CN114214503A - 一种冷却装置 - Google Patents

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杨文�
余永江
朱能闯
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熊华
周路
洪微
刘承鑫
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Abstract

本发明提供一种冷却装置，包括：底座；固定设置在所述底座上的外筒；插设在所述外筒内，且两端伸出所述外筒的两开口端并与底座转动连接的内筒；设置在所述内筒和所述外筒之间的密封组件；由所述外筒的内壁、所述内筒的外壁和所述密封组件围成的冷却腔；开设在所述外筒上，且与所述冷却腔连通的冷却入口和冷却出口；设置在所述内筒的内壁上的螺旋轨道；开设在所述内筒的筒壁上，与所述螺旋轨道的两端分别连通的轨道入口和轨道出口。本发明中的冷却装置可均匀吸收物料的热量使物料在输送的过程中快速均匀冷却，从而提高物料的冷却效率。

Description

一种冷却装置
技术领域
本发明涉及物料冷却技术领域，特别涉及一种冷却装置。
背景技术
随着矿产资源需求日益高涨，钢球磨机的装备数量日益增多，钢球的消耗量也是逐年升高。目前钢球的生产一般分为铸造钢球、锻造钢球以及轧制钢球等，其中轧制钢球具有生产效率高、生产量大、质量好、钢球轧机对各尺寸钢球适应性强等优点。但为保证轧制钢球的硬度及耐磨性，轧制钢球需采取淬火工艺，而在淬火之前控制轧制钢球温度至关重要，只有将轧制钢球冷却至合适的温度进行淬火才能到得到性能优异的产品。然而，现有的冷却装置在对轧制钢球进行预冷却的过程中，通常存在冷却效率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷却装置，以解决现有的冷却装置在对轧制钢球进行预冷却的过程中冷却效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种冷却装置，包括：底座；固定设置在所述底座上的外筒；插设在所述外筒内，且两端伸出所述外筒的两开口端并与底座转动连接的内筒；设置在所述内筒和所述外筒之间的密封组件；由所述外筒的内壁、所述内筒的外壁和所述密封组件围成的冷却腔；开设在所述外筒上，且与所述冷却腔连通的冷却入口和冷却出口；设置在所述内筒的内壁上的螺旋轨道；开设在所述内筒的筒壁上，与所述螺旋轨道的两端分别连通的轨道入口和轨道出口。
可选的，所述冷却入口设置在所述外筒的上部，所述冷却出口设置在所述外筒的下部。
可选的，所述冷却腔的底部设置有斜坡，且所述冷却出口处于坡底。
可选的，所述外筒沿轴向截面分为上部外筒和下部外筒。
可选的，所述冷却装置还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述内筒相对所述外筒转动。
可选的，还包括至少两组支撑托轮，所述支撑托轮沿着所述内筒的轴线设置，所述支撑托轮包括支座和与所述支座转动连接的滚轮，所述滚轮与所述内筒的外周面相接触，且所述滚轮的轴线与所述内筒的轴线平行设置。
可选的，一个所述支撑托轮上的所述滚轮的数量为两个，两个所述滚轮同轴设置，所述内筒的外周上设置有一圈限位凸环，一个所述支撑托轮上的两个所述滚轮与所述限位凸环相配合，将所述限位凸环夹持在两个所述滚轮之间。
可选的，还包括固定设置在所述底座上的压缩空气管，所述压缩空气管用于向所述内筒的内腔内输送压缩空气。
可选的，还包括安装在所述压缩空气管上且位于所述内筒外的压缩空气电动调节阀和压缩空气流量计，安装于轨道出口处的红外测温仪，以及控制系统，所述控制系统用于根据所述红外测温仪的温度信息和所述压缩空气流量计的流量信息控制所述压缩空气电动调节阀。
可选的，还包括喷淋件，冷却水管，设置在所述冷却水管上的冷却液电动调节阀和冷却液流量计，所述喷淋组件设置在所述外筒的顶部且出口与所述冷却入口连通，所述冷却水管与所述喷淋件的入口连通，所述控制系统还用于根据所述红外测温仪的温度信息和所述冷却液流量计的流量信息制所述冷却液电动调节阀。
