CN111014331B - 一种微通道铝扁管的冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微通道铝扁管的冷却方法，其包括依次进行的水冷步骤，压缩空气吹扫步骤，以及烘箱热风烘烤步骤。利用该冷却方法，可在将扁管冷却至室温的基础上，占用较少的时间和空间，消耗较少的能量，将扁管表面的水去除干净，并实现自动化作业。

Description

一种微通道铝扁管的冷却方法

技术领域

本发明涉及一种微通道铝扁管的冷却方法。

背景技术

微通道扁管挤压比较大，铝棒通过模具变形成扁管后温度很高，必须对扁管进行冷却。相比于水冷，风冷的能耗更高，冷却强度不足，所以行业内通常采用水冷方式。从冷却水箱出来的扁管必须在到达盘卷机前，将扁管表面的水去除干净，否则扁管会由于氧化导致产品报废，但是冷却水箱与盘卷机之间的距离有限，且扁管的出料速度较快，因此经常发生由于无法将扁管表面的水去除干净，而导致扁管报废的现象。

目前，由于在扁管生产过程中，一直采用水冷对扁管进行冷却，为了保证扁管表面水分的清除干净，需要在水冷工序后采用大量的热风对扁管进行烘干，由此导致扁管的生产费用偏高。

发明内容

本发明的目的在提供一种微通道铝扁管的冷却方法，利用该冷却方法，可在将扁管冷却至室温的基础上，占用较少的时间和空间，消耗较少的能量，将扁管表面的水去除干净，并实现自动化作业，在本申请中，扁管即为微通道铝扁管。本发明的具体的技术方案为：

一种微通道铝扁管的冷却方法，其包括依次进行的水冷步骤，压缩空气吹扫步骤，以及烘箱热风烘烤步骤。

其中，水冷步骤采用冷却装置进行，该冷却装置包括一冷却水箱和用于向该冷却水箱内泵入水的水泵；在该水冷步骤中，扁管通过冷却水箱，且部分扁管位于冷却水箱内；当该水泵运行时，冷却水箱内中的水位超过扁管，使扁管浸渍在水中；当该水泵停止时，冷却水箱中的水位低于扁管，使扁管与水无接触；水泵的开启和关闭与扁管的移动速度相关联。

压缩空气吹扫步骤具体为：扁管通过冷却水箱后以与水平面成20°角爬升，在扁管爬升路线的上下两侧均设置有压缩空气喷嘴，该压缩空气喷嘴用于朝扁管喷射压缩空气，压缩空气喷嘴的喷射方向朝向扁管移动的上游方向，且压缩空气喷嘴的喷射方向与扁管的长度方向之间成30°角；

压缩空气的开启和关闭由控制阀控制，当该控制阀开启时，压缩空气喷嘴向扁管喷射压缩空气，当该控制阀关闭时，压缩空气喷嘴停止向扁管喷射压缩空气；该控制阀的开启和关闭与扁管的移动速度相关联。

烘箱热风烘烤步骤具体为，通过风机对烘箱内的热风进行循环，扁管经过烘箱，当该风机运转时，进行热风循环，当该风机停止时，停止热风循环，该风机的运转和停止与扁管的移动速度相关联。

在本申请中，根据扁管的不同移动速度，对水泵的启闭、压缩空气的启闭以及热风循环的启闭进行控制，当扁管在较低速度下移动时，扁管能够依靠自然环境进行降温，并降低到设定温度以下，此时，关闭水泵、压缩空气的喷射以及热风的循环。当扁管在较高速度下移动时，再开启水泵、压缩空气的喷射以及热风的循环。有效地利用自然环境，以节约相应的能源。由于在水冷步骤后，增设了压缩空气吹扫步骤，利用压缩空气对扁管表面的水分进行吹扫，以将扁管表面的大部分水分脱离扁管，然后再进入到烘箱内进行烘干，由此可有效地降低扁管的移动距离，并降低烘箱的电力消耗。

为对冷却过程实现自动控制，采用控制系统对扁管的移动速度、水泵的启闭、压缩空气的启闭、以及风机的启闭进行控制；该控制系统包括中央处理单元和与该中央处理单元连接的速度检测仪、水泵控制单元、压缩空气控制单元以及风机控制单元，其中：

