一种铸、锻件高效冷却余热利用系统

技术领域

本发明涉及锻压铸件技术领域，尤其是涉及一种铸、锻件高效冷却余热利用系统。

背景技术

锻压铸件是指通过对金属坯料进行锻造变形而得到的工件或毛坯，利用对金属坯料施加压力，使其产生塑形变形，改变其机械性能的一种工件铸造方法

锻件按坯料在加工时的温度，可分为冷锻、温锻和热锻，热锻是在高于金属坯料的再结晶温度下加工，在加工后需要进行冷却定型，目前的冷却一般对铸件的一面进行冷却液的喷洒，铸件的其他面不与冷却液直接接触，导致工件的冷却效果较差，并且冷却液的喷洒若不能均匀，从而容易导致锻件冷却不均匀，进而产生较大的组织应力，容易产生冷却裂纹。

为此，提出一种铸、锻件高效冷却余热利用系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸、锻件高效冷却余热利用系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铸、锻件高效冷却余热利用系统，包括L型结构的设备主体以及安装固定在设备主体上端面的顶板，所述设备主体的上端面与顶板对应位置开设有冷却槽，所述顶板的上端面固定安装有电机与自压式水箱，所述自压式水箱位于电机的左侧，所述顶板的下端面与电机对应位置设置有驱动机构，且驱动机构左侧设置有喷洒机构，通过驱动机构驱动铸锻件转动，在此过程中同步运行喷洒机构，进而能够实现转动状态下的铸锻件均匀冷却。

优选的，所述驱动机构包括与电机输出轴固定连接有的液压缸，所述液压缸的下端输出端固定连接有驱动筒，所述驱动筒的下端面固定连接有撑张固定锻铸件的撑张组件。

优选的，所述撑张组件包括环形分布在驱动筒下端面的弹性板，所述弹性板的外表面下端嵌入式连接有电磁铁。

优选的，所述喷洒机构包括固定连接在设备主体侧面的固定板，所述固定板的右侧面固定连接有筒体，所述筒体上端设置有推杆，所述推杆的下端延伸至筒体内部并固定连接有与筒体内壁紧密贴合的气塞，所述气塞与推杆呈T型结构设计并与筒体相互匹配不可脱离，所述推杆的外表面靠近上端的位置套接固定有圆形结构的压板，所述压板与筒体之间设置有复位弹簧，且复位弹簧套接固定在推杆外表面，所述推杆呈中空结构设计，且其上端连接有进入管，所述进水管的上端贯穿顶板与自压式水箱连接，中空结构所述推杆的底端嵌入式连接有单向阀，所述筒体的下端固定连接有与其内部连通的出水管，所述出水管延伸至冷却槽内部，并且出水管的外表面右侧固定连接有两组万向喷头。

优选的，所述压板的左侧与固定板之间设置有导向组件，所述压板的右侧与驱动筒之间设置有传动组件。

优选的，所述导向组件包括固定连接在压板左侧的滑块，所述固定板与滑块对应侧面垂直开设有滑槽，所述滑块位于滑槽的内部，两者滑动连接。

优选的，所述传动组件包括设置在压板右侧的滚轮，且滚轮中部固定连接有转轴，所述滚轮通过转轴与压板右侧固定连接，所述驱动筒的外表面开设有曲线弧槽与竖槽，所述曲线弧槽分布于驱动筒外表面环形一周，高、低分布，并且曲线弧槽的高点与低点分别与竖槽的上下两端连通。

优选的，所述冷却槽的内部设置有余热回收机构，所述余热回收机构包括与撑张组件对应位置设置有支撑柱，且支撑柱的下端与冷却槽底端固定，所述支撑柱的外表面套接有纵向截面为等腰梯形结构的环形过滤网，所述冷却槽的内部设置有散热片一与散热片二，其中所述散热片二均匀分布在散热片一的侧面，所述设备主体的右侧面固定连接有箱体，箱体与冷却槽连通。

