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一种铝材冷却装置的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种铝材冷却装置的制作方法

1.本发明涉及铝材生产设备技术领域,尤其涉及一种铝材冷却装置。


背景技术:

2.在铝材成型之后,需要对铝材进行冷却,在铝材生产企业中常用的铝材冷却方式为水浴冷却,但是对于截面或体积较大的型材,水浴无法完全浸没或浇满铝材的表面,此时只能采用自然冷却或局部风冷的方式进行冷却,自然冷却的方式效率非常低,而局部风冷的方式难以对铝材整体进行高效冷却,从而产生冷却不均匀的现象,导致材料内应力的产生,而且空气的导热系数远低于水的导热系数,因此风冷的整体冷却效率也不高。


技术实现要素:

3.本发明所要解决的技术问题在于,提供一种铝材冷却装置,能够对各种规格的铝材进行均匀、高效的冷却,而且能够控制不同铝材的冷却速率,可控程度高。
4.为了解决上述技术问题,本发明提供了一种铝材冷却装置,用于对铝材进行冷却,包括机架以及固定在所述机架上的输送模块、风冷模块、水冷模块和升降模块,所述输送模块包括输送通道和输送辊,所述铝材能够在所述输送辊上沿着所述输送通道移动。
5.所述风冷模块包括隔离罩和冷却风机,所述隔离罩位于所述输送通道上方,所述隔离罩能够罩住所述输送通道上方周围的空间,所述冷却风机位于所述输送通道的上方,所述冷却风机能够驱动所述输送通道周围的空气流动。
6.所述水冷模块包括冷却水池和喷雾头,所述冷却水池位于所述输送通道下方,所述喷雾头分布于所述输送通道的上方、侧部和下方,所述喷雾头能够喷出雾状水。
7.所述升降模块位于所述输送模块的上方,所述升降模块包括升降机构和升降平台,所述隔离罩和所述冷却风机固定于所述升降平台上,所述喷雾头与所述升降平台连接,所述升降机构能够驱动所述升降平台在竖直方向移动。
8.作为上述方案的改进,所述冷却风机包括第一风机和第二风机,所述第一风机设于所述输送通道的上方,所述第二风机位于所述输送通道在输送方向上的前后两端。
9.所述隔离罩的上部设有第一风口,所述第一风机与所述第一风口连通,所述冷却水池的下部设有第二风口,所述第二风口与外部大气连通。
10.作为上述方案的改进,所述风冷模块还包括防锈机构,所述防锈机构设于所述第一风口与所述第一风机之间,所述防锈机构包括进风管、吸湿件和出风管,所述进风管与所述第一风口连通,所述吸湿层设于所述进风管与所述出风管之间。
11.所述进风管的内壁倾斜于所述第一风口的进风方向,所述出风管的内壁倾斜于所述进风管的内壁。
12.作为上述方案的改进,所述水冷模块还包括上输水管、中输水管和下输水管,所述上输水管和中输水管均设于所述输送通道的上方,所述下输水管设于所述输送通道的下方,所述上输水管靠近所述隔离罩的顶部,所述中输水管靠近所述隔离罩的底部。
13.作为上述方案的改进,所述喷雾头分别分布于所述上输水管、所述中输水管和所述下输水管上。
14.所述上输水管上的喷雾头的喷口斜向上设置并朝向所述输送通道的中心,所述中输水管上的喷雾头的喷口水平设置并朝向所述输送通道的中心,所述下输水管上的喷雾头的喷口斜向上设置并朝向所述输送通道的中心。
15.作为上述方案的改进,所述喷雾头与所述上输水管、所述中输水管和所述下输水管之间均设有调节接头,所述调节接头能够调节所述喷雾头的喷头朝向。
16.作为上述方案的改进,所述输送模块还包括调节杆,所述调节杆垂直设置于所述输送通道,所述调节杆能够控制所述输送通道在竖直方向上升降。。
