CN115446132A

CN115446132A - 一种钢管冷却装置

Info

Publication number: CN115446132A
Application number: CN202211369487.1A
Authority: CN
Inventors: 张建; 胡啸天; 李安强; 张国斌
Original assignee: Xingtai Junhua Machinery Technology Co ltd
Current assignee: Xingtai Junhua Machinery Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-03
Filing date: 2022-11-03
Publication date: 2022-12-09
Anticipated expiration: 2042-11-03
Also published as: CN115446132B

Abstract

本发明涉及钢管轧制技术领域，提出了一种钢管冷却装置，包括第一安装机床和第一输送辊，第一输送辊设置有若干个，若干个第一输送辊等距安装于第一安装机床上，还包括，冷却喷水箱，冷却喷水箱安装于第一安装机床上，冷却喷水箱位于相邻的两个第一输送辊之间的空隙中，喷水管，冷却喷水箱上设置有环形部。通过上述技术方案，解决了现有技术中水圈喷淋嘴的布置形式或者垂直于钢管运行方向，或者沿钢管运行方向倾斜角度，但均不能同时有效解决钢管头尾进水滞留的问题，造成钢管纵向性能差异，水圈冷却无法完美适应各种不同管径的钢管的问题。

Description

一种钢管冷却装置

技术领域

本发明涉及钢管轧制技术领域，具体的，涉及一种钢管冷却装置。

背景技术

目前国内应用的钢管冷却装置，采用密封的水圈进行冷却，由于水圈自身的厚度影响，造成冷却水沉积在水圈下部，浸没下部喷嘴，影响周向冷却均匀性：水圈喷淋嘴的布置形式或者垂直于钢管运行方向，或者沿钢管运行方向倾斜角度，但均不能同时有效解决钢管头尾进水滞留的问题，造成钢管纵向性能差异。另外，水圈冷却无法完美适应各种不同管径的钢管。

发明内容

本发明提出一种钢管冷却装置，解决了现有技术中水圈喷淋嘴的布置形式或者垂直于钢管运行方向，或者沿钢管运行方向倾斜角度，但均不能同时有效解决钢管头尾进水滞留的问题，造成钢管纵向性能差异，水圈冷却无法完美适应各种不同管径的钢管的问题。

本发明的技术方案如下：

一种钢管冷却装置，包括第一安装机床和第一输送辊，所述第一输送辊设置有若干个，若干个所述第一输送辊等距安装于所述第一安装机床上，

还包括，

冷却喷水箱，所述冷却喷水箱安装于所述第一安装机床上，所述冷却喷水箱位于相邻的两个所述第一输送辊之间的空隙中，

喷水管，所述冷却喷水箱上设置有环形部，所述喷水管设置有若干个，若干个所述喷水管周向分布安装于所述冷却喷水箱上环形部的内表面，若干个所述喷水管的喷水方向的延伸线与所述环形部的轴线垂直，并且所有所述喷水管喷水方向的延伸线与所述环形部轴线的距离小于等距待冷却钢管的半径，所述喷水管可形变，

角度调节机构，所述角度调节机构是电动转轴，所述电动转轴的个数与所述喷水管的个数相同，所述电动转轴安装于所述冷却喷水箱上，所述电动转轴的转轴连接所述喷水管。

进一步，所述角度调节机构包括，

连接杆，所述连接杆设置有若干个，所述连接杆的个数与所述喷水管的个数相同，所述连接杆连接所述喷水管，

齿环，所述齿环转动设置在所述冷却喷水箱上，

第一衔接杆，所述第一衔接杆设置有若干个，周向分布安装于所述齿环的内环面，

联动环，若干个所述第一衔接杆固接所述联动环，所述联动环转动连接所有的所述连接杆，

电机座，所述电机座安装于所述冷却喷水箱上，

动力电机，所述动力电机安装于所述电机座上，

传动齿轮，所述传动齿轮固接于所述动力电机的输出轴，所述传动齿轮啮合所述齿环。

进一步，还包括第一升降驱动件，所述第一升降驱动件安装于所述第一安装机床上，所述第一升降驱动件的升降端连接所述冷却喷水箱。

进一步，所述冷却喷水箱上安装有第一进水管和第一出水管。

进一步，还包括浸没冷却机构，所述浸没冷却机构包括，

第二安装机床，

冷却舱，所述冷却舱安装于所述第二安装机床上，

第二升降驱动件，所述第二升降驱动件设置有若干个，若干个所述第二升降驱动件安装于所述第二安装机床上，所述第二升降驱动件穿过所述冷却舱的底板，并且穿过位置设置有密封圈，

