CN109230995A - 智能钢卷夹具冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能钢卷夹具冷却系统,该系统通过采用气泵将外界空气加压引入半导体制冷系统内部进行冷却,然后再将冷却后的空气引入需要冷却的传感器位置,实现了传感器的冷却。同时,设置在两侧立臂处的摆动架避免了钢卷与立臂直接接触,而设置在立臂四周的耐高温隔热材料又进一步降低了传递到立臂内部处的热量,最终降低了热钢卷对传感器的热辐射,满足了钢卷夹具长期在热轧库区环境下工作的要求。总的来说,该冷却系统结构简单,可靠性高,缩短了管线布设长度,降低了投资成本,可直接对现有设备进行改进,适于推广使用。

Description

智能钢卷夹具冷却系统
技术领域
本发明属于无人化智能行车技术领域,具体涉及一种智能钢卷夹具冷却系统。
背景技术
随着社会的进步和发展,现代化的控制技术越来越融入到现代化的生产技术之中,无人化智能行车由于其高效、安全、经济等诸多优势,已经得到广泛应用。相应的,为保障无人化智能行车的安全、可靠、稳定运行,智能行车的运维保障也尤为重要。
目前,国内冷轧卷库、集装箱码头等常温工作环境下的库房调度已有大量应用,效果显著。但由于热轧卷库,工作环境恶劣,库房内的长期处于高温工作环境,使得大量可以在常温下工作的检测装置、传感器等无法适应热轧卷工况。而市场却更为迫切希望能够引入热轧卷库的无人智能吊车系统,将操作人员从恶劣环境中解放出来。
而为了实现吊车的无人智能控制,需要引入大量各种类型的传感器元件,进行各种信号检测与环境识别,其中钢卷夹具由于和高温钢卷直接接触,工作环境最为恶劣,而为了实现无人化,又必须在钢卷夹具的上布置传感器进行信号检测和识别。
目前,冷却的主要方式包括:风冷、水冷和风水混合冷却。但是钢卷夹具安装在行车上,需要随着行车在数百米范围内进行移动,同时还要在10余米的高度范围内移动;因此,是无法从外部移入气源或者水源的,要么就是在行车本体上增加一套冷却循环系统,并通过数十米长管线将冷却空气传送到夹具上,投资成本很大,同时行车本体空间非常有限,也给行车的冷却循环系统安装带了极大困扰。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种智能钢卷夹具冷却装置,既可以满足钢卷夹具长期在热轧库区工作环境下工作,又能减少安装空间,降低成本。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能钢卷夹具冷却系统,包括制冷装置以及耐高温保温软管,还包括气泵与摆动架;制冷装置主要由保温箱、制冷模块以及铜管线圈组成,其中制冷模块包括散热模板、半导体制冷片、发热端散热片以及散热风扇;散热模板与半导体制冷片的制冷端相连且两者间涂满导热胶,半导体制冷片设置在保温箱上且其制冷端与散热模板均位于保温箱内部,发热端散热片设置在半导体制冷片的散热端处且与散热风扇一起安装在保温箱外部;保温箱上设有进气管接头与出气管接头,铜管线圈缠绕在散热模板上,进气管接头内侧与铜管线圈的进口端相连,外侧与气泵相连接,出气管接头内侧与铜管线圈的出口端相连,外侧与耐高温保温软管相连接;摆动架有两组,均通过连杆对应设置在钢卷夹具的立臂内侧。
进一步,还包括保护罩,保护罩上设有耐高温格兰头及软管接头Ⅰ,传感器设置在保护罩内腔中并与耐高温格兰头电连接,耐高温保温软管的出口端与软管接头Ⅰ相连。
进一步,还包括软管接头Ⅱ,软管接头Ⅱ设置在钢卷夹具上,与保温箱的出气管接头相接的耐高温保温软管通过软管接头Ⅱ后再与软管接头Ⅰ相连接。
进一步,还包括设置在钢卷夹具立臂四周外侧的耐高温隔热材料,耐高温隔热材料外设有对其进行密封的盖板。
进一步,耐高温隔热材料为硅酸铝保温材料。
进一步,气泵安装在保温箱上。
进一步,保温箱上的进气管接头通过PU软管与气泵的出气口端相连接。
进一步,保温箱内部设有保温隔热材料。
进一步,制冷模块有多组,铜管线圈串联在多组散热模板上。
