CN111074059A - 一种用于冷却处理的环流水池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于冷却处理的环流水池，包括处理池，处理池内设置环流组件，环流组件包括水泵和喷水装置，通过设置成环状的多个水泵，多个水泵的出水方向同时按顺时针或逆时针方向，控制水流方向，使整个处理池中的水形成均匀的环流，与此同时，在水池中部设置，喷水管和转动器，喷水管能够竖直向上喷水，转动器的旋转方向与水泵的出水方向相一致，使处理池中部的水流有效参与环流，促使处理池中各个区域的水流均匀分布，将金属环形件吊装到处理池内进行冷却，由于处理池中各个区域的水流均匀分布，使得金属环形件各部位冷速达到快速均匀，金属环形件的冷却应力小，力学性能具有较高的一致性，提高了金属环形件的成型质量。

Description

一种用于冷却处理的环流水池
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，特别是涉及一种用于冷却处理的环流水池。
背景技术
环形合金构件是航空航天等领域中的一种重要构件，常见的材料主要集中在高温合金，钛合金，以及铝合金，这类构件通常采用环轧技术成形，随后需要进行热处理以调整组织，改善性能。这类构件最典型的热处理方案为固溶+时效，其中以铝合金为例，在固溶温度加热保温后，冷却到室温，其冷却速率的快慢将决定其合金元素的过饱和度，只有得到较高的过饱和度，在随后的时效阶段，才能获得细小的析出强化相，环件才能得到优异的综合性能。因此，要求合金在固溶保温后，冷却到室温的速率足够快，以得到合金元素饱和度高的固溶态。
为了满足这一热处理要求，铝合金环件固溶加热保温后，将浸入水中来完成快速固溶冷却。常规固溶冷却水槽为大体积水体，其中水体在外加动力作用下作无规则的翻腾，以达到快速流动交换热量来满足冷却速率的要求。常规热处理构件形状并不均匀，在这种冷却介质无规则翻滚条件下，其不同区域冷却速率的差异也未明显体现。但是环形件是一种具有显著规则对称结构的构件，这种构件就要求在冷却过程中，各个部位冷速具有高度的一致性，如果一致性不够，则由于冷速差异的原因，会导致冷却速率不一样，这造成应力差异，较小的内应力会导致后续加工变形，如果内应力过大，则有可能直接导致环件变形。
因此，如何改变现有技术中，金属环形件固溶冷却过程中，各个部位冷却速率一致性不佳易造成应力差异的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于冷却处理的环流水池，以解决上述现有技术存在的问题，使金属环形件各部位冷速达到快速均匀，减小金属环形件的冷却应力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于冷却处理的环流水池，包括处理池，所述处理池能够容纳冷却水和待处理工件，所述处理池内设置环流组件，所述环流组件包括水泵和喷水装置，所述水泵的数量为多个，多个所述水泵呈环状设置，多个所述水泵的出水方向呈环状，所述喷水装置包括喷水管和转动器，所述喷水管的出口方向竖直向上，所述喷水管设置于多个所述水泵围成的环状结构的中心处，所述转动器包括转轴和桨叶，多个所述桨叶呈圆周状均布于所述转轴上，所述转轴能够带动所述桨叶转动，所述转轴的转动方向与呈环状设置的所述水泵的出水方向相一致，所述转轴与所述喷水管同轴设置，所述喷水管设置于所述转动器的顶部。
优选地，所述处理池为顶部开口的正方体状结构，多个所述水泵围成方环状。
优选地，所述水泵的数量为四个，四个所述水泵均布设置于所述处理池底部的四角，所述环流组件设置于所述处理池底部的中心处。
优选地，所述水泵的出水口的轴线平行于所述处理池的侧壁，且所述水泵的出水口朝向相邻的所述水泵设置。
优选地，所述处理池为顶部开口的圆柱状结构，多个所述水泵围成圆环状，所述环流组件设置于所述处理池的底部圆心处。
优选地，多个所述水泵呈圆周状均布，所述水泵设置于所述处理池的底部并靠近所述处理池的侧壁。
