CN116078838A - 冷却系统、具有该系统的无缝钢管生产工艺及无缝钢管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷却系统及无缝钢管的生产工艺,其属于钢管生产技术领域,本发明的冷却系统由承载模块和介质供给源组成;承载模块至少具有供钢管安装的承载区、与介质供给源连接的进风区、连接承载区与进风区的引风区以及与承载区连通的排风区:进风区能够储存定量的冷却气,并在超量后泄压,经引风区送入承载区对钢管进行冷却;当气体在引风区内流动时,由设于引风区内的驱动模块带动承载区处的钢管顺时针或逆时针旋转;当钢管旋转时,气体围绕钢管外壁活动并对其散热随后通过排风区排出;本发明在现有的无缝钢管生产工艺中使用了该冷却系统,实现在无缝钢管成品后的杂质更少,并且增加了冷却的效率,实现了生产效率的增长。
Description
技术领域
本发明涉及无缝钢管生产技术领域,特别涉及一种冷却系统、具有该系统的无缝钢管生产工艺及无缝钢管。
背景技术
随着现代化工业的发展,无缝钢管已经广泛的应用于各个领域中,例如:火电、石油、化工等等。
目前,无缝钢管的制作工艺一般是经过冷拔、冷轧以及热处理等加工方式从原料管坯加工至成品管的规格,在无缝钢管的加工工艺的结尾一般要对钢管进行冷却以及清洁,而由于钢管的结构特点,即:钢管的管状结构在清洁和冷却时,需要对其外壁以及内壁均进行冷却和清洁,才可保证冷却效率以及清洁的效果,而目前的冷却系统并不能做到对钢管的外壁和内壁进行冷却以及对钢管的外壁和内壁进行清洁,从而影响钢管冷却效率以及清洁的效果,若清洁不到位还会影响钢管的质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种冷却系统、具有该系统的无缝钢管生产工艺及无缝钢管,旨在解决上述背景技术中出现的问题。
本发明的无缝钢管通过无缝钢管的生产工艺制备而成,其中,无缝钢管的生产工艺包括如下步骤:
S1:将钢管管坯经斜轧穿孔成荒管;
S2:通过冷轧设备将荒管开坯并形成成品管;
S3:对步骤S3中的成品管进行酸洗、脱脂;
S4:利用冷却系统对成品管进行冷却、清洁,从而制成无缝钢管。
作为优选,步骤S4中的冷却系统由至少一个承载模块和至少一个介质供给源组成;
所述承载模块至少具有供钢管安装的承载区、与介质供给源连接的进风区、连接承载区与进风区的引风区以及与承载区连通的排风区:
所述进风区能够储存定量的冷却气,并在超量后泄压,经引风区径向的送入承载区和/或以轴向直接送入承载区对钢管进行冷却;
当气体在引风区内流动时,由设于引风区内的驱动模块带动承载区处的钢管顺时针或逆时针旋转;
当钢管旋转时,气体围绕钢管外壁活动并对其散热随后通过排风区排出。
通过采用上述技术方案:
本发明的冷却系统在对无缝钢管(以下简称“钢管”)进行冷却时,首先,将钢管安装在承载区位置,以钢管的轴线为轴向,钢管的截面半径为径向,本发明的进风区能够选择以径向或者轴向向承载区(即:钢管)进行供气,当以径向供气时,送入承载区内的气体不仅能够驱使承载区内的钢管旋转,其在钢管旋转时,还可以使得气体围绕钢管的外壁活动,以此来对钢管的外壁进行冷却;
而在轴向供气时,气体可以以钢管轴线的方向送入钢管的内壁,以对钢管的内壁进行冷却,从而可以提高对钢管的冷却效率。
作为优选,所述承载模块包括:
本体,具有主腔以及位于主腔两侧的进气腔;
引流板,形成于进气腔的输出端,能够被控制移动并具有至少两种模式;
聚气组件,形成于各进气腔的始端,并能够储存定量的冷却气;
气动组件,形成于各进气腔的中端;
承载组件,形成于主腔内并供钢管安装,且能够被气动组件控制并带动钢管旋转;
其中,当冷却气排出聚气组件并经过气动组件时,气动组件旋转,并带动承载组件旋转以致使钢管旋转;
在第一模式下,引流板位于第一位姿并连通进气腔和主腔,且能够将气体自引风区送入主腔内;
