CN105057687A - 一种金属液滴冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属液滴冷却装置，包括接收板、充满未结冰的水或者甘油的液体容腔、装有低温低压液体的冷却器、齿轮组件和驱动组件；接收板以可拆卸的方式安装在液体容腔内，液体容腔放置在与液体容腔进行热交换的冷却器内，齿轮组件连接液体容腔，驱动组件连接齿轮组件；驱动组件带动齿轮组件转动，齿轮组件带动液体容腔在冷却器内转动，液体容腔带动接收板转动。本发明能够缩短冷却时间，加快液滴固化，避免金属液滴变形。

Description

一种金属液滴冷却装置

技术领域

本发明涉及金属冶炼设备领域，特指一种金属液滴冷却装置。

背景技术

在金属的冶炼过程中，冷却时必不可少的工艺环节。固态金属在加热的条件下会熔化，液态金属通过喷射阀装置的驱动会形成金属液滴从喷嘴喷射而出，刚喷射出的高温液态金属，直接暴露在空气中，金属液滴在还没凝固前到达接收板时，会受到接收板很大的反作用力，而使得金属液滴产生变形，故而需要在金属液滴离开喷嘴之后，通过相关装置对金属液滴进行冷却，加快液滴固化，避免变形。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种金属液滴冷却装置，本案由此产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种金属液滴冷却装置，能够缩短冷却时间，加快液滴固化，避免金属液滴变形。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种金属液滴冷却装置，包括接收板、充满未结冰的水或者甘油的液体容腔、装有低温低压液体的冷却器、齿轮组件和驱动组件；接收板以可拆卸的方式安装在液体容腔内，液体容腔放置在与液体容腔进行热交换的冷却器内，齿轮组件连接液体容腔，驱动组件连接齿轮组件；驱动组件带动齿轮组件转动，齿轮组件带动液体容腔在冷却器内转动，液体容腔带动接收板转动。

进一步，驱动组件包括电机和单片机，电机连接单片机，单片机连接齿轮组件。

进一步，齿轮组件包括第一齿轮、第一齿轮轴、第二齿轮和第二齿轮轴，与驱动组件连接的第一齿轮轴连接第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合，第二齿轮连接第二齿轮轴；驱动组件带动第一齿轮轴运动，第一齿轮轴带动第一齿轮运动，第一齿轮带动第二齿轮运动，第二齿轮带动第二齿轮轴运动。

进一步，第二齿轮具有凸键，第二齿轮与第二齿轮轴通过凸键连接，第二齿轮带动第二齿轮轴转动。

进一步，第二齿轮轴顶部具有凸台，液体容腔底部具有凹槽，通过凸台和凹槽的配合，第二齿轮轴和液体容腔连接，第二齿轮轴带动液体容腔运动。

进一步，液体容腔底部具有凸柱，凸柱上设有一对┘型槽，接收板的底部具有空心柱，在空心柱的内壁设有一对定位块，通过定位块插置固定于┘型槽中，接收板以可拆卸的方式安装在液体容腔内。

进一步，接收板上设有第一指示开口，液体容腔的侧壁上设有第二指示开口。

进一步，在接收板上还是有方便夹取的凹口。

进一步，在接收板上设有用于接收金属液滴的凸沿。

进一步，在冷却器中设有制冷液通道。

采用上述方案后，使用时，第一步：将接收板固定在液体容腔的底部，往液体容腔中注入未结冰的水或者甘油；第二步，接通电源，启动驱动组件，驱动组件带动齿轮组件转动，齿轮组件带动液体容腔在冷却器内转动，液体容腔带动接收板转动，待液体容腔内被扰动的液体稳定下来时，金属液滴向液体溶腔进行喷射；第三步：待喷射一定数量后，取出接收板，晾干从液体容腔内取出的接收板上的金属液滴；第四步：关闭电源，排除液体容腔内的液体，并清洗本装置。