优选的，所述散热片一与散热片二内部中空，并且呈涡旋状结构分布与外界余热回收装置连接，相邻所述散热片二倾斜交错的方式设计，并且散热片二纵向截面呈波浪状结构分布。

优选的，所述过滤网的下端面边缘处呈倒弧形结构设计，整体呈环形分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设计驱动机构与喷洒机构，能够通过驱动机构固定铸锻件匀速转动的同时驱动喷洒机构运行对转动状态下的铸锻件均匀喷洒冷却液，使得铸锻件各个面能够均匀冷却，降低现有技术中冷却不均匀导致铸锻件损伤的几率。

2、本发明通过设计余热回收机构，能够对接触冷却铸锻件滴落的冷却液进行余热回收利用，并且能够在余热回收过程中对冷却液进行散热冷却回收利用，实用、环保，减少资源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构视图；

图2为本发明的整体结构的正视剖面图；

图3为本发明的图2中D处放大示意图；

图4为本发明的图2中B处放大示意图；

图5为本发明的图2中C处放大示意图；

图6为本发明的图2中A处放大示意图；

图7为本发明的图3中E-E处剖面图；

图8为本发明的推杆与筒体的结合视图。

附图标记说明：

1、设备主体；11、自压式水箱；12、电机；13、箱体；14、冷却槽；

2、顶板；

3、驱动机构；31、液压缸；32、驱动筒；33、竖槽；34、曲线弧槽；35、弹性板；36、电磁铁；

4、喷洒机构；41、进水管；42、压板；421、滚轮；43、推杆；431、气塞；44、固定板；45、滑块；46、滑槽；47、筒体；48、复位弹簧；49、出水管；491、万向喷头；

5、余热回收机构；51、支撑柱；52、散热片二；53、散热片一；54、过滤网。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：

一种铸、锻件高效冷却余热利用系统，包括L型结构的设备主体1以及安装固定在设备主体1上端面的顶板2，所述设备主体1的上端面与顶板2对应位置开设有冷却槽14，所述顶板2的上端面固定安装有电机12与自压式水箱11，所述自压式水箱11位于电机12的左侧，所述顶板2的下端面与电机12对应位置设置有驱动机构3，且驱动机构3左侧设置有喷洒机构4，通过驱动机构3驱动铸锻件转动，在此过程中同步运行喷洒机构4，进而能够实现转动状态下的铸锻件均匀冷却。

通过采用上述技术方案，本发明通过设计驱动机构3与喷洒机构4，能够通过驱动机构3固定铸锻件匀速转动的同时驱动喷洒机构4运行对转动状态下的铸锻件均匀喷洒冷却液，使得铸锻件各个面能够均匀冷却，降低现有技术中冷却不均匀导致铸锻件损伤的几率。

作为本发明的一种实施例，如图2与图5所示，所述驱动机构3包括与电机12输出轴固定连接有的液压缸31，所述液压缸31的下端输出端固定连接有驱动筒32，所述驱动筒32的下端面固定连接有撑张固定锻铸件的撑张组件，所述撑张组件包括环形分布在驱动筒32下端面的弹性板35，所述弹性板35的外表面下端嵌入式连接有电磁铁36。

通过采用上述技术方案，工作时使用者将环形铸锻件套接在弹性板35上，然后电磁铁36通电产生磁力，吸附固定环形铸锻件内部，若环形铸锻件内孔径较大，则会在电磁铁36导电产生磁吸的过程中同样弯折弹性板35磁力吸附环形铸锻件，然后液压缸31运行调整铸锻件的位置，使其与喷洒机构4喷洒端位置对应，然后电机12运转，液压缸31及驱动筒32转动，进而带动铸锻件缓慢转动，并且在转动过程中同步驱动喷洒机构4运行对铸锻件进行均匀冷却。