在第二模式下,引流板位于第二位姿并封闭主腔和进气腔,且能够利用设于引流板上的引气管将气体直接送入主腔的承载区,并能够打开主腔并供主腔内的杂质排出。
作为优选:所述主腔由构成承载区的中心腔以及构成引风区和/或排风区的侧腔构成。
通过采用上述技术方案:
本发明的承载模块能够利用气体带动气动组件旋转,以此来带动钢管旋转,这样使得钢管旋转,可以进一步的提高对钢管的冷却效率,另外还节省了驱动钢管旋转的驱动器(例如:电机),以此来节省能耗;
不仅如此,在本发明中,可以通过控制引流板的位姿,以调整不同的工作模式,从而可以选择将气体以哪种形式送入主腔中;
在本发明中,进气腔设置了两个,不同进气腔进行供气时,可以驱使钢管进行不同方向的旋转,以此来进一步提高对钢管的冷却效率。
作为优选:所述聚气组件包括:
引流块,安装于进气腔的腔壁上,且引流块之间形成泄压通道;
封堵部,活动于泄压通道处,且与引流块将进气腔划分为能够通过泄压通道连通的储气区和排气区;
调整座,通过伸缩杆与封堵部连接,并在伸缩杆上套设有复位弹簧;
其中,所述调整座能够被驱动器控制扩大或缩小储气区。
作为优选:所述气动组件包括:
受力叶轮,通过第一转轴以可旋转的方式安装于排气区内;
皮带轮组,由第一皮带轮、第二皮带轮以及传动皮带构成;
所述承载组件包括:
安装盘,通过第二转轴以可旋转的方式安装于主腔的腔壁上;
内冷却模块,设于安装盘上,具有喷液端以及敲击端;
其中,第一皮带轮和第二皮带轮分别与第一转轴和和第二转轴连接;
所述内冷却模块具有能够扩大或缩小的喷气腔以及若干个能够以喷气腔为中心相互分离或靠近的喷液组件;
当喷气腔缩小时,喷液组件的若干个喷液端相互靠近并位于喷气腔的腔口位置,并形成聚集喷液区;
当喷气腔扩大时,喷液组件的若干个喷液端相互远离且分别朝向钢管的内壁,并形成分散喷液区;
当喷气腔喷出的气体穿过聚集喷液区时,能够将冷却液扩散的喷出。
作为优选:所述内冷却模块包括:
喷气体,内设喷气腔,且通过安装支架固定于所述安装盘上;
柔性收缩膜,具有喷气通道,部分与喷气腔的内壁连接,且与喷气腔之间形成活动区;
推动杆,滑动的设于安装支架上,且一端位于活动区内并用于挤压柔性收缩膜;
敲击杆,滑动的设于安装支架上,且一端能够用于敲击钢管内壁;
复位弹簧,由第一复位弹簧和第二复位弹簧组成,且均设于安装支架上,其中,第一复位弹簧用于控制推动杆远离柔性收缩膜,第二复位弹簧用于控制敲击杆靠近柔性收缩膜;
驱动块,设于推动杆和敲击杆之间,具有至少一个驱动面,并能够被驱动器控制正转或逆转;
若干个喷液片,通过连接轴与驱动块连接,且内形成喷液腔;
其中,所述喷液片上形成有能够相互拼接并形成聚集喷液区的分流区;
当喷液片相互靠近并形成聚集喷液区时,各喷液腔能够以与聚集喷液区相切的方向向聚集喷液区内供液;
当驱动块旋转时,驱动面与推动杆或敲击杆接触时,能够控制推动杆或敲击杆挤压复位弹簧。
作为优选:所述安装盘包括:
盘体,通过所述第二转轴支撑旋转,且周向侧壁上形成有安装槽;
气囊体,设于各安装槽内,且能够被介质供给源供气;
其中,所述气囊体上设有排气阀;
当气囊体被充气时,气囊体膨胀并固定钢管。
通过采用上述技术方案:
在本发明中,聚气组件的设置可以在进气腔的进气口位置进行聚气,聚气的目的是通过瞬时喷出的气体来控制钢管的旋转速度,以此来提高对钢管的全面冷却效果;而在本发明中,聚气组件上的调整座能够被调节,而使得储气区的空间存在或消失,这样能控制进行瞬时喷射的气体量或稳定喷射气体,瞬时气体量能够决定钢管的旋转速度,而稳定的喷射气体能够持续的驱使钢管旋转,以此来提高冷却效果,例如:在冷却前期,需要进行快速的散热时,则可以控制调整座而形成储气区,而在这种状态下,当储气区内的空气排出时,由于其预先储存了一定的气体,因此,储气区的高压能够带动钢管快速旋转并对钢管进行散热;
而在冷却后期,可以彻底打开泄压通道,使得气体能够持续的对钢管进行最后的冷却收尾工作;
除此之外,本发明还设置了内冷却模块,内冷却模块可以将气体送入钢管的内壁对钢管的内部环境进行冷却,以提高冷却的效率;
