CN116855724A - 一种金属带冷却设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属带生产设备技术领域，具体公开了一种金属带冷却设备，具有龙门架，金属带冷却设备包括：第一冷却夹持组件，第一冷却夹持组件的上端安装有上横梁；第二冷却夹持组件，第二冷却夹持组件与第一冷却夹持组件呈上下对称设置，第二冷却夹持组件的下端安装有下横梁，第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件之间形成带状金属输送区；同步驱动组件，其位于龙门架的上端，上横梁和下横梁的两端均穿设在龙门架的两侧，并且上横梁和下横梁的两端与同步驱动组件相连接；该金属带冷却设备使得带状金属在前进时，依然与钢带接触导热层进行持续接触导热降温，同时带状金属在接触钢带接触导热层之前，出风部先对带状金属进行预散热，大大提高冷却效率。
Description
技术领域
本发明涉及金属带加工技术领域，具体的说，是一种金属带冷却设备。
背景技术
现有的带状金属都是连续化生产，带状金属在连续热处理工艺中，带状金属进入加热炉进行干燥或加热后，要对带状金属进行冷却降温，特别是带状金属的表面涂层干燥工艺。
在现有技术中，其冷却降温的方法通常采用直喷式冷却，也就是通过风机对带状金属在输送过程中进行吹风冷却，但其冷却效率低，如中国专利CN116334376A公开的一种金属连续带材热处理用冷却系统，包括封闭式的钢结构壳体，还包括送风单元和排风单元，所述送风单元和所述排风单元形成一单向排气的结构，能够在金属连续带材在所述钢结构壳体行进时把冷空气输入至所述钢结构壳体内，再将换热后的热气流从所述钢结构壳体排出并远离所述钢结构壳体所在的工作区域。
然而，上述的现有技术中，虽然降低了工作区域的温度，使得风机吹出的风不会吸入工作环境中的热量，但单单依靠吹风冷却的方式，其效率依然不高，而带状金属是不断前进输送的，喷嘴作用的位置不断改变，并不能在前进的过程中对一个位置持续降温，从而导致输出的带状金属依然带有一定温度。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种金属带冷却设备，旨在解决上述现有技术中的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属带冷却设备，其具有龙门架，所述金属带冷却设备包括：
第一冷却夹持组件，所述第一冷却夹持组件的上端安装有上横梁；
第二冷却夹持组件，所述第二冷却夹持组件与第一冷却夹持组件呈上下对称设置，所述第二冷却夹持组件的下端安装有下横梁，所述第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件之间形成带状金属输送区；
同步驱动组件，其位于龙门架的上端，所述上横梁和下横梁的两端均穿设在龙门架的两侧，并且所述上横梁和下横梁的两端与同步驱动组件相连接，以使第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件同步相向移动；
所述第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件均包括水冷箱体，所述水冷箱体一侧盖设有风冷盖体，另一侧设置有钢带接触导热层，所述水冷箱体内设置有用于储存冷却水的水冷腔，所述水冷箱体的一端设置有与水冷腔相连通的进水口和出水口，所述风冷盖体靠近水冷箱体的一侧与冷却水相接触，所述所述钢带接触导热层靠近钢带输入端的一侧设置有与风冷盖体相连通的出风部。
本发明的有益效果在于，带状金属在第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件之间进行输送，带状金属在前进的过程中，第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件是夹持在带状金属上，通过钢带接触导热层对带状金属的两面接触导热，利用水冷腔对钢带接触导热层进行散热降温，使得带状金属在前进时，依然与钢带接触导热层进行持续接触导热降温，同时带状金属在接触钢带接触导热层之前，出风部先对带状金属进行预散热，大大提高冷却效率，而且风冷盖体是与冷却水相接触，冷风可以通过风冷盖体对冷却水进行降温的同时，还可以对带状金属进行预散热，而且冷却水是通过进水口和出水口进行流动更换的，水冷腔内的冷却水在风冷盖体的配合下，不但可以快速降温，还可以为出风部提供低于带状金属的温度的风，整体冷却速度快；同步驱动组件可以带动第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件同步相向移动，便于夹持带状金属，使得带状金属与钢带接触导热层相接触。
