一种钛合金热轧棒材在线冷却控制装置的制作方法

文档序号:27793785发布日期:2021-12-04 11:11阅读:157来源:国知局

1.本实用新型涉及医用钛材料生产技术领域,具体为一种钛合金热轧棒材在线冷却控制装置。


背景技术:

2.医用钛合金棒材的生产过程对其组织和性能影响很大,特别是热加工过程,材料在相变点附近变形加工,其加热和冷却速度对材料的最后性能都有影响,特别是对医用钛合金棒材组织和力学性能的一致性、均匀性和稳定性有决定性影响,这也是国产医用材料组织和性能一直无法达到国外进口材料的水平的一个重要原因。
3.热轧制是医用钛合金棒材最主要生产方法之一,因其热变形大,效率高而被国内外广泛采用,医用钛合金棒材主要是α+β二相钛合金和β型钛合金,对热轧加工温度和冷却速度都很敏感,因而加工和冷却对其组织和性能有重要影响。
4.传统的钛合金热轧成品棒材的冷却方法有空气自然冷却法和水冷法,空气自然冷却法由于受天气和厂房环境的影响很大,冷却速度基本不可控,不同尺寸大小的棒材都是一样的冷却速度,因此对钛合金热轧棒材的组织性能影响是不可控的,而水冷虽然可以提高钛合金热轧棒材的冷却速度,但是受水槽尺寸大小、水量和水温的影响,冷却效果受其影响较大,不同尺寸大小的钛合金棒材冷却速度是恒定的,同空气自然冷却一样没有可控性,进而造成钛合金热轧棒材的组织和性能不达标,降低产品合格率。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于提供一种钛合金热轧棒材在线冷却控制装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
7.一种钛合金热轧棒材在线冷却控制装置,包括热轧机棒材出口导向装置和不锈钢冷却管,所述热轧机棒材出口导向装置的左侧设置有不锈钢冷却管,所述不锈钢冷却管的右端和热轧机棒材出口导向装置的左端均固定连接有法兰,所述法兰的内侧设置有螺栓,所述螺栓的外侧螺旋连接有螺母,所述不锈钢冷却管的内侧和顶端以及热轧机棒材出口导向装置的后端均设置有热轧钛合金棒材冷却结构。
8.优选的,所述热轧钛合金棒材冷却结构包含有进气口,且进气口与不锈钢冷却管连通,所述不锈钢冷却管的内侧设置有出料管,且出料管与热轧机棒材出口导向装置连通,所述出料管的外侧固定连接挡板,且挡板与不锈钢冷却管固定连接并位于进气口的右侧,所述出料管的左端外侧固定连接有不锈钢透气板,且不锈钢透气板与不锈钢冷却管固定连接,所述出料管的外侧设置有环形腔室,且环形腔室与进气口连通,所述不锈钢冷却管和环形腔室的内侧均设置有温度传感器,所述不锈钢冷却管的顶端固定连接有报警器,所述热轧机棒材出口导向装置的后端固定连接有控制器。
9.优选的,所述不锈钢冷却管的底端固定连接有支撑板,所述支撑板的底端固定连
接有套筒,所述套筒的底端内侧滑动连接有螺纹杆,所述螺纹杆的外侧螺旋连接有连接环,且连接环与套筒螺旋连接,所述螺纹杆的底端固定连接有安装板。
10.优选的,所述不锈钢透气板的内侧沿环形贯通设置有出气孔,且出气孔与环形腔室连通。
11.优选的,所述螺纹杆的外侧设置有外螺纹,且连接环通过外螺纹与螺纹杆螺旋连接,所述套筒的外侧设置有外螺纹,且连接环通过外螺纹与套筒螺旋连接。
12.优选的,所述环形腔室是由不锈钢冷却管、出料管、挡板和不锈钢透气板密封形成的。
13.优选的,所述报警器位于不锈钢冷却管顶端的中央位置处。
14.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
15.1、本实用新型中,通过设置的进气口、不锈钢冷却管、环形腔室、挡板、温度传感器、控制器、报警器、不锈钢透气板和出料管,可以对不同尺寸的钛合金热轧棒材可靠冷却,避免通过水冷和自然空气对不同尺寸棒材进行冷却时冷却速度恒定,并且不能保证钛合金棒材组织和力学性能的一致性、均匀性和稳定性,同时在温度异常时及时预警,通过风冷时将压缩空气从进气口送入由不锈钢冷却管、出料管、挡板和不锈钢透气板形成的环形腔室,挡板将环形腔室的热轧机方向端部密闭,而不锈钢冷却管和出料管将环形腔室轴向封闭,棒材出口端即出料管的左端外侧是带均匀布置孔的不锈钢透气板,这样压缩空气只能沿着不锈钢冷却管的轴向朝棒材的出口方向流动,进而冷却钛合金热轧棒材,由于冷却孔是环形布置,钛合金棒材轴向风速是一致的,因此冷却速度恒定,压缩空气的压力和流量是可调节的,根据热轧棒材的直径尺寸控制冷却速度和强度,同时在环形冷却气体腔和不锈钢冷却管内的温度超出预定范围时,可以及时提醒工作人员进行查看并调整,温度传感器对环形冷却气体腔和不锈钢冷却管内的温度实时监测并反馈给控制器,若超出预定范围控制器启动报警器进行预警,提醒工作人员及时查看,增加装置的实用性。
16.2、本实用新型中,通过设置的套筒、连接环、螺纹杆、支撑板和安装板,可以便捷调整不锈钢冷却管支撑架的支撑高度,满足不同安装情况下不锈钢冷却管的可靠安装,若需要调整不锈钢冷却管支撑架的整体高度,转动连接环将其旋下套筒,在螺纹杆和套筒滑动连接的配合下调整螺纹杆露出套筒的长度,调整完成后将连接环旋上套筒从而便捷调整支撑架的整体高度,保证安装板的可靠固定,增加装置的实用性。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图;
18.图2为本实用新型图1的a处结构示意图;
19.图3为本实用新型图1的b处结构示意图。
20.图中:1

