一种大型环锻件旋转式蒸发冷却装置及其冷却方法与流程

本发明涉及大型环锻件热处理后的快速冷却系统，具体地说是一种大型环锻件旋转式蒸发冷却装置及其冷却方法。

背景技术：

现有的大型环锻件热处理出炉后多采用堆冷形式，在环堆四周布置轴流风机，以达到迅速降温的效果。实践证明，采用以往传统的冷却方法对于环件数量较少，且吨位较小的情况比较适用，但生产效率低下，需要多个风机群组；当环件数量较多，且吨位较大时，就会出现环件内外组织分布不均的情况，冷却效率较低，导致环件内部晶粒组织粗大，机械性能无法满足客户要求。

技术实现要素：

为了解决传统大型环锻件热处理出炉后冷却存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种大型环锻件旋转式蒸发冷却装置及其冷却方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的蒸发冷却装置包括座圈、动圈、动力机构、水池、鼓风机、导气管及轴流风机，其中座圈安装在地基上，所述动圈位于该座圈的上方，并与座圈滚动连接；经过热处理出炉后的大型环锻件上下叠放在所述动圈上，在该动圈的外侧设有带动所述动圈相对座圈旋转的动力机构；叠放在动圈上的所述大型环锻件随动圈旋转，在该大型环锻件外围的地基上、沿圆周方向均布有多个对大型环锻件外侧冷却的轴流风机；所述大型环锻件内侧的地基上设有水池，所述鼓风机安装在地基上，输出端通过导气管伸至大型环锻件内环的内部，该大型环锻件内环内部的热态水蒸气通过所述鼓风机吹出的风带走，对所述大型环锻件的内部进行冷却；

其中：所述动力机构包括减速电机、电机固定架、传动齿轮及环形齿轨，该环形齿轨安装在所述地基上，位于所述座圈和动圈的外围，所述减速电机通过电机固定架安装在动圈上，该减速电机的输出轴连接有与所述环形齿轨相啮合的传动齿轮；所述减速电机驱动传动齿轮旋转，通过该传动齿轮与固定的环形齿轨的啮合，从而实现减速电机、电机固定架带动所述动圈相对座圈旋转；

所述减速电机通过位于地基上的滑线供电机构供电；所述减速电机的外侧设有安装在地基上的防护罩；

所述动圈与座圈之间设有实现动圈相对座圈旋转的滚子；

所述动圈上叠放有多个大型环锻件，各所述大型环锻件之间以及最下方的大型环锻件与动圈之间均设有垫铁；

所述导气管的一端与鼓风机的输出端相连通，另一端由所述地基穿过、并穿入水池中，再由水池穿出、露出水面；

本发明大型环锻件旋转式蒸发冷却装置的冷却方法为：

经过热处理出炉后的大型环锻件上下叠放在所述动圈上，由动力机构带动动圈相对座圈旋转，在旋转过程中，通过在大型环锻件外围的地基上均匀设置的各轴流风机对大型环锻件的外侧进行冷却、加快各大型环锻件外侧冷却速度；各所述大型环锻件的内侧下方地基中设置了水池，在大型环锻件的内侧形成热态水蒸气，所述鼓风机工作时，通过导气管带走大型环锻件内侧的热态水蒸气，加速各大型环锻件内侧的冷却速度；

其中：各所述大型环锻件随动圈一同旋转，使整个环堆冷却更加充分均匀。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明大型环锻件旋转式蒸发冷却装置结构简单，成本低，性能稳定，承载力强，安全可靠。

2.本发明的冷却方法使用方便，冷却效率高，冷却效果好，保证了大型环锻件的产品质量。

附图说明

图1为本发明蒸发冷却装置的整体结构剖视图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为本发明蒸发冷却装置的结构俯视图；

其中：1为座圈，2为滚子，3为动圈，4为大型环锻件，5为垫铁，6为减速电机，7为电机固定架，8为传动齿轮，9为环形齿轨，10为防护罩，11为滑线供电机构，12为水池，13为鼓风机，14为导气管，15为轴流风机，16为地基。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～3所示，本发明大型环锻件旋转式蒸发冷却装置包括座圈1、动圈3、动力机构、水池12、鼓风机13、导气管14及轴流风机15，其中座圈1、动圈3均呈圆环形、内外径均相等，座圈1固定在地基16的表面，动圈3位于该座圈1的上方，并在座圈1与动圈3之间配有滚子2，动圈3通过该滚子2与座圈1滚动连接，以实现动圈3可相对座圈1进行旋转。经过热处理出炉后的多个大型环锻件4上下叠放在动圈3上，并随动圈3一同旋转；各大型环锻件4之间以及最下方的大型环锻件4与动圈3上表面之间均设有垫铁5，使各大型环锻件4隔开。