第二输送辊，所述第二输送辊的个数与所述第二升降驱动件的数量相同，所述第二输送辊安装于所述第二升降驱动件的升降端，

第二进水管，所述第二进水管穿设于所述冷却舱上，

第二出水管，所述第二出水管穿设于所述冷却舱上。

进一步，还包括内壁蒸汽驱赶机构，所述内壁蒸汽驱赶机构包括管内进水组件和管内出水组件，所述管内进水组件和管内出水组件结构相同，分别用于连接钢管的第一端和第二端。

进一步，所述管内进水组件包括，

连接管，所述连接管穿设于所述冷却舱上，

可伸缩管，所述可伸缩管的第一端连接所述连接管，

插入管头，所述可伸缩管的第二端连接所述插入管头。

进一步，所述管内进水组件还包括，

套环，所述套环套接于所述插入管头上，

支撑杆，所述支撑杆固接于所述套环上，

滑座，所述滑座安装于所述支撑杆上远离所述插入管头的一端，

限位滑轨，所述限位滑轨安装于所述冷却舱上，

联动架杆，所述联动架杆安装于所述第二输送辊的辊架上，

第一齿杆，所述第一齿杆固接于所述联动架杆上，

转轴杆，所述转轴杆转动设置于所述冷却舱上，

第一平齿轮，所述第一平齿轮固接于所述转轴杆的第一端，所述第一平齿轮啮合所述第一齿杆，

第二平齿轮，所述第二平齿轮固接于所述转轴杆的第二端，

第二齿杆，所述第二齿杆滑动设置于所述冷却舱上，所述第二齿杆啮合所述第二平齿轮，

第二衔接杆，所述第二衔接杆第一端固接所述第二齿杆，所述第二衔接杆第二端固接所述滑座。

进一步，还包括承托架，所述承托架共设置有四个，两个所述承托架为一组，两组所述承托架分别位于所述冷却舱内部的两侧。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明中轧制成型的钢管被传送至第一输送辊上继续进行传送，然后钢管进入到冷却喷水箱上的环形部中，喷水管向钢管喷水，所有的喷水管喷射出流体的路径环绕于钢管的外表面，钢管即为所有喷水管喷出流体路径的内切圆，由此，避免了喷水管喷出的冷却水正对钢管周壁相撞造成流体沿轴向喷射的现象，同时不会存在向钢管尾部注水的现象。

另外，所有喷水管喷出流体路径的内切圆的内部为无水区，可大大减少钢管运行过程中由于相对运动造成的切水现象。这些均能大大减少钢管运动过程中钢管头部和尾部的进水滞留问题，并且钢管的运动阻力较小。

针对不同管径的钢管，需要调整喷水管的喷水方向，进而调整喷水路径内切圆的大小来适用不同管径的钢管，此时控制电动转轴带动喷水管发生小角度形变，达到调整喷水管喷射方向，改变喷射路径，可适用各种管径钢管的效果。

附图说明

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。

图1为本发明钢管冷却装置第一结构示意图；

图2为本发明钢管冷却装置第二结构示意图；

图3为本发明中角度调节机构第一结构示意图；

图4为本发明中角度调节机构第二结构示意图；

图5为本发明图4中A区放大图；

图6为本发明中浸没冷却机构结构示意图；

图7为本发明中浸没冷却机构第一局部结构示意图；

图8为本发明中浸没冷却机构第二局部结构示意图；

图中：1、第一安装机床；2、第一输送辊；3、第一升降驱动件；4、冷却喷水箱；5、第一进水管；6、第一出水管；7、喷水管；8、连接杆；9、联动环；10、第一衔接杆；11、电机座；12、动力电机；13、传动齿轮；14、第二安装机床；15、冷却舱；16、第二升降驱动件；17、第二输送辊；18、第二进水管；19、第二出水管；20、连接管；21、可伸缩管；22、插入管头；23、套环；24、支撑杆；25、滑座；26、限位滑轨；27、联动架杆；28、第一齿杆；29、转轴杆；30、第一平齿轮；31、第二平齿轮；32、第二齿杆；33、第二衔接杆；34、承托架；35、齿环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1~图8所示，本实施例提出了一种钢管冷却装置，包括第一安装机床1和第一输送辊2，所述第一输送辊2设置有若干个，若干个所述第一输送辊2等距安装于所述第一安装机床1上，