本发明提供的一种冷却装置，具有以下有益效果：
由于螺旋轨道设置在所述内筒的内壁上，所述轨道入口和轨道出口开设在所述内筒的筒壁上，且所述轨道入口和轨道出口的两端分别与所述螺旋轨道的两端连通，且所述内筒的两端伸出所述外筒的两开口端并与底座转动连接，因此，在转动内筒的过程中可使从轨道入口进入螺旋轨道的物料沿着螺旋轨道向轨道出口移动，从而实现物料的输送。由于所述外筒固定设置在所述底座上，所述密封组件设置在所述内筒和所述外筒之间，所述冷却腔由所述外筒的内壁、所述内筒的外壁和所述密封组件围成，所述冷却入口和所述冷却出口开设在所述外筒上且与所述冷却腔连通，因此可向所述冷却入口内注入冷却液，并使冷却液从冷却出口流出，使得冷却腔内具有冷却液，因此可通过冷却液间接吸收从内筒内壁上的螺旋轨道上的物料的热量，从而实现对物料的冷却。由于冷却液可吸收的热量较多，且冷却腔均匀分布在内筒的外周面上，因此能均匀吸收物料的热量使物料在输送的过程中快速均匀冷却，从而提高物料的冷却效率。
附图说明
图1是本发明实施例中冷却装置的结构示意图。
110-底座；
120-外筒；121-冷却出口；122-上部外筒；123-下部外筒；
130-内筒；131-轨道入口；132-轨道出口；133-限位凸环；
140-冷却腔；
150-螺旋轨道；
160-喷淋件；
171-电机；172-减速机；173-卡爪；174-第一法兰；175-第二法兰；
180-支撑托轮；
190-压缩空气管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的冷却装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参考图1，图1是本发明实施例中冷却装置的结构示意图，本实施例提供一种冷却装置，包括：底座110；固定设置在所述底座110上的外筒120；插设在所述外筒120内，且两端伸出所述外筒120的两开口端并与底座110转动连接的内筒130；设置在所述内筒130和所述外筒120之间的密封组件；由所述外筒120的内壁、所述内筒130的外壁和所述密封组件围成的冷却腔140；开设在所述外筒120上，且与所述冷却腔140连通的冷却入口和冷却出口121；设置在所述内筒130的内壁上的螺旋轨道150；开设在所述内筒130的筒壁上，与所述螺旋轨道150的两端分别连通的轨道入口131和轨道出口132。由于螺旋轨道150设置在所述内筒130的内壁上，所述轨道入口131和轨道出口132开设在所述内筒130的筒壁上，且所述轨道入口131和轨道出口132的两端分别与所述螺旋轨道150的两端连通，且所述内筒130的两端伸出所述外筒120的两开口端并与底座110转动连接，因此，在转动内筒130的过程中可使从轨道入口131进入螺旋轨道150的物料沿着螺旋轨道150向轨道出口132移动，从而实现物料的输送。由于所述外筒120固定设置在所述底座110上，所述密封组件设置在所述内筒130和所述外筒120之间，所述冷却腔140由所述外筒120的内壁、所述内筒130的外壁和所述密封组件围成，所述冷却入口和所述冷却出口121开设在所述外筒120上且与所述冷却腔140连通，因此可向所述冷却入口内注入冷却液，并使冷却液从冷却出口121流出，使得冷却腔140内具有冷却液，因此可通过冷却液间接吸收从内筒130内壁上的螺旋轨道150上的物料的热量，从而实现对物料的冷却。由于冷却液可吸收的热量较多，且冷却腔140均匀分布在内筒130的外周面上，因此能均匀吸收物料的热量使物料在输送的过程中快速均匀冷却，从而提高物料的冷却效率。
参考图1，如此，可便于冷却液流入冷却腔140内，以及从冷却腔140内流出，可提高冷却液的流通效率，从而进一步改善冷却效率。
所述冷却腔140的底部设置有斜坡，且所述冷却出口121处于坡底，如此可便于冷却腔140底部的冷却液从冷却出口121处流出。所述斜坡的坡度优选为千分之三至千分之五。
所述外筒120沿轴向截面分为上部外筒122和下部外筒123，且上部外筒122和下部外筒123之间可拆卸固定连接。如此，可便于对冷却腔140进行维护，避免冷却腔140影响冷却效果。例如，通过螺栓固定连接。
