CN104846158A - 一种铜线退火冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种铜线退火冷却系统，包括吸水柱、风管以及多个风嘴，在吸水柱的内部设置有辊筒，在吸水柱靠近风管的一侧倾斜设置有弧形的回流板，在风管内壁上设置有突起，在突起同侧的风管上开设有多个过线孔，风嘴的两端部分别开有进风孔以及两个出风孔，在风嘴内部开设有聚风腔体，进风孔内的气流正面投射至聚风腔体的上部内壁，在两个进风孔的中部转动设置有调节圈，在出风孔的内壁上固定有螺旋突起。进风孔内的气流正面投射至聚风腔体的大直径端，使得两个进风孔中的气流在大直径端处发生碰撞反射后在聚风腔体的中心轴线处汇聚，而非沿着聚风腔体内壁逐渐移动至出风孔的层状气流，避免层状气流对进风孔内的螺旋突起的剧烈冲击。

Description

一种铜线退火冷却系统

技术领域

本发明涉及铜绞线加工领域，具体是指一种铜线退火冷却系统。

背景技术

在铜丝的生产加工过程中，铜丝在受到牵引拉伸，扭曲卷绕时，其内部会产生应力，并且局部会发硬甚至氧化，因此此种粗制品无法进一步加工成铜软绞线，因而必须对铜绞线进行退火处理，一般的处理方式为将氮气作为保护气体，在退火炉内进行退火处理，先从退火炉中抽取空气形成负压达到一定程度后充入氮气，并在炉内形成压力，加热到300摄氏度左右时保温一端时间，然后开炉自然冷却。然而经过此种退火处理，铜绞线的内应力和预应力得到了很好的消除，软化后的铜绞线即可进行下一步的加工处理，且在退火过程中有了氮气的保护，铜绞线不会发生氧化反应。退火后，针对铜丝的余温还需进行冷却水冷却，以避免铜丝的氧化。传统退火冷却水采用的是自来水质和自然冷却沉淀，但是此类方法对铜丝表面的光洁度和保质期都有较大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜线退火冷却系统，快速清除铜丝上残留的水分以及余温，提高铜丝的光洁度并降低水中自带不良因素对铜丝的影响。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种铜线退火冷却系统，包括吸水柱、风管以及多个并排设置在风管上的风嘴，在所述吸水柱的内部设置有辊筒，铜丝贯穿吸水柱且通过辊筒变向后置于风嘴内，在吸水柱靠近风管的一侧倾斜设置有弧形的回流板，在所述风管内与风嘴异侧的内壁上设置有截面为圆弧形的突起，且在突起同侧的风管上开设有多个过线孔，所述突起的顶点位于风管水平部的中垂线上，所述风嘴的两端部分别开有与过线孔对应的进风孔以及两个出风孔，在所述风嘴内部开设有内径沿风向递减的圆锥形的聚风腔体，所述进风孔内的气流正面投射至所述聚风腔体的上部内壁，在两个所述进风孔的中部转动设置有调节圈，且所述调节圈与聚风腔体、出风孔同轴，在所述出风孔的内壁上固定有螺旋突起。本发明中铜丝在退火后通过改向浸入冷却液中，在经过足够的冷却时间后铜丝被牵引至吸水柱上，并且绕过辊筒进入到吹风排干处，而辊筒的设置要比冷却水池的水平高度高些，因此铜丝经过辊筒的变向则形成沿牵引方向倾斜向上的轨迹运动，即依附于铜丝表面的大颗粒水滴则在其自身重力作用下滑过，剩余部分的则在吸水柱被吸收，所谓的吸水柱是指在固定框架内填充高吸水性材质，通过与铜丝的接触以将其表面的附着物去除，由于铜丝的加工工艺持续时间长，因此在吸水柱达到饱和时，铜丝在进入风嘴前依然会附着有水滴，在吸水柱靠近风嘴的一侧安装回流板，弧形的回流板可将经过改向后的铜丝上附着而滴落的水滴收集并重新流回冷却水池，依次实现冷却循环；铜丝被牵引至吹风除水工艺阶段时，即铜丝穿过气嘴、风管以及过线孔，向风管内注入一定压力的空气，形成的气流沿风管内壁逐个进入到并排设置的多个风嘴中，且经过风嘴对铜丝的局部整段包裹吹洗，实现对铜丝表面残余水分等不良因素的去除，且在与风嘴异侧的风管内壁上设置有弧形的突起，即由风管两端注入的空气沿逐渐升高的风管内壁向中部运动，保证位于风管中部的几个风嘴上的气流量供给足够，以达到多个铜丝同时除水的效率；