还包括，

冷却喷水箱4，所述冷却喷水箱4安装于所述第一安装机床1上，所述冷却喷水箱4位于相邻的两个所述第一输送辊2之间的空隙中，

喷水管7，所述冷却喷水箱4上设置有环形部，所述喷水管7设置有若干个，若干个所述喷水管7周向分布安装于所述冷却喷水箱4上环形部的内表面，若干个所述喷水管7的喷水方向的延伸线与所述环形部的轴线垂直，并且所有所述喷水管7喷水方向的延伸线与所述环形部轴线的距离小于等距待冷却钢管的半径，所述喷水管7可形变，

角度调节机构，所述角度调节机构是电动转轴，所述电动转轴的个数与所述喷水管7的个数相同，所述电动转轴安装于所述冷却喷水箱4上，所述电动转轴的转轴连接所述喷水管7。

本实施例中，轧制成型的钢管被传送至第一输送辊2上继续进行传送，然后钢管进入到冷却喷水箱4上的环形部中，喷水管7向钢管喷水，所有的喷水管7喷射出流体的路径环绕于钢管的外表面，钢管即为所有喷水管7喷出流体路径的内切圆，由此，避免了喷水管7喷出的冷却水正对钢管周壁相撞造成流体沿轴向喷射的现象，同时不会存在向钢管尾部注水的现象。

另外，所有喷水管7喷出流体路径的内切圆的内部为无水区，可大大减少钢管运行过程中由于相对运动造成的切水现象。这些均能大大减少钢管运动过程中钢管头部和尾部的进水滞留问题，并且钢管的运动阻力较小。

针对不同管径的钢管，需要调整喷水管7的喷水方向，进而调整喷水路径内切圆的大小来适用不同管径的钢管，此时控制电动转轴带动喷水管7发生小角度形变，达到调整喷水管7喷射方向，改变喷射路径，可适用各种管径钢管的效果。

所述角度调节机构包括，

连接杆8，所述连接杆8设置有若干个，所述连接杆8的个数与所述喷水管7的个数相同，所述连接杆8连接所述喷水管7，

齿环35，所述齿环35转动设置在所述冷却喷水箱4上，

第一衔接杆10，所述第一衔接杆10设置有若干个，周向分布安装于所述齿环35的内环面，

联动环9，若干个所述第一衔接杆10固接所述联动环9，所述联动环9转动连接所有的所述连接杆8，

电机座11，所述电机座11安装于所述冷却喷水箱4上，

动力电机12，所述动力电机12安装于所述电机座11上，

传动齿轮13，所述传动齿轮13固接于所述动力电机12的输出轴，所述传动齿轮13啮合所述齿环35。

本实施例中，针对不同管径的钢管，需要调整喷水管7的喷水方向，进而调整喷水路径内切圆的大小来适用不同管径的钢管，此时控制动力电机12转动，动力电机12带动传动齿轮13进行转动，然后传动齿轮13带动齿环35进行转动，进一步齿环35通过第一衔接杆10带动联动环9进行转动，联动环9带动所有的连接杆8进行微动，进而每个连接杆8带动其连接的喷水管7发生小角度形变，达到调整喷水管7喷射方向，改变喷射路径，可适用各种管径钢管的效果。

还包括第一升降驱动件3，所述第一升降驱动件3安装于所述第一安装机床1上，所述第一升降驱动件3的升降端连接所述冷却喷水箱4。

本实施例中，对于不同管径的钢管，钢管的圆心位置高度不一，可通过控制第一升降驱动件3来带动冷却喷水箱4进行高度调整，使其环形部圆心的位置可以始终与钢管的轴线正对，保证其达到最佳的冷却效果。

所述冷却喷水箱4上安装有第一进水管5和第一出水管6。

还包括浸没冷却机构，所述浸没冷却机构包括，

第二安装机床14，

冷却舱15，所述冷却舱15安装于所述第二安装机床14上，

第二升降驱动件16，所述第二升降驱动件16设置有若干个，若干个所述第二升降驱动件16安装于所述第二安装机床14上，所述第二升降驱动件16穿过所述冷却舱15的底板，并且穿过位置设置有密封圈，