17.作为上述方案的改进,所述机架包括固定架,所述固定架设于所述输送模块的上方,所述升降模块还包括限位机构,所述限位机构包括限位块和限位杆,所述限位块固定于所述固定架上,所述限位块套设于所述限位杆外,所述限位杆竖直设置,所述限位杆能够在所述限位块的限位作用下进行竖直升降。
18.作为上述方案的改进,所述升降模块还包括防滑机构,所述防滑机构固定于所述固定架上,所述防滑机构包括防滑电机和防滑卡块,所述防滑卡块与所述防滑电机的活动端连接。
19.所述限位杆上设有防滑凹槽,所述防滑电机能够驱动所述防滑卡块插入所述防滑凹槽中以限制所述限位杆向下滑落。
20.作为上述方案的改进,所述升降机构包括升降电机和升降链条,所述升降链条与所述升降平台连接,所述升降电机固定于所述机架上,所述升降电机能够通过所述升降链条驱动所述升降平台在竖直方向升降。
21.实施本发明,具有如下有益效果:
22.本发明铝材冷却装置设有风冷模块和水冷模块,所述风冷模块能够使用冷却风机对铝材进行冷却,在冷却的过程中,与此同时,所述水冷模块会驱动喷雾头对铝材进行冷却,所述喷雾头分布于输送通道的上方、侧部和下方,能够对铝材进行比较均匀的降温冷却,而且所述喷雾头能够喷出雾状水,对比水淋和水浴,雾状水能够更加均匀地附着在铝材的表面上,因此进一步提高了冷却的均匀性。另外,本发明铝材冷却装置还设有升降机构,在冷却截面或体积较大的铝材时,所述升降机构能够驱动所述冷却风机和喷雾头同步上升,使冷却空间得以放大,从而使大面积铝材能够得到冷却,在冷却截面或体积较小的铝材时,所述升降机构能够缩小冷却空间,使冷量集中,从而使小面积铝材能够得到冷却。因此,本发明铝材冷却装置能够对各种规格的铝材进行均匀、高效的冷却。
23.另外,所述喷雾头和所述冷却风机受所述升降模块控制,所述升降模块能够控制所述喷雾头和所述冷却风机与铝材之间的距离,配合所述冷却风机和所述喷雾头的流速和流量的变化,以及对所述风冷模块和所述水冷模块的启停,能够使冷却速率得到灵活的控制,进而得到力学性能更理想的铝材。因此本发明铝材冷却装置还能控制不同铝材的冷却速率,可控程度较高。
附图说明
24.图1是本发明铝材冷却装置的正视视角的结构示意图;
25.图2是本发明铝材冷却装置的俯视视角的局部结构示意图;
26.图3是本发明防锈机构的结构示意图;
27.图4是本发明铝材冷却装置的测视视角的结构示意图;
28.图5是本发明防滑机构和限位机构的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明,本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词,仅以本发明的附图为基准,其并不是对本发明的具体限定。
30.参见图1,本发明实施例公开了一种铝材6冷却装置,用于对铝材6进行冷却,所述铝材6冷却装置包括机架5以及固定在所述机架5上的输送模块1、风冷模块2、水冷模块3和升降模块4,所述输送模块1包括输送通道11和输送辊12,所述铝材6能够在所述输送辊12上沿着所述输送通道11移动。
31.为了给所述铝材6冷却,所述风冷模块2包括隔离罩21和冷却风机22,所述隔离罩21位于所述输送通道11上方,所述隔离罩21能够罩住所述输送通道11上方周围的空间,从而使外部空气与内部冷却空气隔离,达到集中冷却的效果。所述冷却风机22位于所述输送通道11的上方,所述冷却风机22能够从所述隔离罩21中抽取空气,以驱动所述输送通道11周围的空气流动。为了能够对所述隔离罩21中的冷却情况进行观察,所述隔离罩21优选由透明材料制成。