本发明在铜丝经冷却水处理后针对铜丝上残留物做出了一定的改进，在铜丝的出线端套设有风嘴，即铜丝贯穿依次贯穿出风孔、聚风腔体以及调节圈，直接向两个进风孔内注入快速移动的气流，气流在进入聚风腔体后沿铜丝运动的反方向移动，且随着聚风腔体内径的递减气流速度快速增加，直至气流运动至出气孔处，在出气孔内壁上设置有螺旋突起，即原来保持轴向运动的气流经过螺旋突起的改向形成旋流，即该旋流沿铜丝的外壁且完整地包裹铜丝的外壁与铜丝做相对运动，快速且彻底地将铜丝上残留的水分以及铜丝本身自带的不良因素对铜丝的影响消除，进而达到提高铜丝表面光洁度的目的；其中，以聚风腔体的中点为界，将聚风腔体分为大直径端和小直径端，进风孔内的气流正面投射至聚风腔体的大直径端，使得两个进风孔中的气流在大直径端处发生碰撞反射后在聚风腔体的中心轴线处汇聚，进而形成速度更快、清理效果更好的气柱，而非沿着聚风腔体内壁逐渐移动至出风孔的层状气流，避免层状气流对进风孔内的螺旋突起的剧烈冲击，提高本装置的使用寿命。

所述调节圈内壁上间隔设置多个截面为半圆形的橡胶块，在聚风腔体的内壁顶端安装有限位块，且在限位块的两侧固定有弹簧，所述调节圈的外缘设置有与限位块相配合的延伸部。当铜丝在冷却牵引时，铜丝时常会发生径向的跳动，即不断与风嘴内部发生接触，进行形成磨损，本发明在调节圈的内壁上间隔设置有多个橡胶块，并且调节圈能在风嘴上自由转动，即当铜丝与调节圈发生接触碰撞时，橡胶块可将碰撞产生的作用应力缓冲消除，并且在缓冲过程中逐渐减小的作用应力会带动调节圈转动以回复铜丝之前的被牵引状态；并且在聚风腔体的内壁顶端设置限位块，且在调节圈的外缘安装有与限位块相互配合的延伸部，当调节圈移动一定的距离后，延伸部与弹簧接触以阻挡延伸部继续移动，进而减小调节圈因惯性不断运动对铜丝造成影响。

所述延伸部与限位块沿风嘴的轴线对称设置。作为优选，将延伸部与限位块的初始位置设置成沿风嘴的轴线对称，即调节圈可沿其轴心进行180度的自由旋转，通过二分之一调节圈自动运行调节，可完全将铜丝因径向跳动而与调节圈内壁发生的碰撞影响消除，进而保证铜丝稳定的被牵引移动。

所述吸水柱包括框架本体以及填充其内部的超细纤维。作为优选，采用超细纤维材质作为吸水柱中的主要构件，利用桔瓣式技术将长丝分成八瓣，使纤维表面积增大，织物中孔隙增多，借助毛细管芯吸效应增强吸水效果，使得在超细纤维与铜丝表面接触时不发生磨损的同时，大大降低铜丝外壁上的附着水量。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明以聚风腔体的中点为界，将聚风腔体分为大直径端和小直径端，进风孔内的气流正面投射至聚风腔体的大直径端，使得两个进风孔中的气流在大直径端处发生碰撞反射后在聚风腔体的中心轴线处汇聚，进而形成速度更快、清理效果更好的气柱，而非沿着聚风腔体内壁逐渐移动至出风孔的层状气流，避免层状气流对进风孔内的螺旋突起的剧烈冲击，提高本装置的使用寿命；