优选地，所述转动器与所述喷水管之间设置支架，所述支架的底部与所述喷水池的底壁可拆卸连接，所述喷水管设置于所述支架上，所述喷水管连接有抽水泵，所述抽水泵的进水口与所述处理池相连通，所述抽水泵的出水口与所述喷水管相连通。
优选地，所述喷水管的直径较所述抽水泵的出水口的直径小。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的用于冷却处理的环流水池，包括处理池，处理池能够容纳冷却水和待处理工件，处理池内设置环流组件，环流组件包括水泵和喷水装置，水泵的数量为多个，多个水泵呈环状设置，多个水泵的出水方向呈环状，喷水装置包括喷水管和转动器，喷水管的出口方向竖直向上，喷水管设置于多个水泵围成的环状结构的中心处，转动器包括转轴和桨叶，多个桨叶呈圆周状均布于转轴上，转轴能够带动桨叶转动，转轴的转动方向与呈环状设置的水泵的出水方向相一致，转轴与喷水管同轴设置，喷水管设置于转动器的顶部。本发明的用于冷却处理的环流水池，通过设置成环状的多个水泵，多个水泵的出水方向同时按顺时针或逆时针方向，控制水流方向，使整个处理池中的水形成均匀的环流，与此同时，在水池中部设置，喷水管和转动器，喷水管能够竖直向上喷水，转动器的旋转方向与水泵的出水方向相一致，使处理池中部的水流有效参与环流，促使处理池中各个区域的水流均匀分布，将金属环形件吊装到处理池内进行冷却，由于处理池中各个区域的水流均匀分布，使得金属环形件各部位冷速达到快速均匀，金属环形件的冷却应力小，力学性能具有较高的一致性，提高了金属环形件的成型质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的用于冷却处理的环流水池的主视方向示意图；
图2为本发明的用于冷却处理的环流水池的俯视方向示意图；
其中，1为处理池，2为水泵，3为转动器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种用于冷却处理的环流水池，以解决上述现有技术存在的问题，使金属环形件各部位冷速达到快速均匀，减小金属环形件的冷却应力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1-2，其中，图1为本发明的用于冷却处理的环流水池的主视方向示意图，图2为本发明的用于冷却处理的环流水池的俯视方向示意图。
本发明提供一种用于冷却处理的环流水池，包括处理池1，处理池1能够容纳冷却水和待处理工件，处理池1内设置环流组件，环流组件包括水泵2和喷水装置，水泵2的数量为多个，多个水泵2呈环状设置，多个水泵2的出水方向呈环状，喷水装置包括喷水管和转动器3，喷水管的出口方向竖直向上，喷水管设置于多个水泵2围成的环状结构的中心处，转动器3包括转轴和桨叶，多个桨叶呈圆周状均布于转轴上，转轴能够带动桨叶转动，转轴的转动方向与呈环状设置的水泵2的出水方向相一致，转轴与喷水管同轴设置，喷水管设置于转动器3的顶部。
本发明的用于冷却处理的环流水池，通过设置成环状的多个水泵2，多个水泵2的出水方向同时按顺时针或逆时针方向，控制水流方向，使整个处理池1中的水形成均匀的环流，与此同时，在水池中部设置，喷水管和转动器3，喷水管能够竖直向上喷水，转动器3的旋转方向与水泵2的出水方向相一致，使处理池1中部的水流有效参与环流，促使处理池1中各个区域的水流均匀分布，将金属环形件吊装到处理池1内进行冷却，由于处理池1中各个区域的水流均匀分布，使得金属环形件各部位冷速达到快速均匀，金属环形件的冷却应力小，力学性能具有较高的一致性，提高了金属环形件的成型质量。需要说明的是，较小尺寸的环形件冷却速率较快，本发明所针对的是较大规格的金属环形件，因此，将金属环形件放入处理池1时，环流组件位于金属环形件的内圈，不会造成干涉，以加强处理池1内水流分布均匀性。