32.为了提高冷却效果,所述铝材6冷却装置加入了水冷功能,水冷功能由所述水冷模块3提供,所述水冷模块3包括冷却水池31和喷雾头32,所述冷却水池31位于所述输送通道11下方,用于收集来不及蒸发的水,所述喷雾头32分布于所述输送通道11的上方、侧部和下方,所述喷雾头32能够喷出雾状水,雾状水能够均匀地散布于所述铝材6的表面,在所述铝材6表面热量的作用下,雾状水很很快蒸发,而新的雾状水会再次覆盖于铝材6表面,继续进行蒸发吸热,由于冷却水为雾状,因此蒸发的速度很快,能够大大提高冷却的效率。而所述隔离罩21除了能够保证所述冷却风机22的抽气效果,还能防止喷出的雾状水从所述输送通道11上方飘散到外部的空气中造成冷量流失,对于风冷方式和水冷方式,所述隔离罩21均起到保证冷却效率的作用。所述风冷模块2和所述水冷模块3能够协同使用,也可以分别使用,可以根据冷却的需要随时进行调节。
33.为了适应各种规格的铝材6,并且能够对冷却效率进行控制,所述铝材6冷却装置还包括升降模块4,所述升降模块4位于所述输送模块1的上方,所述升降模块4包括升降机构41和升降平台411,所述隔离罩21和所述冷却风机22固定于所述升降平台411上,所述喷雾头32与所述升降平台411连接,所述升降机构41能够驱动所述升降平台411在竖直方向移动,从而控制所述隔离罩21、所述冷却风机22和所述喷雾头32能够在竖直方向进行移动。当冷却规格较大的铝材6时,所述升降机构41能够驱动所述冷却风机22和喷雾头32同步上升,使冷却空间得以放大,从而使大规格的铝材6能够得到冷却,在冷却规格较小的铝材6时,所述升降机构41能够驱动所述冷却风机22和喷雾头32同步下降,使所述隔离罩21中的冷却空间缩小,这样既可以使所述冷却风机22和所述喷雾头32靠近所述铝材6表面,也可以使冷量集中,从而使规格小的铝材6能够得到高效冷却。在冷却的过程中,所述升降机构41能够随
时控制所述风冷模块2和所述水冷模块3与所述铝材6表面之间的距离,从而控制冷却速率,在需要加快冷却的阶段,控制所述冷却风机22和所述喷雾头32靠近所述铝材6表面,使冷却速率提高,在需要缓慢冷却的阶段,则控制所述冷却风机22和所述喷雾头32远离所述铝材6表面,使冷却速率降低,从而达到控制冷却速率的效果。因此所述升降模块4具有一物多用的效果。
34.本发明实施例的有益效果如下:
35.本发明实施例铝材6冷却装置设有风冷模块2和水冷模块3,所述风冷模块2能够使用冷却风机22对铝材6进行冷却,在冷却的过程中,与此同时,所述水冷模块3会驱动喷雾头32对铝材6进行冷却,所述喷雾头32分布于输送通道11的上方、侧部和下方,能够对铝材6进行比较均匀的降温冷却,而且所述喷雾头32能够喷出雾状水,对比水淋和水浴,雾状水能够更加均匀地附着在铝材6的表面上,因此进一步提高了冷却的均匀性。另外,本发明铝材6冷却装置还设有升降机构41,在冷却截面或体积较大的铝材6时,所述升降机构41能够驱动所述冷却风机22和喷雾头32同步上升,使冷却空间得以放大,从而使大面积铝材6能够得到冷却,在冷却截面或体积较小的铝材6时,所述升降机构41能够缩小冷却空间,使冷量集中,从而使小面积铝材6能够得到冷却。因此,本发明铝材6冷却装置能够对各种规格的铝材6进行均匀、高效的冷却。
36.而且所述喷雾头32和所述冷却风机22受所述升降模块4控制,所述升降模块4能够控制所述喷雾头32和所述冷却风机22与铝材6之间的距离,配合所述冷却风机22和所述喷雾头32的流速和流量的变化,以及对所述风冷模块2和所述水冷模块3的启停,能够使冷却速率得到灵活的控制,进而得到力学性能更理想的铝材6。因此本发明铝材6冷却装置还能控制不同铝材6的冷却速率,可控程度较高。