本发明在对钢管的内部环境进行冷却时,可以利用喷液片和喷气腔进行配合,即:本发明的内冷却模块至少具有两种模式,在第一种模式下,喷液片形成聚集喷液区,并且配合喷气腔喷出的气体能够将冷却液以扩散的形式送入钢管内,以对钢管进行冷却,而在第二种模式下,喷液片能够直接朝向钢管内壁进行喷液,同时配合敲击杆对钢管内壁进行敲击(可以将钢管内壁上的杂质抖落),以此来对钢管的内壁进行清洁。
在本发明中,冷却系统在无缝钢管的生产工艺中的具体使用如下:
在所述步骤S4中,将钢管的两端分别套在盘体上,并利用介质供给源对气囊体进行充气并固定钢管;
在引流板位于第一位姿下,利用介质供给源将气体送入其中一个储气区进行储气,在储气过程中,储气区内的气压上升,封堵部在泄压通道内活动并逐渐扩大储气区,在封堵部活动至泄压通道末端时,泄压通道被打开,同时驱动器控制调整座靠近泄压通道,直至将泄压通道完全打开,储气区内的气体通过泄压通道排出,并首先经过受力叶轮,当受力叶轮受力后旋转,并通过皮带轮组带动盘体旋转,从而带动钢管旋转,经过受力叶轮的气体经过处于第一位姿的引流板进入主腔中,进入主腔内的气体围绕钢管外壁活动,并对钢管进行冷却、清洁后通过排风区排出;在其中一个储气区排气时,另一个储气区被介质供给源充气,两个储气区进行交替的泄压可以使得钢管间歇的顺时针旋转或逆时针旋转,并在钢管不同的旋转方向下对钢管的外壁进行清洁;
在引流板位于第二位姿下,储气区内的气体通过引气管送入喷气腔中,并送入钢管的内部,对钢管的内壁进行清洁、冷却,在喷气腔喷气的过程中,驱动器控制驱动块旋转,并将柔性收缩膜向喷气腔的中心挤压,使得喷气腔的口径自气体流动方向逐渐缩小再逐渐扩大,同时各个喷液片在喷气腔的输出端形成聚集喷液区,当气体通过喷气腔时,流速变快,并经过聚集喷液区,喷液腔向聚集喷液区内供液并产生旋流,喷气腔喷出的气体能够将聚集喷液区内的旋流以扩散的方式喷入钢管内壁,以对钢管内壁进行冷却;
在引流板位于第二位姿下,驱动器控制驱动块顺时针和逆时针交替旋转并利用敲击杆轻微的敲击钢管内壁,将钢管内壁的杂质抖落,同时,在驱动块活动的驱使下,喷液片同样的顺时针和逆时针的旋转,并将清洗液喷向钢管内壁对钢管内壁进行清洁,在清洁完成后,控制部分气囊体排气,使得钢管保持倾斜,将钢管内的水排出至主腔内,并从敞开的引流板位置将积水排出。
本发明的有益效果将在实施例部分得以展现,从而使得本发明的有益效果更加的显著。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式结构示意图;
图2为图1中的A-A剖视图;
图3为图1的另一种状态示意图;
图4为图1中的B-B剖视图;
图5为图4中的C部放大图;
图6为图5中的C-C剖视图;
图7为图5中的D-D剖视图;
图8为图5中的E-E剖视图;
图9为图8的另一种状态示意图;
图10为本发明具体实施例中介质供给源供给液体的示意原理图;
图11为本发明具体实施例中介质供给源供给气体的示意原理图。
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作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。
本实施例中的附图均可参考图1-图11,具体如下:
实施例1
本实施例提供一种冷却系统,其由至少一个承载模块10和至少一个介质供给源组成;
所述承载模块10至少具有供钢管安装的承载区、与介质供给源连接的进风区、连接承载区与进风区的引风区以及与承载区连通的排风区:
所述进风区能够储存定量的冷却气,并在超量后泄压,经引风区径向的送入承载区和/或以轴向直接送入承载区对钢管进行冷却;
当气体在引风区内流动时,由设于引风区内的驱动模块带动承载区处的钢管顺时针或逆时针旋转;
当钢管旋转时,气体围绕钢管外壁活动并对其散热随后通过排风区排出。
在本实施例中,所述承载模块包括:
