CN112676361A - 一种水雾冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水雾冷却装置，包括：包括冷却输送辊道和冷却装置，冷却输送辊道的冷却输送中心线与管材和/或棒材的轴线重合，管材和/或棒材沿冷却输送中心线移动，冷却输送辊道由多个沿冷却输送中心线依次排列的输送辊形成；输送辊呈对锥形，每个输送辊的转动轴线与冷却输送中心线均即不平行也不垂直；冷却装置包括若干喷嘴，若干喷嘴沿管材和/或棒材的周向和长度方向布置，喷嘴的喷水口朝向管材或棒材。本发明提出的水雾冷却装置，提高了金属圆棒材或圆管材的冷却的均匀性，保证金属管材/圆棒组织性能的均匀性，并减轻其弯曲，避免明显弯曲导致的卡阻。

Description

一种水雾冷却装置

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种水雾冷却装置。

背景技术

很多金属圆棒材或圆管材，为了实现组织或性能等方面的要求，需要在轧制后进行控制冷却。在金属圆棒材或圆管材的纵向输送过程中，进行喷水/雾冷却，由于金属圆棒材或圆管材存在冷却不均匀，影响产品的组织和性能的一致性，造成金属圆棒材或圆管材发生弯曲变形，影响产品外观尺寸精度，甚至会导致金属圆棒材或圆管材由于明显弯曲卡在冷却装置中。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种水雾冷却装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种水雾冷却装置，包括冷却输送辊道和冷却装置，冷却输送辊道的冷却输送中心线与管材和/或棒材的轴线重合，管材和/或棒材沿冷却输送中心线移动，冷却输送辊道由多个沿冷却输送中心线依次排列的输送辊形成；输送辊呈对锥形，每个输送辊的转动轴线与冷却输送中心线均即不平行也不垂直；冷却装置包括若干喷嘴，若干喷嘴沿管材和/或棒材的周向和长度方向布置，喷嘴的喷水口朝向管材或棒材。

进一步地，水雾冷却装置，还包括：直通输送辊道，与冷却输送辊道平行设置；升降挡板，设于直通输送辊道上，用于挡止管材或棒材，升降挡板位于冷却装置的前侧；第一翻料机构，设于直通输送辊道和冷却输送辊道之间，用于将直通输送辊道上的管材或棒材运送到冷却输送辊道上，第一翻料机构位于升降挡板的前侧；固定挡板，设于冷却输送辊道和直通输送辊道的末端，用于挡止管材或棒材；第二翻料机构，设于直通输送辊道和冷却输送辊道之间，用于将冷却输送辊道上的管材或棒材运送到直通输送辊道上，第二翻料机构位于冷却装置和固定挡板之间。

进一步地，直通输送辊道由多个沿直通输送辊道的直通输送中心线依次排列的输送辊形成，每个输送辊的转动轴线与直通输送中心线均垂直；第一翻料机构和第二翻料机构均包括：旋转轴，设于直通输送辊道和冷却输送辊道之间，旋转轴的轴线与直通输送中心线和冷却输送中心线均平行；若干拨杆，每个拨杆与旋转轴垂直连接；其中，在旋转轴转动时，拨杆能够在直通输送辊道和冷却输送辊道之间往复移动。

进一步地，水雾冷却装置还包括：冷床，设于直通输送辊道的远离冷却输送辊道的一侧，并位于冷却装置的下游。

进一步地，在管材和/或棒材的一个截面的周向至少设置三个喷嘴。

进一步地，冷却装置还包括输水管道和输气管道，输水管道和输气管道均与喷嘴连通，管材和/或棒材通过控制输水管道、输气管道的通断使喷嘴向管材和/或棒材喷水和/或喷雾。

进一步地，每个输送辊的转动轴线与冷却输送中心线之间的夹角均为1°～89°或91°～179°。

进一步地，相邻的两个沿管材和/或棒材的长度方向布置的喷嘴之间的距离为10cm-200cm。

进一步地，水雾冷却装置还包括：出水电磁阀，设于输水管道上；出气电磁阀，设于输气管道上；控制器，与出水电磁阀、出气电磁阀电连接，通过控制器控制出水电磁阀和出气电磁阀的开度，使喷嘴的水雾流量可以在30～500m³/h的范围内调整。

进一步地，管材和/或棒材为金属圆棒或者金属圆管；喷嘴为扇形喷嘴。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：提高了金属圆棒材或圆管材的冷却的均匀性，保证金属管材/圆棒组织性能的均匀性，并减轻其弯曲，避免明显弯曲导致的卡阻。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例的水雾冷却装置的结构示意图；