中央处理单元，用于接收速度检测仪所发出的检测值，并与设定检测值进行比较，根据比较结果发出控制指令，协调水泵控制单元、压缩空气控制单元以及风机控制单元的工作；

速度检测仪，用于检测扁管的移动速度，并将该移动速度的检测值发送到中央控制单元；

水泵控制单元，接受中央处理单元的控制，并对水泵的启闭进行控制；

压缩空气控制单元，接受中央处理单元的控制，并对压缩空气的控制阀进行控制；

风机控制单元，接受中央处理单元的控制，并对风机的启闭进行控制。优选地，移动速度的设定检测值为3m/min。

当移动速度的检测值≥设定检测值时，中央处理单元向水泵控制单元发出水泵启动命令，向压缩空气控制单元发出压缩空气启动命令，向风机控制单元发出风机空气启动命令，该水泵控制单元启动水泵，压缩空气控制单元开启压缩空气的控制阀，风机控制单元启动风机；

当移动速度的检测值＜设定检测值时，中央处理单元向水泵控制单元发出水泵关闭命令，向压缩空气控制单元发出压缩空气关闭命令，向风机控制单元发出风机空气关闭命令，该水泵控制单元关闭水泵，压缩空气控制单元关闭压缩空气的控制阀，风机控制单元关闭风机。

利用本申请，可以实现扁管冷却作业自动化，避免扁管表面残留水渍导致扁管氧化，且能耗较低。

附图说明：

图1为本发明的一实施例的示意图。

图2为图1中A部分的放大图。

图3为冷却装置的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，一种微通道铝扁管的冷却方法，包括依次进行的水冷步骤，压缩空气吹扫步骤，以及烘箱热风烘烤步骤。

具体在本实施例中，铝棒在经过挤压机100的挤出后，变形成为扁管600，然后扁管首先经过冷却装置200的冷却水箱220，扁管出冷却水箱220后以水平面成20°夹角爬升，并经过压缩空气吹扫装置300，然后经过烘箱400后被卷绕在盘卷机500上，形成为卷料。

在挤压机100上设置有一PLC控制板110，利用该PLC控制板110作为本实施例中的控制系统中的中央处理单元。

请参阅图3，本实施例中，冷却装置200包括上述冷却水箱220和位于该冷却水箱220下方的循环水箱240，在冷却水箱220的侧壁221上开设有溢流口226，在该溢流口226上安装有溢流管224，该溢流管224连接到循环水箱240内，水泵230的进口连通循环水箱，水泵230的出口连通冷却水箱220。在冷却水箱220的相对的两侧壁上分别开设有一进管孔222和一出管孔223，扁管600依次穿过进管孔222和出管孔223，使部分扁管位于冷却水箱内，即扁管穿过冷却水箱，且部分扁管位于冷却水箱内。其中溢流口226的高度低于进管孔222和出管孔223的高度，且进管孔222和出管孔222位于同一高度。

由于当冷却水箱中的水位超过扁管时，冷却水箱中的水也也会从进管孔222和出管孔223向外溢出，因此在本实施例中，循环水箱240的长度和宽度均大于冷却水箱220的长度和宽度，且沿竖直方向观察，冷却水箱220位于循环水箱240内，以使从进管孔222和出管孔223溢出的水进入到循环水箱240内。

在启动水泵230后，向冷却水箱内泵入水，当水位超过溢流口226时，开设向外溢流，水位继续上升，知道超过扁管600的顶部，使扁管浸渍在水中，此时，冷却水箱220内的水经进管孔222、出管孔223和溢流口226向外溢出，保证水泵的出水能够使冷却水箱内水位保持在扁管以上，对扁管进行冷却。当停止水泵后，冷却水箱内的水位逐渐降低，直到与溢流口226的最低点等高，此时，冷却水箱内的水位已低于扁管，使扁管与水无接触。

