CN2659597Y - 智能化钢锭模冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种钢锭模冷却装置，特别是一种生产特种模具钢钢厂的智能化钢锭模冷却装置，现有特种钢在生产过程中由于钢锭内外部冷却不均产品质量很难达到要求。本实用新型的特点是：解决现有大型模具钢快速冷凝的技术难题，采用智能化单片机通过导线连接电动机驱动电路，控制升降和进给电动机，按照给定速度和压力，通过变速箱和摩擦轮带动升降连杆和进给连杆动作，控制喷水嘴升降，从而控制钢锭模的冷却部位，使钢锭自下而上快速冷却。冷却时水嘴喷出50－100微米的雾点，调节速度可使雾点被钢锭释放热量蒸发，不用设回水池和回水管，构造简单，水嘴不易堵塞，制造费用低，提高产品成材率。冷却效率高，在相同冷却条件下可节水30－50％。

Description

智能化钢锭模冷却装置

技术领域：

本实用新型涉及一种冶金行业对钢锭模的冷却装置，尤其是一种生产特种模具钢钢厂的智能化钢锭模冷却装置。

背景技术：

目前，在生产特种模具钢的钢厂采用的是模铸的方法，在生产过程中由于钢锭的内部和外部冷却不均，造成了产品内外质地很难相同，质量很难达到要求。上钢、抚钢等几大可生产特种模具钢的钢厂，现在的圆形特种钢直径最大也只在30cm左右，而且生产较多的废料。现有的技术很难生产再大规格的模具钢材。在工业生产中制作冲压模具、量具需要大量的大型模具钢材，若我国冶金企业能够生产这类钢材，会对满足国内外用户需求将具有深远的意义。

发明内容：

本实用新型的目的是解决现有生产大型模具钢，特种钢快速冷凝的技术的难题，提供一种投资少、成材率高的智能化钢锭模冷却装置。本发明的特点是：由单片机控制气雾化喷水嘴的升降，达到智能化控制钢锭模的冷却部位，使钢锭自下而上逐渐冷却，有助于钢锭的快速凝固和内部质量的提高。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

最初水嘴装置处于等待状态，当热释电红外传感器检测到有钢锭模具放在底座上时，升降伺服电动机启动，并通过变速箱和摩擦轮带动喷水嘴下降到模具的底部(下部限位接触开关处)，进给伺服电动机启动，使接触轮紧压模具，升降连杆上的压力传感器及单片机使其压力恒定。升降伺服电动机按照给定的速度通过变速箱和摩擦轮带动喷水嘴上升。当喷水嘴上升到模具顶部(上部限位接触开关处)时，进给伺服电动机使水嘴装置回到等待状态。

本实用新型的好处是：

1、本实用新型采用单片机控制电路，带动升降和进给连杆动作，使喷水嘴升降，对钢锭模实现智能化冷却，冷却均匀，含盖范围广，水不会在小区域内局部集中，而是在整个喷射面内均匀分布，提高产品质量，该装置投入运行，会使运用模铸方法生产大型模具钢材有突破性进展。

2、本实用新型采用HPZ3.5-120B15气雾化喷水嘴，喷雾水滴的直径小，在Rwa＝35以下时，平均体面积直径均在100um以下，大大提高了冷却效率，在相同冷却条件下可节水30-50％。

3、气雾化喷水嘴上升速读可无级调节，适用于不同模具，容易实现钢锭的自下而上的冷却。

4、本实用新型结构简单，操作方便，水嘴不易堵塞，使用寿命长，制造成本低，提高产品的成材率，适应能力强，便于推广应用。

附图说明：

图1本实用新型结构连接示意图。

图2本实用新型闭环控制方框原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明。

如图1、2所示。智能化钢锭模冷却装置由底座1、钢锭模2、热释电红外传感器3、升降连杆4、上部限位接触开关5、气雾化喷水嘴6、接触轮7、压力传感器8、下部限位接触开关9、支架10、单片机11、升降伺服电动机驱动电路12、进给伺服电动机13、变速箱14、驱动摩擦轮15、进给伺服电动机驱动电路16、进给连杆17、升降伺服电动机18、变速箱19、驱动摩擦轮20组成。单片机11接线端通过电路导线与固定在支架10上的热释电红外传感器3连接，钢锭模2置于底座1上，单片机11接线端子通过电路导线与升降伺服电动机驱动电路12、升降伺服电动机18连接，升降伺服电动机18通过驱动连杆与变速箱19、驱动摩擦轮20连接，升降伺服电动机18固定在进给连杆17的固定片上，驱动摩擦轮20与升降连杆4接触连接。