本体20,具有主腔200以及位于主腔两侧的进气腔201;
引流板21,形成于进气腔201的输出端,能够被控制移动并具有至少两种模式,引流板21包括底板210以及通过气缸(图未示出)滑动于底板210上的滑动板211,底板210上设有第一出气口212和第二出气口213,滑动板211上设有能够与第二出气口213对齐或错位的连通口214,滑动板211通过气缸控制在底板210上滑动,从而使得连通口214与第二出气口213对齐或错位,不同引流板上的连通口能够向不同的安装盘供气(安装盘可参照实施例2部分);
聚气组件,形成于各进气腔的始端,并能够储存定量的冷却气;
气动组件,形成于各进气腔的中端;
承载组件,形成于主腔内并供钢管安装,且能够被气动组件控制并带动钢管旋转;
其中,当冷却气排出聚气组件并经过气动组件时,气动组件旋转,并带动承载组件旋转以致使钢管旋转;
在第一模式下,引流板位于第一位姿并连通进气腔和主腔,且能够将气体自引风区送入主腔内;
在第二模式下,引流板位于第二位姿并封闭主腔和进气腔,且能够利用设于引流板上的引气管(与第二出气口213连接)将气体直接送入主腔的承载区,并能够打开主腔并供主腔内的杂质排出。
在本实施例中:所述主腔由构成承载区的中心腔30以及构成引风区和/或排风区的侧腔31构成。
在本实施例中:所述聚气组件包括:
引流块40,安装于进气腔201的腔壁上,且引流块40之间形成泄压通道A1.
封堵部42,活动于泄压通道41处,且与引流块40将进气腔201划分为能够通过泄压通道41连通的储气区43和排气区44;
调整座45,通过伸缩杆46与封堵部42连接,并在伸缩杆46上套设有复位弹簧47;
其中,所述调整座45能够被驱动器48(例如:气缸)控制扩大或缩小储气区43。
在本实施例中:所述气动组件包括:
受力叶轮50,通过第一转轴50a以可旋转的方式安装于排气区44内;
皮带轮组,由第一皮带轮511、第二皮带轮512以及传动皮带513构成。
所述承载组件包括:
安装盘52,通过第二转轴52a以可旋转的方式安装于主腔的腔壁上;
其中,第一皮带轮511和第二皮带轮512分别与第一转轴50a和和第二转轴52a连接,不同的受力叶轮通过皮带轮组与不同的安装盘传动,以实现安装其中一个安装盘顺时针旋转,而另一个安装盘逆时针旋转。
参考图1-11,本实施例的原理以及优点在于:
首先,参考图1和图3,本实施例的图1和图3示出了冷却系统的两种不同工况,即:引流板在第一位姿以及第二位姿的状态,具体如下:
当引流板在第一位姿下时,进气腔和主腔连通(参考图1),介质供给源将冷却用气体轮番的送入不同的储气区中(这是本实施例中的以径向的方向将冷却气送入钢管内部),并进行交替的喷气,即:当钢管安装在主腔后,首先,位于右侧的储气区的气体排出并驱使受力叶轮顺时针旋转,并通过皮带轮组件带动安装盘顺时针旋转,进而带动钢管顺时针旋转,在钢管顺时针旋转时,储气区内的气体排出至排气区,并经过引流板的引导围绕钢管的外壁活动,并对钢管进行冷却,在冷却后,经过构成排风区的侧腔(该侧腔中一般可以安装有排气阀,在排气时打开)排出,同理,当右侧的储气区内的气体排出时,封堵部应复位弹簧复位,并重新封闭泄压通道,而此时左侧储气区内的气体泄压,并驱使左侧的受力叶轮逆时针旋转,并通过皮带轮组带动钢管逆时针旋转,左侧的同样的经过引流板的引导围绕钢管活动,并经过另一个构成排风区的侧腔排出,如此反复交替循环,完成对钢管外壁的冷却;
在本实施例上述对钢管的冷却过程中:
本实施例可以在对钢管冷却的同时驱使钢管旋转,以提高对钢管的冷却效率;