37.具体地,所述冷却风机22包括第一风机221和第二风机222,所述第一风机221设于所述输送通道11的上方,能够从所述输送通道11上方进行抽气,所述第二风机222位于所述输送通道11在输送方向上的前后两端,能够从所述输送通道11的两端进行抽气,在所述第一风机221和所述第二风机222的配合下,能够大幅度地提高风量,使冷却效率提高,而在需要降低冷却速率时,除了控制所述第一风机221远离所述铝材6表面、调低所述冷却风机22的风速外,还可以对所述第一风机221或所述第二风机222进行关停,以降低总的风量,使冷却速率下降。在面对前后两端面积较大的铝材6时,也可以控制位于前后两端的所述第二风机222加大风量,使前后两端的局部风量增加,从而提高两端的冷却效率,使整体的冷却效率均衡,使冷却更均匀。
38.参见图2和图3,为了配合所述第一风机221,所述隔离罩21的上部设有第一风口24,所述第一风机221与所述第一风口24连通,所述隔离罩21内的空气通过所述第一风口24进入所述第一风机221。所述冷却水池31的下部设有第二风口25,所述第二风口25与外部大气连通,当所述第一风机221和所述第二风机222抽气时,由于所述冷却水池31的下部设有第二风口25,外部的冷空气能够通过所述第二风口25吹过所述输送通道11和所述铝材6,再从所述第一风机221或所述第二风机222排出,所述第二风口25保证了风冷的气流方向能够经过所述型材。
39.由于所述水冷模块3会喷出雾状水,所述风冷模块2容易吸入雾状水或蒸发的水汽,容易导致所述第一风机221生锈,影响使用寿命,因此为了避免所述第一风机221生锈,
所述风冷模块2还包括防锈机构23,所述防锈机构23设于所述第一风口24与所述第一风机221之间,所述防锈机构23包括进风管231、吸湿件232和出风管233,所述进风管231与所述第一风口24连通,所述吸湿层设于所述进风管231与所述出风管233之间。雾状水或水汽在通过所述第一风口24进入所述进风管231后,会到达所述吸湿件232,所述吸湿件232能够将雾状水或水汽进行吸收,从而降低所述第一风机221生锈的风险。进一步地,所述进风管231的内壁倾斜于所述第一风口24的进风方向,所述出风管233的内壁倾斜于所述进风管231的内壁,在雾状水或水汽进入所述进风管231时,由于所述进风管231的内壁倾斜于所述第一风口24的进风方向,因此大颗粒雾状水或水汽容易粘附在所述进风管231的内壁,只剩下小颗粒的雾状水或水汽,在经过吸湿后,雾状水或水汽再进入所述出风管233,又由于所述出风管233的内壁倾斜于所述进风管231的内壁,因此雾状水或水汽在进入所述出风管233时也容易粘附在所述出风管233的内壁,再一次对雾状水或水汽进行过滤,从而进一步保证了空气进入所述第一风机221时的干燥性。
40.参见图4,所述水冷模块3还包括上输水管33、中输水管34和下输水管35,所述上输水管33和中输水管34均设于所述输送通道11的上方,所述下输水管35设于所述输送通道11的下方,所述上输水管33靠近所述隔离罩21的顶部,所述中输水管34靠近所述隔离罩21的底部。所述喷雾头32分别分布于所述上输水管33、所述中输水管34和所述下输水管35上。因此所述喷雾头32能够在不同方位对所述铝材6进行喷雾冷却,具有均匀、高效的优点。对于截面形状不同的所述铝材6,也能通过控制不同输水管的流量来控制对不同截面的表面进行冷却,进一步使冷却效果均匀、高效。为了能够对所述铝材6进行精确喷雾,所述上输水管33上的喷雾头32的喷口斜向上设置并朝向所述输送通道11的中心,所述中输水管34上的喷雾头32的喷口水平设置并朝向所述输送通道11的中心,所述下输水管35上的喷雾头32的喷口斜向上设置并朝向所述输送通道11的中心。优选地,所述上输水管33、所述中输水管34和所述下输水管35使用不同的水路进行输水,从而为控制不同区域的喷雾提供条件。所述下输水管35的数量优选为3根以上,从而能够对所述铝材6中在常规状态下难以冷却的下表面进行高效冷却。
