CN114438297B - 铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝型材生产技术领域，具体公开了铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线，该铝型材在线水冷淬火装置包括壳体，壳体上设置有第一框架，第一框架用于承载铝棒，第一框架上设置有第一电动推杆；壳体上设置有加热炉和切割机构，加热炉用于对铝棒进行加热，切割机构用于对铝棒进行切割；壳体上设置有第二框架和挤压成型机构，第二框架用于承载切割后的铝棒，挤压成型机构用于将切割后的铝棒挤压成铝型材；壳体上设置有第三框架和水冷淬火机构，该铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线，通过喷雾过水的方式避免了铝型材在水冷淬火的过程中发生形变，并配合以相应的生产线以全自动化操作来提高生产效率。

Description

铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线

技术领域

本发明涉及铝型材生产技术领域，具体为铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线。

背景技术

铝型材是指铝合金型材，主要应用于交通运输业(包括汽车制造业、轨道交通业)、装备和机械设备制造业、耐用消费品业(含轻工业)等领域。铝型材具有优良的抗腐蚀性、电导率、热导量率、非铁磁性、可加工性、可成形性和可回收性。

铝型材是由铝棒经过热挤压成型的，挤压成型后的铝型材温度会达到几百度，需要马上淬火。淬火后的铝型材内部结晶会重新排列，机械强度会明显提高。铝型材的淬火方式分为在线淬火和离线淬火，其中，离线淬火是将铝型材置入淬火炉中进行单独淬火，而在线淬火是将铝型材在生产线的运输过程中进行淬火。

在线淬火又分为风冷淬火和水冷淬火，风冷淬火的冷却速度较慢，但优点是产品尺寸不会变形；水冷淬火的冷却速度较快，但产品容易在淬火过程中变形，尤其是厚度比较薄的型材以及有开口的型材。

中国发明专利CN 202111241461.4公开了一种一种工业铝型材的浸水淬火装置，设置在铝型材15挤出输送线上，包括设置在型材15挤出口的浸水管1，浸水管1设置在接水槽2内，接水槽2下方的地面上挖设有冷水池3，接水槽2底部设置有与冷水池3连通的回水口4；浸水管1两端设置有进止水装置5，进止水装置5中部形成型材15通过的淬火通道，工作时所述进止水装置5能将浸水管1内位于淬火通道外侧的部分封闭形成临时储水区；浸水管1顶部设置有溢流口14，溢流口14上设置有盖板；材15从挤压机出料到达冷水装置位置时，打开溢流口14，型材15慢速进入进止水装置5，接着穿过进止水装置5，进止水装置5封闭开始蓄水，浸水管1内液面上升浸泡住型材15(浸水淬火)，继续上升到溢流口14中，多余的水从溢流口14流入接水槽2，再由接水槽2回流到冷水池3，冷水池3中的水由水泵7泵入进止水装置5中，形成一个闭路循环。

然而，上述现有技术中存在不能够避免水冷淬火造成铝型材形变，并配以相应的生产线提高生产效率的缺陷，有鉴于此，本发明提出一种铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线，以解决现有技术中存在的至少一个问题。

发明内容

本发明提供了铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线，具备通过喷雾过水的方式对铝型材进行在线水冷淬火，避免产品发生变形，并配合相应的生产线以提高生产效率的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的现有技术中缺乏一种能够避免水冷淬火造成铝型材形变，并配以相应的生产线提高生产效率的铝型材生产装置的问题。

本发明提供如下技术方案：铝型材在线水冷淬火装置，包括壳体，所述壳体上设置有第一框架，所述第一框架用于承载铝棒，所述第一框架上设置有第一电动推杆；

所述壳体上设置有加热炉和切割机构，所述加热炉用于对铝棒进行加热，所述切割机构用于对铝棒进行切割；

所述壳体上设置有第二框架和挤压成型机构，所述第二框架用于承载切割后的铝棒，所述挤压成型机构用于将切割后的铝棒挤压成铝型材；

所述壳体上设置有第三框架和水冷淬火机构，所述第三框架用于承载铝型材，所述水冷淬火机构用于对铝型材进行在线淬火；通过加热炉、切割机构、挤压成型机构和水冷淬火机构组成高效率的铝型材生产线。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述切割机构包括转动设置于所述壳体上的第一丝杆，所述壳体上滑动设置有滑块，且所述滑块螺纹连接于所述第一丝杆上，所述滑块上设置有切割机；通过切割机以固定频率前后移动对铝棒进行等距切割。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述壳体上还设置有辅助切割机构，所述辅助切割机构包括转动设置于所述壳体上的第二丝杆和第三丝杆，且所述第二丝杆与所述第三丝杆连接；

