CN111097186B - 冷却结晶器 - Google Patents

Abstract

一种冷却结晶器，包括辊芯、辊套、进水管轴及出水管轴，所述辊套套接于所述辊芯外，所述辊芯内分别设有连通进水管轴的进水集水槽及连通出水管轴的出水集水槽，所述辊芯圆周面上开设有多条冷却水槽，所述冷却水槽一端连通于所述进水集水槽，另一端连通于所述出水集水槽，所述进水集水槽及所述出水集水槽均包括腔体及分流体，所述分流体设置于所述腔体内，所述腔体两侧分别向背离所述分流体的方向凸出。上述冷却结晶器具有冷却效果好并且冷却效率高的优点。

Description

冷却结晶器

技术领域

本发明涉及非晶态材料制造技术领域，尤其涉及一种冷却结晶器。

背景技术

非晶态材料是利用快速冷凝技术制备的一种新型的金属材料，其特殊的微观组织与结构使非晶合金力学、磁学、电化学等方面具有优异的性能。在非晶态材料的制造过程中，冷却结晶器的冷却效果直接决定了非晶态材料的质量和性能，是金属溶液冷却形成非晶态材料的关键。目前的冷却结晶器一般通过设置水槽并使用大流量冷却水的方式进行冷却，存在着冷却效果差及冷却效率低的问题，导致生产出来的非晶态材料存在缺陷。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种冷却效果好并且冷却效率高的冷却结晶器。

本发明的一实施方式提供一种冷却结晶器，包括辊芯、辊套、进水管轴及出水管轴，所述辊套套接于所述辊芯外，所述辊芯内分别设有连通进水管轴的进水集水槽及连通出水管轴的出水集水槽，所述辊芯圆周面上开设有多条冷却水槽，所述冷却水槽一端连通于所述进水集水槽，另一端连通于所述出水集水槽，所述进水集水槽及所述出水集水槽均包括腔体及分流体，所述分流体设置于所述腔体内，所述腔体两侧分别向背离所述分流体的方向凸出。

进一步的，所述辊芯包括相对设置的两个端面，所述进水集水槽靠近其中一所述端面并沿所述辊芯的径向设置，所述出水集水槽靠近另一所述端面并沿所述辊芯径向设置。

进一步的，所述分流体两侧分别朝向对应的腔体两侧凸出。

进一步的，所述分流体的一端抵接于所述辊套内壁，另一端延伸至所述腔体端部。

进一步的，所述辊芯圆周面上设有多个平行且相对于所述辊芯所在轴线倾斜设置的冷却水槽。

进一步的，所述冷却水槽包括第二分流体，所述第二分流体沿所述冷却水槽长度方向设置，所述第二分流体两端分别连接于所述进水集水槽及所述出水集水槽上对应的分流体靠近所述冷却水槽的端部，用以将所述冷却水槽分成两个通道。

进一步的，所述冷却结晶器还包括支撑辊，所述支撑辊设置于所述辊芯内并与所述辊芯同轴设置。

进一步的，所述支撑辊包括相对设置的两个第二端面，并分别在所述第二端面上沿轴向凹设有进水腔及出水腔，所述进水腔连通于所述进水管轴，所述出水腔连通于所述出水管轴。

进一步的，所述支撑辊内设有多条进水槽及出水槽，所述进水槽一端连通于所述进水腔，另一端连通于所述进水集水槽，所述出水槽一端连通于所述出水腔，另一端连通于所述出水集水槽。

进一步的，所述冷却结晶器还包括压盖，所述压盖分别夹持于辊芯及所述支撑辊相对的两侧，所述进水管轴及所述出水管轴分别穿过对应的所述压盖并伸入所述支撑辊内。

上述冷却结晶器中，由于所述分流体设置于所述腔体内，所述腔体两侧分别向背离所述分流体的方向凸出，减少冷却水的冲击，使冷却水充足均匀地流向所述冷却水槽，进而提高了冷却效率和冷却效果。

附图说明

图1为本发明一实施例中的冷却结晶器的主剖视图。

图2为本发明一实施例中的冷却结晶器的一侧剖视图。

图3为本发明一实施例中的进水集水槽的放大图。

图4为本发明一实施例中的冷却结晶器的另一侧剖视图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明实施例，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明实施例保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明实施例。

请一并参阅图1及图2，一种冷却结晶器100，用于冷却金属溶液形成非晶态材料，包括辊芯10、辊套20、支撑辊30、压盖40、进水管轴50及出水管轴60。所述辊套20套接于所述辊芯10外，所述辊芯10内设有所述支撑辊30，所述压盖40分别夹持于辊芯10及所述支撑辊30相对的两侧，所述进水管轴50及出水管轴60分别穿过对应的所述压盖40并伸入所述支撑辊30内。在一实施方式中，所述支撑辊30由铜材料制成。

