CN117505822B - 一种金属材料制造用冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属加工冷却技术领域，提出了一种金属材料制造用冷却装置，包括风冷机构，所述风冷机构的内中下部固定安装有盐水喷洒机构，所述风冷机构的内中部贯穿设置有输送机构。通过在工件接触盐水之前，先对工件进行风冷降温，再对工件表面进行喷洒雾化的盐水，较于传统直接将工件放进盐水中进行降温，实现了避免直接接触盐水导致工件内外温差较大，进而避免了工件因内外温差较大导致工件表面开裂的情况，工件降温导致盐水蒸发导致盐水中的浓度增加，造成工件表面受到盐水腐蚀较大，并在冷却后段时，将工件表面残留的盐水去除，实现了有效地避免了冷却后盐水仍然残留在工件表面，进而避免了残留的盐水持续对工件腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工冷却技术领域，尤其涉及一种金属材料制造用冷却装置。
背景技术
金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。其中钢铁是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”，一些异形的金属工件，一般采用注模的方式进行加工，根据金属材料的不同，脱模时的温度也不同，一般在600℃-1000℃左右，脱模后需要使用冷却装置进行冷却。
现有技术中，在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力，一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％，使用盐水进行冷却的优点是容易得到高的硬度和光洁的表面，并能够提高金属工件的硬度，但是其缺点是盐水具有一定的腐蚀性，将脱模后的金属工件放进盐水中进行冷却时，也会在一定的程度上造成内外温差，导致金属工件冷却时出现表面开裂的情况，并且，残留的盐水需要及时进行清理，避免盐水对金属工件造成腐蚀，而且，工件在盐水内的冷却过程中，容易造成盐水中的水蒸发，导致盐水浓度增加，进一步造成对金属工件表面的腐蚀性增加。
因此我们对此做出改进，提出一种金属材料制造用冷却装置。
发明内容
（一）本发明要解决的技术问题是：如何避免脱模完成的工件直接放置在盐水中进行冷却时，工件因内外温差巨大而导致工件表面开裂的情况，并且避免因冷却过程中盐水中的水气化蒸发导致盐水浓度增加，进而造成工件表面受到盐水的腐蚀。
（二）技术方案
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种金属材料制造用冷却装置，包括风冷机构，所述风冷机构的内中下部固定安装有盐水喷洒机构，所述风冷机构的内中部贯穿设置有输送机构，所述风冷机构的下端固定连接有移动底座；
所述盐水喷洒机构包括搅拌仓，所述搅拌仓的内部均匀分布有搅拌杆，所述搅拌杆的中部外周均匀分布有搅拌叶，所述搅拌杆的后端均固定连接有齿轮，中部所述齿轮的后端中部固定连接在电动机的前端驱动端，所述搅拌仓的前端左侧下部开口内固定连接有进水阀，所述进水阀的上端设置有分料组件，所述搅拌仓的右端中部固定连接有喷洒组件；
所述风冷机构包括支撑底座，所述支撑底座的上端固定连接有冷却仓，所述冷却仓的内中部固定连接有网板，所述网板的上端均匀分布有集风嘴，所述冷却仓的上端开口内均固定连接有排风扇，所述冷却仓的前后侧下端开口内均固定连接有进气仓，所述进气仓的上端开口内均固定连接有进风扇。
优选的，所述搅拌杆的左右端均通过轴承转动连接在搅拌仓的内左右侧，所述搅拌仓的外周固定连接在支撑底座的内中部，相邻所述齿轮均相互啮合。
优选的，所述分料组件包括储物盒，所述储物盒的后端固定连接在风冷机构的前端中部，所述储物盒的下端连通有电磁阀门，所述电磁阀门的下端连通有连通管，所述连通管的下端外周固定连接在搅拌仓的前端左侧上部开口内。
优选的，所述喷洒组件包括水泵，所述水泵的左端固定连接在搅拌仓的右端中部，所述水泵的右端出水端连通有导流管，所述导流管的上端均与分流管的中部连通，所述分流管的上端均匀分布有雾化喷头。