进一步的，所述龙门架两侧的内壁设置有竖向的导向槽，所述上横梁和下横梁的两端均穿设在导向槽内。
采用上述进一步的结构后，上横梁和下横梁在上下移动过程中，导向槽可以使得上横梁和下横梁更稳定，防止晃动。
进一步的，所述同步驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴安装有双轴减速机，所述双轴减速机的两侧均安装有同步轴，所述同步轴的末端均安装有传动齿轮箱，所述传动齿轮箱下端安装有位于龙门架内的双螺纹段丝杆，所述上横梁和下横梁的末端均双螺纹段丝杆相连接。
采用上述进一步的结构后，通过驱动电机和双轴减速机同步带动两侧的双螺纹段丝杆，使得上横梁和下横梁的两端同步移动，防止上横梁和下横梁在移动过程中出现倾斜的情况。
进一步的，所述双螺纹段丝杆的下端安装有编码器，所述编码器固定安装在龙门架的内下端，所述双螺纹段丝杆的上部安装有第一螺纹段，所述第一螺纹段的下方设置有第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段上的螺纹方向为反向螺纹，所述第一螺纹段上套接有第一螺套，所述上横梁与第一螺套相连接，所述第二螺纹段上套接有第二螺套，所述下横梁与第二螺套相连接。
采用上述进一步的结构后，编码器用于记录双螺纹段丝杆的旋转情况，以便于转化成上横梁和下横梁的直线位移，由于第一螺纹段和第二螺纹段上的螺纹方向相对为反向螺纹，使得双螺纹段丝杆在旋转时，上横梁可以向下移动，下横梁可以向上移动，从而向带状金属输送区收缩进行夹持带状金属。
进一步的，所述第一螺纹段的上下端均设置有第一限位环，所述第二螺纹段的上下端均设置有第二限位环。
采用上述进一步的结构后，第一限位环用于限定上横梁的移动位置，第二限位环用于限定下横梁的移动位置，防止两者碰撞。
进一步的，所述水冷腔内设置有多块导流板，多块所述导流板将水冷腔分隔形成S形的流道，所述进水口与流道的一端相连通，所述出水口与流道的另一端相连通，所述水冷腔远离进水口的一端设置有所述出风部，所述钢带接触导热层为石墨片，所述石墨片靠近出风部的一端为弧形面。
采用上述进一步的结构后，S形的流道可以增长冷却水的流动距离，可以更好地对钢带接触导热层进行散热，出风部位于水冷腔的一端，使得出风部可以为水冷腔进行散热的同时，可以对带状金属进行吹风散热，石墨片可以更好的进行导热，同时可以为带状金属表面接触时起到润滑作用，弧形面可以令到带状金属在进入带状金属输送区时，防止碰撞损坏石墨片。
进一步的，所述出风部包括位于水冷腔一端的风腔，所述风冷盖体密封盖设在水冷箱体一侧，以使水冷腔和风腔形成相对独立的腔体，所述风腔一侧与风冷盖体相连通，另一侧开设有位于钢带接触导热层一侧的出风口。
采用上述进一步的结构后，通过对风冷盖体进行鼓风，使得冷风从风冷盖体进入风腔，在从出风口喷出并作用于带状金属表面，从而先通过风冷进行预散热冷却，提高整体的冷却效果，而且冷风进入风腔内，可以带走冷却水箱的部分热量，降低整个冷却水箱的温度。
进一步的，所述风冷盖体为中空状，并且所述风冷盖体内设置有分隔板，以形成进冷却风腔和连通腔，所述分隔板上开设有第一连通孔，所述连通腔内设置有第二连通孔，以使连通腔通过第二连通孔与风腔相连通。
采用上述进一步的结构后，风冷盖体用于进风的同时，由于还与冷却水相接触，可以降低冷却水的温度的同时，还可以对带状金属进行吹风降温，而且冷却水是流动的，本身温度也不会高于带状金属的温度，风通过风冷盖体对冷却水降温的同时，还有效提高对带状金属的预冷却的效果。
进一步的，所述冷却风腔靠近水冷腔的一侧设置有凸起的散热风槽，所述散热风槽延伸进所述流道内。
采用上述进一步的结构后，散热风槽可便于与冷却水接触，从而对冷却水导热，使得风冷盖体内的气流带走热量。
