CN201565488U - 直接式冷却桶及冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种直接式冷却桶及冷却系统，直接式冷却桶包括：空心桶，空心桶的进料端面上设置有进料口，空心桶的出料端面上设置有与进料口相对的出料口，进料口和出料口之间形成用于冷却挤压型材的冷却腔；空心桶内的冷却腔的上方还设置有喷射管，喷射管上沿进料口至出料口的方向设置有数个用于向挤压型材喷射冷却液的喷嘴。挤压型材通过空心桶时，将冷却液通过喷嘴管直接喷到挤压型材上，使挤压型材快速降温，提高了挤压型材的冷却速度，从而降低了型材内部金属晶粒长大倾向，减轻了高温氧化，有利于得到高品质的型材。

Description

直接式冷却桶及冷却系统

技术领域

本实用新型实施例涉及冷却技术，特别涉及一种直接式冷却桶及冷却系统。

背景技术

金属型材在使用过程中，为了适用使用的要求，需要通过挤压机将金属型材挤压成型。挤压机对金属型材进行挤压成型时，金属型材在挤压过程中会产生大量的热量，使挤压机挤压出的金属型材的温度升高，容易造成金属型材表面过度氧化，内部组织不均匀等挤压缺陷，使金属性能下降。

现有技术中，挤压机在挤压铝合金或镁合金时，通常采用压缩空气冷却。例如，采用排式风扇吹风冷却方法，通过排式风扇向挤压后的铝合金或镁合金的表面吹冷空气，从而对铝合金或镁合金进行冷却降温。

而现有技术中的排式风扇吹风冷却方法，只能保证较低的挤压速度，在铝合金或镁合金的挤压生产过程中，往往由于瞬时挤压速度过快，导致挤压出的铝合金或镁合金不能被快速冷却，出现过度氧化、甚至燃烧的情况，现有技术中冷却金属型材的速度较慢。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种直接式冷却桶及冷却系统，以提高金属型材挤压过程中的冷却速度。

本实用新型实施例提供了一种直接式冷却桶，包括：

一空心桶，所述空心桶的进料端面上设置有进料口，所述空心桶的出料端面上设置有与所述进料口相对的出料口，所述进料口和所述出料口之间形成用于冷却挤压型材的冷却腔；所述空心桶内的所述冷却腔的上方还设置有喷射管，所述喷射管上沿所述进料口至所述出料口的方向设置有数个用于向所述挤压型材喷射冷却液的喷嘴。

本实用新型实施例提供了一种冷却系统，包括：

冷却液储存装置，用于盛放冷却液；

空气压缩机，与所述冷却液储存装置连接，通过制备压缩空气将所述冷却液储存装置内的冷却液排出；

直接式冷却桶，与所述冷却液储存装置连接，用于接收所述空气压缩机压排出的冷却液并应用所述冷却液冷却挤压型材；其中，所述直接式冷却桶采用上述的直接式冷却桶。

本实用新型实施例提供的直接式冷却桶及系统，通过设置空心桶，将冷却液通过喷嘴管直接喷到挤压型材上，使挤压型材快速降温，提高了挤压型材的冷却速度，从而降低了型材内部金属晶粒长大倾向，减轻了高温氧化，有利于得到高品质的型材。

附图说明

图1为本实用新型直接式冷却桶实施例的结构示意图；

图2为本实用新型冷却系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

图1为本实用新型直接式冷却桶实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例直接式冷却桶包括：空心桶1，其中，空心桶1具体结构介绍如下：

空心桶1的进料端面上设置有进料口，空心桶1的出料端面上设置有与进料口相对的出料口，进料口和出料口之间形成用于冷却挤压型材2的冷却腔；空心桶1内的冷却腔的上方还设置有喷射管11，喷射管11上沿进料口至出料口的方向设置有数个用于向挤压型材2喷射冷却液的喷嘴111。

