CN105537291B - 旋转式湍流管节能穿水冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式湍流管节能穿水冷却装置，在衬管支架管内腔依次装配有旋转速度为0.5～5.0rpm的主动衬管及数量大于1的从动衬管，主动衬管的外壁加工有传动齿轮。于衬管支架管前端外壁装有从动齿轮箱，装于从动齿轮箱内的从动齿轮箱旋转轴上有从动齿轮，从动齿轮同传动齿轮互为啮合。从动齿轮箱的顶端有互为相连的主动齿轮箱及主动齿轮箱前盖，装有同从动齿轮互为啮合的主动齿轮的主动齿轮旋转轴的两头位于或穿过主动齿轮箱和主动齿轮箱前盖的轴承中，主动齿轮旋转轴上的旋转轴Y型密封圈镶嵌在主动齿轮箱前盖中，轴端盖同主动齿轮前盖相连。此装置可实现主/从动衬管同步旋转及轧材的转动，提高装置使用寿命、热交换率及轧材成品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，尤其涉及一种用于工业与民用建筑上的螺纹钢筋在控轧过程中使螺纹钢筋冷却均匀及尽量 减少/降低表面磨损的旋转式湍流管节能穿水冷却装置。
背景技术
目前在螺纹钢筋轧制过程中经过最后一道孔型（即K1孔型）后还采用控冷技术对螺纹钢筋进行穿水冷却以提高强度（但增加了脆性），在螺纹钢筋穿水冷却时通常采用的工艺/装置是将它穿过一轧材过道或衬管让其冷却。在本发明之前有CN203678885U“组合型无蒸汽穿水冷却装置”及申请号为201510196208.X“穿水机构”。通用型结构是在轧材冷却过程中衬管内安装的多根湍流管其位置是固定不变的，不能根据需要进行旋转或转动，这样在螺纹钢筋穿水冷却过程中它的一面（即靠近湍流管的一面）总与湍流管的底面有接触或摩擦，经过一段使用时间后湍流管的底面被磨损，需停产检修更换；同时被穿水冷却的螺纹钢筋的接触面也不同程序被磨损，降低了质量。穿水设备因缩短了使用寿命，增加了维修量与生产成本，有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高湍流管使用寿命、螺纹钢筋冷却效果进而提高成品率及提高热交换率的旋转式湍流管节能穿水冷却装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述的一种旋转式湍流管节能穿水冷却装置包括主动齿轮旋转轴、轴端盖、旋转轴Y型密封圈、主动齿轮箱前盖、主动齿轮箱、从动齿轮箱、第一轴承和第二轴承、从动齿轮、主动衬管、从动衬管、衬管支架管、喷嘴座、轧材尾端管、轧材入口管、进水管、滚针、主动齿轮、从动齿轮旋转轴以及传动齿轮，与进水管连通的喷嘴座的一端同轧材入口管相连，喷嘴座的另一端同衬管支架管的前端相连。在衬管支架管的内腔靠近喷嘴座依次装配有主动衬管及数量大于1的从动衬管，主动衬管、从动衬管同衬管支架管之间装有均匀或非均匀布置且数量大于1的滚针，控制好主动齿轮旋转轴的转速，使主动衬管及数量大于1的从动衬管在衬管支架管内的旋转速度为0.5～5.0rpm。在靠近喷嘴座的衬管支架管前端的上侧壁安装有从动齿轮箱，其中间部位装有从动齿轮的从动齿轮旋转转轴的两头装于从动齿轮箱内壁的第一轴承中。在主动衬管的外壁上加工/装配有传动齿轮，从动齿轮同传动齿轮互为啮合。在从动齿轮箱的顶端安装有相互连接的主动齿轮箱及主动齿轮箱前盖，在主动齿轮箱及主动齿轮箱前盖相对称的内壁装有第二轴承，装有主动齿轮的主动齿轮旋转轴的两头位于第二轴承中，主动齿轮同从动齿轮互为啮合。装于穿过第二轴承及主动齿轮箱前盖的主动齿轮旋转轴上的旋转轴Y型密封圈镶嵌在主动齿轮箱前盖中，套装在主动齿轮旋转轴上的轴端盖由同主动齿轮箱前盖相连。