图2示出了本发明的一个实施例的水雾冷却装置的结构示意图；

图3示出了本发明的一个实施例的冷却装置的结构示意图。

图中符号说明如下：

1冷却输送辊道，12输送辊，20冷却装置，22喷嘴，224输水管道，226输气管道，3管材和/或棒材、4直通输送辊道、41升降挡板、42固定挡板、51第一翻料机构、52第二翻料机构、501旋转轴、502拨杆、6冷床。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式及其有益效果作进一步地详细描述。

如图1和图3所示，本发明的一个实施例提供了一种水雾冷却装置，用于冷却圆棒材或圆管材，限定了：

水雾冷却装置包括冷却输送辊道1和冷却装置，冷却输送辊道1的冷却输送中心线与管材和/或棒材3的轴线重合，管材和/或棒材3沿冷却输送中心线移动，具体地，多个沿冷却输送中心线依次排列的输送辊12形成冷却输送辊道1，管材和/或棒材3放置于输送辊12上，在输送辊12的转动下带动管材和/或棒材3沿着多个输送辊12形成的冷却输送辊道1移动；冷却装置包括若干喷嘴、若干喷嘴沿管材和/或棒材的周向和长度方向布置，喷嘴22朝向管材和/或棒材3，以向移动中的管材和/或棒材3喷射水和/或者水雾，冷却管材和/或棒材3。

其中，管材和/或棒材3为金属管或金属棒。

如图1所示，其中，输送辊12呈对锥形，使得管材和/或棒材3在移动过程中处于对锥形的输送辊12上的凹陷内，避免管材和/或棒材3脱离冷却输送辊道1，进一步地，每个输送辊12的转动轴线与冷却输送中心线即不平行也不垂直，在输送辊12转动时，向管材和/或棒材3施加的摩擦力的方向与冷却输送中心线不平行且不垂直，即输送辊12向管材和/或棒材3施加的摩擦力与冷却输送中心线之间的夹角α范围为0°～90°，且不包括0°和90°，管材和/或棒材3受到的摩擦力具有沿管材和/或棒材3的轴线方向的分力以及垂直于管材和/或棒材3方向的分力，使管材和/或棒材3具有同时沿冷却输送中心线的方向和垂直于冷却输送中心线的方向移动的趋势，又由于输送辊12采用对锥形状，管材和/或棒材3被放置于对锥形输送辊12的凹陷内，在重力的作用下，对锥形输送辊12的倾斜面阻碍了管材和/或棒材3沿垂直于冷却输送中心线方向的移动，管材和/或棒材3一边沿冷却输送中心线的方向移动，一边绕自身的轴线旋转，从而在喷嘴22向管材和/或棒材3喷射水或水雾时，使管材和/或棒材3的冷却更加均匀。在冷却装置均匀冷却的基础上，再由管材和/或棒材3的旋转、前进的动作，进一步提高冷却的均匀性。从而保证金属管材和/或棒材3的组织和/或性能均匀性，并减轻管材和/或棒材3的弯曲，避免明显弯曲导致的卡阻。

其中，输送辊12的转动轴线也即输送辊中心线。

具体地，冷却装置20沿冷却输送中心线排列的长度以工艺需要冷却时间及金属管材和/或棒材3输送速度计算设计。

管材和/或棒材3为金属圆棒或者金属圆管。

进一步地，如图2所示，水雾冷却装置还包括：直通输送辊道4、升降挡板41、第一翻料机构51、固定挡板42、第二翻料机构52、冷床6。具体地，直通输送辊道4与冷却输送辊道1平行设置，直通输送辊道4由多个沿直通输送中心线依次排列的输送辊形成，每个输送辊的转动轴线与直通输送中心线均垂直，且输送辊也成对锥形，待冷却的管材和/或棒材先经由直通输送辊道4运输，至升降挡板41处，升降挡板41设于直通输送辊道4上，用于挡止管材和/或棒材，升降挡板41位于冷却装置20的前侧，将待冷却的管材和/或棒材挡止在冷却装置20的前侧；第一翻料机构51设于直通输送辊道4和冷却输送辊道1之间，且位于升降挡板41的前侧，第一翻料机构51将直通输送辊道4上的管材和/或棒材拨至冷却输送辊道1上，冷却输送辊道1继续将管材和/或棒材输送至冷却装置20处进行冷却处理，在完成冷却处理后，管材和/或棒材在冷却输送辊道1持续移动，直至被设于冷却输送辊道1和直通输送辊道4的末端的固定挡板42挡止，再经由设于直通输送辊道4和冷却输送辊道1之间的第二翻料机构52从冷却输送辊道1上的管材和/或棒材拨至直通输送辊道4上。