另外的,本实施例的调节座还可以通过气缸控制在泄压通道内活动,以决定储气区的存在,例如:当封堵部靠近调整座活动时,储气区的容积缩小,直至封堵部完全离开泄压通道后,储气区消失,进入进气腔内的气体无需储气而直接被排出,并送入主腔中对钢管进行散热,而这种状态下,两侧的进气腔可以同时进气,以完成对钢管的冷却;而在封堵部进入泄压通道后,储气区形成,当储气区进气时,储气区内的气压不断上升,使得封堵块逐渐的远离调整座活动,而当封堵块收储气区内的气压影响自泄压通道的输出端离开时,储气区泄压(在泄压时,调整座也能够被气缸控制并靠近泄压通道,而致使泄压通道被完全打开,这样能够使得储气区内的气体被完全排出,而在储气区的气体排出后,调整座被控制而致使封堵部重新位于泄压通道内),在这种模式下,储气区内喷出的高压气体能够带动受力叶轮旋转,以驱使钢管旋转,从提高冷却气与钢管的接触频率,以提高对钢管的冷却效果;
当引流板位于第二位姿时,参考图3,引流板在第二位姿下,封闭进气腔与主腔的直接连通位置,而使得气体能够通过连通口和第二出气口送入位于主腔的喷气腔中(这是本实施例中所说的以轴向的方向将冷却气送入钢管内部),而钢管会套在安装盘上,因此,该部分气体会直接的进入钢管的内部空间,以此来对钢管的内部空间进行冷却,并在冷却后,从而钢管与安装盘之间的缝隙中排出(排出时可以带出钢管内壁上的杂质),并进一步的通过第一出气口排出,已完成对钢管内壁的冷却。
实施例2,同实施例1的不同之处在于:
所述承载组件除安装盘52之外还包括:
内冷却模块6,设于安装盘52上,具有喷液端以及敲击端;
所述内冷却模块6具有能够扩大或缩小的喷气腔60以及若干个能够以喷气腔60为中心相互分离或靠近的喷液组件61;
当喷气腔60缩小时,喷液组件61的若干个喷液端相互靠近并位于喷气腔60的腔口位置,并形成聚集喷液区;
当喷气腔60扩大时,喷液组件61的若干个喷液端相互远离且分别朝向钢管的内壁,并形成分散喷液区;
当喷气腔60喷出的气体穿过聚集喷液区时,能够将冷却液扩散的喷出。
在本实施例中,本体20上设有通过滑轨20b与本体20滑动连接的门体20a,皮带轮组安装于门体20a上。
在本实施例中:所述内冷却模块6包括:
喷气体62,内设喷气腔60,且通过安装支架63a固定于所述安装盘52上;
柔性收缩膜63,具有喷气通道64,部分与喷气腔60的内壁连接,且与喷气腔60之间形成活动区;
推动杆65,滑动的设于安装支架63a上,且一端位于活动区内并用于挤压柔性收缩膜63;
敲击杆66,滑动的设于安装支架63a上,且一端能够用于敲击钢管内壁;
复位弹簧,由第一复位弹簧671和第二复位弹簧672组成,且均设于安装支架63a上,其中,第一复位弹簧671用于控制推动杆65远离柔性收缩膜63,第二复位弹簧672用于控制敲击杆33靠近柔性收缩膜63;
驱动块68,设于推动杆65和敲击杆66之间,具有至少一个驱动面680,并能够被驱动器69控制正转或逆转;
若干个喷液片70,通过连接轴71与驱动块68连接,且内形成喷液腔70a;
其中,所述喷液片70上形成有能够相互拼接并形成聚集喷液区70b的的分流区710c;
当喷液片70相互靠近并形成聚集喷液区70b时,各喷液腔能够以与聚集喷液区相切的方向向聚集喷液区70b内供液;
当驱动块68旋转时,驱动面680与推动杆65或敲击杆66接触时,能够控制推动杆65或敲击杆66挤压复位弹簧。
在本实施例中:所述安装盘52包括:
盘体80,通过所述第二转轴52a支撑旋转,且周向侧壁上形成有安装槽81;
气囊体82,设于各安装槽81内,且能够被介质供给源供气;
其中,所述气囊体82上设有排气阀82a;
当气囊体82被充气时,气囊体82膨胀并固定钢管。
在本实施例中,介质供给源包括:
水泵90;
气泵92;
其中,水泵90通过若干个供水管91与喷液腔70a连通;
气泵92通过若干个第一供气管93分别与各储气区连通,且第一供气管91上设有第一控制阀94,气泵92通过第二供气管95串联有若干个分气管96,各分气管96设有第二控制阀97并分别用于向各个气囊体82供气。
此外,本实施例还提供一种无缝钢管的生产工艺,其使用本实施例的冷却系统,其包括如下步骤:
S1:将钢管管坯经斜轧穿孔成荒管;
S2:通过冷轧设备将荒管开坯并形成成品管;
S3:对步骤S3中的成品管进行酸洗、脱脂;
S4:利用冷却系统对成品管进行冷却、清洁,从而制成无缝钢管。