2、本发明当铜丝与调节圈发生接触碰撞时，橡胶块可将碰撞产生的作用应力缓冲消除，并且在缓冲过程中逐渐减小的作用应力会带动调节圈转动以回复铜丝之前的被牵引状态；并且在聚风腔体的内壁顶端设置限位块，且在调节圈的外缘安装有与限位块相互配合的延伸部，当调节圈移动一定的距离后，延伸部与弹簧接触以阻挡延伸部继续移动，进而减小调节圈因惯性不断运动对铜丝造成影响；

3、本发明将延伸部与限位块的初始位置设置成沿风嘴的轴线对称，即调节圈可沿其轴心进行180度的自由旋转，通过二分之一调节圈自动运行调节，可完全将铜丝因径向跳动而与调节圈内壁发生的碰撞影响消除，进而保证铜丝稳定的被牵引移动。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为风管的结构示意图；

图3为风管的截面图；

图4为风嘴的纵向截面图；

图5为风嘴的横向截面图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-进风孔、2-风嘴、3-聚风腔体、4-出风孔、5-螺旋突起、6-限位块、7-调节圈、8-延伸部、9-铜丝、10-橡胶块、11-弹簧、12-风管、13-突起、14-过线孔、15-回流板、16-吸水柱、17-辊筒。

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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1~5所示，本实施例包括吸水柱16、风管12以及多个并排设置在风管12上的风嘴2，在所述吸水柱16的内部设置有辊筒17，铜丝9贯穿吸水柱16且通过辊筒17变向后置于风嘴2内，在吸水柱16靠近风管12的一侧倾斜设置有弧形的回流板15，在所述风管12内与风嘴2异侧的内壁上设置有截面为圆弧形的突起13，且在突起13同侧的风管12上开设有多个过线孔14，所述突起13的顶点位于风管12水平部的中垂线上，所述风嘴2的两端部分别开有与过线孔14对应的进风孔1以及两个出风孔4，在所述风嘴2内部开设有内径沿风向递减的圆锥形的聚风腔体3，所述进风孔1内的气流正面投射至所述聚风腔体3的上部内壁，在两个所述进风孔1的中部转动设置有调节圈7，且所述调节圈7与聚风腔体3、出风孔4同轴，在所述出风孔4的内壁上固定有螺旋突起5。本发明中铜丝9在退火后通过改向浸入冷却液中，在经过足够的冷却时间后铜丝9被牵引至吸水柱16上，并且绕过辊筒17进入到吹风排干处，而辊筒17的设置要比冷却水池的水平高度高些，因此铜丝9经过辊筒17的变向则形成沿牵引方向倾斜向上的轨迹运动，即依附于铜丝9表面的大颗粒水滴则在其自身重力作用下滑过，剩余部分的则在吸水柱16被吸收，所谓的吸水柱16是指在固定框架内填充高吸水性材质，通过与铜丝9的接触以将其表面的附着物去除，由于铜丝9的加工工艺持续时间长，因此在吸水柱16达到饱和时，铜丝9在进入风嘴2前依然会附着有水滴，在吸水柱16靠近风嘴2的一侧安装回流板15，弧形的回流板15可将经过改向后的铜丝9上附着而滴落的水滴收集并重新流回冷却水池，依次实现冷却循环；铜丝被牵引至吹风除水工艺阶段时，即铜丝9穿过气嘴2、风管12以及过线孔14，向风管12内注入一定压力的空气，形成的气流沿风管12内壁逐个进入到并排设置的多个风嘴2中，且经过风嘴2对铜丝9的局部整段包裹吹洗，实现对铜丝9表面残余水分等不良因素的去除，且在与风嘴2异侧的风管12内壁上设置有弧形的突起13，即由风管12两端注入的空气沿逐渐升高的风管12内壁向中部运动，保证位于风管12中部的几个风嘴2上的气流量供给足够，以达到多个铜丝9同时除水的效率；