作为本发明的一种实施例，如图2与图3、图4以及图7所示，所述喷洒机构4包括固定连接在设备主体1侧面的固定板44，所述固定板44的右侧面固定连接有筒体47，所述筒体47上端设置有推杆43，所述推杆43的下端延伸至筒体47内部并固定连接有与筒体47内壁紧密贴合的气塞431，所述气塞431与推杆43呈T型结构设计并与筒体47相互匹配不可脱离，所述推杆43的外表面靠近上端的位置套接固定有圆形结构的压板42，所述压板42与筒体47之间设置有复位弹簧48，且复位弹簧48套接固定在推杆43外表面，所述推杆43呈中空结构设计，且其上端连接有进入管，所述进水管41的上端贯穿顶板2与自压式水箱11连接，中空结构所述推杆43的底端嵌入式连接有单向阀，所述筒体47的下端固定连接有与其内部连通的出水管49，所述出水管49延伸至冷却槽14内部，并且出水管49的外表面右侧固定连接有两组万向喷头491，所述压板42的左侧与固定板44之间设置有导向组件，所述压板42的右侧与驱动筒32之间设置有传动组件。

通过采用上述技术方案，基于上述实施例，在驱动筒32转动过程中在传动组件的作用下推杆43缓慢下移，并进一步通过气塞431，挤压复位弹簧48，向下压缩位于筒体47内部的冷却液，冷却液经出水管49流出，然后通过万向喷头491喷射至铸锻件表面，使用者可根据铸锻件的大小直径调整万向喷头491喷射口的位置，在驱动机构3携载铸锻件旋转一周后，推杆43在复位弹簧48的作用下推杆43上移复位，此时自压式水箱11内部的水经过进水管41注入空心结构的推杆43内部，并通过单向阀流入筒体47内部，值得注意的是此处单向阀只进不出，保障后续推杆43推动过程中的正常运行。

作为本发明的一种实施例，如图3与图7所示，所述导向组件包括固定连接在压板42左侧的滑块45，所述固定板44与滑块45对应侧面垂直开设有滑槽46，所述滑块45位于滑槽46的内部，两者滑动连接，所述传动组件包括设置在压板42右侧的滚轮421，且滚轮421中部固定连接有转轴，所述滚轮421通过转轴与压板42右侧固定连接，所述驱动筒32的外表面开设有曲线弧槽34与竖槽33，所述曲线弧槽34分布于驱动筒32外表面环形一周，高、低分布，并且曲线弧槽34的高点与低点分别与竖槽33的上下两端连通。

通过采用上述技术方案，基于上述实施例，在驱动筒32配合弹性板35及电磁铁36携载环形的铸锻件转动过程中，喷洒机构4中推杆43外表面压板42右侧的滚轮421随着曲线弧槽34的导向性驱动，迫使压板42缓缓下移，在此过程中为了保证推杆43位移准确以及稳定，压板42左侧的滑块45在固定板44中的滑槽46中滑动位移，在驱动筒32旋转一周后，推杆43右侧滚轮421由曲线弧槽34最初的最高点位移至最低端，然后进入与曲线弧槽34连通的竖槽33中，此时在推杆43外表面的复位弹簧48的作用下滚轮421在竖槽33中位移至竖槽33最高点(同样是曲线弧槽34的最高点)从而进入下一个循环，值得注意的是滚轮421的设计不仅能够减少此处驱动的阻力，保证传动组件的流畅。

作为本发明的一种实施例，如图2与图6所示，所述冷却槽14的内部设置有余热回收机构5，所述余热回收机构5包括与撑张组件对应位置设置有支撑柱51，且支撑柱51的下端与冷却槽14底端固定，所述支撑柱51的外表面套接有纵向截面为等腰梯形结构的环形过滤网54，所述冷却槽14的内部设置有散热片一53与散热片二52，其中所述散热片二52均匀分布在散热片一53的侧面，所述设备主体1的右侧面固定连接有箱体13，箱体13与冷却槽14连通，所述散热片一53与散热片二52内部中空，并且呈涡旋状结构分布与外界余热回收装置连接，相邻所述散热片二52倾斜交错的方式设计，并且散热片二52纵向截面呈波浪状结构分布。