进一步的，风冷盖体远离散热槽的一侧安装有蜗壳风机和横梁连接杆，所述蜗壳风机与冷却风腔相连通。
采用上述进一步的结构后，通过蜗壳风机对风冷盖体内部进行鼓风，横梁连接杆用于将第一冷却夹持组件和第二冷却夹持组件连接对应的上横梁和下横梁。
附图说明
图1为本发明的金属带冷却设备的立体结构示意图之一。
图2为本发明的金属带冷却设备的立体结构示意图之二。
图3为本发明的金属带冷却设备的立体结构示意图之三。
图4为第一冷却夹持组件的立体结构示意图之一。
图5为第一冷却夹持组件的立体结构示意图之二。
图6为第一冷却夹持组件的爆炸结构示意图。
图7为风冷盖体的内部结构示意图。
图中：龙门架1、导向槽2、上横梁3、第一冷却夹持组件4、下横梁5、第二冷却夹持组件6、同步驱动组件7、驱动电机8、双轴减速机9、同步轴10、双螺纹段丝杆11、第一螺纹段12、第一螺套13、第一限位环14、第二螺纹段15、第二螺套16、第二限位环17、编码器18、水冷箱体19、风冷盖体20、钢带接触导热层21、进水口22、出水口23、横梁连接杆24、蜗壳风机25、弧形面26、流道27、导流板28、水冷腔29、风腔30、冷却风腔31、散热风槽32、连通腔33、第一连通孔34、第二连通孔35、出风口36。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
结合图1至图7所示的一种金属带冷却设备，其具有龙门架1，金属带冷却设备包括：第一冷却夹持组件4、第二冷却夹持组件6和同步驱动组件7，第一冷却夹持组件4的上端安装有上横梁3；第二冷却夹持组件6与第一冷却夹持组件4呈上下对称设置，第二冷却夹持组件6的下端安装有下横梁5，第一冷却夹持组件4和第二冷却夹持组件6之间形成带状金属输送区；同步驱动组件7位于龙门架1的上端，上横梁3和下横梁5的两端均穿设在龙门架1的两侧，并且上横梁3和下横梁5的两端与同步驱动组件7相连接，以使第一冷却夹持组件4和第二冷却夹持组件6同步相向移动；第一冷却夹持组件4和第二冷却夹持组件6均包括水冷箱体19，水冷箱体19一侧盖设有风冷盖体20，另一侧设置有钢带接触导热层21，水冷箱体19内设置有用于储存冷却水的水冷腔29，水冷箱体19的一端设置有与水冷腔29相连通的进水口22和出水口23，风冷盖体20靠近水冷箱体19的一侧与冷却水相接触，钢带接触导热层21靠近钢带输入端的一侧设置有与风冷盖体20相连通的出风部；本实施例的带状金属在第一冷却夹持组件4和第二冷却夹持组件6之间进行输送，带状金属在前进的过程中，第一冷却夹持组件4和第二冷却夹持组件6是夹持在带状金属上，通过钢带接触导热层21对带状金属的两面接触导热，利用水冷腔29对钢带接触导热层21进行散热降温，使得带状金属在前进时，依然与钢带接触导热层21进行持续接触导热降温，同时带状金属在接触钢带接触导热层21之前，出风部先对带状金属进行预散热，大大提高冷却效率，而且风冷盖体20是与冷却水相接触，冷风可以通过风冷盖体20对冷却水进行降温的同时，还可以对带状金属进行预散热，而且冷却水是通过进水口22和出水口23进行流动更换的，水冷腔29内的冷却水在风冷盖体20的配合下，不但可以快速降温，还可以为出风部提供低于带状金属的温度的风，整体冷却速度快；同步驱动组件7可以带动第一冷却夹持组件4和第二冷却夹持组件6同步相向移动，便于夹持带状金属，使得带状金属与钢带接触导热层21相接触。
需要说明的是，本实施例的龙门架1两侧的内壁设置有竖向的导向槽2，上横梁3和下横梁5的两端均穿设在导向槽2内；上横梁3和下横梁5在上下移动过程中，导向槽2可以使得上横梁3和下横梁5更稳定，防止晃动。
其中，同步驱动组件7包括驱动电机8，驱动电机8的输出轴安装有双轴减速机9，双轴减速机9的两侧均安装有同步轴10，同步轴10的末端均安装有传动齿轮箱11，传动齿轮箱11下端安装有位于龙门架1内的双螺纹段丝杆11，上横梁3和下横梁5的末端均双螺纹段丝杆11相连接；通过驱动电机8和双轴减速机9同步带动两侧的双螺纹段丝杆11，使得上横梁3和下横梁5的两端同步移动，防止上横梁3和下横梁5在移动过程中出现倾斜的情况。