所述密封组件包括第一密封件或者第二密封件，所述第一密封件或者第二密封件分别设置在所述外筒120的两开口端处，所述第一密封件分别为迷宫式机械密封件或者填料密封件中的一种，所述第二密封件分别为迷宫式机械密封件或者填料密封件中的一种。
所述冷却装置还包括喷淋件160和冷却水管，所述喷淋组件设置在所述外筒120的顶部且出口与所述冷却入口连通，所述冷却水管与所述喷淋件160的入口连通。
所述冷却装置还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述内筒130相对所述外筒120转动。
参考图1，所述驱动组件包括固定设置在所述底座110上的电机171，输入端与所述电机171的输出端连接的减速机172，与所述减速机172的输出端连接的卡爪173，与所述卡爪173固定连接的第一法兰174，与所述第一法兰174固定连接的第二法兰175，所述第二法兰175与所述内筒130固定连接。通过所述电机171驱动所述减速机172转动，再通过所述减速机172驱动所述卡爪173转动，通过所述卡爪173驱动所述第一法兰174转动，再通过第一法兰174驱动第二法兰175转动，然后通过第二法兰175驱动内筒130转动。
其中，所述第一法兰174与所述卡爪173固定连接，所述第二法兰175与所述内筒130固定连接。
其中，所述卡爪173布置位置与螺旋轨道150的轨道出口132避开。所述电机171优选为变频电机171。
所述冷却装置还包括至少两组支撑托轮180，所述支撑托轮180沿着所述内筒130的轴线设置，所述支撑托轮180包括支座和与所述支座转动连接的滚轮，所述滚轮与所述内筒130的外周面相接触，且所述滚轮的轴线与所述内筒130的轴线平行设置。
一个所述支撑托轮180上的所述滚轮的数量为两个，两个所述滚轮同轴设置，所述内筒130的外周上设置有一圈限位凸环133，一个所述支撑托轮180上的两个所述滚轮与所述限位凸环133相配合，将所述限位凸环133夹持在两个所述滚轮之间，如此可避免所述滚轮相对所述内筒130跑偏，导致所述内筒130发生移位。
所述冷却装置还包括固定设置在所述底座110上的压缩空气管190，所述压缩空气管190用于向所述内筒130的内腔内输送压缩空气，以对内筒130内的物料进行冷却。
所述压缩空气管190伸入所述内筒130的内部，且所述压缩空气管190沿长度方向及圆周方向均匀开孔，以使压缩空气均匀的进入内筒130内。
具体的，所述压缩空气管190沿所述的内筒130中心线伸入至所述的内筒130内部2～3m，所述的压缩空气管190沿长度及周向开直径5～8mm小孔，通过这些小孔将压缩空气可连续均匀的进入内筒130，加快内筒130腔体内的空气流动，加快冷却物料。
所述冷却装置还包括安装在所述压缩空气管190上且位于所述内筒130外的压缩空气电动调节阀和压缩空气流量计，安装于轨道出口132处的红外测温仪，以及控制系统，所述控制系统用于根据所述红外测温仪的温度信息和所述压缩空气流量计的流量信息控制所述压缩空气电动调节阀，以调节所述压缩空气的流量。
所述冷却装置还包括设置在所述冷却水管上的冷却液电动调节阀和冷却液流量计，所述控制系统还用于根据所述红外测温仪的温度信息和所述冷却液流量计的流量信息制所述冷却液电动调节阀，以调节所述冷却液的流量。
所述控制系统可为PLC。
所述螺旋轨道150可为单道螺旋轨道150或者多道次螺旋轨道150。
所述螺旋轨道150的高度大于物料的直径，以使所述物料可在所述螺旋轨道150内移动。并且，螺旋轨道150高度应不小于钢球或固体物料最大高度的1.5倍。
所述外筒120和所述内筒130的材质可选用耐磨碳钢，若考虑避免冷却水腐蚀其材质也可选用不锈钢。
本实施例中，所述物料可为钢球或者其它形状的固体物。其中，所述钢球的直径小于等于50mm。
所述冷却装置适用于将轧制或锻造出来的温度在900℃～1200℃的钢球冷却至700℃～800℃。
以下以轧制钢球经过冷却装置冷却以达到淬火工艺温度要求的过程为例说明冷却装置的工作过程：