本发明的有益效果在于:该系统通过采用气泵将外界空气加压引入半导体制冷系统内部进行冷却,然后再将冷却后的空气引入需要冷却的传感器位置,实现了传感器的冷却。同时,设置在两侧立臂处的摆动架避免了钢卷与立臂直接接触,而设置在立臂四周的耐高温隔热材料又进一步降低了传递到立臂内部处的热量,最终降低了热钢卷对传感器的热辐射,满足了钢卷夹具长期在热轧库区环境下工作的要求。总的来说,该冷却系统结构简单,可靠性高,缩短了管线布设长度,降低了投资成本,可直接对现有设备进行改进,适于推广使用。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:
图1为本发明的系统结构示意图;
图2为制冷装置结构示意图;
图3为制冷模块结构示意图;
图4为保护罩结构示意图;
其中:制冷装置—1、耐高温保温软管—2、气泵—3、摆动架—4、连杆—5、钢卷夹具—6、保护罩—7、耐高温格兰头—8、软管接头Ⅰ—9、传感器—10、软管接头Ⅱ—11、耐高温隔热材料—12、PU软管—13、立臂—601、排气口—701;
制冷装置中:保温箱—101、制冷模块—102、铜管线圈—103、进气管接头—104、出气管接头—105
制冷模块中:散热模板—1021、半导体制冷片—1022、发热端散热片—1023、散热风扇—1024。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示,本发明中的智能钢卷夹具冷却系统,包括制冷装置1以及耐高温保温软管2,还包括气泵3与摆动架4;制冷装置1主要由保温箱101、制冷模块102以及铜管线圈103组成,其中制冷模块102包括散热模板1021、半导体制冷片1022、发热端散热片1023以及散热风扇1024;散热模板1021与半导体制冷片1022的制冷端相连且两者间涂满导热胶,半导体制冷片1022设置在保温箱上101且其制冷端与散热模板1021均位于保温箱内部101,发热端散热片1023设置在半导体制冷片1022的散热端处且与散热风扇1024一起安装在保温箱101外部;保温箱101上设有进气管接头104与出气管接头105,铜管线圈103缠绕在散热模板1021上,进气管接头104内侧(位于保温箱内部一端)与铜管线圈103的进口端相连,外侧(位于保温箱外部一端)与气泵3相连接,出气管接头105内侧(位于保温箱内部一端)与铜管线圈103的出口端相连,外侧(位于保温箱外部一端)与耐高温保温软管2相连接;摆动架4有两组,均通过连杆5对应设置在钢卷夹具6的立臂601内侧。
具体的,气泵3将外部空气加压,送入制冷装置1内部进行冷却。制冷装置1为半导体制冷系统,其中的半导体制冷片1022将通过气泵3充入进保温箱101内的空气进行冷却,并使保温箱101内部热量转移到保温箱外部,实现降温功能;而铜管线圈103直接缠绕在散热模板1021上,一方面可将热量传递到外部,另一方面,还能起到延长空气冷却时间的效果;保温箱外部的散热风扇1024可加速空气循环,从而快速带走发热端散热片1023处的热量。
该系统中特别选用了耐高温保温软管2,可用于将冷却后的空气传递给待冷却的传感器,其在输送冷却空气的同时还能对管道内部的冷却空气进行保温,防止其温度升高。
该系统中还特别增设了摆动架4,其通过连杆5铰接在两立臂601的内侧面,用于与高温钢卷直接接触,以减少传递给立臂内部的热量。
该冷却系统将制冷装置1及气泵3直接设置在钢卷夹具6上,通过气泵3将外界空气加压引入制冷装置1内部进行冷却,然后再将冷却后的空气引入需要冷却的传感器位置实现传感器的冷却;由于钢卷夹具6上直接安装有制冷装置1,故无需从外部移入气源或者水源,而制冷装置1与待冷却传感器的近距离布置,也缩短了管线布设长度,降低了投资成本。同时,为了降低热钢卷对传感器的热辐射,该冷却系统在钢卷夹具6的两侧立臂处设置了摆动架4,摆动架4避免了钢卷直接与立臂接触,从而降低了钢卷传递到立臂601内部的热量,使钢卷夹具满足长期在热轧库区环境下工作的要求。
作为上述方案的进一步改进,还包括封闭式的保护罩7,保护罩7上设有耐高温格兰头8及软管接头Ⅰ9,底部还设有排气口701,传感器10设置在保护罩7内腔中并与耐高温格兰头8电连接,耐高温保温软管2的出口端与软管接头Ⅰ9相连。此处的保护罩用于安装传感器10,可进一步隔绝立臂601内部的热量传递给传感器10,而耐高温保温软管2通过软管接头Ⅰ9与保护罩7内腔相连,可在较小空间内对传感器进行高效冷却。
