专利名称：棒材穿水冷却系统用喷嘴装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及喷嘴，具体地说，涉及材料加工制造领域棒材穿水冷却系统所用的喷嘴。
背景技术：
棒材穿水冷却系统是一套对轧制后的高温棒材进行强制冷却和在线热处理的设备，它能够有效提高轧后棒材的综合机械性能，喷嘴是棒材穿水冷却系统中的关键部件。目前，棒材穿水冷却系统所用的喷嘴有圆环喷射式和螺旋式两种结构形式。
圆环喷射式喷嘴主要由内锥套与外锥套构成，内锥套与外锥套之间形成环形缝隙，冷却水经该环型缝隙高速喷出并击打棒材表面。冷却水汇集到轧件表面时相互排挤，造成喷射动能损失大，冷却效果差；为了保证冷却水喷出时的速度，环型缝隙必须做得较小，因此冷却水只能采用净水，用轧机浊循环水作为冷却水时，需要配备水净化设备，投资大，运行维护成本高。尽管这样，水中的杂质也还是容易堵塞喷嘴。
螺旋式喷嘴主要由导流锥和导流锥套构成，导流锥的锥面上设置有弧形收敛导流槽，导流槽在整个锥面上呈螺旋形分布。冷却水经导流槽高速喷出并击打棒材表面，这种喷嘴的冷却水喷射动能大。由于冷却水流作用在棒材断面切线方向，在棒材上产生扭转力，造成棒材产生扭转变形。由于导流槽的数量偏少，造成棒材冷却不均匀，棒材的平直度达不到国家标准。上述缺点，使得穿水冷却后的棒材废品率大幅增加，因此，螺旋式喷嘴在生产实际中无实用价值。
实用新型内容本实用新型要解决的问题是提供一种冷却均匀、冷却强度大，安装调整方便的棒材穿水冷却系统用喷嘴装置，该喷嘴装置可采用无净化的轧机浊循环水作为冷却介质，且不易堵塞。
为解决上述技术问题，本实用新型的棒材穿水冷却系统用喷嘴装置，含有壳体、导流锥及导流锥套，壳体上有环形内腔，导流锥的锥面上沿周向均布有导流槽，导流槽的进水端与环形内腔相通，导流槽为沿锥面素线方向延伸的直线槽，导流槽的横截面从进水端到出水端逐渐减小。
采用上述结构后，由于导流槽的横截面从进水端到出水端逐渐减小，使得水流离开喷嘴时产生加速效果，不但加大了水流的喷射动能，且各水流股能各自独立运动，冷却水在到达棒材表面前没有相互干扰，有利于保持水流中夹带的铁屑颗粒的喷射动能，有效击破棒材表面由于“膜态沸腾”形成的蒸汽膜，显著的提高了冷却效果。导流槽是直线槽，从导流槽中喷出的水流的合力沿棒材轴线方向，对棒材在穿水冷却线中运动产生牵引效果，棒材能够顺利通过，不会产生堵钢事故，同时不会产生沿棒材圆周方向的扭力，即棒材不会产生扭转变形，有利于保证棒材在穿水冷却线上受力均匀，运行平稳。
本实用新型的有益效果是导流槽的结构更加合理，棒材不仅冷却效果好，而且受力均匀，运行平稳，即使采用轧机浊循环水作为冷却水喷嘴也不会发生堵塞。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1中导流锥7的结构示意图；图3是图2的A向视图；图4是图3的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
和附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1、图2及图3所示，本实用新型的棒材穿水冷却系统用喷嘴装置，具有壳体8、导流锥7及导流锥套10，壳体8上有环形内腔6，导流锥7的锥面上沿周向均布有导流槽7a，导流槽7a的进水端与环形内腔6相通，导流槽7a为沿锥面素线方向延伸的直线槽，导流槽7a的横截面从进水端到出水端逐渐减小。
图4示出导流槽7a的底部呈半圆弧形，使水流经过时受到的阻力小，导流槽7a出水端的口径为8～10mm，因此允许冷却水中含有较大的铁屑颗粒，从而可直接采用轧机浊循环水作为冷却水，不需要另外引入净水或配备水净化设备，降低了运行成本及维护费用。
在图1中，导流锥7安装在导流锥本体2上，导流锥本体2螺纹联接在壳体8上，导流锥本体2的外端螺纹联接有入口导嘴1，采用导流锥7、导流锥本体2及入口导嘴1的组合结构，便于制造及装卸。图中标号3为锁紧螺母，4为耐磨衬套，5和9为密封圈。
工作时，轧机浊循环水被切向引入环形内腔6，再通过导流锥7上的导流槽7a喷出，击打棒材的表面。为防止轧机浊循环水的铁屑颗粒堵塞喷嘴，导流槽7a也可以做得稍大些，只要保证铁屑颗粒粒度小于导流槽7a出水端口径，喷嘴就不会发生堵塞。同时，为保证棒材断面冷却均匀，在导流锥7的锥面上布置了较多的导流槽7a。轧机浊循环水中铁屑颗粒的动能可击破棒材表面的“蒸汽膜”，从而有效提高棒材的冷却效果，经过该喷嘴装置穿水冷却后的棒材综合机械性能达到III级以上。
权利要求1.一种棒材穿水冷却系统用喷嘴装置，包括壳体(8)、导流锥(7)及导流锥套(10)，壳体(8)上有环形内腔(6)，导流锥(7)的锥面上沿周向均布有导流槽(7a)，导流槽(7a)的进水端与环形内腔(6)相通，其特征是所述导流槽(7a)为沿锥面素线方向延伸的直线槽，导流槽(7a)的横截面从进水端到出水端逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的棒材穿水冷却系统用喷嘴装置，其特征是所述导流槽(7a)的底部呈半圆弧形，导流槽(7a)出水端的口径为8～10mm。
3.根据权利要求1所述的棒材穿水冷却系统用喷嘴装置，其特征是所述导流锥(7)安装在导流锥本体(2)上，导流锥本体(2)螺纹联接在壳体(8)上，导流锥本体(2)的外端螺纹联接有入口导嘴(1)。
专利摘要一种棒材穿水冷却系统用喷嘴装置，包括壳体(8)、导流锥(7)及导流锥套(10)，壳体(8)上有环形内腔(6)，导流锥(7)的锥面上沿周向均布有导流槽(7a)，导流槽(7a)的进水端与环形内腔(6)相通，导流槽(7a)为沿锥面素线方向延伸的直线槽，导流槽(7a)的横截面从进水端到出水端逐渐减小。本实用新型的导流槽结构更加合理，棒材不仅冷却效果好，而且受力均匀，运行平稳，可采用轧机浊循环水作为冷却水，且喷嘴不易堵塞。
文档编号B21B45/02GK2923046SQ20062011076
公开日2007年7月18日 申请日期2006年6月13日 优先权日2006年6月13日
发明者林顺洪, 朱新才, 李长江, 周雄, 肖大志, 丁又青 申请人:重庆科技学院