优选的，所述水泵的左端进水端贯穿搅拌仓的右端中部并延伸至搅拌仓的内底部，所述分流管的前后端均固定连接在风冷机构的内中部，所述雾化喷头的上端外周均固定连接在网板的中部开口内。
优选的，所述支撑底座的下端固定连接在移动底座的上端，所述进气仓上端相靠近的一侧均固定连接在冷却仓的前后侧中部。
优选的，所述输送机构包括端架，所述端架的上端开口内均通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的前后端外周均固定连接有链轮，所述链轮的外周均啮合连接在链条的内两侧，所述链条相靠近的一侧均固定连接在连接杆的前后端，相邻所述连接杆均通过连接片相连，左侧所述转轴的前端外周固定连接有皮带轮一，所述皮带轮一通过传动皮带连接有皮带轮二，所述皮带轮二的内周固定连接在减速机的前端输出端，所述减速机的后端输入端通过联轴器固定连接在伺服电机的前端驱动端。
优选的，所述连接片的两端内周均转动连接在连接杆的外周，所述减速机和伺服电机的下端均固定连接在左侧端架的内下端，所述端架的下端均固定连接在移动底座的两端上部。
（三）有益效果
本发明所提供的一种金属材料制造用冷却装置，其有益效果是：
1、通过在工件接触盐水之前，先对工件进行风冷降温，再对工件表面进行喷洒雾化的盐水，并在此过程中，保持冷却仓内部的空气循环，使雾化的盐水均匀喷洒至工件表面，相较于传统直接将工件放进盐水中进行降温，实现了避免直接接触盐水导致工件内外温差较大，进而避免了工件因内外温差较大导致工件表面开裂的情况。
2、通过向工件表面喷洒盐水的方式对工件进行降温，并且在喷洒盐水过程中，向搅拌仓内部持续添加清水和工业盐，再通过搅拌叶持续对盐水搅拌均匀，使喷洒至工件表面的盐水始终保持盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％，相较于传统直接将工件放进盐水中进行降温，工件降温导致盐水蒸发导致盐水中的浓度增加，造成工件表面受到盐水腐蚀较大。
3、通过雾化盐水喷洒至工件表面，与风冷结合，对工件进行冷却降温，进而在降温过程中，冷却速度均匀，并且冷却速度快。
4、通过在冷却后段时，对工件表面冲洗清水，将工件表面残留的盐水去除，并对工件表面进行吹风，将残留的水渍进行去除，实现了有效地避免了冷却后盐水仍然残留在工件表面，进而避免了残留的盐水持续对工件腐蚀。
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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的立体示意图；
图2为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的立体示意图；
图3为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的立体示意图；
图4为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的输送机构立体示意图；
图5为图4中A处放大图；
图6为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的风冷机构立体示意图；
图7为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的风冷机构局部正剖立体示意图；
图8为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的盐水喷洒机构立体示意图；
图9为本申请提供的一种金属材料制造用冷却装置的盐水喷洒机构局部剖视立体示意图。
图中：1、风冷机构；11、支撑底座；12、冷却仓；13、网板；14、集风嘴；15、排风扇；16、进气仓；17、进风扇；2、盐水喷洒机构；21、搅拌仓；22、搅拌杆；23、搅拌叶；24、齿轮；25、电动机；26、进水阀；27、水泵；28、导流管；29、分流管；210、雾化喷头；211、连通管；212、电磁阀门；213、储物盒；3、输送机构；31、端架；32、转轴；33、链轮；34、链条；35、连接杆；36、连接片；37、皮带轮一；38、传动皮带；39、皮带轮二；310、减速机；311、伺服电机；4、移动底座。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