在本实施例中,冷却系统在步骤S4的应用如下:
在所述步骤S4中,将钢管的两端分别套在盘体上,并利用介质供给源对气囊体进行充气并固定钢管;
在引流板位于第一位姿下,利用介质供给源将气体送入其中一个储气区进行储气,在储气过程中,储气区内的气压上升,封堵部在泄压通道内活动并逐渐扩大储气区,在封堵部活动至泄压通道末端时,泄压通道被打开,同时驱动器控制调整座靠近泄压通道,直至将泄压通道完全打开,储气区内的气体通过泄压通道排出,并首先经过受力叶轮,当受力叶轮受力后旋转,并通过皮带轮组带动盘体旋转,从而带动钢管旋转,经过受力叶轮的气体经过处于第一位姿的引流板进入主腔中,进入主腔内的气体围绕钢管外壁活动,并对钢管进行冷却、清洁后通过排风区排出;在其中一个储气区排气时,另一个储气区被介质供给源充气,两个储气区进行交替的泄压可以使得钢管间歇的顺时针旋转或逆时针旋转,并在钢管不同的旋转方向下对钢管的外壁进行清洁;
在引流板位于第二位姿下,储气区内的气体通过引气管送入喷气腔中,并送入钢管的内部,对钢管的内壁进行清洁、冷却,在喷气腔喷气的过程中,驱动器控制驱动块旋转,并将柔性收缩膜向喷气腔的中心挤压,使得喷气腔的口径自气体流动方向逐渐缩小再逐渐扩大,同时各个喷液片在喷气腔的输出端形成聚集喷液区,当气体通过喷气腔时,流速变快,并经过聚集喷液区,喷液腔向聚集喷液区内供液并产生旋流,喷气腔喷出的气体能够将聚集喷液区内的旋流以扩散的方式喷入钢管内壁,以对钢管内壁进行冷却;
在引流板位于第二位姿下,驱动器控制驱动块顺时针和逆时针交替旋转并利用敲击杆轻微的敲击钢管内壁,将钢管内壁的杂质抖落,同时,在驱动块活动的驱使下,喷液片同样的顺时针和逆时针的旋转,并将清洗液喷向钢管内壁对钢管内壁进行清洁,在清洁完成后,控制部分气囊体排气,使得钢管保持倾斜,将钢管内的水排出至主腔内,并从敞开的引流板位置将积水排出。
参考图1-11,本实施例的原理及优点在于:
本实施例与实施例1相比在安装盘上还设置了内冷却模块,本实施例的内冷却模块不仅具有喷气的形式,还具有喷液的形式,以此来提高对钢管的冷却效果,并对钢管内壁进行清洁,具体如下:
在喷气时,引流板保持第二位姿,进气腔内的气体通过连通口和第二出气口将气体送入柔性收缩膜形成的喷气通道中,并从喷气通道的输出端喷出,以完成喷气;
在喷液时,喷液片经过去情敌控制而以喷气通道为中心进行汇聚,而形成聚集喷气区(参考图8),在此状态下,各个喷液腔被水泵供水,当喷液腔内的水喷出时,以聚集喷液区的内壁为引导而在聚集喷液区内形成“旋流”,而聚集喷液区域喷气通道位于同一轴线上,当喷气通道内气体喷出时,经过聚集喷液区,并将聚集喷液区内形成的“旋流”扩散的喷出,并对钢管的内壁进行冷却和初步清洁,这种方式能够提高冷却液分布在钢管内壁上的面积,以此来提高对钢管的冷却效率,需要说明的是:
在喷液片相互靠近时,驱动块驱使推动杆挤压柔性收缩膜使得喷气通道的截面直径以气体流动方向先逐渐缩小,再逐渐扩大,这样能够使得进入喷气通道内的气体在喷气通道的口径最小位置流速增加,然后再经过喷气通道内壁的引导经过聚集喷液区,这样能够使得喷液的效果更好;
除此之外,本实施例在对钢管进行清洁时,可以驱使各个喷液片相互分离,使得喷液腔的输出端朝向钢管的内壁,在喷液腔喷液时可以将冷却液直接的喷向钢管的内壁从而完成对钢管的清洁,值得说明的是:
在对钢管内壁进行清洁时,驱动器驱使喷液片以连接轴为基准顺时针或逆时针的旋转,在其旋转时,能够调整喷液腔的喷射方向以扩大清洁面积,不仅如此驱动块被驱使旋转后,还能够控制敲击杆间歇的对钢管的内壁进行敲击,以将钢管内壁上的杂质抖落,以此来辅助对钢管的清洁,并且在对钢管清洁时,进气腔流通的气体通过受力叶轮带动钢管旋转,钢管旋转状态下,可以提高清洁效果,在清洁完成后,只需要使得钢管两端安装盘上的气囊体内的气体部分排出(通过排气阀),使得钢管两端的水平高度不一(即:使得钢管保持倾斜状态),就能够将钢管内的积水排出,以完成排污。
