CN201396425Y - 一种层流冷却集管用研磨活塞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型介绍了一种层流冷却集管用研磨活塞装置，包括一活塞本体，所述活塞本体上固定有至少一层研磨层。本实用新型能控制层流冷却区域在宽度上的相应变化，从而调节冷却水在通道宽度方向上的区域，减少带钢边部的温降，确保带钢的板形、机械性能、温度及相变在宽度方向的均匀性，同时表面处理效果均匀、平滑，避免对硬密封的接合面造成危害，具有的弹性研磨不改变工件的外观尺寸、不会拉毛集管内孔，避免集管内孔壁的磨损，防堵塞、耐水且易于更换。

Description

一种层流冷却集管用研磨活塞装置

技术领域

本实用新型涉及一种活塞装置，尤其涉及一种适用于冶金轧钢生产线的层流冷却集管用研磨活塞装置。

背景技术

现有的活塞技术主要是注重于解决活塞的密封性和活塞的强度上。

例如，解决活塞的密封性的有发明人陈丙忠申请的本实用新型(专利号93206677)，公开了一种用于内燃机上的新型活塞装置，该装置由安放在汽缸内的活塞和活塞环组装而成。由于采用两活塞环合并，开口相对错开180°角装入一个环形凹槽的结构，使得发动机汽缸密封性能更好，避免了燃料的浪费，增加了功率，使用寿命可延长一倍以上，同时它还具有结构简单，安装使用方便等优点。

例如，解决活塞的强度问题的有丹福斯压缩器有限公司(发明人：C·彼得森，H·O·莱森，M·诺门森，F·H·伊韦尔森)的发明专利(专利号200410010457)，涉及一种活塞装置，其具有一个活塞以及一个连杆，活塞有活塞头和活塞裙，连杆通过包含球的一个球窝接头与活塞连接，所述球通过一个安全部件被收容于活塞中。试图以成本合算的方式制造所述活塞装置。为了这个目的，确保所述活塞由再成形的金属板制成并且球被支撑于加强部件的支承区域内，所述加强部分位于活塞头和球之间。

需要找到一种层流冷却装置专用的活塞，能够在满足密封性和强度的同时，还要具备研磨功能，有效避免层流冷却水在集管内孔壁形成的水垢、冷却水中存在的颗粒对活塞密封造成的损坏和卡堵。

发明内容

本发明的目的在于针对层流冷却系统对带钢宽度方向存在着冷却分布不均匀的现象，提供一种层流冷却集管用研磨活塞装置，能够根据带钢不同宽度的冷却工艺要求，对应建立相应于带材通道宽度的缝隙层流，实现层流冷却区域在宽度上的相应变化，从而调节冷却水在通道宽度方向上的区域，减少带钢边部的温降，确保带钢的板形、机械性能、温度及相变在宽度方向的均匀性，同时该集管用研磨活塞，能够即起密封的作用，也能够避免层流冷却水在集管内孔壁形成的水垢、冷却水中存在的颗粒对活塞密封造成的损坏和卡堵。

为了达到上述目的，本实用新型的一种层流冷却集管用研磨活塞装置，包括一活塞本体，所述活塞本体上固定有至少一层研磨层。

优选地，所述研磨层为一研磨片，固定于活塞本体的一端面上。

优选地，所述研磨层为二片研磨片，分别固定于活塞本体的两端面上。

优选地，所述研磨层为一研磨环，所述活塞本体的一端面外圆周上设有一定位肩台，所述研磨环嵌在该定位肩台内。

优选地，所述研磨层为二个研磨环，所述活塞本体的两端面外圆周上各设有一定位肩台，所述两个研磨环分别嵌在定位肩台内。

优选地，所述研磨片或研磨环通过一压板固定于活塞本体上。

优选地，还包括一活塞杆，其通过一联接板与活塞本体的一端面相连接；所述研磨片或研磨环通过一压板固定于活塞本体的另一端面上。

优选地，还包括一活塞杆，其通过一联接板与活塞本体相连接，所述研磨片或研磨环的其中一片设置于联接板与活塞本体之间，另一片通过一压板固定于活塞本体上。

优选地，还包括一活塞缸体和一根带有螺纹的活塞杆，所述活塞本体的中央设有一螺纹孔，螺接在活塞杆上，所述活塞本体侧面设有至少一条轴向的定位键，所述活塞缸体内壁设有至少一条轴向的定位槽，定位键与定位槽相匹配。

优选地，所述活塞本体长度与活塞本体直径比为(0.7～1.2)∶1，活塞本体与活塞缸体的间隙控制在2-10丝。活塞本体(6)的圆柱面上至少开有一条垂直于轴向的凹槽，以储蓄颗粒异物防止活塞卡死。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