41.进一步地,所述喷雾头32与所述上输水管33、所述中输水管34和所述下输水管35之间均设有调节接头36,所述调节接头36能够调节所述喷雾头32的喷头朝向,所述调节接头36可以采用人工调节,也可以利用程序控制调节。在对截面不同的铝材6进行喷雾水冷时,所述调节接头36能够调节所述喷雾头32的喷头朝向,从而使所述喷雾头32能够对准各种不规则的表面进行喷雾,进一步提高了冷却的均匀性。
42.为了进一步提高冷却空间的可调节性,所述输送模块1还包括调节杆13,所述调节杆13垂直设置于所述输送通道11,所述调节杆13能够控制所述输送通道11在竖直方向上升降,当需要增大冷却空间时,除了可以使所述升降平台411上升外,还可以利用所述调节杆13调节所述输送通道11的高度,使所述输送通道11降低,以进一步扩大冷却空间,当需要缩小冷却空间时,这操作所述调节杆13使所述输送通道11上升。所述调节杆13可以使用人工调节,也可以配合程序控制。
43.所述升降机构41包括升降电机412和升降链条413,所述升降链条413与所述升降平台411连接,所述升降电机412固定于所述机架5上,所述升降电机412能够通过所述升降链条413驱动所述升降平台411在竖直方向升降,从而实现对所述升降平台411的控制。
44.参见图5,为了使所述升降平台411在升降时不会发生摇摆,所述机架5包括固定架51,所述固定架51设于所述输送模块1的上方,所述升降模块4还包括限位机构42,所述限位机构42包括限位块421和限位杆422,所述限位块421固定于所述固定架51上,所述限位块421套设于所述限位杆422外,所述限位杆422竖直设置,所述限位杆422能够在所述限位块421的限位作用下进行竖直升降,所述限位块421能够限制所述限位杆422在水平方向的偏移,从而确保所述升降平台411不会发生摇摆。
45.为了提高所述升降模块4在升降后的稳定性,所述升降模块4还包括防滑机构43,所述防滑机构43固定于所述固定架51上,所述防滑机构43包括防滑电机431和防滑卡块432,所述防滑卡块432与所述防滑电机431的活动端连接,所述限位杆422上设有防滑凹槽,所述防滑电机431能够驱动所述防滑卡块432插入所述防滑凹槽中以限制所述限位杆422向下滑落。在所述升降平台411停稳之后,所述防滑电机431驱动所述防滑卡块432插入所述防滑凹槽中,从而对所述限位杆422进行竖直方向的限位,使所述限位杆422不容易在竖直方向发生滑移,从而保证了所述升降平台411的稳定性,进而保证下方的冷却工作顺利进行。
46.在整体运行中,所述升降平台411会根据不同规格的铝材6和不同的冷却阶段进行动态升降,在同一规格铝材6中,所述升降平台411会根据所述铝材6的材料特性拟定不同的冷却阶段,在不同的冷却阶段需要控制不同的冷却速率,此时所述升降平台411会配合所述冷却风机22和不同的喷雾头32以升降的形式对冷却速率进行控制,而在冷却一种规格的铝材6,再对下一种不同规格的铝材6进行冷却时,所述升降机构41会根据所述铝材6的规格大小进行判断,从而进行动态的升降,所述第一风机221和所述第二风机222也会根据所述铝材6不同侧面对冷却速率的要求进行局部风量或总风量的调节,不同位置的所述喷雾头32也会通过控制局部流量或总流量的方式对所述铝材6的不同位置进行冷却,从而使本发明铝材6冷却装置在总体上具有均匀、高效的冷却效果,而且能够控制总体或局部的冷却速率,达到较高的可控程度,从整体上提高生产效率。
47.以上是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。