第二输送辊17，所述第二输送辊17的个数与所述第二升降驱动件16的数量相同，所述第二输送辊17安装于所述第二升降驱动件16的升降端，

第二进水管18，所述第二进水管18穿设于所述冷却舱15上，

第二出水管19，所述第二出水管19穿设于所述冷却舱15上。

本实施例中，当钢管运动至第二输送辊17上后，待钢管移动至冷却舱15上方，然后控制第二输送辊17停止转动，使得钢管停止运动，再控制第二升降驱动件16带动第二输送辊17位置下降，进而带动钢管位置下降至冷却舱15的冷却水中，实现浸没冷却，可通过第二进水管18和第二出水管19进行冷却水循环，保证良好的冷却效果。

还包括内壁蒸汽驱赶机构，所述内壁蒸汽驱赶机构包括管内进水组件和管内出水组件，所述管内进水组件和管内出水组件结构相同，分别用于连接钢管的第一端和第二端。

本实施例中，在钢管浸没的同时，可将管内进水组件和管内出水组件分别连接钢管的第一端和第二端，在钢管内部形成水循环流动冷却，可使钢管内壁冷却后产生的蒸汽气泡能够随着内部循环水快速离开钢管内部，使钢管内部冷却均匀，达到了良好的冷却效果。

所述管内进水组件包括，

连接管20，所述连接管20穿设于所述冷却舱15上，

可伸缩管21，所述可伸缩管21的第一端连接所述连接管20，

插入管头22，所述可伸缩管21的第二端连接所述插入管头22。

所述管内进水组件还包括，

套环23，所述套环23套接于所述插入管头22上，

支撑杆24，所述支撑杆24固接于所述套环23上，

滑座25，所述滑座25安装于所述支撑杆24上远离所述插入管头22的一端，

限位滑轨26，所述限位滑轨26安装于所述冷却舱15上，

联动架杆27，所述联动架杆27安装于所述第二输送辊17的辊架上，

第一齿杆28，所述第一齿杆28固接于所述联动架杆27上，

转轴杆29，所述转轴杆29转动设置于所述冷却舱15上，

第一平齿轮30，所述第一平齿轮30固接于所述转轴杆29的第一端，所述第一平齿轮30啮合所述第一齿杆28，

第二平齿轮31，所述第二平齿轮31固接于所述转轴杆29的第二端，

第二齿杆32，所述第二齿杆32滑动设置于所述冷却舱15上，所述第二齿杆32啮合所述第二平齿轮31，

第二衔接杆33，所述第二衔接杆33第一端固接所述第二齿杆32，所述第二衔接杆33第二端固接所述滑座25。

还包括承托架34，所述承托架34共设置有四个，两个所述承托架34为一组，两组所述承托架34分别位于所述冷却舱15内部的两侧。

本实施例中，在钢管向冷却舱15内下降的过程中，钢管会被两组承托架34托住，然后第二输送辊17继续下降，在第二输送辊17下降的过程中，第二输送辊17通过其辊架带动联动架杆27向下运动，然后联动架杆27带动第一齿杆28向下运动，第一齿杆28啮合带动第一平齿轮30进行转动，然后第一平齿轮30通过转轴杆29带动第二平齿轮31进行转动，第二平齿轮31转动带动第二齿杆32移动，进而第二齿杆32通过第二衔接杆33带动滑座25在限位滑轨26上滑动，使得滑座25带动支撑杆24和套环23进行移动，然后套环23带动插入管头22移动，使得插入管头22向钢管的管口移动并插入，实现了插入管头22的自动插入连接，然后可将外部水管连接至连接管20，通过可伸缩管21和插入管头22向钢管内部输水，管内进水组件和管内出水组件的原理相同，管内出水组件连接钢管的另一端，可进行出水，可使钢管内壁冷却后产生的蒸汽气泡能够随着内部循环水快速离开钢管内部，使钢管内部冷却均匀，达到了良好的冷却效果。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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

1.一种钢管冷却装置，包括第一安装机床（1）和第一输送辊（2），所述第一输送辊（2）设置有若干个，若干个所述第一输送辊（2）等距安装于所述第一安装机床（1）上，

其特征在于，还包括，

冷却喷水箱（4），所述冷却喷水箱（4）安装于所述第一安装机床（1）上，所述冷却喷水箱（4）位于相邻的两个所述第一输送辊（2）之间的空隙中，

喷水管（7），所述冷却喷水箱（4）上设置有环形部，所述喷水管（7）设置有若干个，若干个所述喷水管（7）周向分布安装于所述冷却喷水箱（4）上环形部的内表面，若干个所述喷水管（7）的喷水方向的延伸线与所述环形部的轴线垂直，并且所有所述喷水管（7）喷水方向的延伸线与所述环形部轴线的距离小于等距待冷却钢管的半径，所述喷水管（7）可形变，