在动圈3的外侧设有带动动圈3相对座圈1旋转的动力机构，该动力机构包括减速电机6、电机固定架7、传动齿轮8及环形齿轨9，该环形齿轨9固定在地基16表面上，位于座圈1和动圈3的外围，在环形齿轨9的外侧上方沿圆周方向均布有多个减速电机6，每个减速电机6均通过电机固定架7安装在动圈3上，各减速电机6的输出轴均连接有一个与环形齿轨9相啮合的传动齿轮8。每个减速电机6均通过位于地基16上的滑线供电机构11供电，本发明的滑线供电机构11为现有技术，在此不再赘述。在各减速电机6的外侧一周设有固定在地基16表面上的防护罩10，起到安全防护作用。各减速电机6驱动传动齿轮8旋转，通过传动齿轮8与固定的环形齿轨9的啮合，从而实现减速电机6、电机固定架7带动动圈3相对座圈1旋转。

座圈1、动圈3、环形齿轨9以及各大型环锻件4的轴向中心线均共线。

在大型环锻件4外围的地基16表面上、沿圆周方向均布有多个轴流风机15，各轴流风机15对大型环锻件4的外侧进行冷却。各大型环锻件4内侧的地基16上设有水池12，该水池12位于座圈1和动圈3的内侧。鼓风机13固定在地基16的表面上，导气管14的一端与鼓风机13的输出端相连通，另一端由地基16穿过、并穿入水池12中，再由水池12穿出、露出水面。各大型环锻件4内侧的热态水蒸气通过鼓风机13吹出的风带走，对各大型环锻件4的内部进行冷却。

本发明的大型环锻件4单件重量在一吨以上，直径大于1米。

本发明大型环锻件旋转式蒸发冷却装置的冷却方法为：

经过热处理出炉后的多个大型环锻件4上下叠放在动圈3上，随动圈3一同旋转，使整个环堆冷却更加充分均匀。各减速电机6同步工作，分别驱动各自输出轴连接的传动齿轮8与环形齿轨9啮合；由于环形齿轨9是固定在地基16表面上的，所以环形齿轨9给减速电机6的反作用力，使减速电机6、电机固定架7及动圈3相对座圈1旋转，在旋转过程中，通过在大型环锻件4外围的地基16上均匀设置的各轴流风机15对大型环锻件4的外侧进行冷却、加快各大型环锻件4外侧冷却速度。各大型环锻件4的内侧下方地基16中设置了水池12，在大型环锻件4的内侧形成热态水蒸气，鼓风机13工作时，通过导气管14带走大型环锻件4内侧的热态水蒸气，加速各大型环锻件4内侧的冷却速度。

本发明的大型环锻件旋转式蒸发冷却装置性能稳定，承载力强，安全可靠，大大提高了大型环锻件的堆冷冷却效率，保证了大型环锻件的产品质量，实际使用过程中优势明显。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种大型环锻件旋转式蒸发冷却装置及其冷却方法，座圈安装在地基上，动圈位于座圈的上方，并与座圈滚动连接；经过热处理出炉后的大型环锻件上下叠放在动圈上，在动圈的外侧设有带动动圈相对座圈旋转的动力机构；叠放在动圈上的大型环锻件随动圈旋转，在大型环锻件外围的地基上、沿圆周方向均布有多个对大型环锻件外侧冷却的轴流风机；大型环锻件内侧的地基上设有水池，鼓风机安装在地基上，输出端通过导气管伸至大型环锻件内环的内部，大型环锻件内环内部的热态水蒸气通过鼓风机吹出的风带走，对大型环锻件的内部进行冷却。本发明结构简单，承载力强，安全可靠，使用方便，冷却效率高，冷却效果好，保证了大型环锻件的产品质量。

技术研发人员：张月明;徐科;安凤军;郭振东
受保护的技术使用者：丹东丰能工业股份有限公司
技术研发日：2017.12.31
技术公布日：2019.07.09