本实施例的双螺纹段丝杆11的下端安装有编码器18，编码器18固定安装在龙门架1的内下端，双螺纹段丝杆11的上部安装有第一螺纹段12，第一螺纹段12的下方设置有第二螺纹段15，第一螺纹段12和第二螺纹段15上的螺纹方向为反向螺纹，第一螺纹段12上套接有第一螺套13，上横梁3与第一螺套13相连接，第二螺纹段15上套接有第二螺套16，下横梁5与第二螺套16相连接；编码器18用于记录双螺纹段丝杆11的旋转情况，以便于转化成上横梁3和下横梁5的直线位移，由于第一螺纹段12和第二螺纹段15上的螺纹方向相对为反向螺纹，使得双螺纹段丝杆11在旋转时，上横梁3可以向下移动，下横梁5可以向上移动，从而向带状金属输送区收缩进行夹持带状金属。
值得说明的是，第一螺纹段12的上下端均设置有第一限位环14，第二螺纹段15的上下端均设置有第二限位环17；第一限位环14用于限定上横梁3的移动位置，第二限位环17用于限定下横梁5的移动位置，防止两者碰撞。
在一些实施例中，第一限位环14和第二限位环17上均安装有光眼传感器，进一步防止碰撞。
结合图4至图7所示，本实施例的水冷腔29内设置有多块导流板28，多块导流板28将水冷腔29分隔形成S形的流道27，进水口22与流道27的一端相连通，出水口23与流道27的另一端相连通，水冷腔29远离进水口22的一端设置有出风部，钢带接触导热层21为石墨片，石墨片靠近出风部的一端为弧形面26；S形的流道27可以增长冷却水的流动距离，可以更好地对钢带接触导热层21进行散热，出风部位于水冷腔29的一端，使得出风部可以为水冷腔29进行散热的同时，可以对带状金属进行吹风散热，石墨片可以更好的进行导热，同时可以为带状金属表面接触时起到润滑作用，弧形面26可以令到带状金属在进入带状金属输送区时，防止碰撞损坏石墨片。
本实施例的出风部包括位于水冷腔29一端的风腔30，风冷盖体20密封盖设在水冷箱体19一侧，以使水冷腔29和风腔30形成相对独立的腔体，风腔30一侧与风冷盖体20相连通，另一侧开设有位于钢带接触导热层21一侧的出风口36；通过对风冷盖体20进行鼓风，使得冷风从风冷盖体20进入风腔30，在从出风口36喷出并作用于带状金属表面，从而先通过风冷进行预散热冷却，提高整体的冷却效果，而且冷风进入风腔30内，可以带走冷却水箱10的部分热量，降低整个冷却水箱10的温度。
需要说明的是，本实施例的风冷盖体20为中空状，并且风冷盖体20内设置有分隔板，以形成进冷却风腔31和连通腔33，分隔板上开设有第一连通孔34，连通腔33内设置有第二连通孔35，以使连通腔33通过第二连通孔35与风腔30相连通；风冷盖体20用于进风的同时，由于还与冷却水相接触，可以降低冷却水的温度的同时，还可以对带状金属进行吹风降温，而且冷却水是流动的，本身温度也不会高于带状金属的温度，风通过风冷盖体20对冷却水降温的同时，还有效提高对带状金属的预冷却的效果。
在一些实施例中，冷却风腔31靠近水冷腔29的一侧设置有凸起的散热风槽32，散热风槽32延伸进流道27内；散热风槽32可便于与冷却水接触，从而对冷却水导热，使得风冷盖体20内的气流带走热量。
本实施例的风冷盖体20远离散热槽32的一侧安装有蜗壳风机25和横梁连接杆24，蜗壳风机25与冷却风腔31相连通；通过蜗壳风机25对风冷盖体20内部进行鼓风，横梁连接杆24用于将第一冷却夹持组件4和第二冷却夹持组件6连接对应的上横梁3和下横梁5。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种金属带冷却设备，其具有龙门架(1)，其特征在于，所述金属带冷却设备包括：
第一冷却夹持组件(4)，所述第一冷却夹持组件(4)的上端安装有上横梁(3)；
第二冷却夹持组件(6)，所述第二冷却夹持组件(6)与第一冷却夹持组件(4)呈上下对称设置，所述第二冷却夹持组件(6)的下端安装有下横梁(5)，所述第一冷却夹持组件(4)和第二冷却夹持组件(6)之间形成带状金属输送区；
同步驱动组件(7)，其位于龙门架(1)的上端，所述上横梁(3)和下横梁(5)的两端均穿设在龙门架(1)的两侧，并且所述上横梁(3)和下横梁(5)的两端与同步驱动组件(7)相连接，以使第一冷却夹持组件(4)和第二冷却夹持组件(6)同步相向移动；