所述壳体上滑动设置有两个夹爪，且两个所述夹爪分别螺纹连接于所述第二丝杆和所述第三丝杆上；

所述第三丝杆上还设置有扭簧，且所述扭簧与所述壳体连接；通过两个夹爪夹持住铝棒避免其在被切割时发生晃动。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述壳体上还设置有驱动机构用于驱动所述切割机构和所述辅助切割机构运转；

所述驱动机构包括两个第一直齿轮，两个所述第一直齿轮分别设置于第一丝杆和第二丝杆上，所述壳体上滑动设置有第一齿条，所述第一齿条上设置有第二齿条，且所述第二齿条与两个所述第一直齿轮适配；通过第二齿条左右来回移动使得切割机构和辅助切割机构间歇运转以配合完成切割。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述驱动机构还包括设置于所述壳体上的第一电机，所述第一电机上设置有第二直齿轮，且所述第二直齿轮与所述第一齿条啮合；通过第二直齿轮带动第一齿条和第二齿条左右来回移动。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述壳体上还设置有运输机构用于将切割下的铝棒运输至第二框架处；

所述运输机构包括转动设置于所述壳体上的两个传送辊，两个所述传送辊上设置有传送带，所述壳体上设置有第二电机，且所述第二电机与其中一个所述传送辊连接；通过传送带将切割下的铝棒运输至第二框架内进行挤压成型。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述挤压成型机构包括设置于所述第二框架上的液压缸和模具，所述壳体上设置有第二电动推杆，所述第二电动推杆上设置有固定块；通过液压缸将铝棒挤压入模具内生成铝型材。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述水冷淬火机构包括设置于所述壳体上的多个水管，多个所述水管上均转动设置有喷头，多个所述喷头上均设置有第一锥形齿轮；通过多个喷头将水雾化后喷洒在铝型材表面，避免形变。

作为本发明所述铝型材在线水冷淬火装置的一种可选方案，其中：所述壳体上还设置有转动机构用于带动多个所述喷头转动；

所述转动机构包括设置于所述壳体上的支撑座，所述支撑座上转动设置有转环，所述转环上设置有第二锥形齿轮，且所述第二锥形齿轮与多个所述第一锥形齿轮均啮合；通过第二锥形齿轮带动三个喷头转动，使得喷洒的范围更广；

所述转动机构还包括设置于所述壳体上的第三电机，所述第三电机上设置有第三锥形齿轮，且所述第三锥形齿轮与所述第二锥形齿轮啮合；通过第三电机带动第二锥形齿轮转动。

本发明还提供如下技术方案：铝型材生产线，包括铝型材在线水冷淬火装置。

本发明具备以下有益效果：

1、该铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线，通过喷雾过水的方式避免了铝型材在水冷淬火的过程中发生形变，并配合以相应的生产线以全自动化操作来提高生产效率；首先由第一电动推杆运行将铝棒间歇匀速地推入加热炉内进行预加热，然后由驱动机构驱动切割机前后来回移动，将铝棒等长度切割为若干段，再由运输机构将切割下的铝棒运输至第二框架内，由液压缸将其挤入模具内生成铝型材，再由水冷淬火机构对铝型材喷雾过水进行淬火，最后进入第三框架内完成全过程。

2、该铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线，通过三个均匀分布的喷头将水冷雾化成水滴均匀地喷洒在铝型材的表面，导热均匀，并且三个喷头自身还在持续转动以扩大喷洒面积，增强冷却效果。

3、该铝型材在线水冷淬火装置及铝型材生产线，设置有辅助切割机构来辅助切割机构进行切割，保障铝棒在切割时不会晃动，首先两个夹爪将铝棒夹持住进行固定，然后切割机前后移动一次切割下一段铝棒，两个夹爪再松开使得这一段铝棒落下。