如图1-图9所示，本实施方式提出了一种金属材料制造用冷却装置，包括风冷机构1，风冷机构1的内中下部固定安装有盐水喷洒机构2，风冷机构1的内中部贯穿设置有输送机构3，风冷机构1的下端固定连接有移动底座4；
盐水喷洒机构2包括搅拌仓21，搅拌仓21的内部均匀分布有搅拌杆22，搅拌杆22的中部外周均匀分布有搅拌叶23，搅拌杆22的后端均固定连接有齿轮24，中部齿轮24的后端中部固定连接在电动机25的前端驱动端，搅拌仓21的前端左侧下部开口内固定连接有进水阀26，进水阀26的上端设置有分料组件，搅拌仓21的右端中部固定连接有喷洒组件。
本实施例中，搅拌杆22的左右端均通过轴承转动连接在搅拌仓21的内左右侧，搅拌仓21的外周固定连接在支撑底座11的内中部，相邻齿轮24均相互啮合。
本实施例中，分料组件包括储物盒213，储物盒213的后端固定连接在风冷机构1的前端中部，储物盒213的下端连通有电磁阀门212，电磁阀门212的下端连通有连通管211，连通管211的下端外周固定连接在搅拌仓21的前端左侧上部开口内。
本实施例中，喷洒组件包括水泵27，水泵27的左端固定连接在搅拌仓21的右端中部，水泵27的右端出水端连通有导流管28，导流管28的上端均与分流管29的中部连通，分流管29的上端均匀分布有雾化喷头210。
本实施例中，水泵27的左端进水端贯穿搅拌仓21的右端中部并延伸至搅拌仓21的内底部，分流管29的前后端均固定连接在风冷机构1的内中部，雾化喷头210的上端外周均固定连接在网板13的中部开口内。
启动电磁阀门212和打开进水阀26，将工业盐和水送入搅拌仓21的内部，启动电动机25，通过齿轮24和搅拌杆22，带动所有的搅拌叶23进行转动，对工业盐和清水进行搅拌混合，待工件冷却至400℃以下时，继续启动伺服电机311，将工件传输至冷却仓12的内中部，启动水泵27，通过导流管28、分流管29和雾化喷头210，将混合后的盐水喷洒至工件的表面，对工件进行降温，此过程中，保持启动电动机25和电磁阀门212，并持续通过进水阀26向搅拌仓21内部注入清水，使工业盐和清水持续添加至搅拌仓21内部，并充分搅拌混合，并保持启动排风扇15和进风扇17，保持冷却仓12内部的空气循环，使雾化的盐水持续均匀的喷洒至工件表面，待工件温度下降至200℃以下时，关闭电磁阀门212，使盐水浓度下降，直至完全喷洒清水，将工件表面残留的盐水稀释，直至将表面的盐水完全冲离，使工件温度下降至100℃以下，停止喷水，启动伺服电机311，将工件传输至冷却仓12的内右侧，通过集风嘴14向工件上吹风，将工件表面残留的盐水蒸发吹离，使盐水不会在工件表面残留，待工件冷却至40℃以下时，将工件传输至冷却仓12的右端外部，并取下工件，完成对工件的冷却，通过向工件表面喷洒盐水的方式对工件进行降温，并且在喷洒盐水过程中，向搅拌仓21内部持续添加清水和工业盐，再通过搅拌叶23持续对盐水搅拌均匀，使喷洒至工件表面的盐水始终保持盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％，相较于传统直接将工件放进盐水中进行降温，工件降温导致盐水蒸发导致盐水中的浓度增加，造成工件表面受到盐水腐蚀较大，通过雾化盐水喷洒至工件表面，与风冷结合，对工件进行冷却降温，进而在降温过程中，冷却速度均匀，并且冷却速度快，通过在冷却后段时，对工件表面冲洗清水，将工件表面残留的盐水去除，并对工件表面进行吹风，将残留的水渍进行去除，实现了有效地避免了冷却后盐水仍然残留在工件表面，进而避免了残留的盐水持续对工件腐蚀。
风冷机构1包括支撑底座11，支撑底座11的上端固定连接有冷却仓12，冷却仓12的内中部固定连接有网板13，网板13的上端均匀分布有集风嘴14，冷却仓12的上端开口内均固定连接有排风扇15，冷却仓12的前后侧下端开口内均固定连接有进气仓16，进气仓16的上端开口内均固定连接有进风扇17。
本实施例中，支撑底座11的下端固定连接在移动底座4的上端，进气仓16上端相靠近的一侧均固定连接在冷却仓12的前后侧中部。