在本具体实施方式中，处理池1为顶部开口的正方体状结构，多个水泵2围成方环状。为了进一步提高水泵2分布均匀性，水泵2的数量为四个，四个水泵2均布设置于处理池1底部的四角，环流组件设置于处理池1底部的中心处。
需要强调的是，水泵2的出水口的轴线平行于处理池1的侧壁，且水泵2的出水口朝向相邻的水泵2设置，避免出现水泵2的出水口朝向靠近水泵2的侧壁设置，引起水流乱流的现象。
在本发明的其他具体实施方式中，处理池1还可以是顶部开口的圆柱状结构，多个水泵2围成圆环状，环流组件设置于处理池1的底部圆心处，更具体地，多个水泵2呈圆周状均布，水泵2设置于处理池1的底部并靠近处理池1的侧壁，热处理时，将多个金属环形件摞起来，摞起来的金属环形件呈圆柱状，放入圆柱状的处理池1中，增强环流均匀性，提高冷却效率。
另外，转动器3与喷水管之间设置支架，支架的底部与喷水池的底壁可拆卸连接，便于维护清洁，喷水管设置于支架上，喷水管连接有抽水泵，抽水泵的进水口与处理池1相连通，抽水泵的出水口与喷水管相连通，转动器3设置于镂空的支架底部，支架镂空避免影响转动器3带动水流参与环流。
进一步地，喷水管的直径较抽水泵的出水口的直径小，增强水流喷射效果，提高水流均匀性。
本发明的用于冷却处理的环流水池，通过设置成环状的多个水泵2，多个水泵2的出水方向同时按顺时针或逆时针方向，控制水流方向，使整个处理池1中的水形成均匀的环流，与此同时，在水池中部设置，喷水管和转动器3，喷水管能够竖直向上喷水，转动器3的旋转方向与水泵2的出水方向相一致，使处理池1中部的水流有效参与环流，促使处理池1中各个区域的水流均匀分布，将金属环形件吊装到处理池1内进行冷却，由于处理池1中各个区域的水流均匀分布，使得金属环形件各部位冷速达到快速均匀，金属环形件的冷却应力小，力学性能具有较高的一致性，提高了金属环形件的成型质量。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于冷却处理的环流水池，其特征在于：包括处理池，所述处理池能够容纳冷却水和待处理工件，所述处理池内设置环流组件，所述环流组件包括水泵和喷水装置，所述水泵的数量为多个，多个所述水泵呈环状设置，多个所述水泵的出水方向呈环状，所述喷水装置包括喷水管和转动器，所述喷水管的出口方向竖直向上，所述喷水管设置于多个所述水泵围成的环状结构的中心处，所述转动器包括转轴和桨叶，多个所述桨叶呈圆周状均布于所述转轴上，所述转轴能够带动所述桨叶转动，所述转轴的转动方向与呈环状设置的所述水泵的出水方向相一致，所述转轴与所述喷水管同轴设置，所述喷水管设置于所述转动器的顶部。
2.根据权利要求1所述的用于冷却处理的环流水池，其特征在于：所述处理池为顶部开口的正方体状结构，多个所述水泵围成方环状。
3.根据权利要求2所述的用于冷却处理的环流水池，其特征在于：所述水泵的数量为四个，四个所述水泵均布设置于所述处理池底部的四角，所述环流组件设置于所述处理池底部的中心处。
4.根据权利要求3所述的用于冷却处理的环流水池，其特征在于：所述水泵的出水口的轴线平行于所述处理池的侧壁，且所述水泵的出水口朝向相邻的所述水泵设置。
5.根据权利要求1所述的用于冷却处理的环流水池，其特征在于：所述处理池为顶部开口的圆柱状结构，多个所述水泵围成圆环状，所述环流组件设置于所述处理池的底部圆心处。
6.根据权利要求5所述的用于冷却处理的环流水池，其特征在于：多个所述水泵呈圆周状均布，所述水泵设置于所述处理池的底部并靠近所述处理池的侧壁。
7.根据权利要求1所述的用于冷却处理的环流水池，其特征在于：所述转动器与所述喷水管之间设置支架，所述支架的底部与所述喷水池的底壁可拆卸连接，所述喷水管设置于所述支架上，所述喷水管连接有抽水泵，所述抽水泵的进水口与所述处理池相连通，所述抽水泵的出水口与所述喷水管相连通。
8.根据权利要求7所述的用于冷却处理的环流水池，其特征在于：所述喷水管的直径较所述抽水泵的出水口的直径小。
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