主动齿轮的直径大于或等于从动齿轮的直径，主动齿轮的直径等于或大于传动齿轮的直径。
采用如上述技术方案提供的一种旋转式湍流管节能穿水冷却装置与现有技术相比，技术效果在于：
①采用可调匀速旋转式湍流管，使被冷却的轧材（如螺纹钢筋）在冷却时不会发生对湍流管内壁的偏磨，提高了湍流管的使用寿命。
②利用湍流管的旋转加速轧材穿水冷却时表面蒸汽膜的破裂，使穿水冷却时产生的蒸汽能快速通过尾端管内管与尾端管外管之间的半圆孔排出，带走热量，可提高热交换率20%以上。
③采用可调匀速旋转式湍流管，使轧材在穿水冷却时产生的氧化铁皮不在穿水管内积聚而及时排出，提高湍流管使用效率，减少湍流管更换时间及降低维护成本。
④轧材穿水冷却时的冷却效果更加均匀，提高了轧材（螺纹钢筋）成品率。
附图说明
图1为本发明所述的一种旋转式湍流管节能穿水冷却装置的组装剖视示意图。
图2为图1的B处放大示意图。
图3为沿图1的A—A线剖视放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
如附图所示，本发明所述的一种旋转式湍流管节能穿水冷却装置包括主动齿轮旋转轴1、轴端盖2、旋转轴Y型密封圈3、主动齿轮箱前盖4、主动齿轮箱5、从动齿轮箱6、第一轴承7（亦可称为从动齿轮箱轴承7）、从动齿轮8、主动衬管9、从动衬管11、衬管支架管12、喷嘴座13、轧材尾端管14、轧材入口管15、进水管16、滚针17、主动齿轮18、从动齿轮旋转轴19、第二轴承20（亦可称为主动齿轮箱轴承20）、传动齿轮21（亦可称为传动齿轮环21），其中轧材尾端管14、轧材入口管15、进水管16为已有技术。与进水管16连通的喷嘴座13的一端同轧材入口管15相连并连通，而喷嘴座13的另一端同衬管支架管12的前端相连并连通，衬管尾端管14同衬管支架管12的末端相连并连通。
在衬管支架管12的内腔靠近喷嘴座13依次装配有主动衬管9及数量大于1的从动衬管11，主动衬管9和从动衬管11构成旋转式湍流管。主动衬管9同从动衬管11之间、各从动衬管11彼此间相互连接。（如图3）主动衬管9、从动衬管11同衬管支架管12之间装有数量大于1的滚针17，而且滚针17可以均匀或非均匀布置。从结构上主动衬管9和从动衬管11通过滚针17同衬管支架管12内壁构成轴承结构，使主动衬管9及数量大于1的从动衬管11在衬管支架管12内腔匀速又灵活转动。
（如图1、2）在靠近喷嘴座13的衬管支架管12前端的上侧壁安装有从动齿轮箱6（所述从动齿轮箱6最佳为方体形），在从动齿轮箱6相对称的两内壁装有第一轴承7及与之相配的轴承座，其中间部位装有从动齿轮8的从动齿轮旋转轴19的两头装于第一轴承7中。所述从动齿轮8同加工在主动衬管9外壁的传动齿轮21互为啮合，其中所述传动齿轮21也可以是安装在主动衬管9外壁上的齿轮环，制作时使从动齿轮8的模数同传动齿轮21的模数相等，但从动齿轮8的直径可小于主动衬管9上的传动齿轮21的直径。
在从动齿轮箱6的顶端安装有（形状相同）主动齿轮箱5及主动齿轮箱前盖4，主动齿轮箱5同主动齿轮箱前盖4互相连接（螺栓连接或焊接）。在主动齿轮箱5及主动齿轮箱前盖4相对称的内壁装有第二轴承20及与之相配的轴承座，装有主动齿轮18的主动齿轮旋转轴1的两头位于第二轴承20中，装于穿过第二轴承20及主动齿轮箱前盖4的主动齿轮旋转轴1上的旋转轴Y型密封圈3镶嵌在主动齿轮箱前盖4中并与主动齿轮旋转轴1形成密封结构，套装在主动齿轮旋转轴1的轴端盖2同主动齿轮箱前盖4相连（最佳为坚固螺钉连接或固连）。