通过采用上述技术方案，本发明通过设计余热回收机构5，能够对接触冷却铸锻件滴落的冷却液进行余热回收利用，并且能够在余热回收过程中对冷却液进行散热冷却回收利用，实用、环保，减少资源浪费；经喷洒机构4喷洒处的冷却液至环形铸锻件表面对铸锻件冷却后，小部分冷却液蒸发，大部分冷却液顺势向下滴落至散热片二52，然后经过与多组散热片二52接触冷却后，积攒与散热片一53接触，由于散热片一53与散热片二52的结构设计，使得散热片一53与散热片二52内部循环流动的水流加热与外界余热回收设备连接(图中未画出)，实现余热回收，冷却液的冷却存储中箱体13中。

作为本发明的一种实施例，如图2与图6所示，所述过滤网54的下端面边缘处呈倒弧形结构设计，整体呈环形分布。

通过采用上述技术方案，过滤网54的设计目的是在环形铸锻件冷却过程中其表面会在冷却作用下皲裂，出现铁屑，若不对其流落的冷却液过滤，则影响余热回收以及冷却液的再次使用，因此通过过滤网54的过滤能够很好的实现冷却液的除杂，并且在过滤网54等腰梯形的结构设计以及底端倒弧形的设计能够对冷却产生的铁屑进行收集，使用者对其定期清理收集即可。

工作原理：工作时，使用者将环形铸锻件套接在弹性板35上，然后电磁铁36通电产生磁力，吸附固定环形铸锻件内部，若环形铸锻件内孔径较大，则会在电磁铁36导电产生磁吸的过程中同样弯折弹性板35磁力吸附环形铸锻件，然后液压缸31运行调整铸锻件的位置，使其与喷洒机构4喷洒端位置对应，然后电机12运转，液压缸31及驱动筒32转动，进而带动铸锻件缓慢转动；

在驱动筒32配合弹性板35及电磁铁36携载环形的铸锻件转动过程中，喷洒机构4中推杆43外表面压板42右侧的滚轮421随着曲线弧槽34的导向性驱动，迫使压板42缓缓下移，在此过程中为了保证推杆43位移准确以及稳定，压板42左侧的滑块45在固定板44中的滑槽46中滑动位移，在驱动筒32旋转一周后，推杆43右侧滚轮421由曲线弧槽34最初的最高点位移至最低端，然后进入与曲线弧槽34连通的竖槽33中，此时在推杆43外表面的复位弹簧48的作用下滚轮421在竖槽33中位移至竖槽33最高点(同样是曲线弧槽34的最高点)从而进入下一个循环，值得注意的是滚轮421的设计能够减少此处驱动的阻力，保证传动组件的流畅；

在驱动筒32转动过程中在传动组件的作用下推杆43缓慢下移，并进一步通过气塞431，挤压复位弹簧48，向下压缩位于筒体47内部的冷却液，冷却液经出水管49流出，然后通过万向喷头491喷射至铸锻件表面，使用者可根据铸锻件的大小直径调整万向喷头491喷射口的位置，在驱动机构3携载铸锻件旋转一周后，推杆43在复位弹簧48的作用下推杆43上移复位，此时自压式水箱11内部的水经过进水管41注入空心结构的推杆43内部，并通过单向阀流入筒体47内部，值得注意的是此处单向阀只进不出，保障后续推杆43推动过程中的正常运行；

经喷洒机构4喷洒处的冷却液至环形铸锻件表面对铸锻件冷却后，小部分冷却液蒸发，大部分冷却液顺势向下滴落至散热片二52，然后经过与多组散热片二52接触冷却后，积攒与散热片一53接触，由于散热片一53与散热片二52的结构设计，使得散热片一53与散热片二52内部循环流动的水流加热与外界余热回收设备连接(图中未画出)，实现余热回收，冷却液的冷却存储中箱体13中；

过滤网54的设计目的是在环形铸锻件冷却过程中其表面会在冷却作用下皲裂，出现铁屑，若不对其流落的冷却液过滤，则影响余热回收以及冷却液的再次使用，因此通过过滤网54的过滤能够很好的实现冷却液的除杂，并且在过滤网54等腰梯形的结构设计以及底端倒弧形的设计能够对冷却产生的铁屑进行收集，使用者对其定期清理收集即可。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。