本实用新型通过一种层流冷却集管用研磨活塞装置的应用，能够根据带钢不同宽度的冷却工艺要求，对应建立相应于带材通道宽度的缝隙层流，实现层流冷却区域在宽度上的相应变化，从而调节冷却水在通道宽度方向上的区域，减少带钢边部的温降，确保带钢的板形、机械性能、温度及相变在宽度方向的均匀性；另外，本发明技术与现有的边部遮挡技术不同，在达到同样效果的同时，能够避免冷却水资源的浪费；特别重要的是，针对层流冷却水易在集管内壁形成水垢的情况，层流冷却集管用研磨活塞装置能够起到清扫水质中颗粒和集管内壁水垢的作用，同时表面处理效果均匀、平滑，避免对硬密封的接合面造成危害，具有的弹性研磨不改变工件的外观尺寸、不会拉毛集管内孔，避免集管内孔壁的磨损，防堵塞、耐水且易于更换。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型的实施例1示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图2的局部放大图。

图4为本实用新型的实施例2示意图。

图5为刚性连接活塞杆与一端研磨片活塞结构的实施例示意图。

图6为刚性连接活塞杆与一端研磨环活塞结构的实施例示意图。

图7为刚性连接活塞杆与二端研磨片活塞结构的实施例示意图。

图8为刚性连接活塞杆与二端研磨环活塞结构的实施例示意图。

图9为活塞杆与活塞结构相贯串的实施例示意图。

附图标号：

[1]活塞缸体  [2]定位座    [3]进水管  [4]喷管

[5]活塞杆    [6]活塞本体  [7]定位槽  [8]定位键

[9]研磨片   [10]压板    [11]螺钉  [12]定位肩台

[13]研磨环  [14]齿轮组  [15]电机  [16]螺钉

[17]联接板

具体实施方式

下面结合附图1一9来具体介绍两种本实用新型的较佳实施例。

实示例1

如图1所示，冷却装置的集管通过定位座2沿垂直带钢运行方向固定在层冷工位上，本例中的集管就相当于活塞缸体1。集管1中部设置进水管3，集管1上设有若干喷管4，均布于各集管1上。集管1内设有一根带双头反向螺纹的活塞杆5，轴向设置在集管1中央，两个带有内螺纹的活塞本体6分别螺纹套接在活塞杆5的两段螺纹上。活塞杆5的一端连接电机15，电机15带动活塞杆5的转动，驱使两个活塞本体6反向移动。使两侧活塞本体6同时缩小宽度或同时打开宽度到需要的冷却宽度。

如图2、3所示，活塞本体6侧面设有两条轴向的定位键8，同时集管1内壁设有至少一条轴向的定位槽7，两者相互匹配，定位活塞本体6的运动轨迹，使其既能在集管1内自如运动，又不会打转。

如图9所示，两个活塞本体6的左右两端均设有一内缩的定位肩台12，一研磨环13套接内缩的定位肩台12中，该研磨环13上压盖一压板10，压板中央带由通孔，套在活塞杆5上，通过螺钉16螺纹连接在活塞本体6上；压板10的尺寸略小于研磨环13的尺寸。

活塞的密封形式采用软、硬密封结合，具有研磨功能的为软活塞，其置于活塞密封面的左右两侧，其采用高韧性纤维为基材，再粘接研磨矿砂而构成，软密封也可采用橡胶板。活塞本体部分为硬密封，其采用超高分子量聚乙烯材料。活塞硬密封长度(即活塞本体的轴向长度)与密封活塞直径(及活塞本体的截面直径)比为(0.7～1.2)∶1，尽量接近密封活塞直径253mm，使得细长间隙起到密封的作用，该单边间隙控制在2-10丝。

当电机15启动，带动活塞杆5转动，使两个活塞本体6沿活塞杆5反向移动，推挤集管1中的水的位置，两个活塞之间宽度，决定了改变所述流体通道的通道区域，这样就能实现对不同宽度带钢进行冷却的目的，同时保证了冷却水资源的有效利用。而且针对层流冷却水易在集管内壁形成水垢的情况，层流冷却集管用研磨活塞装置能够起到清扫水质中颗粒和集管内壁水垢的作用，同时表面处理效果均匀、平滑，避免对硬密封的接合面造成危害，具有的弹性研磨不改变工件的外观尺寸、不会拉毛集管内孔，避免集管内孔壁的磨损，防堵塞、耐水且易于更换。

实示例2

如图4所示，冷却装置的集管1沿垂直带钢运行方向固定在层冷工位上，本例中的集管就相当于活塞缸体1。集管1中部设置进水管3，集管1上设有若干喷管4，均布于各集管1上。集管1左右两段中设有两根同心的活塞杆5，相对的两外端设有外螺纹，与两个电机15分别通过齿轮组14传动连接两活塞杆5的外螺纹。两活塞杆5相对的两内端分别固定连接一个圆形的活塞本体6。

这里有四种活塞配合方式供选择：

如图5所示，活塞杆5通过刚性连接的联接板17以及螺钉16螺纹连接活塞本体6，本例采用焊接将活塞杆与联接板刚性相连接。活塞的另一端通过压板10和螺钉11固定研磨片9，压板10的尺寸略小于研磨片9。