以上所述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 (10)
1.一种冷却系统,其特征在于:由至少一个承载模块(10)和至少一个介质供给源组成;
所述承载模块(10)至少具有供钢管安装的承载区、与介质供给源连接的进风区、连接承载区与进风区的引风区以及与承载区连通的排风区:
所述进风区能够储存定量的冷却气,并在超量后泄压,经引风区径向的送入承载区和/或以轴向直接送入承载区对钢管进行冷却;
当气体在引风区内流动时,由设于引风区内的驱动模块带动承载区处的钢管顺时针或逆时针旋转;
当钢管旋转时,气体围绕钢管外壁活动并对其散热随后通过排风区排出。
2.根据权利要求1所述的一种冷却系统,其特征在于:所述承载模块包括:
本体(20),具有主腔(200)以及位于主腔两侧的进气腔(201);
引流板(21),形成于进气腔(201)的输出端,能够被控制移动并具有至少两种模式;
聚气组件,形成于各进气腔(201)的始端,并能够储存定量的冷却气;
气动组件,形成于各进气腔(201)的中端;
承载组件,形成于主腔(200)内并供钢管安装,且能够被气动组件控制并带动钢管旋转;
其中,当冷却气排出聚气组件并经过气动组件时,气动组件旋转,并带动承载组件旋转以致使钢管旋转;
在第一模式下,引流板(21)位于第一位姿并连通进气腔(201)和主腔(200),且能够将气体自引风区送入主腔(200)内;
在第二模式下,引流板(21)位于第二位姿并封闭主腔(200)和进气腔(201),且能够利用设于引流板(21)上的引气管将气体直接送入主腔(200)的承载区,并能够打开主腔(200)并供主腔(200)内的杂质排出。
3.根据权利要求2所述的一种冷却系统,其特征在于:所述主腔由构成承载区的中心腔(30)以及构成引风区和/或排风区的侧腔(31)构成。
4.根据权利要求2或3所述的一种冷却系统,其特征在于:所述聚气组件包括:
引流块(40),安装于进气腔(201)的腔壁上,且引流块(40)之间形成泄压通道;
封堵部(42),活动于泄压通道(41)处,且与引流块(40)将进气腔(201)划分为能够通过泄压通道(41)连通的储气区(43)和排气区(44);
调整座(45),通过伸缩杆(46)与封堵部(42)连接,并在伸缩杆(46上)套设有复位弹簧(47);
其中,所述调整座(45)能够被驱动器控制扩大或缩小储气区(43)。
5.根据权利要求4所述的一种冷却系统,其特征在于:所述气动组件包括:
受力叶轮(50),通过第一转轴(50a)以可旋转的方式安装于排气区(44)内;
皮带轮组,由第一皮带轮(511)、第二皮带轮(512)以及传动皮带(513)构成;
所述承载组件包括:
安装盘(52),通过第二转轴(52a)以可旋转的方式安装于主腔(200)的腔壁上;
内冷却模块(6),设于安装盘(52)上,具有喷液端以及敲击端;
其中,第一皮带轮(511)和第二皮带轮(512)分别与第一转轴(50a)和和第二转轴(52a)连接;
所述内冷却模块(6)具有能够扩大或缩小的喷气腔(60)以及若干个能够以喷气腔(60)为中心相互分离或靠近的喷液组件;
当喷气腔(60)缩小时,喷液组件的若干个喷液端相互靠近并位于喷气腔(60)的腔口位置,并形成聚集喷液区(70b);
当喷气腔(60)扩大时,喷液组件的若干个喷液端相互远离且分别朝向钢管的内壁,并形成分散喷液区;
当喷气腔(60)喷出的气体穿过聚集喷液区(70b)时,能够将冷却液扩散的喷出。
6.根据权利要求5所述的一种冷却系统,其特征在于:所述内冷却模块(6)包括:
喷气体(62),内设喷气腔(60),且通过安装支架(63a)固定于所述安装盘(52)上;
柔性收缩膜(63),具有喷气通道(64),部分与喷气腔(60)的内壁连接,且与喷气腔(60)之间形成活动区;
推动杆(65),滑动的设于安装支架(63)a上,且一端位于活动区内并用于挤压柔性收缩膜(63);