本发明具有以下优点：

1、由于液体容腔中充满了未结冰的水或者甘油，具有较高温度的金属液滴与未结冰的水或者甘油充分接触后才落于接收板上，这样就能够大大的缩短冷却时间，加快金属液滴固化；

2、当接收板是被液体包围时，金属液滴先受到的是液体的浮力，浮力的大小是从零增加到金属液滴所排开流体的重量，所以液滴到达接收板时受到接收板的反作用力将减少，避免直接接触接收板，受到接收板的反作用力而使金属液滴变形，提高产品质量；

3、本装置中接收板和液体容腔采用可拆卸的方式安装，既方便更换接收板，可以实现收集足够量的液滴进行后续的研究，又使接收板能够和液体容腔同步转动，而不会使转圈数落后于液体容腔，结构简单，操作方便，节约成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是本发明的组装图；

图4是本发明接收板的示意图；

图5是本发明接收板的俯视图；

图6是本发明接收板的正视图；

图7是本发明液体容腔的结构示意图；

图8是图7的A部放大图。

标号说明

接收板1空心柱11定位块111

第一指示开口12凹口13凸沿14

液体容腔2凹槽21凸柱22

┘型槽221第二指示开口23

冷却器3制冷液通道31齿轮组件4

第一齿轮41第一齿轮轴42第二齿轮43

凸键431第二齿轮轴44凸台441。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。本发明所揭示的是一种金属液滴冷却装置，如图1和图2所示，包括接收板1、液体容腔2、冷却器3、齿轮组件4和驱动组件（图中未画出）。接收板1接收金属液滴。液体容腔2充满未结冰的水或者甘油。冷却器3即起类似制冷四大件中蒸发器的作用，对2液体容腔内液体进行冷却，里面装有低温低压液体。齿轮组件4带动液体容腔2转动，驱动组件提供给齿轮组件4所需的能量。

接收板1以可拆卸的方式安装在液体容腔2内，液体容腔2放置在与液体容腔2进行热交换的冷却器3内，齿轮组件4连接液体容腔2，驱动组件连接齿轮组件4；驱动组件带动齿轮组件4转动，齿轮组件4带动液体容腔2在冷却器3内转动，液体容腔3带动接收板1转动。

驱动组件为常见设计，只要能满足齿轮组件4转动所需的能量即可，在本实施例中，驱动组件包括电机和单片机，电机连接单片机，单片机连接齿轮组件。电机在通电的条件下，通过单片机控制的脉冲信号驱动齿轮组件4以不同的速度转动。

如图1所示，齿轮组件4包括第一齿轮41、第一齿轮轴42、第二齿轮43和第二齿轮轴44，与驱动组件连接的第一齿轮轴41连接第一齿轮42，第一齿轮42和第二齿轮43啮合，第二齿轮43连接第二齿轮轴44。驱动组件带动第一齿轮轴41运动，第一齿轮轴41带动第一齿轮42运动，第一齿轮42带动第二齿轮43运动，第二齿轮43带动第二齿轮轴44运动。

在本实施例中，电机为步进电机，步进电机的步距角是固定的，单片机给定一个脉冲时，步进电机转动的角度是确定的，齿轮组件4可以改变传动比，第二齿轮43的直径大于第一齿轮41，通过不同直径的第一齿轮41和第二齿轮43啮合，可以进一步减小第二齿轮轴44的转动角度，如果使用多个不同直径的齿轮啮合会使得系统变复杂，成本也会提高，故本发明采用两个不同直径的齿轮组合成齿轮组件4。

如图2所示，第二齿轮43具有凸键431，第二齿轮43与第二齿轮轴44通过凸键431连接，第二齿轮43带动第二齿轮轴44转动。使用凸键431，可以方便的更换不同直径的第二齿轮43，使得本装置满足不同的最小转动角度，而无需更换不同步距角的步进电机，进一步降低了成本。

如图2所示，第二齿轮轴44顶部具有凸台441，液体容腔2底部具有凹槽21，通过凸台441和凹槽21的配合，第二齿轮轴44和液体容腔2连接，第二齿轮轴22带动液体容腔2运动。

如图4、图7和图8所示，液体容腔2底部具有凸柱22（凸柱位于液体容腔2内），凸柱22上设有一对┘型槽221，接收板1的底部具有空心柱11，在空心柱11的内壁设有一对定位块111，通过定位块111插置固定于┘型槽221中，接收板1以可拆卸的方式安装在液体容腔2内。当然，接收板1以可拆卸的方式安装在液体容腔2内的方式还有很多种，在此不予赘述。