作为上述方案的进一步改进,还包括软管接头Ⅱ11,软管接头Ⅱ11设置在钢卷夹具6上,与保温箱101的出气管接头105相接的耐高温保温软管2通过软管接头Ⅱ11后再与软管接头Ⅰ9相连接。这样,不仅可缩短单段耐高温保温软管2的长度,还有利于提高制冷装置1在钢卷夹具上布置的灵活性。
作为上述方案的进一步改进,还包括设置在钢卷夹具6立臂601四周外侧的耐高温隔热材料12,耐高温隔热材料12外设有对其进行密封的盖板,进一步隔绝热量传递到立臂601内部。此处的耐高温隔热材料可为硅酸铝保温材料。
本实施例中的气泵3直接安装在保温箱101上,有利于减少安装空间。
本实施例中保温箱101上的进气管接头104通过PU软管13与气泵3的出气口端相连接。PU软管13与气泵3相连,用于输送空气。
本实施例中保温箱101内部设有保温隔热材料,用于隔绝外部热量传导到箱体内部,同时也为制冷模块102和气泵3提供支撑。
本实施例中的制冷模块102有2~3组,铜管线圈103串联在多组散热模板1021上。
该冷却系统的工作流程为:气泵3将外界空气进行加压,充入保温箱内实现空气的冷却,然后通过耐高温保温软管2将冷却后的空气引入保护罩内部,实现对传感器的实时冷却。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种智能钢卷夹具冷却系统,包括制冷装置以及耐高温保温软管,其特征在于:还包括气泵与摆动架;制冷装置主要由保温箱、制冷模块以及铜管线圈组成,其中制冷模块包括散热模板、半导体制冷片、发热端散热片以及散热风扇;散热模板与半导体制冷片的制冷端相连且两者间涂满导热胶,半导体制冷片设置在保温箱上且其制冷端与散热模板均位于保温箱内部,发热端散热片设置在半导体制冷片的散热端处且与散热风扇一起安装在保温箱外部;保温箱上设有进气管接头与出气管接头,铜管线圈缠绕在散热模板上,进气管接头内侧与铜管线圈的进口端相连,外侧与气泵相连接,出气管接头内侧与铜管线圈的出口端相连,外侧与耐高温保温软管相连接;摆动架有两组,均通过连杆对应设置在钢卷夹具的立臂内侧。
2.根据权利要求1所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:还包括保护罩,保护罩上设有耐高温格兰头及软管接头Ⅰ,传感器设置在保护罩内腔中并与耐高温格兰头电连接,耐高温保温软管的出口端与软管接头Ⅰ相连。
3.根据权利要求2所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:还包括软管接头Ⅱ,软管接头Ⅱ设置在钢卷夹具上,与保温箱的出气管接头相接的耐高温保温软管通过软管接头Ⅱ后再与软管接头Ⅰ相连接。
4.根据权利要求1所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:还包括设置在钢卷夹具立臂四周外侧的耐高温隔热材料,耐高温隔热材料外设有对其进行密封的盖板。
5.根据权利要求4所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:耐高温隔热材料为硅酸铝保温材料。
6.根据权利要求1所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:气泵安装在保温箱上。
7.根据权利要求1所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:保温箱上的进气管接头通过PU软管与气泵的出气口端相连接。
8.根据权利要求1所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:保温箱内部设有保温隔热材料。
9.根据权利要求1~8任一所述的智能钢卷夹具冷却系统,其特征在于:制冷模块有多组,铜管线圈串联在多组散热模板上。
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