所述第一冷却夹持组件(4)和第二冷却夹持组件(6)均包括水冷箱体(19)，所述水冷箱体(19)一侧盖设有风冷盖体(20)，另一侧设置有钢带接触导热层(21)，所述水冷箱体(19)内设置有用于储存冷却水的水冷腔(29)，所述水冷箱体(19)的一端设置有与水冷腔(29)相连通的进水口(22)和出水口(23)，所述风冷盖体(20)靠近水冷箱体(19)的一侧与冷却水相接触，所述所述钢带接触导热层(21)靠近钢带输入端的一侧设置有与风冷盖体(20)相连通的出风部。
2.根据权利要求1所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述龙门架(1)两侧的内壁设置有竖向的导向槽(2)，所述上横梁(3)和下横梁(5)的两端均穿设在导向槽(2)内。
3.根据权利要求2所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述同步驱动组件(7)包括驱动电机(8)，所述驱动电机(8)的输出轴安装有双轴减速机(9)，所述双轴减速机(9)的两侧均安装有同步轴(10)，所述同步轴(10)的末端均安装有传动齿轮箱(11)，所述传动齿轮箱(11)下端安装有位于龙门架(1)内的双螺纹段丝杆(11)，所述上横梁(3)和下横梁(5)的末端均双螺纹段丝杆(11)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述双螺纹段丝杆(11)的下端安装有编码器(18)，所述编码器(18)固定安装在龙门架(1)的内下端，所述双螺纹段丝杆(11)的上部安装有第一螺纹段(12)，所述第一螺纹段(12)的下方设置有第二螺纹段(15)，所述第一螺纹段(12)和第二螺纹段(15)上的螺纹方向为反向螺纹，所述第一螺纹段(12)上套接有第一螺套(13)，所述上横梁(3)与第一螺套(13)相连接，所述第二螺纹段(15)上套接有第二螺套(16)，所述下横梁(5)与第二螺套(16)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述第一螺纹段(12)的上下端均设置有第一限位环(14)，所述第二螺纹段(15)的上下端均设置有第二限位环(17)。
6.根据权利要求5所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述水冷腔(29)内设置有多块导流板(28)，多块所述导流板(28)将水冷腔(29)分隔形成S形的流道(27)，所述进水口(22)与流道(27)的一端相连通，所述出水口(23)与流道(27)的另一端相连通，所述水冷腔(29)远离进水口(22)的一端设置有所述出风部，所述钢带接触导热层(21)为石墨片，所述石墨片靠近出风部的一端为弧形面(26)。
7.根据权利要求6所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述出风部包括位于水冷腔(29)一端的风腔(30)，所述风冷盖体(20)密封盖设在水冷箱体(19)一侧，以使水冷腔(29)和风腔(30)形成相对独立的腔体，所述风腔(30)一侧与风冷盖体(20)相连通，另一侧开设有位于钢带接触导热层(21)一侧的出风口(36)。
8.根据权利要求7所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述风冷盖体(20)为中空状，并且所述风冷盖体(20)内设置有分隔板，以形成进冷却风腔(31)和连通腔(33)，所述分隔板上开设有第一连通孔(34)，所述连通腔(33)内设置有第二连通孔(35)，以使连通腔(33)通过第二连通孔(35)与风腔(30)相连通。
9.根据权利要求8所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述冷却风腔(31)靠近水冷腔(29)的一侧设置有凸起的散热风槽(32)，所述散热风槽(32)延伸进所述流道(27)内。
10.根据权利要求9所述的一种金属带冷却设备，其特征在于，所述风冷盖体(20)远离散热槽(32)的一侧安装有蜗壳风机(25)和横梁连接杆(24)，所述蜗壳风机(25)与冷却风腔(31)相连通。
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