如图5和图7所示，为了方便将接收板1安装到液体容腔中，在接收板1上设有第一指示开口12，在液体容腔2的侧壁上设有第二指示开口23。进一步，还在接收板1上还是有方便夹取的凹口13。

当需要将接收板1放置到液体容腔2中时，通过手夹夹住凹口13，使得第一指示开口12与第二指示开口23对齐，将接收板1向下移动到┘型槽221最低位置并顺时针转动45度，即可把接收板1约束在液体容腔2内，避免液体容腔2转动的时候，由于离心力的作用，使得接收板1脱离液体容腔2。

如图6所示，在接收板1上设有用于接收金属液滴的凸沿14。避免液体容腔2在转动时，由于切向力的作用，使固化了的金属液滴脱离接收板1。

进一步，在冷却器3中设有制冷液通道31。通过压缩机、冷凝器、膨胀阀经由制冷液通道31进入冷却器3内的是低温低压液体，冷却器3与液体容腔2进行热交换，从而快速有效的对液体容腔2进行降温。

在使用本发明时，第一步：将接收板1固定在液体容腔2的底部，往液体容腔2中注入未结冰的水或者甘油；第二步，接通电源，启动驱动组件，驱动组件带动齿轮组件4转动，齿轮组件4带动液体容腔2在冷却器3内转动，液体容腔2带动接收板1转动，待液体容腔2内被扰动的液体稳定下来时（即使未结冰的水或者甘油相对于液体容腔2是静止时），向液体溶腔2进行喷射金属液滴；第三步：待喷射一定数量后，取出接收板1，晾干从液体容腔2内取出的接收板1上的金属液滴；第四步：关闭电源，排除液体容腔2内的液体，并清洗本装置。当需要获得较多的金属液滴时，可以多次重复步骤三，替换多个接收板1对金属液滴进行收集，以便能获得足够数量的金属液滴进行后续试验。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种金属液滴冷却装置，其特征在于：包括接收板、充满未结冰的水或者甘油的液体容腔、装有低温低压液体的冷却器、齿轮组件和驱动组件；接收板以可拆卸的方式安装在液体容腔内，液体容腔放置在与液体容腔进行热交换的冷却器内，齿轮组件连接液体容腔，驱动组件连接齿轮组件；驱动组件带动齿轮组件转动，齿轮组件带动液体容腔在冷却器内转动，液体容腔带动接收板转动。

2.根据权利要求1所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：驱动组件包括电机和单片机，电机连接单片机，单片机连接齿轮组件。

3.根据权利要求1所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：齿轮组件包括第一齿轮、第一齿轮轴、第二齿轮和第二齿轮轴，与驱动组件连接的第一齿轮轴连接第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合，第二齿轮连接第二齿轮轴；驱动组件带动第一齿轮轴运动，第一齿轮轴带动第一齿轮运动，第一齿轮带动第二齿轮运动，第二齿轮带动第二齿轮轴运动。

4.根据权利要求3所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：第二齿轮具有凸键，第二齿轮与第二齿轮轴通过凸键连接，第二齿轮带动第二齿轮轴转动。

5.根据权利要求3所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：第二齿轮轴顶部具有凸台，液体容腔底部具有凹槽，通过凸台和凹槽的配合，第二齿轮轴和液体容腔连接，第二齿轮轴带动液体容腔运动。

6.根据权利要求1所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：液体容腔底部具有凸柱，凸柱上设有一对┘型槽，接收板的底部具有空心柱，在空心柱的内壁设有一对定位块，通过定位块插置固定于┘型槽中，接收板以可拆卸的方式安装在液体容腔内。

7.根据权利要求1所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：接收板上设有第一指示开口，液体容腔的侧壁上设有第二指示开口。

8.根据权利要求1所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：在接收板上还是有方便夹取的凹口。

9.根据权利要求1所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：在接收板上设有用于接收金属液滴的凸沿。

10.根据权利要求1所述的一种金属液滴冷却装置，其特征在于：在冷却器中设有制冷液通道。