单片机11接线端通过电路导线，与进给伺服电动机驱动电路16、进给伺服电动机13连接，进给伺服电动机13通过驱动连杆与变速箱14、驱动摩擦轮15连接，驱动摩擦轮15与进给连杆17接触连接。

进给伺服电动机13通过支杆与支架10一侧固定连接，支架10另一侧设有上部限位接触开关5和下部限位接触开关9，以及热释电红外传感器3，支架10顶部设有固定套筒，进给连杆

处穿入固定套筒中与支架10活动连接，支架10固定在地面上。

进给连杆17左端顶部具有一个固定套筒，进给连杆17通过固定套筒与升降连杆4活动连接，升降连杆4上设有气雾化喷水嘴6和接触轮7及压力传感器8。

本实用新型工作机理是：最初气雾化喷水嘴6处于钢锭模2顶端一侧，等待状态。当热释电红外传感器3，检测到有钢锭模2放在底座1上时，单片机11通过电路导线控制升降伺服电动机驱动电路12，使升降伺服电动机18启动，通过变速箱19、驱动摩擦轮20带动升降连杆4动作，使连接在升降连杆4上的气雾化喷水嘴6下降到钢锭模2底部，靠近支架10上的下部限位接触开关9。同时单片机11通过电路导线控制进给伺服电动机驱动电路16，使进给伺服电动机13启动，通过变速箱14，驱动摩擦轮15，带动进给连杆17动作，使连接在升降连杆4上的接触轮7上的触头紧压钢锭模2壁，接触轮7上装有压力传感器8和单片机11使压力恒定。

升降伺服电动机18按着给定的速度，通过变速箱19、驱动摩擦轮20，带动升降连杆4上的气雾化喷水嘴6上升。当气雾化喷水嘴6上升到钢锭模2顶部，靠近支架10上的上部限位接触开关5处时，进给伺服电动机13使气雾化喷水嘴6回到等待状态，完成一次工作，周而复始。通过单片机11实现钢锭模2自下而上冷却，冷却水喷射面内均匀分布，冷却时水嘴喷出50-100微米的雾点，调节提升速度，可使雾点被钢锭释放的热量蒸发掉，没有水滴落下，故不用设回水池和回水管。

单片机11型号为AT89c52，升降或进给伺服电动机驱动电路12、(16)，升降伺服电动机18和进给伺服电动机13为均为已知技术，故内容省略。

Claims (3)

1、一种用于生产特种模具钢钢铁厂的智能化钢锭模冷却装置，本实用新型的特征是：由底座(1)、钢锭模(2)、热释电红外传感器(3)、升降连杆(4)、上部限位接触开关(5)、气雾化喷水嘴(6)、接触轮(7)、压力传感器(8)、下部限位接触开关(9)、支架(10)、单片机(11)、升降伺服电动机驱动电路(12)、进给伺服电动机(13)、变速箱(14)、驱动摩擦轮(15)、进给伺服电动机驱动电路(16)、进给连杆(17)、升降伺服电动机(18)、变速箱(19)、驱动摩擦轮(20)组成；

单片机(11)接线端通过电路导线与固定在支架(10)上的热释电红外传感器(3)连接，钢锭模(2)置于底座(1)上，单片机(11)接线端子通过电路导线与升降伺服电动机驱动电路(12)、升降伺服电动机(18)连接，升降伺服电动机(18)通过驱动连杆与变速箱(19)、驱动摩擦轮(20)连接，升降伺服电动机(18)固定在进给连杆(17)的固定片上，驱动摩擦轮(20)与升降连杆(4)接触连接；

单片机(11)接线端通过电路导线，与进给伺服电动机驱动电路(16)、进给伺服电动机(13)连接，进给伺服电动机(13)通过驱动连杆与变速箱(14)、驱动摩擦轮(15)连接，驱动摩擦轮(15)与进给连杆(17)接触连接。

2、按权利要求1所述的智能化钢锭模冷却装置，其特征在于：进给伺服电动机(13)通过支杆与支架(10)一侧固定连接，支架(10)另一侧设有上部限位接触开关(5)和下部限位接触开关(9)，以及热释电红外传感器(3)，支架(10)顶部设有固定套筒，进给连杆(17)处穿入固定套筒。与支架(10)活动连接，支架(10)固定在地面上。

3、按权利要求1或2所述的智能化钢锭模冷却装置，其特征在于：进给连杆(17)左端顶部具有一个固定套筒，进给连杆(17)通过固定套筒与升降连杆(4)活动连接，升降连杆(4)上设有气雾化喷水嘴(6)和接触轮(7)及压力传感器(8)。

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