需要强调的是，通过同时设置直通输送辊道4和冷却输送辊道1，用来调节水雾冷却装置的供料和出料速度，在供料速度比冷却输送辊道1上的冷却速度快时，通过直通输送辊道4存储部分管材和/或棒材3，待冷却输送辊道1上的管材和/或棒材3完成冷却后，由直通输送辊道4及时供料，从而保证冷却输送辊道1上连续的冷却作业，提高作业效率。

具体地，通过降低直通输送辊道4中的输送辊12的转速，或者将升降挡板41降低使管材和/或棒材3移动到位于升降挡板41后方的直通输送辊道4上，以实现存储管材和/或棒材3，在冷却输送辊道1上的储管材和/或棒材3完成冷却后，存储在升降挡板41后方的直通输送辊道4上的管材和/或棒材3，可以通过直通输送辊道4中的输送辊12倒转，重新将管材和/或棒材3移动到升降挡板41的前侧，再由第一翻料机构51将管材和/或棒材3翻转到冷却输送辊道1进行冷却，从而实现冷却输送辊道1的连续作业。

进一步地，第一翻料机构51和第一翻料机构51均包括：旋转轴501和若干拨杆502，旋转轴501设于直通输送辊道4和冷却输送辊道1之间，旋转轴501的轴线与直通输送中心线和冷却输送中心线均平行；每个拨杆502与旋转轴501垂直连接；其中，在旋转轴501转动时，拨杆502能够在直通输送辊道4和冷却输送辊道1之间往复移动，从而可以通过第二翻料机构52将管材和/或棒材在直通输送辊道4和冷却输送辊道1之间转移。冷床6设于直通输送辊道4的远离冷却输送辊道1的一侧并位于冷却装置20的下游，冷床6用于存储完成冷却后的管材和/或棒材。

如图3所示，进一步地，在管材和/或棒材3的一个截面的周向至少设置三个喷嘴22，图3中在管材和/或棒材3的一个截面的周向共设置六个喷嘴22，六个喷嘴22将管材和/或棒材3围绕起来，多个喷嘴22可以同时从多个角度向管材和/或棒材3喷射水或水雾，使管材和/或棒材3冷却时没有死角，提高冷却的均匀性。

进一步地，冷却装置20还包括与喷嘴22连通的输水管道224、输气管道226，喷嘴22朝向管材和/或棒材3，通过控制输水管道224、输气管道226的通断使喷嘴22向管材和/或棒材3喷水或喷雾，从而可以根据不同程度的冷却需求改变喷嘴22向管材和/或棒材3喷射冷却液的形态，实现管材和/或棒材3的冷却控制更加精确，提高产品外观尺寸精度。

如图3所示，喷嘴22间夹角β可以在1°～120°之间。

进一步地，管材和/或棒材3的一个截面的周向设置的若干喷嘴22被设置在与圆棒材或圆管材的横截面同圆心的圆周上，使每个喷嘴22与圆棒材或圆管材的圆周面之间的距离相等，使多个喷嘴22同时向圆棒材或圆管材喷射冷却液时，圆棒材或圆管材的圆周面各处被冷却的时间相同，以减少圆棒材或圆管材的圆周面各处冷却不均匀的概率，且任意相邻的两个喷嘴22之间的圆心角相等，使多个喷嘴22喷射到圆棒材或圆管材喷射的圆周面上的冷却液更加均匀，进而提高金属圆棒材或圆管材冷却均匀性。

可选地，如图1所示，每个输送辊12的转动轴线与冷却输送中心线之间的夹角α为1°～89°或91°～179°。

进一步地，相邻的两个沿管材和/或棒材的长度方向布置的喷嘴之间的距离为10cm-200cm。有助于对棒材或管材进行冷却。

进一步地，水雾冷却装置还包括：电机，输送辊12的转轴与电机的输出轴传动连接，电机驱动输送辊12旋转。

可选地，多个输送辊12可以采用一台电机驱动，采用集中传动方式，使同一台电机可以驱动多个输送辊12同步旋转。

可选地，电机的数量为多个，每个输送辊12与一个电机的输出轴传动连接，实现单个输送辊12的独立电机传动。

可选地，将冷却输送辊道设计为角度可调整，通过辊道角度调整装置调整输送辊12的转动轴线与冷却输送中心线之间的夹角，从而可以根据不同圆棒材或圆管材的不同冷却强度的需求调整输送辊12的转动轴线与冷却输送中心线之间的夹角，以改变圆棒材或圆管材的自转速度以及沿冷却输送辊道1的行进速度。通过对全长冷却输送辊道分组，每组一套辊道角度调整装置，包括：液压阀台、油缸、连杆、可旋转辊道底座，阀台控制油缸的伸缩拉动连杆，驱动辊道底座旋转，进而带动辊道角度调整。