角度调节机构，所述角度调节机构是电动转轴，所述电动转轴的个数与所述喷水管（7）的个数相同，所述电动转轴安装于所述冷却喷水箱（4）上，所述电动转轴的转轴连接所述喷水管（7）。

2.根据权利要求1所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，所述角度调节机构包括，

连接杆（8），所述连接杆（8）设置有若干个，所述连接杆（8）的个数与所述喷水管（7）的个数相同，所述连接杆（8）连接所述喷水管（7），

齿环（35），所述齿环（35）转动设置在所述冷却喷水箱（4）上，

第一衔接杆（10），所述第一衔接杆（10）设置有若干个，周向分布安装于所述齿环（35）的内环面，

联动环（9），若干个所述第一衔接杆（10）固接所述联动环（9），所述联动环（9）转动连接所有的所述连接杆（8），

电机座（11），所述电机座（11）安装于所述冷却喷水箱（4）上，

动力电机（12），所述动力电机（12）安装于所述电机座（11）上，

传动齿轮（13），所述传动齿轮（13）固接于所述动力电机（12）的输出轴，所述传动齿轮（13）啮合所述齿环（35）。

3.根据权利要求2所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，还包括第一升降驱动件（3），所述第一升降驱动件（3）安装于所述第一安装机床（1）上，所述第一升降驱动件（3）的升降端连接所述冷却喷水箱（4）。

4.根据权利要求3所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，所述冷却喷水箱（4）上安装有第一进水管（5）和第一出水管（6）。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，还包括浸没冷却机构，所述浸没冷却机构包括，

第二安装机床（14），

冷却舱（15），所述冷却舱（15）安装于所述第二安装机床（14）上，

第二升降驱动件（16），所述第二升降驱动件（16）设置有若干个，若干个所述第二升降驱动件（16）安装于所述第二安装机床（14）上，所述第二升降驱动件（16）穿过所述冷却舱（15）的底板，并且穿过位置设置有密封圈，

第二输送辊（17），所述第二输送辊（17）的个数与所述第二升降驱动件（16）的数量相同，所述第二输送辊（17）安装于所述第二升降驱动件（16）的升降端，

第二进水管（18），所述第二进水管（18）穿设于所述冷却舱（15）上，

第二出水管（19），所述第二出水管（19）穿设于所述冷却舱（15）上。

6.根据权利要求5所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，还包括内壁蒸汽驱赶机构，所述内壁蒸汽驱赶机构包括管内进水组件和管内出水组件，所述管内进水组件和管内出水组件结构相同，分别用于连接钢管的第一端和第二端。

7.根据权利要求6所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，所述管内进水组件包括，

连接管（20），所述连接管（20）穿设于所述冷却舱（15）上，

可伸缩管（21），所述可伸缩管（21）的第一端连接所述连接管（20），

插入管头（22），所述可伸缩管（21）的第二端连接所述插入管头（22）。

8.根据权利要求7所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，所述管内进水组件还包括，

套环（23），所述套环（23）套接于所述插入管头（22）上，

支撑杆（24），所述支撑杆（24）固接于所述套环（23）上，

滑座（25），所述滑座（25）安装于所述支撑杆（24）上远离所述插入管头（22）的一端，

限位滑轨（26），所述限位滑轨（26）安装于所述冷却舱（15）上，

联动架杆（27），所述联动架杆（27）安装于所述第二输送辊（17）的辊架上，

第一齿杆（28），所述第一齿杆（28）固接于所述联动架杆（27）上，

转轴杆（29），所述转轴杆（29）转动设置于所述冷却舱（15）上，

第一平齿轮（30），所述第一平齿轮（30）固接于所述转轴杆（29）的第一端，所述第一平齿轮（30）啮合所述第一齿杆（28），

第二平齿轮（31），所述第二平齿轮（31）固接于所述转轴杆（29）的第二端，

第二齿杆（32），所述第二齿杆（32）滑动设置于所述冷却舱（15）上，所述第二齿杆（32）啮合所述第二平齿轮（31），

第二衔接杆（33），所述第二衔接杆（33）第一端固接所述第二齿杆（32），所述第二衔接杆（33）第二端固接所述滑座（25）。

9.根据权利要求8所述的一种钢管冷却装置，其特征在于，还包括承托架（34），所述承托架（34）共设置有四个，两个所述承托架（34）为一组，两组所述承托架（34）分别位于所述冷却舱（15）内部的两侧。