如图6所示，活塞杆5通过焊接与联接板17刚性连接，用螺钉16螺纹连接活塞本体6，活塞的另一端设有一内缩的定位肩台12，一研磨环13套接内缩的定位肩台12中，该研磨环13上压盖一压板10，通过螺钉11螺纹连接在活塞本体6上；压板10的尺寸小于研磨环13的尺寸。

如图7所示，活塞杆5通过刚性连接的联接板17以及螺钉16螺纹连接研磨片9和活塞本体6，活塞的另一端通过压板10和螺钉11固定研磨片9，压板10的尺寸略小于研磨片9。

如图8所示，活塞杆5通过刚性连接的联接板17以及螺钉16螺纹连接活塞本体6，活塞的两端设有一内缩的定位肩台12，一研磨环13套接内缩的定位肩台12中，一个研磨环13上压盖一压板10，另一个被联接板17固定，两者都通过螺钉11螺纹连接在活塞本体6上；压板10的尺寸略小于研磨环13的尺寸。

活塞硬密封长度(即活塞本体的轴向长度)与密封塞直径(及活塞本体的截面直径)比为(0.7～1.2)∶1，尽量接近或超过密封塞直径，使得细长间隙起到密封的作用，该单边间隙控制在2-10丝。

研磨环13和研磨片9是具有研磨功能的软密封，设置于密封塞的密封面的前后两侧，起清扫水质中颗粒和集管内壁水垢的作用，以免对硬密封的接合面造成危害。所述活塞本体部分即为硬密封，由将活塞杆定位端夹紧在之间的两部分造成，采用超高分子量聚乙烯，该新材料即能够确保一点的机械强度，同时其硬度比不锈钢低，不会拉毛集管内孔，避免集管内孔壁的磨损，易于更换，性能优于金属材料。

当电机15启动，通过齿轮组14带动两个活塞本体6移动，推挤集管1中的水的位置，两个活塞6之间宽度，决定了改变所述流体通道的通道区域，这样就能实现对不同宽度带钢进行冷却的目的，同时保证了冷却水资源的有效利用。而且针对层流冷却水易在集管1内壁形成水垢的情况，层流冷却集管1用研磨活塞装置能够起到清扫水质中颗粒和集管内壁水垢的作用，同时表面处理效果均匀、平滑，避免对硬密封的接合面造成危害，具有的弹性研磨不改变工件的外观尺寸、不会拉毛集管内孔，避免集管内孔壁的磨损，防堵塞、耐水且易于更换。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种层流冷却集管用研磨活塞装置，包括一活塞本体(6)，其特征在于：所述活塞本体(6)上固定有至少一层研磨层。

2.如权利要求1所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：所述研磨层为一研磨片(9)，固定于活塞本体(6)的一端面上。

3.如权利要求1所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：所述研磨层为二片研磨片(9)，分别固定于活塞本体(6)的两端面上。

4.如权利要求1所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：所述研磨层为一研磨环(13)，所述活塞本体(6)的一端面外圆周上设有一定位肩台(12)，所述研磨环(13)嵌在该定位肩台(12)内。

5.如权利要求1所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：所述研磨层为二个研磨环(13)，所述活塞本体(6)的两端面外圆周上各设有一定位肩台(12)，所述两个研磨环(13)分别嵌在定位肩台(12)内。

6.如权利要求2-5任意一项所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：所述研磨片(9)或研磨环(13)通过一压板(10)固定于活塞本体(6)上。

7.如权利要求2或4所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：还包括一活塞杆(5)，其通过一联接板(17)与活塞本体(6)的一端面相连接；所述研磨片(9)或研磨环(13)通过一压板(10)固定于活塞本体(6)的另一端面上。

8.如权利要求3或5所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：还包括一活塞杆(5)，其通过一联接板(17)与活塞本体(6)相连接，所述研磨片(9)或研磨环(13)的其中一片设置于联接板(17)与活塞本体(6)之间，另一片通过一压板(10)固定于活塞本体(6)上。

9.如权利要求6所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：还包括一活塞缸体(1)和一根带有螺纹的活塞杆(5)，所述活塞本体(6)的中央设有一螺纹孔，螺接在活塞杆(5)上，所述活塞本体(6)侧面设有至少一条轴向的定位键(8)，所述活塞缸体(1)内壁设有至少一条轴向的定位槽(7)，定位键(8)与定位槽(7)相匹配。

10.如权利要求9所述的层流冷却集管用研磨活塞装置，其特征在于：所述活塞本体(6)长度与活塞本体(6)直径比为0.7∶1～1.2∶1，活塞本体(6)与活塞缸体(1)的间隙控制在2-10丝，活塞本体(6)的圆柱面上至少开有一条垂直于轴向的凹槽。

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