专利名称：用于gh4169涡轮盘锻件加工的冷却设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及GH4169合金锻件的直接时效技术领域，具体为用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备。
背景技术：
GH4169涡轮盘锻件属于航空及航天发动机盘类件，现有的GH4169涡轮盘锻件的直接时效方式多是将涡轮盘模锻后直接投放入冷却水箱中进行时效处理，其锻件冷却速率低，产品质量难以控制；为了加快锻件在水箱中的快速降温，也有将锻件吊在水箱内不停地晃动，但是在晃动过程易造成锻件各部分冷却速率不均，从而导致锻件内部应力较大且组织不均勻的问题，影响产品质量；另外，其采用的冷却水箱为普通热处理用冷却水箱，虽然其冷却水容量大，但是由于其体积大、占地面积大，一般占地约8mX 16m,因此冷却水箱与模锻设备距离较远，模锻后锻件从模锻设备至冷却水箱的转运距离也较远、转动时间较长，从而使得锻件热处理温度降低，锻件废品率增大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其能解决目前GH4169合金锻件冷却过程中存在的冷却速率低、产品质量不稳定的问题。其技术方案是这样的，其包括冷却水箱，所述冷却水箱底部安装有料架，其特征在于其还包括冷却机组，所述冷却机组与所述冷却水箱通过外循环管路连接，所述冷却水箱还连接设置有内部水循环系统。其进一步特征在于所述冷却机组包括制冷压缩机、冷却水塔、保温水箱，所述制冷压缩机的两端分别通过冷却循环管路、内循环管路与所述冷却水塔、所述保温水箱连接， 所述保温水箱通过所述外循环管路连接所述冷却水箱；所述冷却循环管路、内循环管路、外循环管路的出水管上均设置有循环泵；所述外循环管路的进水管与出水管上均安装有温度计；所述内部水循环系统包括自循环动力泵和循环水喷射管，所述冷却水箱内、所述料架的底部均勻、平行铺设有数根所述循环喷射管，所述循环喷射管上均勻开有喷射孔；所述自循环动力泵通过自循环管路连接所述循环喷射管；所述自循环管路的进水管一端与所述冷却水箱联通、另一端通过过滤器连接入所述自循环动力泵，所述自循环管路的出水管通过自循环水喷射控制阀与所述循环喷射管连接；所述自循环管路的出水管末端安装有泄压阀。采用本发明冷却设备对GH4169涡轮盘锻件进行冷却，其有益效果在于其冷却水箱通过外循环管路连接冷却机组，冷却水箱内的冷却水通过冷却机组循环冷却，因而保证了水箱内冷却水始终保持在一定温度以下，有效减缓了冷却水的快速升温并提高了锻件的冷却速率；同时，冷却水箱内的冷却水经由内部水循环系统作用、通过安装于料架下部的循环喷射管自下而上向放置于料架上的锻件喷射，加速带动水箱内水体流动且方向一致，提高锻件与冷却水的热交换速度以及热扩散速度，保证了锻件各部冷却速度的均勻一致，从而保证锻件加工质量；由于采用了循环水对锻件进行冷却即能达到要求，因此其不再需要采用大体积、大容量的冷却水箱对锻件进行冷却，其冷却设备占地面积小，并可以安装在模锻设备附近，减少了模锻后锻件的转动时间，保证了锻件的热处理温度，进一步保证产品质量的稳定性。
图1为本发明用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备的结构示意图2为本发明用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备的内部水循环系统结构示意
图3为图2的俯视结构示意图。
具体实施例方式见图1、图2和图3，本发明包括冷却水箱7，冷却水箱7底部安装有料架12，其还包括冷却机组，冷却机组与冷却水箱7通过外循环管路28连接，冷却水箱7还连接设置有内部水循环系统。冷却机组包括制冷压缩机1、冷却水塔2、保温水箱3，制冷压缩机1的两端分别通过冷却循环管路26、内循环管路27与冷却水塔2、保温水箱3连接；保温水箱3通过外循环管路观连接冷却水箱7 ；冷却循环管路26、内循环管路27、外循环管路观的出水管^b、27b、28b上分别设置有循环泵6、4和5 ；外循环管路28的进水管28a与出水管28b 上分别安装有温度计10和11，可以分别显示进水管与出水管^b内冷却水的温度，从而可以实时调整冷却水的流量，使冷却水箱7内的冷却水温始终保持在一定温度范围内； 内部水循环系统包括自循环动力泵13和循环水喷射管23，冷却水箱7内、料架12的底部均勻平行铺设有数根循环喷射管^，循环喷射管^上均勻开有喷射孔25 ；自循环动力泵 13通过自循环管路四连接循环喷射管23 ；自循环管路的进水管29a —端与冷却水箱7联通、另一端通过过滤器15连接入自循环动力泵13，自循环管路的出水管29b通过自循环水控制阀与循环喷射管23连接；自循环管路的出水管29b末端安装有泄压阀22，以防止出水管29b被冷却水涨爆。