请一并参阅图2，所述辊芯10内设有多条呈分散分布的进水集水槽11及出水集水槽12，具体的，所述辊芯10包括相对设置的第一端面13及第二端面14，所述进水集水槽11靠近所述第一端面13并沿所述辊芯10的径向设置。所述出水集水槽12靠近所述第二端面14并沿所述辊芯10径向设置。所述辊芯10包括外圆周面15及内圆周面16，所述外圆周面15上开设有多条冷却水槽151，每一个所述冷却水槽151一端连通于所述进水集水槽11，另一端连通于所述出水集水槽12，以使所述进水集水槽11的冷却水流向所述出水集水槽12。所述冷却水槽151的数量与所述进水集水槽11的数量相等。

请一并参阅图3，在一实施方式中，所述进水集水槽11包括腔体111及分流体113，所述分流体113设置于所述腔体111内，以分流从所述腔体111一端通入的冷却水。具体的，所述腔体111包括相对设置的第一侧面1111及第二侧面1112，以及开设于所述第一侧面1111及第二侧面1112两端的第一通道1113及第二通道1114。所述第一通道1113靠近所述外圆周面15，所述第二通道1114靠近所述内圆周面16。所述分流体113设置于所述第一侧面1111及第二侧面1112之间，所述分流体113的一端延伸至所述第一通道1113并抵接于所述辊套20内壁，另一端延伸至所述第二通道1114靠近所述腔体111的一端。

所述第一侧面1111及第二侧面1112都为弧形面或者弧线和直线结合面，具体的，所述第一侧面1111及第二侧面1112分别向背离所述分流体113的方向凸出。所述分流体113包括相对设置的第三侧面1131及第四侧面1132。所述第三侧面1131及所述第四侧面都为弧形面或者弧线和直线结合面，具体的，所述第三侧面1131及所述第四侧面1132分别朝向对应的第一侧面1111及第二侧面1112的方向凸出，并且所述分流体113延伸至所述第一通道1113的一端的厚度小于凹设于所述第二通道1114内一端的厚度。所述腔体111与所述分流体113构成了类似夹板的形状，以减少冷却水的冲击，使冷却水充足均匀流向所述冷却水槽151，进而提高了效率和冷却效果。

请一并参阅图4，在一实施方式中，所述出水集水槽12与所述进水集水槽11结构相同，可以理解的是，所述出水集水槽12包括腔体121及分流体123，所述腔体121包括第一侧面1211、第二侧面1212，第一通道1213及第二通道1214。所述分流体123包括相对设置的第三侧面1231及第四侧面1232。

所述冷却水槽151一端连通于所述进水集水槽11的所述第一通道1113，另一端连通于所述出水集水槽12的所述的第一通道1213。以使所述进水集水槽11的冷却水流向所述出水集水槽12。所述冷却水槽151包括第二分流体(未示出)，所述第二分流体沿所述冷却水槽151长度方向设置，所述第二分流体两端分别连接于所述分流体113及所述分流体123抵接的所述辊套20内壁的端部，以将所述冷却水槽151分成两个通道。在一实施方式中，每一个所述冷却水槽151自第一通道1113倾斜延伸并连通于所述第一通道1213，在所述外圆周面15上形成多个平行且相对于所述辊芯10所在轴线倾斜设置的冷却水槽151，呈类似斜齿轮状分布。与现有的通过提高冷却水流量的方式相比，所述冷却水槽151通过延长冷却通道长度，提高了冷却水的进出的温差，并且节约了冷却水的用量，进而提高了冷却效率和冷却效果。在其他实施方式中，所述冷却水槽151平行于所述辊芯10所在轴线设置，或者所述冷却水槽151呈曲线设置。

在一实施方式中，所述辊套20套接于所述外圆周面15外，以与所述冷却水槽151配合组成冷却通道，进而通入冷却水实施冷却降温。在其他实施方式中，所述冷却水槽151开设于所述辊套20内壁上，所述辊套20套接于所述外圆周面15上，所述冷却水槽151与所述外圆周面15配合组呈冷却通道。

所述支撑辊30抵接于所述内圆周面16，所述支撑辊30的轴线与所述辊芯10的轴线在同一直线上。所述支撑辊30包括相对设置的第三端面31及第四端面32，所述支撑辊30沿轴向在所述第三端面31上凹设有进水腔311，以连通所述进水管轴50。所述第四端面32上凹设有出水腔321，以连通所述出水管轴60。所述支撑辊30内设有多条呈分散分布的进水槽33及出水槽34，所述进水槽33一端连通于所述进水腔311，另一端连通于所述第二通道1114，以将所述进水腔311的冷却水导入所述进水集水槽11中。所述出水槽34一端连通于所述出水腔321，另一端连通于所述第二通道1214，以将所述出水集水槽12中的冷却水导入所述出水腔321中。