敲击杆(66),滑动的设于安装支架(63a)上,且一端能够用于敲击钢管内壁;
复位弹簧,由第一复位弹簧(671)和第二复位弹簧(672)组成,且均设于安装支架(63a)上,其中,第一复位弹簧(671)用于控制推动杆(65)远离柔性收缩膜(63),第二复位弹簧(672)用于控制敲击杆(66)靠近柔性收缩膜(63);
驱动块(68),设于推动杆(65)和敲击杆(66)之间,具有至少一个驱动面(680),并能够被驱动器控制正转或逆转;
若干个喷液片(70),通过连接轴(71)与驱动块(68)连接,且内形成喷液腔(70a);
其中,所述喷液片(70)上形成有能够相互拼接并形成聚集喷液区(70b)的分流区(710c);
当喷液片(70)相互靠近并形成聚集喷液区(70b)时,各喷液腔(70a)能够以与聚集喷液区(70b)相切的方向向聚集喷液区(70b)内供液;
当驱动块(68)旋转时,驱动面(680)与推动杆(65)或敲击杆(66)接触时,能够控制推动杆(65)或敲击杆(66)挤压复位弹簧。
7.根据权利要求6所述的一种冷却系统,其特征在于:所述安装盘(52)包括:
盘体(80),通过所述第二转轴(52a)支撑旋转,且周向侧壁上形成有安装槽(81);
气囊体(82),设于各安装槽(81)内,且能够被介质供给源供气;
其中,所述气囊体(82)上设有排气阀(82a);
当气囊体(82)被充气时,气囊体(82)膨胀并固定钢管。
8.一种无缝钢管的生产工艺,其使用如权利要求7所述的一种冷却系统,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将钢管管坯经斜轧穿孔成荒管;
S2:通过冷轧设备将荒管开坯并形成成品管;
S3:对步骤S3中的成品管进行酸洗、脱脂;
S4:利用冷却系统对成品管进行冷却、清洁,从而制成无缝钢管。
9.根据权利要求8所述的一种无缝钢管的生产工艺,其特征在于:在所述步骤S4中,将钢管的两端分别套在盘体上,并利用介质供给源对气囊体进行充气并固定钢管;
在引流板位于第一位姿下,利用介质供给源将气体送入其中一个储气区进行储气,在储气过程中,储气区内的气压上升,封堵部在泄压通道内活动并逐渐扩大储气区,在封堵部活动至泄压通道末端时,泄压通道被打开,同时驱动器控制调整座靠近泄压通道,直至将泄压通道完全打开,储气区内的气体通过泄压通道排出,并首先经过受力叶轮,当受力叶轮受力后旋转,并通过皮带轮组带动盘体旋转,从而带动钢管旋转,经过受力叶轮的气体经过处于第一位姿的引流板进入主腔中,进入主腔内的气体围绕钢管外壁活动,并对钢管进行冷却、清洁后通过排风区排出;在其中一个储气区排气时,另一个储气区被介质供给源充气,两个储气区进行交替的泄压可以使得钢管间歇的顺时针旋转或逆时针旋转,并在钢管不同的旋转方向下对钢管的外壁进行清洁;
在引流板位于第二位姿下,储气区内的气体通过引气管送入喷气腔中,并送入钢管的内部,对钢管的内壁进行清洁、冷却,在喷气腔喷气的过程中,驱动器控制驱动块旋转,并将柔性收缩膜向喷气腔的中心挤压,使得喷气腔的口径自气体流动方向逐渐缩小再逐渐扩大,同时各个喷液片在喷气腔的输出端形成聚集喷液区,当气体通过喷气腔时,流速变快,并经过聚集喷液区,喷液腔向聚集喷液区内供液并产生旋流,喷气腔喷出的气体能够将聚集喷液区内的旋流以扩散的方式喷入钢管内壁,以对钢管内壁进行冷却;
在引流板位于第二位姿下,驱动器控制驱动块顺时针和逆时针交替旋转并利用敲击杆轻微的敲击钢管内壁,将钢管内壁的杂质抖落,同时,在驱动块活动的驱使下,喷液片同样的顺时针和逆时针的旋转,并将清洗液喷向钢管内壁对钢管内壁进行清洁,在清洁完成后,控制部分气囊体排气,使得钢管保持倾斜,将钢管内的水排出至主腔内,并从敞开的引流板位置将积水排出。
10.一种无缝钢管,其特征在于:无缝钢管由如权利要求9所述的无缝钢管的生产工艺制得。
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