本发明在铜丝9经冷却水处理后针对铜丝9上残留物做出了一定的改进，在铜丝9的出线端套设有风嘴2，即铜丝9贯穿依次贯穿出风孔4、聚风腔体3以及调节圈7，直接向两个进风孔1内注入快速移动的气流，气流在进入聚风腔体3后沿铜丝9运动的反方向移动，且随着聚风腔体3内径的递减气流速度快速增加，直至气流运动至出气孔处，在出气孔内壁上设置有螺旋突起5，即原来保持轴向运动的气流经过螺旋突起5的改向形成旋流，即该旋流沿铜丝9的外壁且完整地包裹铜丝9的外壁与铜丝9做相对运动，快速且彻底地将铜丝9上残留的水分以及铜丝9本身自带的不良因素对铜丝9的影响消除，进而达到提高铜丝9表面光洁度的目的；其中，以聚风腔体3的中点为界，将聚风腔体3分为大直径端和小直径端，进风孔1内的气流正面投射至聚风腔体3的大直径端，使得两个进风孔1中的气流在大直径端处发生碰撞反射后在聚风腔体3的中心轴线处汇聚，进而形成速度更快、清理效果更好的气柱，而非沿着聚风腔体3内壁逐渐移动至出风孔4的层状气流，避免层状气流对进风孔1内的螺旋突起5的剧烈冲击，提高本装置的使用寿命。

当铜丝9在冷却牵引时，铜丝9时常会发生径向的跳动，即不断与风嘴2内部发生接触，进行形成磨损，本发明在调节圈7的内壁上间隔设置有多个橡胶块10，并且调节圈7能在风嘴2上自由转动，即当铜丝9与调节圈7发生接触碰撞时，橡胶块10可将碰撞产生的作用应力缓冲消除，并且在缓冲过程中逐渐减小的作用应力会带动调节圈7转动以回复铜丝9之前的被牵引状态；并且在聚风腔体3的内壁顶端设置限位块6，且在调节圈7的外缘安装有与限位块6相互配合的延伸部8，当调节圈7移动一定的距离后，延伸部8与弹簧11接触以阻挡延伸部8继续移动，进而减小调节圈7因惯性不断运动对铜丝9造成影响。

作为优选，将延伸部8与限位块6的初始位置设置成沿风嘴2的轴线对称，即调节圈7可沿其轴心进行180度的自由旋转，通过二分之一调节圈7自动运行调节，可完全将铜丝9因径向跳动而与调节圈7内壁发生的碰撞影响消除，进而保证铜丝9稳定的被牵引移动。

作为优选，采用超细纤维材质作为吸水柱16中的主要构件，利用桔瓣式技术将长丝分成八瓣，使纤维表面积增大，织物中孔隙增多，借助毛细管芯吸效应增强吸水效果，使得在超细纤维与铜丝9表面接触时不发生磨损的同时，大大降低铜丝9外壁上的附着水量。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铜线退火冷却系统，包括吸水柱（16）、风管（12）以及多个并排设置在风管（12）上的风嘴（2），其特征在于：在所述吸水柱（16）的内部设置有辊筒（17），铜丝（9）贯穿吸水柱（16）且通过辊筒（17）变向后置于风嘴（2）内，在吸水柱（16）靠近风管（12）的一侧倾斜设置有弧形的回流板（15），在所述风管（12）内与风嘴（2）异侧的内壁上设置有截面为圆弧形的突起（13），且在突起（13）同侧的风管（12）上开设有多个过线孔（14），所述突起（13）的顶点位于风管（12）水平部的中垂线上，所述风嘴（2）的两端部分别开有与过线孔（14）对应的进风孔（1）以及两个出风孔（4），在所述风嘴（2）内部开设有内径沿风向递减的圆锥形的聚风腔体（3），所述进风孔（1）内的气流正面投射至所述聚风腔体（3）的上部内壁，在两个所述进风孔（1）的中部转动设置有调节圈（7），且所述调节圈（7）与聚风腔体（3）、出风孔（4）同轴，在所述出风孔（4）的内壁上固定有螺旋突起（5）。

2.根据权利要求1所述的一种铜线退火冷却系统，其特征在于：所述调节圈（7）内壁上间隔设置多个截面为半圆形的橡胶块（10），在聚风腔体（3）的内壁顶端安装有限位块（6），且在限位块（6）的两侧固定有弹簧（12），所述调节圈（7）的外缘设置有与限位块（6）相配合的延伸部（8）。

3.根据权利要求2所述的一种铜线退火冷却系统，其特征在于：所述延伸部（8）与限位块（6）沿风嘴（2）的轴线对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种铜线退火冷却系统，其特征在于：所述吸水柱（16）包括框架本体以及填充其内部的超细纤维。