附图说明

图1为本发明的第一整体结构示意图。

图2为本发明的第二整体结构示意图。

图3为本发明的第一局部结构示意图。

图4为本发明的第二局部结构示意图。

图5为本发明的局部爆炸结构示意图。

图6为本发明的内部结构示意图。

图中：1、壳体；101、第一框架；102、第二框架；103、第三框架；2、第一电动推杆；3、加热炉；4、切割机构；401、第一丝杆；402、滑块；403、切割机；5、辅助切割机构；501、第二丝杆；502、第三丝杆；503、夹爪；504、扭簧；6、驱动机构；601、第一直齿轮；602、第一齿条；603、第二齿条；604、第一电机；605、第二直齿轮；7、运输机构；701、传送辊；702、传送带；703、第二电机；8、挤压成型机构；801、液压缸；802、模具；803、第二电动推杆；804、固定块；9、水冷淬火机构；901、水管；902、喷头；903、第一锥形齿轮；10、转动机构；1001、支撑座；1002、转环；1003、第二锥形齿轮；1004、第三电机；1005、第三锥形齿轮。

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。

实施例1

为实现将铝棒加工为铝型材，提高生产效率，本实施例公开了一种铝型材在线水冷淬火装置；

请参阅图1-图6，包括壳体1，壳体1上设置有第一框架101，第一框架101用于承载铝棒，第一框架101上设置有第一电动推杆2；

壳体1上设置有加热炉3和切割机构4，加热炉3用于对铝棒进行加热，切割机构4用于对铝棒进行切割；

壳体1上设置有第二框架102和挤压成型机构8，第二框架102用于承载切割后的铝棒，挤压成型机构8用于将切割后的铝棒挤压成铝型材；

壳体1上设置有第三框架103和水冷淬火机构9，第三框架103用于承载铝型材，水冷淬火机构9用于对铝型材进行在线淬火。

首先将铝棒置入第一框架101内，由第一电动推杆2运转伸长将铝棒匀速推入加热炉3内进行预加热，预加热完成的铝棒由加热炉3的另一侧出来后，由切割机构4对其进行均匀切割，形成若干等长的铝棒送入第二框架102内，再由挤压成型机构8将切割后的铝棒进行热挤压成型生产出铝型材，铝型材由第二框架102右侧出来后经由水冷淬火机构9进行在线水冷淬火，最后进入第三框架103内完成铝型材加工，后续可进行进一步的后处理。

进一步地，为对加热完成的铝棒进行等长度切割，具体的，请参阅图1-图3，切割机构4包括转动设置于壳体1上的第一丝杆401，壳体1上滑动设置有滑块402，且滑块402螺纹连接于第一丝杆401上，滑块402上设置有切割机403。

其中，第一丝杆401的两端分别转动在壳体1的前后内壁，滑块402沿着壳体1的上内壁滑动，并且滑块402螺纹连接于第一丝杆401上，切割机403安装在滑块402的下端。

通过第一丝杆401以固定频率正反往复转动，并在滑块402沿着壳体1的上内壁滑动的限位作用下，会使得滑块402和切割机403前后来回移动，配合第一电动推杆2的匀速推进，可以使得铝棒在经由加热炉3进行加热后，被来回移动的切割机403切割成若干同样长度的铝棒。

进一步地，为辅助切割机403进行切割作业，避免铝棒在切割过程中发生晃动，具体的，请参阅图1-图4，壳体1上还设置有辅助切割机构5，辅助切割机构5包括转动设置于壳体1上的第二丝杆501和第三丝杆502，且第二丝杆501与第三丝杆502连接；

壳体1上滑动设置有两个夹爪503，且两个夹爪503分别螺纹连接于第二丝杆501和第三丝杆502上；

第三丝杆502上还设置有扭簧504，且扭簧504与壳体1连接。

其中，第二丝杆501转动在壳体1的前内壁，第三丝杆502转动在壳体1的后内壁，并且第二丝杆501的后端和第三丝杆502的前端相固定，二者同心，但螺纹方向相反，两个夹爪503沿着壳体1的上内壁前后滑动，并且分别螺纹在第二丝杆501和第三丝杆502上。

扭簧504的一端固定在第三丝杆502上，另一端固定在壳体1的后内壁，当扭簧504不受外力作用时，两个夹爪503一前一后相靠近可以将铝棒夹持住。

进一步地，为驱动切割机构4和辅助切割机构5配合运转，以对铝棒进行等长度的切割，具体的，请参阅图3、图4和图6，壳体1上还设置有驱动机构6用于驱动切割机构4和辅助切割机构5运转；