本实施例中的冷却液可以以液氮为例，对本实用新型进行说明，由于氮气是大气中含量最多的成分，液氮作为制氧工业的副产品，来源十分广阔。使用液氮作为冷却媒介，应用后直接挥发成气体返回到大气中，没有任何污染物。本实施例中空心桶1的进料口与挤压机的出口对接在一起，从而使挤压型材2从挤压机挤出后，能够立即进入空心桶1中进行冷却。当挤压机将挤压型材2从挤出机的出口挤出后，高温的挤压型材2将立即通过进料口进入空心桶1内。挤压型材2进入空心桶1后，通过喷射管11上的喷嘴111直接将液氮喷射在挤压型材2上，实现了对挤压型材2直接进行冷却。

具体地，空心桶1可以截面为圆形的空心桶，可以是截面为方形的空心桶，本实用新型对环形空心套1的外部形状不做限定。空心桶1进料端面设置有用于供挤压型材2进入的进料口，并且该进料口与挤压机的出口对应连接，从而使挤压型材2从挤压机穿出后，通过进料口直接进入空心桶1内。空心桶1出料端面还设置有与进料口对应的出料口，该出料口用于排出经过空心桶1冷气后的挤压型材2，进料口与出料口之间形成了用于冷却挤压型材2冷却腔。为了实现对进入空心桶1内的挤压型材2进行直接冷却，空心桶1内位于冷却腔的上方设置有喷射管11，喷射管11上沿挤压型材2的运动方向设置有数个用于向挤压型材2喷射液氮的喷嘴111。空心桶1具体地冷却过程为：挤压型材2通过空心桶1的进料口进入空心桶1内，空心桶1内的喷射管11通过喷嘴111将液氮直接喷射到挤压型材2的表面上，对挤压型材2进行快速降温，最后，降温后的挤压型材2由空心桶1的出料口输出。

本实施例提供的直接式冷却桶，通过空心桶中的喷射管直接将液氮喷到挤压型材表面，使挤压型材与液氮直接接触，低温的液氮与挤压型材接触后，快速的吸收挤压型材的温度，使挤压型材在很短的时间内降低温度，提高了挤压型材的冷却速度，从而降低了型材内部金属晶粒长大倾向，减轻了高温氧化，有利于得到高品质的型材。

基于上述技术方案，可选的，本实施例直接式冷却桶中，空心桶1的外壁上设置有用于向喷射管11内注入冷却液的注入口12，还设置有用于排出冷却液的排出口13。具体地，液氮经过注入口12注入喷射管11内，喷射管11内的液氮通过喷嘴111直接喷射到挤压型材2，对挤压型材2进行直接冷却，快速降低挤压型材2的温度，最后使用过的液氮通过排出口13排出。

本实施例提供的直接式冷却桶通过在空心桶外壁上设置液氮的注入口和排出口，可以方便的将液氮注入到空心桶中，并能够将使用过的液氮方便的排出。

基于上述技术方案，可选的，本实施例直接式冷却桶中，喷嘴111向外喷射冷却液的喷射方向与冷却腔的主轴方向垂直，使喷嘴111喷射的冷却液垂直的喷射到挤压型材2上。具体地，为了增强喷嘴111喷射液氮对挤压型材2的冲击强度，使喷射出的液氮能够快速的喷射到挤压型材2上，并与挤压型材2的表面充分接触，喷嘴111喷射液氮的方向与冷却腔的主轴方向垂直，也就是说，喷嘴111喷射液氮的方向与挤压型材2的运动方向垂直。从而使喷嘴111喷出的液氮能够垂直的喷射到挤压型材2，液氮与挤压型材2撞击后充分散布在挤压型材2的表面，液氮快速吸收挤压型材2的热量，使挤压型材2快速降温。

为了更方便的控制喷射出的液氮的喷射强度和喷射角度，本实施例直接式冷却桶还可以包括：与喷射管11连接的、用于控制喷射管11上的数个喷嘴111的控制单元(未图示)。具体地，该控制单元用于控制喷嘴111的开关以及喷嘴111喷射液氮的喷射强度及喷射角度，从而方便的实现控制液氮的喷射强度和喷射角度。