装配时，主动齿轮18同从动齿轮8互为啮合，主动齿轮18的直径大于或等于从初齿轮8的直径，但主动齿轮18的直径等于或大于传动齿轮21的直径。当主动齿轮18转动时带动从动齿轮8转动，从动齿轮8的转动进而带动传动齿轮21转动。所述与主动齿轮18相固连的主动齿轮旋转轴1的转动可以是电机驱动或液压驱动，公知技术。当主动齿轮旋转轴1转动时，带动主动齿轮18、从动齿轮8及传动齿轮21同时转动，因为传动齿轮21是加工或另行装配在主动衬管9上的传动齿轮，所以主动衬管9的旋转可带动与之相连的数量大于1的从动衬管11同步旋转，形成旋转式湍流管形式。
当需控冷的轧材（通常指螺纹钢筋）从轧材入口管15进来后，同时开启进水管16让冷却水进入喷嘴座13，让主动齿轮旋转轴1旋转，同步带动主动衬管9及由多根从动衬 管11构成的湍流管旋转。根据生产现场要求（一般指一切二至一切五切分轧制工艺要求），控制好主动齿轮旋转轴1的转速，使主动衬管9及数量大于1的从动衬管11在衬管支架管12内腔做可调速的匀速旋转运动，其旋转速度控制在0.5～5.0rpm范围。由于主动衬管9及从动衬管11是匀速转动的，所以穿越于它们中心通孔的轧材亦可进行匀速旋转翻动，这样轧材冷却均匀，并且同主动衬管9及从动衬管11的内壁接触也是间歇式接触，避免集中式偏磨，延长了主动衬管9及各从动衬管11的使用寿命。
经穿水冷却后的轧材经轧材尾端管14出去后进入冷床进行收集、包装。
Claims (1)
1.旋转式湍流管节能穿水冷却装置，包括主动齿轮旋转轴（1）、轴端盖（2）、旋转轴Y型密封圈（3）、主动齿轮箱前盖（4）、主动齿轮箱（5）、从动齿轮箱（6）、第一轴承（7）和第二轴承（20）、从动齿轮（8）、主动衬管（9）、从动衬管（11）、衬管支架管（12）、喷嘴座（13）、轧材尾端管（14）、轧材入口管（15）、进水管（16）、滚针（17）、主动齿轮（18）、从动齿轮旋转轴（19）以及传动齿轮（21），与进水管（16）连通的喷嘴座（13）的一端同轧材入口管（15）相连，喷嘴座（13）的另一端同衬管支架管（12）的前端相连，其特征在于：在衬管支架管（12）的内腔靠近喷嘴座（13）依次装配有主动衬管（9）及数量大于1的从动衬管（11），主动衬管（9）、从动衬管（11）同衬管支架管（12）之间装有均匀或非均匀布置且数量大于1的滚针（17），控制好主动齿轮旋转轴（1）的转速，使主动衬管（9）及数量大于1的从动衬管（11）在衬管支架管（12）内的旋转速度为0.5～5.0rpm；在靠近喷嘴座（13）的衬管支架管（12）前端的上侧壁安装有从动齿轮箱（6），其中间部位装有从动齿轮（8）的从动齿轮旋转轴（19）的两头装于从动齿轮箱（6）内壁的第一轴承（7）中；在主动衬管（9）的外壁上加工/装配有传动齿轮（21），从动齿轮（8）同传动齿轮（21）互为啮合，主动齿轮（18）的直径大于或等于从动齿轮（8）的直径，主动齿轮（18）的直径等于或大于传动齿轮（21）的直径；
在从动齿轮箱（6）的顶端安装有相互连接的主动齿轮箱（5）及主动齿轮箱前盖（4），在主动齿轮箱（5）及主动齿轮箱前盖（4）相对称的内壁装有第二轴承（20），装有主动齿轮（18）的主动齿轮旋转轴（1）的两头位于第二轴承（20）中，主动齿轮（18）同从动齿轮（8）互为啮合；装于穿过第二轴承（20）及主动齿轮箱前盖（4）的主动齿轮旋转轴（1）上的旋转轴Y型密封圈（3）镶嵌在主动齿轮箱前盖（4）中，套装在主动齿轮旋转轴（1）上的轴端盖（2）同主动齿轮箱前盖（4）相连。
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