可以理解在其它实施例中，可以取消溢流管224，而利用进管孔222和出管孔223来进行溢流，例如，可以将进管孔222的孔底向下扩展，延长进管孔在高度方向的尺寸，利用该进管孔222来将冷却水箱内的水位降低到低于扁管。或者将出管孔223的孔底向下扩展，延长进管孔在高度方向的尺寸，利用该出管孔223来将冷却水箱内的水位降低到低于扁管。当然，也可以同时将进管孔222和出管孔223的孔底向下扩展，以延长进管孔222和出管孔223在高度方向上的尺寸。

在水泵的电源上设置有第一继电器210，该第一继电器210作为水泵控制单元、并与该PLC控制板110电连接，且受该PLC控制板110的控制。

请同时参阅图1和图2，压缩空气吹扫装置包括连接到空压机上的空压管350和安装在该空压管350上的压缩空气喷嘴320，该压缩空气喷嘴320设置在扁管爬升路线的上下两侧，且压缩空气喷嘴用于朝扁管喷射压缩空气，压缩空气喷嘴的喷射方向朝向扁管移动的上游方向，且压缩空气喷嘴的喷射方向与扁管的长度方向之间成30°角。

在图2中，在扁管爬升路线的上下两侧分别示例性地各显示了一个压缩空气喷嘴320，其中位于扁管爬升路线的上侧压缩空气喷嘴为第一喷嘴321，位于扁管爬升路线的下侧压缩空气喷嘴为第二喷嘴326，箭头329表示扁管的移动方向，第一喷嘴321与第二喷嘴326的喷射方向均朝向扁管移动的上游方向。

其中第一箭头322的指向为第一喷嘴321的喷射方向，第一喷嘴321的喷射方向与扁管的长度方向之间成夹角α为30°。第二箭头327的指向为第二喷嘴326的喷射方向，第二喷嘴326的喷射方向与扁管的长度方向之间成夹角β为30°。

在该空压管350上设置有控制阀310，用于对压缩空气开启或关闭，本实施例中，该控制阀310为电磁阀，将该电磁阀作为压缩空气控制单元，并将该电磁阀的控制端连接到PLC控制板110，使该电磁阀受PLC控制板110的控制。

烘箱400设置有用于对热风进行循环的风机，该风机的驱动电机的电源上安装有第二继电器410，该第二继电器410作为风机控制单元并与该PLC控制板110电连接，并受该PLC控制板110的控制。

在盘卷机500上设置有速度检测仪510，在本实施例中，该速度检测仪510为速度编码器，该速度编码器对扁管的移动速度进行检测，该速度编码器作为速度检测仪与PLC控制板电连接，并受PLC控制板的控制。

在扁管600依次经过冷却水箱220、压缩空气吹扫装置300和烘箱400的过程中，依次进行水冷步骤，压缩空气吹扫步骤，以及烘箱热风烘烤步骤，然后被卷绕在盘卷机500上。

本实施例中，将水泵的开启和关闭、控制阀的开启和关闭以及风机的运转和停止均与扁管的移动速度相关联。具体为在PLC控制板中设置一个扁管移动速度的设定检测值，LC控制板将速度检测仪所发出的检测值与该设定检测值进行比较，根据比较结果发出控制指令，协调水泵控制单元、压缩空气控制单元以及风机控制单元的工作。

在本实施例中，该设定检测值为3m/min。当扁管的移动速度≥3m/min时，同时启动水泵和风机，并开启控制阀，使冷却水箱中的水位超过扁管，使扁管浸渍在水中；以及使压缩空气由压缩空气喷嘴喷向扁管，风机对烘箱对的热风进行循环。

当扁管的移动速度＜3m/min时，同时关闭水泵和风机，并关闭控制阀，使冷却水箱中的水位回落，并低于扁管，使扁管与水无接触；停止向扁管喷射压缩空气，风机停止对烘箱的热风进行循环。

利用本申请，可以实现扁管冷却作业自动化，避免扁管表面残留水渍导致扁管氧化，且能耗较低。

Claims (6)