为了实现以使用较少的液氮，快速降低挤压型材2的温度的效果，本实施例直接式冷却桶中，喷射管11上的相邻喷嘴111之间的间距，沿进料口至出料口的方向上由小到大设置。具体他，在空心桶1内，相邻喷嘴111之间的间距沿进料口至出料口的方向由小到大设置，也就是说，相邻喷嘴111沿挤压型材2运动方向，由密到疏在喷射管11上设置有多个喷嘴111。因为，在空心桶1的进料口处，挤压型材2的温度很高，需要向挤压型材2上喷射大量的液氮，以快速降低挤压型材2的温度，因此，相邻喷嘴111在进料口处的间距较小，设置喷嘴111的个数较多；沿着挤压型材2运动方向，挤压型材2的温度逐渐降低，对于低温的挤压型材2无需再对其喷射大量的液氮进行冷却，因此，相邻喷嘴111在出料口处的间距较大，设置喷嘴111的个数较少。

本实施例直接式冷却桶中，通过设置喷嘴的喷射方向与冷却腔的主轴方向垂直，使喷嘴喷出的液氮能够垂直的喷射到挤压型材，液氮与挤压型材撞击后充分散布在挤压型材的表面，液氮快速吸收挤压型材的热量，使挤压型材快速降温。通过设置控制单元控制喷嘴的开关以及喷嘴喷射液氮的喷射方向和喷射强度，可以方便的对喷嘴进行控制。通过将喷嘴的间距沿进口至出口方向由小到大设置，使喷射管对进料口处高温的挤压型材部分喷射大量的液氮，使高温的挤压型材快速降温；随着挤压型材温度的沿进料口至出料口的方向逐渐降低，喷射管无需喷射大量的液氮，减少了液氮的使用量，从而提高了液氮的利用率，提高了挤压型材的冷却速度。

基于上述技术方案，可选的，空心桶1外设置有保温层(未图示)。具体地，为了更有效的减少空心桶1中的液氮与外界环境进行热交换，更有效的保持空心桶1中的液氮的低温状态，在空心桶1外设置有保温层，通过保温层使外界环境与空心桶1内的液氮有效的隔离，降低外界环境对液氮的影响。

本实施例直接式冷却桶中，通过在空心桶外设置保温层，可以有效的减少空心桶内的冷却液与外界环境进行热传递，保温层可以对液氮起到保温作用，维持液氮较低的温度，更有利于快速降低挤压型材的温度。

图2为本实用新型冷却系统实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例冷却系统，包括：冷却液储存装置、空气压缩机202和直接式冷却桶203，其中冷却液储存装置，分别与空气压缩机202和直接式冷却桶203连接。

冷却液储存装置用于盛放冷却液。本实施例中的冷却液储存装置可以盛放液氮或水作为冷却液。冷却液储存装置可以具体为并联杜瓦瓶组201，其中，并联杜瓦瓶组201为常规商用硼硅玻璃杜瓦瓶，三个一组并联，用来装盛冷却液，例如，液氮。

空气压缩机202与冷却液储存装置连接，通过制备压缩空气将冷却液储存装置内的冷却液排出。具体地，本实施例空气压缩机202通过管道与并联杜瓦瓶组201连接，通过制备压缩空气，并将压缩空气输入并联杜瓦瓶组201中，压缩空气将并联杜瓦瓶组201中的冷却液排出，使并联杜瓦瓶组201按需要的量或速度供应液氮。

直接式冷却桶203与冷却液储存装置连接，用于接收空气压缩机202压排出的冷却液并应用冷却液冷却挤压型材，其中，直接式冷却桶203采用本实用新型直接式冷却桶实施例中的直接式冷却桶，具体结构参照本实用新型直接式冷却桶实施例及图1的记载，在此不再赘述。具体地，直接式冷却桶203与并联杜瓦瓶组201液氮出口连接，置于挤压机前端出料口，用以快速冷却挤压出的型材。通过并联杜瓦瓶组201与空气压缩机202相连，空气压缩机202压缩的空气进入并联杜瓦瓶组201中，使液氮压入直接式冷却桶203中，从而使直接式冷却桶203得到喷射液氮所需压力。直接式冷却桶203利用液氮冷却挤压型材205，使挤压型材205快速降温。

本实用新型冷却系统通过空气压缩机制备压缩空气，并通过将压缩空气输入并联杜瓦瓶组中，将并联杜瓦瓶组内的液氮输入直接式冷却桶中，使直接式冷却桶利用液氮将挤压型材快速降温，提高了挤压型材的冷却速度。