首先，所述电机171驱动所述减速机172转动，所述减速机172驱动所述卡爪173转动，所述卡爪173驱动所述第一法兰174转动，所述第一法兰174驱动所述第二法兰175转动，然后通过第二法兰175驱动内筒130转动。并且，支撑托轮180支撑内筒130。
其次，压缩空气通过压缩空气管190不断进入内筒130内，加快预冷却冷却装置内部空气流动，同时冷却水管不断向内冷却腔140内注入冷却液，通过压缩空气管190和冷却水管协同控制轧制钢球冷却温度，经过设定好的时间后轧制钢球到达螺旋轨道150末端进入轨道出口132，排出内筒130完成冷却过程。
同时，轧制钢球经轨道入口131进入内筒130内，在螺旋轨道150中跟随内筒130沿螺旋轨道150移动，并从轨道出口132排出，进入淬火工段，期间安装于轨道出口132的红外测温仪将轧制钢球温度反馈给控制系统，控制系统根据钢轧制钢球温度自动调整冷却液电动调节阀、压缩空气电动调节阀和电机171，以调整冷却液和压缩空气的流量以及轧制钢球在冷却装置中停留的时间，直至轧制钢球温度达到设计要求。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷却装置，其特征在于，包括：
底座；
固定设置在所述底座上的外筒；
插设在所述外筒内，且两端伸出所述外筒的两开口端并与底座转动连接的内筒；
设置在所述内筒和所述外筒之间的密封组件；
由所述外筒的内壁、所述内筒的外壁和所述密封组件围成的冷却腔；
开设在所述外筒上，且与所述冷却腔连通的冷却入口和冷却出口；
设置在所述内筒的内壁上的螺旋轨道；
开设在所述内筒的筒壁上，与所述螺旋轨道的两端分别连通的轨道入口和轨道出口。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却入口设置在所述外筒的上部，所述冷却出口设置在所述外筒的下部。
3.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却腔的底部设置有斜坡，且所述冷却出口处于坡底。
4.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述外筒沿轴向截面分为上部外筒和下部外筒。
5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述内筒相对所述外筒转动。
6.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，还包括至少两组支撑托轮，所述支撑托轮沿着所述内筒的轴线设置，所述支撑托轮包括支座和与所述支座转动连接的滚轮，所述滚轮与所述内筒的外周面相接触，且所述滚轮的轴线与所述内筒的轴线平行设置。
7.如权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，一个所述支撑托轮上的所述滚轮的数量为两个，两个所述滚轮同轴设置，所述内筒的外周上设置有一圈限位凸环，一个所述支撑托轮上的两个所述滚轮与所述限位凸环相配合，将所述限位凸环夹持在两个所述滚轮之间。
8.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，还包括固定设置在所述底座上的压缩空气管，所述压缩空气管用于向所述内筒的内腔内输送压缩空气。
9.如权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，还包括安装在所述压缩空气管上且位于所述内筒外的压缩空气电动调节阀和压缩空气流量计，安装于轨道出口处的红外测温仪，以及控制系统，所述控制系统用于根据所述红外测温仪的温度信息和所述压缩空气流量计的流量信息控制所述压缩空气电动调节阀。
10.如权利要求9所述的冷却装置，其特征在于，还包括喷淋件，冷却水管，设置在所述冷却水管上的冷却液电动调节阀和冷却液流量计，所述喷淋组件设置在所述外筒的顶部且出口与所述冷却入口连通，所述冷却水管与所述喷淋件的入口连通，所述控制系统还用于根据所述红外测温仪的温度信息和所述冷却液流量计的流量信息制所述冷却液电动调节阀。
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