驱动机构6包括两个第一直齿轮601，两个第一直齿轮601分别设置于第一丝杆401和第二丝杆501上，壳体1上滑动设置有第一齿条602，第一齿条602上设置有第二齿条603，且第二齿条603与两个第一直齿轮601适配；

驱动机构6还包括设置于壳体1上的第一电机604，第一电机604上设置有第二直齿轮605，且第二直齿轮605与第一齿条602啮合。

其中，两个第一直齿轮601分别固定在第一丝杆401和第二丝杆501上，第一齿条602沿着壳体1的上内壁左右滑动，第二齿条603固定在第三丝杆502的下端，第一齿条602呈环形，其上下内壁分布有直线形的齿，第二齿条603为直齿，第一电机604固定在壳体1的后内壁，第二直齿轮605固定在第一电机604的输出端，且第二直齿轮605为半齿。初始状态时，第二齿条603与固定在第二丝杆501上的第一直齿轮601啮合，使得两个夹爪503处于分开的位置。

通过第一电机604运转，可使得第二直齿轮605间歇往复地与第一齿条602上下两部分的齿啮合，进而带动第一齿条602和第二齿条603左右来回移动，首先第二齿条603向右移动脱离与左侧第一直齿轮601的啮合，使得两个夹爪503在扭簧504的回弹作用下向内侧靠近将铝棒夹持住，然后第二齿条603继续向右移动至与右侧的第一直齿轮601啮合，使得切割机403向后移动进行切割，然后第二齿条603向左移动，使得切割机403再向前移动切割回来，然后第二齿条603向左移动至与左侧的第一直齿轮601啮合，使得两个夹爪503松开夹持，一段铝棒即切割完成。

具体地，为实现将切割下的一段段铝棒送至第二框架102内，具体的，请参阅图1-图4，壳体1上还设置有运输机构7用于将切割下的铝棒运输至第二框架102处；

运输机构7包括转动设置于壳体1上的两个传送辊701，两个传送辊701上设置有传送带702，壳体1上设置有第二电机703，且第二电机703与其中一个传送辊701连接。

其中，第二电机703固定在壳体1的左内壁，第二电机703的输出端固定有一个传送辊701，这个传送辊701的右端转动在壳体1的右内壁，另一个传送辊701的两端则分别转动在壳体1的左右内壁，两个传送辊701间通过传送带702实现传动，当第二电机703运转时，会带动传送带702和两个传送辊701转动，进而将落下的铝棒通过传送带702运输至第二框架102内。

进一步地，为将运输机构7运输至第二框架102内的铝棒加工成型，具体的，请参阅图1-图3，挤压成型机构8包括设置于第二框架102上的液压缸801和模具802，壳体1上设置有第二电动推杆803，第二电动推杆803上设置有固定块804。

首先通过第二电动推杆803运转伸长将固定块804落在第二框架102上，将一段铝棒固定住，然后由液压缸801运转将铝棒推向模具802，经过模具802挤压出铝型材。

进一步地，为对挤压出的铝型材进行在线水冷淬火，具体的，请参阅图1-图5，水冷淬火机构9包括设置于壳体1上的多个水管901，多个水管901上均转动设置有喷头902，多个喷头902上均设置有第一锥形齿轮903。

其中，壳体1上安装有三个水管901与淬火用的水源接通，三个水管901的管壁内均转动有喷头902，并且三个喷头902呈圆周均匀排列，三个喷头902上均固定有第一锥形齿轮903。

通过三个喷头902同步转动，可以将直流的冷却水雾化成喷雾，并通过旋转喷洒的方式对铝型材进行在线冷却淬火，从而避免直流的冷却水对铝型材造成变形。

进一步地，为驱动三个喷头902同步转动，具体的，请参阅图1-图5，壳体1上还设置有转动机构10用于带动多个喷头902转动；

转动机构10包括设置于壳体1上的支撑座1001，支撑座1001上转动设置有转环1002，转环1002上设置有第二锥形齿轮1003，且第二锥形齿轮1003与多个第一锥形齿轮903均啮合；

转动机构10还包括设置于壳体1上的第三电机1004，第三电机1004上设置有第三锥形齿轮1005，且第三锥形齿轮1005与第二锥形齿轮1003啮合。

通过第三电机1004的运转，可以带第三锥形齿轮1005转动，进而带动第二锥形齿轮1003和转环1002转动，第二锥形齿轮1003转动又会带动三个第一锥形齿轮903转动，进而带动三个喷头902转动。