本实施例中，输送机构3包括端架31，端架31的上端开口内均通过轴承转动连接有转轴32，转轴32的前后端外周均固定连接有链轮33，链轮33的外周均啮合连接在链条34的内两侧，链条34相靠近的一侧均固定连接在连接杆35的前后端，相邻连接杆35均通过连接片36相连，左侧转轴32的前端外周固定连接有皮带轮一37，皮带轮一37通过传动皮带38连接有皮带轮二39，皮带轮二39的内周固定连接在减速机310的前端输出端，减速机310的后端输入端通过联轴器固定连接在伺服电机311的前端驱动端。
本实施例中，连接片36的两端内周均转动连接在连接杆35的外周，减速机310和伺服电机311的下端均固定连接在左侧端架31的内下端，端架31的下端均固定连接在移动底座4的两端上部。
将脱模后的工件放置在连接杆35和连接片36的上端左侧，启动伺服电机311，通过减速机310带动皮带轮二39转动，从而通过传动皮带38带动皮带轮一37转动，进而通过右侧转轴32带动右侧的链轮33转动，与左侧转轴32和链轮33配合，通过链条34带动连接杆35和连接片36转动，进而将工件运输至冷却仓12的内左侧，启动进风扇17和排风扇15，通过进气仓16将外部空气输入冷却仓12的内底部，通过网板13上端均匀分布的集风嘴14，向工件表面进行吹风，对工件进行初步降温，由于集风嘴14内径上小下大，使风速增加，进而提高冷却速度，热风通过冷却仓12上端的排风扇15排出冷却仓12，通过在工件接触盐水之前，先对工件进行风冷降温，再对工件表面进行喷洒雾化的盐水，并在此过程中，保持冷却仓12内部的空气循环，使雾化的盐水均匀喷洒至工件表面，相较于传统直接将工件放进盐水中进行降温，实现了避免直接接触盐水导致工件内外温差较大，进而避免了工件因内外温差较大导致工件表面开裂的情况。
工作原理：首先，将脱模后的工件放置在连接杆35和连接片36的上端左侧，启动伺服电机311，通过减速机310带动皮带轮二39转动，从而通过传动皮带38带动皮带轮一37转动，进而通过右侧转轴32带动右侧的链轮33转动，与左侧转轴32和链轮33配合，通过链条34带动连接杆35和连接片36转动，进而将工件运输至冷却仓12的内左侧，启动进风扇17和排风扇15，通过进气仓16将外部空气输入冷却仓12的内底部，通过网板13上端均匀分布的集风嘴14，向工件表面进行吹风，对工件进行初步降温，由于集风嘴14内径上小下大，使风速增加，进而提高冷却速度，热风通过冷却仓12上端的排风扇15排出冷却仓12，同时，启动电磁阀门212和打开进水阀26，将工业盐和水送入搅拌仓21的内部，启动电动机25，通过齿轮24和搅拌杆22，带动所有的搅拌叶23进行转动，对工业盐和清水进行搅拌混合，待工件冷却至400℃以下时，继续启动伺服电机311，将工件传输至冷却仓12的内中部，启动水泵27，通过导流管28、分流管29和雾化喷头210，将混合后的盐水喷洒至工件的表面，对工件进行降温，此过程中，保持启动电动机25和电磁阀门212，并持续通过进水阀26向搅拌仓21内部注入清水，使工业盐和清水持续添加至搅拌仓21内部，并充分搅拌混合，并保持启动排风扇15和进风扇17，保持冷却仓12内部的空气循环，使雾化的盐水持续均匀的喷洒至工件表面，待工件温度下降至200℃以下时，关闭电磁阀门212，使盐水浓度下降，直至完全喷洒清水，将工件表面残留的盐水稀释，直至将表面的盐水完全冲离，使工件温度下降至100℃以下，停止喷水，启动伺服电机311，将工件传输至冷却仓12的内右侧，通过集风嘴14向工件上吹风，将工件表面残留的盐水蒸发吹离，使盐水不会在工件表面残留，待工件冷却至40℃以下时，将工件传输至冷却仓12的右端外部，并取下工件，完成对工件的冷却，通过在工件接触盐水之前，先对工件进行风冷降温，再对工件表面进行喷洒雾化的盐水，并在此过程中，保持冷却仓12内部的空气循环，使雾化的盐水均匀喷洒至工件表面，相较于传统直接将工件放进盐水中进行降温，实现了避免直接接触盐水导致工件内外温差较大，进而避免了工件因内外温差较大导致工件表面开裂的情况，通过向工件表面喷洒盐水的方式对工件进行降温，并且在喷洒盐水过程中，向搅拌仓21内部持续添加清水和工业盐，再通过搅拌叶23持续对盐水搅拌均匀，使喷洒至工件表面的盐水始终保持盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％，相较于传统直接将工件放进盐水中进行降温，工件降温导致盐水蒸发导致盐水中的浓度增加，造成工件表面受到盐水腐蚀较大，通过雾化盐水喷洒至工件表面，与风冷结合，对工件进行冷却降温，进而在降温过程中，冷却速度均匀，并且冷却速度快，通过在冷却后段时，对工件表面冲洗清水，将工件表面残留的盐水去除，并对工件表面进行吹风，将残留的水渍进行去除，实现了有效地避免了冷却后盐水仍然残留在工件表面，进而避免了残留的盐水持续对工件腐蚀。