进一步地，水雾冷却装置还包括：设于输水管道224上的出水电磁阀，设于输气管道226上的出气电磁阀、与出水电磁阀、出气电磁阀电连接的控制器，通过控制器控制出水电磁阀和出气电磁阀的开度，使喷嘴22的水雾流量可以在30～500m³/h的范围内调整，从而根据不同圆棒材或圆管材的不同冷却强度的需求调整喷嘴22的水雾流量，以提高冷却的均匀性，提高产品外观尺寸精度。

优选地，喷嘴22为扇形喷嘴，扇形喷嘴选用标准件。

本发明的有益效果如下：提高了金属圆棒材或圆管材的冷却的均匀性，保证金属管材/圆棒组织性能的均匀性，并减轻其弯曲，避免明显弯曲导致的卡阻。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水雾冷却装置，用于冷却管材和/或棒材，其特征在于，所述冷却装置包括冷却输送辊道和冷却装置，所述冷却输送辊道的冷却输送中心线与所述管材和/或棒材的轴线重合，所述管材和/或棒材沿所述冷却输送中心线移动，

所述冷却输送辊道由多个沿所述冷却输送中心线依次排列的输送辊形成；所述输送辊呈对锥形，每个所述输送辊的转动轴线与所述冷却输送中心线均即不平行也不垂直；

所述冷却装置包括若干喷嘴，若干喷嘴沿所述管材和/或棒材的周向和长度方向布置，所述喷嘴的喷水口朝向所述管材或棒材。

2.根据权利要求1所述的水雾冷却装置，其特征在于，还包括：

直通输送辊道，与所述冷却输送辊道平行设置；

升降挡板，设于所述直通输送辊道上，用于挡止所述管材或棒材，所述升降挡板位于所述冷却装置的前侧；

第一翻料机构，设于所述直通输送辊道和所述冷却输送辊道之间，用于将所述直通输送辊道上的所述管材或棒材运送到所述冷却输送辊道上，所述第一翻料机构位于所述升降挡板的前侧；

固定挡板，设于所述冷却输送辊道和所述直通输送辊道的末端，用于挡止所述管材或棒材；

第二翻料机构，设于所述直通输送辊道和所述冷却输送辊道之间，用于将所述冷却输送辊道上的所述管材或棒材运送到所述直通输送辊道上，所述第二翻料机构位于所述冷却装置和所述固定挡板之间。

3.根据权利要求2所述的水雾冷却装置，其特征在于，

所述直通输送辊道由多个沿所述直通输送辊道的直通输送中心线依次排列的输送辊形成，每个所述输送辊的转动轴线与所述直通输送中心线均垂直；

所述第一翻料机构和第二翻料机构均包括：

旋转轴，设于所述直通输送辊道和所述冷却输送辊道之间，所述旋转轴的轴线与所述直通输送中心线和所述冷却输送中心线均平行；

若干拨杆，每个所述拨杆与所述旋转轴垂直连接；

其中，在所述旋转轴转动时，所述拨杆能够在所述直通输送辊道和所述冷却输送辊道之间往复移动。

4.根据权利要求3所述的水雾冷却装置，其特征在于，还包括：

冷床，设于所述直通输送辊道的远离所述冷却输送辊道的一侧，并位于所述冷却装置的下游。

5.根据权利要求1所述的水雾冷却装置，其特征在于，在所述管材和/或棒材的一个截面的周向至少设置三个所述喷嘴。

6.根据权利要求5所述的水雾冷却装置，其特征在于，

所述冷却装置还包括输水管道和输气管道，所述输水管道和所述输气管道均与所述喷嘴连通，管材和/或棒材通过控制所述输水管道、所述输气管道的通断使所述喷嘴向所述管材和/或棒材喷水和/或喷雾。

7.根据权利要求1所述的水雾冷却装置，其特征在于，

每个所述输送辊的转动轴线与所述冷却输送中心线之间的夹角均为1°～89°或91°～179°。

8.根据权利要求1所述的水雾冷却装置，其特征在于，

相邻的两个沿所述管材和/或棒材的长度方向布置的所述喷嘴之间的距离为10cm-200cm。

9.根据权利要求8所述的水雾冷却装置，其特征在于，还包括：

出水电磁阀，设于所述输水管道上；

出气电磁阀，设于所述输气管道上；

控制器，与所述出水电磁阀、出气电磁阀电连接，通过所述控制器控制所述出水电磁阀和所述出气电磁阀的开度，使所述喷嘴的水雾流量可以在30～500m³/h的范围内调整。

10.根据权利要求1所述的水雾冷却装置，其特征在于，

所述管材和/或棒材为金属圆棒或者金属圆管；

所述喷嘴为扇形喷嘴。

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