所述压盖40沿轴向设有通孔41，以分别动穿过所述进水管轴50及所述出水管轴60。所述压盖40压合在所述第一端面13及第三端面31所在平面上，另一所述压盖40压合在第二端面14及第四端面32所在平面上，以夹持所述辊芯10及所述支撑辊30。在一实施方式中，所述压盖40呈台阶柱状。

上述冷却结晶器100在使用时，冷却水从所述进水管轴50通入所述进水腔311中，并通过所述进水槽33通入所述进水集水槽11中，冷却水通过所述分流体113分流后进入所述腔体111中，并从所述第一通道1113分别通入所述冷却水槽151中的两个通道。所述冷却水槽151中的冷却水与所述辊套20配合冷却金属溶液形成非晶态材料。吸收了热量的冷却水再通过所述第一通道1213通入所述出水集水槽12中，冷却水通过所述分流体123分流后进入所述腔体121中，再通过出水槽34通入所述出水腔321中，最后通过出水管轴60导出。

上述冷却结晶器100中，由于所述第一侧面1111、所述第二侧面1112、所述第三侧面1131及所述第四侧面1132都为弧形面或者弧线和直线结合面，所述腔体111与所述分流体113构成了类似夹板的形状，减少冷却水的冲击，使冷却水通过充足均匀流向所述冷却水槽151。所述冷却水槽151倾斜设置于所述外圆周面15上，与现有的通过提高冷却水流量的方式相比，所述冷却水槽151通过延长冷却长度，提高了冷却水的进出的温差，并且节约了冷却水的用量，进而提高了冷却效率和冷却效果。

以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种冷却结晶器，包括辊芯、辊套、进水管轴及出水管轴，所述辊套套接于所述辊芯外，所述辊芯内分别设有连通进水管轴的进水集水槽及连通出水管轴的出水集水槽，所述辊芯的圆周面上开设有多条冷却水槽，所述冷却水槽一端连通于所述进水集水槽，另一端连通于所述出水集水槽，其特征在于：所述进水集水槽及所述出水集水槽均包括腔体及分流体，所述分流体设置于所述腔体内，所述腔体两侧分别向背离所述分流体的方向凸出，所述分流体两侧分别朝向对应的腔体两侧凸出，所述分流体的一端抵接于所述辊套内壁，另一端延伸至所述腔体端部，所述分流体延伸至所述辊套内壁的一端的厚度小于凹设于所述腔体内一端的厚度。

2.根据权利要求1所述的冷却结晶器，其特征在于：所述辊芯包括相对设置的两个端面，所述进水集水槽靠近其中一所述端面并沿所述辊芯的径向设置，所述出水集水槽靠近另一所述端面并沿所述辊芯径向设置。

3.根据权利要求1所述的冷却结晶器，其特征在于：所述辊芯圆周面上设有多个平行且相对于所述辊芯所在轴线倾斜设置的冷却水槽。

4.根据权利要求3所述的冷却结晶器，其特征在于：所述冷却水槽包括第二分流体，所述第二分流体沿所述冷却水槽长度方向设置，所述第二分流体两端分别连接于所述进水集水槽及所述出水集水槽上对应的分流体靠近所述冷却水槽的端部，用以将所述冷却水槽分成两个通道。

5.根据权利要求1所述的冷却结晶器，其特征在于：所述冷却结晶器还包括支撑辊，所述支撑辊设置于所述辊芯内并与所述辊芯同轴设置。

6.根据权利要求5所述的冷却结晶器，其特征在于：所述支撑辊包括相对设置的两个第二端面，并分别在所述第二端面上沿轴向凹设有进水腔及出水腔，所述进水腔连通于所述进水管轴，所述出水腔连通于所述出水管轴。

7.根据权利要求6所述的冷却结晶器，其特征在于：所述支撑辊内设有多条进水槽及出水槽，所述进水槽一端连通于所述进水腔，另一端连通于所述进水集水槽，所述出水槽一端连通于所述出水腔，另一端连通于所述出水集水槽。

8.根据权利要求7所述的冷却结晶器，其特征在于：所述冷却结晶器还包括压盖，所述压盖分别夹持于辊芯及所述支撑辊相对的两侧，所述进水管轴及所述出水管轴分别穿过对应的所述压盖并伸入所述支撑辊内。

Images