，本实施例用于金属挤压的间接式冷却套中，环形空心套1的外壁11上设置有用于向容置腔15内注入冷却液的注入口13，还设置有用于排出冷却液的排出口14.具体地，液氮经过注入口13注入容置腔15内，容置腔15内的液氮与挤压型材2进行热传递，对挤压型材2进行降温，最后液氮通过排出口14排出.

本实施例提供的用于金属挤压的间接式冷却套通过在环形空心套外壁上设置液氮的注入口和排出口，可以方便的将液氮注入到环形空心套中，并能够将使用过的液氮方便的排出。

基于上述技术方案，可选的，环形空心套1外设置有支撑套(未图示)。具体地，由于环形空心套1为铜质，因此，环形空心套1的强度较低。为了防止环形空心套1被外界物品损坏，在环形空心套1外部需要设置支撑套用于保护固定，有利于降低环形空心套1中液氮发生泄漏现象。同时，支撑套还有利于降低环形空心套1中的液氮与外界环境进行热交换，有效的维持了环形空心套1中的液氮的温度。为了更有效的减少环形空心套1中的液氮与外界环境进行热交换，更有效的保持环形空心套1中的液氮的低温状态，可以在环形空心套1外设置有保温层，通过保温层使外界环境与环形空心套1内的液氮有效的隔离，降低外界环境对液氮的影响。

本实施例用于金属挤压的间接式冷却套中，通过在环形空心套外设置有支撑套，可以有效的保护环形空心套不被损坏，并有利于环形空心套的安装固定，同时，对环形空心套中的液氮起保温的作用。通过在环形空心套外设置保温层，可以有效的减少环形空心套内的冷却液与外界环境进行热传递，保温层可以对液氮起到保温作用，维持液氮较低的温度，更有利于快速降低挤压型材的温度。

图2为本发明冷却系统实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例冷却系统，包括：冷却液储存装置、空气压缩机202和用于金属挤压的间接式冷却套203，其中冷却液储存装置，分别与空气压缩机202和用于金属挤压的间接式冷却套203连接。

冷却液储存装置用于盛放冷却液。本实施例中的冷却液储存装置可以盛放液氮或水作为冷却液。冷却液储存装置可以具体为并联杜瓦瓶组201，其中，并联杜瓦瓶组201为常规商用硼硅玻璃杜瓦瓶，三个一组并联，用来装盛冷却液，例如，液氮。

空气压缩机202与冷却液储存装置连接，通过制备压缩空气将冷却液储存装置内的冷却液排出。具体地，本实施例空气压缩机202通过管道与并联杜瓦瓶组201连接，通过制备压缩空气，并将压缩空气输入并联杜瓦瓶组201中，压缩空气将并联杜瓦瓶组201中的冷却液排出，使并联杜瓦瓶组201按需要的量或速度供应液氮。

用于金属挤压的间接式冷却套203与冷却液储存装置连接，用于接收空气压缩机202压排出的冷却液并应用冷却液冷却挤压型材，其中，用于金属挤压的间接式冷却套203采用本发明用于金属挤压的间接式冷却套实施例中的用于金属挤压的间接式冷却套，具体结构参照本发明用于金属挤压的间接式冷却套实施例及图1的记载，在此不再赘述。具体地，用于金属挤压的间接式冷却套203与并联杜瓦瓶组201液氮出口连接，置于挤压机前端出料口，用以快速冷却挤压出的型材。通过并联杜瓦瓶组201与空气压缩机202相连，空气压缩机202压缩的空气进入并联杜瓦瓶组201中，将液氮压入用于金属挤压的间接式冷却套203中。用于金属挤压的间接式冷却套203利用液氮冷却挤压型材205，使挤压型材205快速降温。

本发明冷却系统通过空气压缩机制备压缩空气，并通过将压缩空气输入并联杜瓦瓶组中，将并联杜瓦瓶组内的液氮输入用于金属挤压的间接式冷却套中，使用于金属挤压的间接式冷却套利用液氮将挤压型材快速降温，提高了挤压型材的冷却速度。