不锈钢冷却管、2

温度传感器、3

报警器、4

出料管、5

进气口、6

控制器、7

挡板、8

螺栓、9

环形腔室、10

热轧机棒材出口导向装置、11

法兰、12

螺母、13

支撑板、14

连接环、15

螺纹杆、16

套筒、17

不锈钢透气板、18

安装板。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1

3,本实用新型提供一种技术方案:
23.一种钛合金热轧棒材在线冷却控制装置,包括热轧机棒材出口导向装置10和不锈钢冷却管1,热轧机棒材出口导向装置10的左侧设置有不锈钢冷却管1,不锈钢冷却管1的右端和热轧机棒材出口导向装置10的左端均固定连接有法兰11,法兰11的内侧设置有螺栓8,螺栓8的外侧螺旋连接有螺母12,不锈钢冷却管1的内侧和顶端以及热轧机棒材出口导向装置10的后端均设置有热轧钛合金棒材冷却结构,使用过程中有热轧钛合金棒材冷却结构对不同尺寸棒材可靠冷却,提高产品合格率。
24.热轧钛合金棒材冷却结构包含有进气口5,且进气口5与不锈钢冷却管1连通,不锈钢冷却管1的内侧设置有出料管4,且出料管4与热轧机棒材出口导向装置10连通,出料管4的外侧固定连接挡板7,且挡板7与不锈钢冷却管1固定连接并位于进气口5的右侧,出料管4的左端外侧固定连接有不锈钢透气板17,且不锈钢透气板17与不锈钢冷却管1固定连接,出料管4的外侧设置有环形腔室9,且环形腔室9与进气口5连通,不锈钢冷却管1和环形腔室9的内侧均设置有温度传感器2,不锈钢冷却管1的顶端固定连接有报警器3,热轧机棒材出口导向装置10的后端固定连接有控制器6,使用过程中通过压缩空气作为冷却介质,压力和流量可控,这样钛合金热轧成品棒材可以根据棒材的尺寸大小调整冷却空气的流量和压力,从而控制棒材的冷却速度,进而控制棒材的组织和性能,提高棒材的合格率;不锈钢冷却管1的底端固定连接有支撑板13,支撑板13的底端固定连接有套筒16,套筒16的底端内侧滑动连接有螺纹杆15,螺纹杆15的外侧螺旋连接有连接环14,且连接环14与套筒16螺旋连接,螺纹杆15的底端固定连接有安装板18,使用过程中便捷调整支撑架的整体高度,保证不锈钢冷却管1的可靠支撑;不锈钢透气板17的内侧沿环形贯通设置有出气孔,且出气孔与环形腔室9连通,使用过程中保证对棒材降温后的冷却气体可靠排出环形腔室9;螺纹杆15的外侧设置有外螺纹,且连接环14通过外螺纹与螺纹杆15螺旋连接,套筒16的外侧设置有外螺纹,且连接环14通过外螺纹与套筒16螺旋连接,使用过程中保证不锈钢冷却管1支撑架整体高度的便捷调整,保证不锈钢冷却管1的可靠固定;环形腔室9是由不锈钢冷却管1、出料管4、挡板7和不锈钢透气板17密封形成的,使用过程中保证冷却气体对棒材可靠降温;报警器3位于不锈钢冷却管1顶端的中央位置处,使用过程中保证工作人员及时收到报警信息。
25.工作流程:本实用新型装置在使用之前需通过外接电源供电,可以对不同尺寸的钛合金热轧棒材可靠冷却,避免通过水冷和自然空气对不同尺寸棒材进行冷却时冷却速度恒定,并且不能保证钛合金棒材组织和力学性能的一致性、均匀性和稳定性,同时在温度异常时及时预警,通过风冷时将压缩空气从进气口5送入由不锈钢冷却管1、出料管4、挡板7和不锈钢透气板17形成的环形腔室9,挡板7将环形腔室9的热轧机方向端部密闭,而不锈钢冷却管1和出料管4将环形腔室9轴向封闭,棒材出口端即出料管4的左端外侧是带均匀布置孔的不锈钢透气板17,这样压缩空气只能沿着不锈钢冷却管1的轴向朝棒材的出口方向流动,进而冷却钛合金热轧棒材,由于冷却孔是环形布置,钛合金棒材轴向风速是一致的,因此冷却速度恒定,压缩空气的压力和流量是可调节的,根据热轧棒材的直径尺寸控制冷却速度和强度,同时在环形冷却气体腔和不锈钢冷却管1内的温度超出预定范围时,可以及时提醒
工作人员进行查看并调整,温度传感器2对环形冷却气体腔和不锈钢冷却管1内的温度实时监测并反馈给控制器6,若超出预定范围控制器6启动报警器3进行预警,提醒工作人员及时查看,可以便捷调整不锈钢冷却管1支撑架的支撑高度,满足不同安装情况下不锈钢冷却管1的可靠安装,若需要调整不锈钢冷却管1支撑架的整体高度,转动连接环14将其旋下套筒16,在螺纹杆15和套筒16滑动连接的配合下调整螺纹杆15露出套筒16的长度,调整完成后将连接环14旋上套筒16从而便捷调整支撑架的整体高度,保证安装板18的可靠固定。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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