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种金属材料制造用冷却装置，包括风冷机构（1），其特征在于：所述风冷机构（1）的内中下部固定安装有盐水喷洒机构（2），所述风冷机构（1）的内中部贯穿设置有输送机构（3），所述风冷机构（1）的下端固定连接有移动底座（4）；
所述盐水喷洒机构（2）包括搅拌仓（21），所述搅拌仓（21）的内部均匀分布有搅拌杆（22），所述搅拌杆（22）的中部外周均匀分布有搅拌叶（23），所述搅拌杆（22）的后端均固定连接有齿轮（24），中部所述齿轮（24）的后端中部固定连接在电动机（25）的前端驱动端，所述搅拌仓（21）的前端左侧下部开口内固定连接有进水阀（26），所述进水阀（26）的上端设置有分料组件，所述搅拌仓（21）的右端中部固定连接有喷洒组件；
所述风冷机构（1）包括支撑底座（11），所述支撑底座（11）的上端固定连接有冷却仓（12），所述冷却仓（12）的内中部固定连接有网板（13），所述网板（13）的上端均匀分布有集风嘴（14），所述冷却仓（12）的上端开口内均固定连接有排风扇（15），所述冷却仓（12）的前后侧下端开口内均固定连接有进气仓（16），所述进气仓（16）的上端开口内均固定连接有进风扇（17）；
所述搅拌杆（22）的左右端均通过轴承转动连接在搅拌仓（21）的内左右侧，所述搅拌仓（21）的外周固定连接在支撑底座（11）的内中部，相邻所述齿轮（24）均相互啮合；
所述喷洒组件包括水泵（27），所述水泵（27）的左端固定连接在搅拌仓（21）的右端中部，所述水泵（27）的右端出水端连通有导流管（28），所述导流管（28）的上端均与分流管（29）的中部连通，所述分流管（29）的上端均匀分布有雾化喷头（210）；
所述水泵（27）的左端进水端贯穿搅拌仓（21）的右端中部并延伸至搅拌仓（21）的内底部，所述分流管（29）的前后端均固定连接在风冷机构（1）的内中部，所述雾化喷头（210）的上端外周均固定连接在网板（13）的中部开口内。
2.根据权利要求1所述的一种金属材料制造用冷却装置，其特征在于：所述分料组件包括储物盒（213），所述储物盒（213）的后端固定连接在风冷机构（1）的前端中部，所述储物盒（213）的下端连通有电磁阀门（212），所述电磁阀门（212）的下端连通有连通管（211），所述连通管（211）的下端外周固定连接在搅拌仓（21）的前端左侧上部开口内。
3.根据权利要求1所述的一种金属材料制造用冷却装置，其特征在于：所述支撑底座（11）的下端固定连接在移动底座（4）的上端，所述进气仓（16）上端相靠近的一侧均固定连接在冷却仓（12）的前后侧中部。
4.根据权利要求1所述的一种金属材料制造用冷却装置，其特征在于：所述输送机构（3）包括端架（31），所述端架（31）的上端开口内均通过轴承转动连接有转轴（32），所述转轴（32）的前后端外周均固定连接有链轮（33），所述链轮（33）的外周均啮合连接在链条（34）的内两侧，所述链条（34）相靠近的一侧均固定连接在连接杆（35）的前后端，相邻所述连接杆（35）均通过连接片（36）相连，左侧所述转轴（32）的前端外周固定连接有皮带轮一（37），所述皮带轮一（37）通过传动皮带（38）连接有皮带轮二（39），所述皮带轮二（39）的内周固定连接在减速机（310）的前端输出端，所述减速机（310）的后端输入端通过联轴器固定连接在伺服电机（311）的前端驱动端。
5.根据权利要求4所述的一种金属材料制造用冷却装置，其特征在于：所述连接片（36）的两端内周均转动连接在连接杆（35）的外周，所述减速机（310）和伺服电机（311）的下端均固定连接在左侧端架（31）的内下端，所述端架（31）的下端均固定连接在移动底座（4）的两端上部。
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