基于上述技术方案，可选的，本实施例冷却系统包括控制装置，控制装置分别与空气压缩机202和冷却液储存装置电连接，用于控制空气压缩机202和冷却液储存装置的开启和关闭。具体地，控制装置可以为中央控制台204，中央控制台204通过分别连接设置在并联杜瓦瓶组201和空气压缩机202上的压力表207，实现控制液氮的自动喷射及补给，即当并联杜瓦瓶组201中工作的杜瓦瓶中气压逐渐降低到临界值，中央控制台204启动液氮填充系统，通过并联杜瓦瓶组201其他的杜瓦瓶对工作中的杜瓦瓶进行液氮补充；中央控制台204通过控制设置在并联杜瓦瓶组201和空气压缩机202上的阀门206，控制输出液氮的自动起始和终止，并通过控制液氮的输出量，实现冷却强度的自动控制。

本发明冷却系统通过控制装置控制空气压缩机和并联杜瓦瓶组，可以实现冷却系统的自动化控制，方便对挤压型材进行冷却。

基于上述技术方案，可选的，本实施例冷却系统包括温度监控装置，该温度监控装置与控制装置电连接，用于检测挤压机出口处挤出的挤压型材的温度。具体地，温度监控装置可以为温度监控仪208，温度监控仪208监测到挤压机出口处挤出的挤压型材205的温度后，将温度信号反馈给中央控制台204，中央控制台204根据接收到的温度信号控制并联杜瓦瓶组201和空气压缩机202的启动和关闭。挤压结束后，温度监控仪208发送温度反馈信号通知中央控制台204，使中央控制台204切断液氮的供应。

本发明冷却系统通过温度监控装置监测挤压型材的温度，并将温度信号反馈给控制装置，使控制装置根据温度信号控制冷却系统的运行，提高了挤压型材的冷却速度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于金属挤压的间接式冷却套，其特征在于，包括：

一环形空心套，所述环形空心套的内壁形成用于冷却挤压型材的冷却通道，所述环形空心套的外壁和所述内壁之间设置有容置腔，所述容置腔中设置有用于冷却所述挤压型材用的冷却液。

2.根据权利要求1所述的用于金属挤压的间接式冷却套，其特征在于：

所述环形空心套的外壁上设置有用于向所述容置腔内注入冷却液的注入口，还设置有用于排出冷却液的排出口。

3.根据权利要求1或2所述的用于金属挤压的间接式冷却套，其特征在于：

所述环形空心套外设置有支撑套。

4.根据权利要求1所述的用于金属挤压的间接式冷却套，其特征在于：

所述环形空心套外部设置有保温层。

5.根据权利要求1所述的用于金属挤压的间接式冷却套，其特征在于：

所述冷却通道，即空心套内壁的形状和尺寸与所述挤压型材的外形尺寸相匹配。

6.根据权利要求3所述的用于金属挤压的间接式冷却套，其特征在于：

所述环形空心套的材料为铜，所述支撑套的材料为不锈钢。

7.一种冷却系统，包括：

冷却液储存装置，用于盛放冷却液；

空气压缩机，与所述冷却液储存装置连接，通过制备压缩空气将所述冷却液储存装置内的冷却液排出；

用于金属挤压的间接式冷却套，与所述冷却液储存装置连接，用于接收所述空气压缩机压排出的冷却液并应用所述冷却液冷却挤压型材；其特征在于，所述用于金属挤压的间接式冷却套采用如权利要求1至6任一所述的用于金属挤压的间接式冷却套。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

控制装置，分别与所述空气压缩机和所述冷却液储存装置电连接，用于控制所述空气压缩机和所述冷却液储存装置的开启和关闭。

9.根据权利要求7或8所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

温度监控装置，与所述控制装置电连接，用于检测挤压机出口处挤出的所述挤压型材的温度。

Images