1.一种微通道铝扁管的冷却方法，其特征在于：

包括依次进行的水冷步骤，压缩空气吹扫步骤，以及烘箱热风烘烤步骤；

水冷步骤采用冷却装置进行，该冷却装置包括一冷却水箱和用于向该冷却水箱内泵入水的水泵；

在该水冷步骤中，扁管通过冷却水箱，且部分扁管位于冷却水箱内；

当该水泵运行时，冷却水箱内中的水位超过扁管，使扁管浸渍在水中；当该水泵停止时，冷却水箱中的水位低于扁管，使扁管与水无接触；

水泵的开启和关闭与扁管的移动速度相关联；当扁管在低速下移动时，关闭水泵，扁管采用自然降温，当扁管在高速下移动时，开启水泵，对扁管进行水冷；

冷却装置包括冷却水箱和位于该冷却水箱下方的循环水箱，在冷却水箱的侧壁上开设有溢流口，在该溢流口上安装有溢流管，该溢流管连接到循环水箱内，水泵的进口连通循环水箱，水泵的出口连通冷却水箱；在冷却水箱的相对的两侧壁上分别开设有一进管孔和一出管孔，扁管依次穿过进管孔和出管孔，使部分扁管位于冷却水箱内，即扁管穿过冷却水箱，且部分扁管位于冷却水箱内；其中溢流口的高度低于进管孔和出管孔的高度，且进管孔和出管孔位于同一高度。

2.根据权利要求1所述的微通道铝扁管的冷却方法，其特征在于，

压缩空气吹扫步骤具体为：扁管通过冷却水箱后以与水平面成20°角爬升，在扁管爬升路线的上下两侧均设置有压缩空气喷嘴，该压缩空气喷嘴用于朝扁管喷射压缩空气，压缩空气喷嘴的喷射方向朝向扁管移动的上游方向，且压缩空气喷嘴的喷射方向与扁管的长度方向之间成30°角；

压缩空气的开启和关闭由控制阀控制，当该控制阀开启时，压缩空气喷嘴向扁管喷射压缩空气，当该控制阀关闭时，压缩空气喷嘴停止向扁管喷射压缩空气；

该控制阀的开启和关闭与扁管的移动速度相关联。

3.根据权利要求2所述的微通道铝扁管的冷却方法，其特征在于，

烘箱热风烘烤步骤具体为，通过风机对烘箱内的热风进行循环，扁管经过烘箱，当该风机运转时，进行热风循环，当该风机停止时，停止热风循环，该风机的运转和停止与扁管的移动速度相关联。

4.根据权利要求3所述的微通道铝扁管的冷却方法，其特征在于，

采用控制系统对扁管的移动速度、水泵的启闭、压缩空气的启闭、以及风机的启闭进行控制；该控制系统包括中央处理单元和与该中央处理单元连接的速度检测仪、水泵控制单元、压缩空气控制单元以及风机控制单元，其中：

中央处理单元，用于接收速度检测仪所发出的检测值，并与设定检测值进行比较，根据比较结果发出控制指令，协调水泵控制单元、压缩空气控制单元以及风机控制单元的工作；

速度检测仪，用于检测扁管的移动速度，并将该移动速度的检测值发送到中央控制单元；

水泵控制单元，接受中央处理单元的控制，并对水泵的启闭进行控制；

压缩空气控制单元，接受中央处理单元的控制，并对压缩空气的控制阀进行控制；

风机控制单元，接受中央处理单元的控制，并对风机的启闭进行控制。

5.根据权利要求4所述的微通道铝扁管的冷却方法，其特征在于，

当移动速度的检测值≥设定检测值时，中央处理单元向水泵控制单元发出水泵启动命令，向压缩空气控制单元发出压缩空气启动命令，向风机控制单元发出风机空气启动命令，该水泵控制单元启动水泵，压缩空气控制单元开启压缩空气的控制阀，风机控制单元启动风机；

当移动速度的检测值＜设定检测值时，中央处理单元向水泵控制单元发出水泵关闭命令，向压缩空气控制单元发出压缩空气关闭命令，向风机控制单元发出风机空气关闭命令，该水泵控制单元关闭水泵，压缩空气控制单元关闭压缩空气的控制阀，风机控制单元关闭风机。

6.根据权利要求4所述的微通道铝扁管的冷却方法，其特征在于，移动速度的设定检测值为3m/min。

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