需要说明的是，通过上述整体的技术手段，解决了现有技术中存在的技术问题，产生了预期的技术效果。

实施例2：

本实施例公开了一种铝型材生产线：包括铝型材在线水冷淬火装置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.铝型材在线水冷淬火装置，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)上设置有第一框架(101)，所述第一框架(101)用于承载铝棒，所述第一框架(101)上设置有第一电动推杆(2)；所述壳体(1)上设置有加热炉(3)和切割机构(4)，所述加热炉(3)用于对铝棒进行加热，所述切割机构(4)用于对铝棒进行切割，所述切割机构(4)包括转动设置于所述壳体(1)上的第一丝杆(401)，所述壳体(1)上滑动设置有滑块(402)，且所述滑块(402)螺纹连接于所述第一丝杆(401)上，所述滑块(402)上设置有切割机(403)；所述壳体(1)上设置有第二框架(102)和挤压成型机构(8)，所述第二框架(102)用于承载切割后的铝棒，所述挤压成型机构(8)用于将切割后的铝棒挤压成铝型材，所述挤压成型机构(8)包括设置于所述第二框架(102)上的液压缸(801)和模具(802)，所述壳体(1)上设置有第二电动推杆(803)，所述第二电动推杆(803)上设置有固定块(804)；

所述壳体(1)上设置有第三框架(103)和水冷淬火机构(9)，所述第三框架(103)用于承载铝型材，所述水冷淬火机构(9)用于对铝型材进行在线淬火，所述水冷淬火机构(9)包括设置于所述壳体(1)上的多个水管(901)，多个所述水管(901)上均转动设置有喷头(902)，多个所述喷头(902)上均设置有第一锥形齿轮(903)。

2.根据权利要求1所述的铝型材在线水冷淬火装置，其特征在于：所述壳体(1)上还设置有辅助切割机构(5)，所述辅助切割机构(5)包括转动设置于所述壳体(1)上的第二丝杆(501)和第三丝杆(502)，且所述第二丝杆(501)与所述第三丝杆(502)连接；所述壳体(1)上滑动设置有两个夹爪(503)，且两个所述夹爪(503)分别螺纹连接于所述第二丝杆(501)和所述第三丝杆(502)上；

所述第三丝杆(502)上还设置有扭簧(504)，且所述扭簧(504)与所述壳体(1)连接。

3.根据权利要求2所述的铝型材在线水冷淬火装置，其特征在于：所述壳体(1)上还设置有驱动机构(6)用于驱动所述切割机构(4)和所述辅助切割机构(5)运转；

所述驱动机构(6)包括两个第一直齿轮(601)，两个所述第一直齿轮(601)分别设置于第一丝杆(401)和第二丝杆(501)上，所述壳体(1)上滑动设置有第一齿条(602)，所述第一齿条(602)上设置有第二齿条(603)，且所述第二齿条(603)与两个所述第一直齿轮(601)适配；所述驱动机构(6)还包括设置于所述壳体(1)上的第一电机(604)，所述第一电机(604)上设置有第二直齿轮(605)，且所述第二直齿轮(605)与所述第一齿条(602)啮合。

4.根据权利要求3所述的铝型材在线水冷淬火装置，其特征在于：所述壳体(1)上还设置有运输机构(7)用于将切割下的铝棒运输至第二框架(102)处；所述运输机构(7)包括转动设置于所述壳体(1)上的两个传送辊(701)，两个所述传送辊(701)上设置有传送带(702)，所述壳体(1)上设置有第二电机(703)，且所述第二电机(703)与其中一个所述传送辊(701)连接。

5.根据权利要求4所述的铝型材在线水冷淬火装置，其特征在于：所述壳体(1)上还设置有转动机构(10)用于带动多个所述喷头(902)转动；所述转动机构(10)包括设置于所述壳体(1)上的支撑座(1001)，所述支撑座(1001)上转动设置有转环(1002)，所述转环(1002)上设置有第二锥形齿轮(1003)，且所述第二锥形齿轮(1003)与多个所述第一锥形齿轮(903)均啮合；所述转动机构(10)还包括设置于所述壳体(1)上的第三电机(1004)，所述第三电机(1004)上设置有第三锥形齿轮(1005)，且所述第三锥形齿轮(1005)与所述第二锥形齿轮(1003)啮合。

6.一种铝型材生产线，其特征在于：包括权利要求1-5任一项所述的铝型材在线水冷淬火装置。