基于上述技术方案，可选的，本实施例冷却系统包括控制装置，控制装置分别与空气压缩机202、冷却液储存装置和直接式冷却桶203电连接，用于控制空气压缩机202和冷却液储存装置的开启和关闭，并用于控制直接式冷却桶203中喷嘴的开启时间、喷射强度和喷射角度。具体地，控制装置可以为中央控制台204，中央控制台204通过分别连接设置在并联杜瓦瓶组201、空气压缩机202和直接式冷却桶203上的压力表207，实现控制液氮的自动喷射及补给，即当并联杜瓦瓶组201中工作的杜瓦瓶中气压逐渐降低到临界值，中央控制台204启动液氮填充系统，通过并联杜瓦瓶组201其他的杜瓦瓶对工作中的杜瓦瓶进行液氮补充；中央控制台204通过控制设置在并联杜瓦瓶组201、空气压缩机202和直接式冷却桶203上的阀门206，控制液氮喷射的自动起始和终止，并实现冷却强度的自动控制。

本实用新型冷却系统通过控制装置控制空气压缩机、并联杜瓦瓶组和直接式冷却桶，可以实现冷却系统的自动化控制，方便对挤压型材进行冷却。

基于上述技术方案，可选的，本实施例冷却系统包括温度监控装置，该温度监控装置与控制装置电连接，用于检测挤压机出口处挤出的挤压型材的温度。具体地，温度监控装置可以为温度监控仪208，温度监控仪208监测到挤压机出口处挤出的挤压型材205的温度后，将温度信号反馈给中央控制台204，中央控制台204根据接收到的温度信号控制并联杜瓦瓶组201、空气压缩机202和直接式冷却桶203的启动和关闭。挤压结束后，温度监控仪208发送温度反馈信号通知中央控制台204，使中央控制台204切断液氮喷射。

本实用新型冷却系统通过温度监控装置监测挤压型材的温度，并将温度信号反馈给控制装置，使控制装置根据温度信号控制冷却系统的运行，提高了挤压型材的冷却速度。

最后应说明的是：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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种直接式冷却桶，其特征在于，包括：

一空心桶，所述空心桶的进料端面上设置有进料口，所述空心桶的出料端面上设置有与所述进料口相对的出料口，所述进料口和所述出料口之间形成用于冷却挤压型材的冷却腔；所述空心桶内的所述冷却腔的上方还设置有喷射管，所述喷射管上沿所述进料口至所述出料口的方向设置有数个用于向所述挤压型材喷射冷却液的喷嘴。

2.根据权利要求1所述的直接式冷却桶，其特征在于：

所述空心桶的外壁上设置有用于向所述喷射管内注入冷却液的注入口，还设置有用于排出冷却液的排出口。

3.根据权利要求1所述的直接式冷却桶，其特征在于：

所述喷嘴向外喷射冷却液的喷射方向与所述冷却腔的主轴方向垂直。

4.根据权利要求3所述的直接式冷却桶，其特征在于，还包括：

与所述喷射管连接的、用于控制所述喷射管上的数个喷嘴的控制单元。

5.根据权利要求3所述的直接式冷却桶，其特征在于：

所述喷射管上的相邻所述喷嘴之间的间距，沿所述进料口至所述出料口的方向上由小到大设置。

6.根据权利要求1所述的直接式冷却桶，其特征在于：

所述空心桶外设置有保温层。

7.一种冷却系统，包括：

冷却液储存装置，用于盛放冷却液；

空气压缩机，与所述冷却液储存装置连接，通过制备压缩空气将所述冷却液储存装置内的冷却液排出；

直接式冷却桶，与所述冷却液储存装置连接，用于接收所述空气压缩机压排出的冷却液并应用所述冷却液冷却挤压型材；其特征在于，所述直接式冷却桶采用如权利要求1至6任一所述的直接式冷却桶。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

控制装置，分别与所述空气压缩机、所述冷却液储存装置和所述直接式冷却桶电连接，用于控制所述空气压缩机和所述冷却液储存装置的开启和关闭，并用于控制所述直接式冷却桶中所述喷嘴的开启时间、喷射强度和喷射角度。

9.根据权利要求7或8所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

温度监控装置，与所述控制装置电连接，用于检测挤压机出口处挤出的所述挤压型材的温度。

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