本实施例中，循环喷射管23共设置有八根，其中每两根循环喷射管 23并联至一个自循环水喷射控制阀后与自循环管路的出水管连接，图2中，18、19、20、21均为自循环水喷射控制阀，起到控制喷射管内冷却水喷射速度的作用；图1中，8为冷却水箱的冷却水进口 ；9为冷却水箱的冷却水出口 ；14为自循环水压力表为待冷却处理锻件； 17、16均为自循环水控制阀，分别安装于自循环管路的出水管29b与进水管29a上，其起到方便动力泵拆卸检修的作用。采用本发明冷却设备对GH4169涡轮盘锻件进行冷却处理时，锻件M被放置于冷却水箱7内的料架12上，冷却水由制冷压缩机1冷却到低温状态，并通过内循环管路27上的内循环泵4存储在保温水箱3中，外循环管路观上的外循环泵5从保温水箱3内不断抽出冷却水、并将抽取的冷却水从冷却水箱7底部的进水孔8不断输送至冷却水箱7内对锻件M进行循环冷却，为了防止冷却水溢出冷却水箱7，多余的水从冷却水箱上部的出水孔9 回流到保温水箱3中，制冷压缩机1通过冷却循环管路沈、冷却塔循环泵6与冷却水塔2进行热交换；同时，自循环动力泵13不断从冷却水箱7的中部位置抽出冷却水，并通过自循环管路^a、29b将冷却水送至循环喷射管23内，冷却水通过循环喷射管23表面的喷射孔25 向放置于料架12上的锻件M喷出，冷却水在向上喷射的同时带动其周围的水加速流动，加速带动水箱内水体流动且方向一致，提高锻件与冷却水的热交换速度以及热扩散速度，保证了锻件各部冷却速度的均勻一致，从而保证锻件直接时效质量。
权利要求
1.用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其包括冷却水箱，所述冷却水箱底部安装有料架，其特征在于其还包括冷却机组，所述冷却机组与所述冷却水箱通过外循环管路连接，所述冷却水箱还连接设置有内部水循环系统。
2.根据权利要求1所述的用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其特征在于所述冷却机组包括制冷压缩机、冷却水塔、保温水箱，所述制冷压缩机的两端分别通过冷却循环管路、内循环管路与所述冷却水塔、所述保温水箱连接，所述保温水箱通过所述外循环管路连接所述冷却水箱。
3.根据权利要求2所述的用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其特征在于所述冷却循环管路、内循环管路、外循环管路的出水管上均设置有循环泵。
4.根据权利要求3所述的用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其特征在于所述外循环管路的进水管与出水管上均安装有温度计。
5.根据权利要求1所述的用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其特征在于所述内部水循环系统包括自循环动力泵和循环水喷射管，所述冷却水箱内、所述料架的底部均勻、平行铺设有数根所述循环喷射管，所述循环喷射管上均勻开有喷射孔。
6.根据权利要求5所述的用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其特征在于所述自循环动力泵通过自循环管路连接所述循环喷射管。
7.根据权利要求6所述的用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其特征在于所述自循环管路的进水管一端与所述冷却水箱联通、另一端通过过滤器连接入所述自循环动力泵，所述自循环管路的出水管通过自循环水喷射控制阀与所述循环喷射管连接。
8.根据权利要求7所述的用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其特征在于所述自循环管路的出水管末端安装有泄压阀。
全文摘要
本发明提供了用于GH4169涡轮盘锻件加工的冷却设备，其能解决目前GH4169合金锻件冷却过程中存在的冷却速率低、产品质量不稳定的问题。其包括冷却水箱，所述冷却水箱底部安装有料架，其特征在于其还包括冷却机组，所述冷却机组与所述冷却水箱通过外循环管路连接，所述冷却水箱还连接设置有内部水循环系统。
文档编号C21D9/32GK102424909SQ20111039533
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者姚恒烨, 崔慧然, 徐大懋, 李伟, 李湘军, 陈瑞钢 申请人:无锡透平叶片有限公司