一种棒线材多线水冷装置及安装方法

技术领域

本发明提供一种棒线材多线水冷装置及安装方法，属于棒线材水冷技术领域。

背景技术

轧后水冷技术即在棒线材轧制后直接通过水冷设备。该技术利用轧制余热，不需要重新加热，通过控制轧后钢材的冷却速度，达到改善组织和性能的目的，因此具有较好的经济效益和社会效益。

棒材在热轧中会产生变形热，使奥氏体转变温度提高，相变后的铁素体晶粒容易长大，力学性能降低。通过控冷却可以达到细化铁素体、减少珠光体片层间距，阻止碳化物在高温下析出。轧后水冷不仅节约了能源和热量消耗，缩短了生产周期，提高了生产效率，减少了生产高强度钢筋的合金使用量，而且使棒材具有更高的综合力学性能。

现有水冷设备，会长时间使棒材通过冷却水中，产生大量阻力，影响棒线材的快速通过，降低了设备的水冷效率；其次高温棒线材遇冷却水产生大量水雾，影响厂区工作。再其次，采用传统设备会产生头冷尾热问题，即头部水冷降温效果达标，而棒线材的尾部水冷降温不达标，因为水流的单一方向使得总是头部先接触，尾部常遇已经汽化的水汽，导致水冷降温不达标。

发明内容

为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种棒线材多线水冷装置，包括：

水箱箱体，所述水箱箱体的底部开设有排水口，所述水箱箱体向上开口设置；

水箱盖体，所述水箱盖体与水箱箱体的一侧转动连接；

水梁架体，所述水梁架体的底部安装有进水口，且进水口处安装有进水管道；

穿水座本体，所述穿水座本体安装在水梁架体上且与水梁架体相连通；

缓冷座本体，所述缓冷座本体安装在水梁架体上且与水箱箱体相连通；

托架固定件，所述托架固定件可拆卸安装在水箱箱体内；所述托架固定件适于固定安装穿水座本体和缓冷座本体；所述托架固定件设置有多组且支撑连接有多组同向排列的水梁架体，位于托架固定件内的水梁架体上安装有多组穿水座本体和缓冷座本体；

入口导管，所述入口导管可拆卸安装在水箱箱体的一侧且延伸至水箱箱体内；

出口导管，所述出口导管可拆卸安装在水箱箱体的另一侧，且延伸至水箱箱体内；

所述入口导管、穿水座本体、缓冷座本体和出口导管同轴线设置。

在更进一步的技术方案中，所述水箱盖体包括盖体本体和弯折板，所述盖体本体与弯折板相连接；

所述弯折板的底部安装有固定耳板，所述固定耳板与水箱箱体相连接，所述固定耳板侧面呈“C”字型，所述固定耳板的底部设置有底部轴，且底部轴上安装有液压杆；

所述弯折板上开设有连接孔一和连接孔二，所述固定耳板上开设有上位孔和下位孔，所述上位孔与连接孔一之间通过安装上部轴相转动连接；

所述液压杆的输出端安装有轴套，所述连接孔二与轴套之间安装销轴相连接。

在更进一步的技术方案中，所述弯折板设置有两组，且每组弯折板设置有两片安装在固定耳板的两侧；

所述固定耳板内设置有安装腔，且适于液压杆安装；

所述连接孔一和连接孔二倾斜设置。

在更进一步的技术方案中，所述穿水座本体包括壳体一，所述壳体一的两端分别可拆卸安装有入口插件和出口插件，所述壳体一内安装有水冷插管，所述水冷插管上开设有周向分布的倾斜孔道一，且倾斜孔道一设置有多组且平行排列；所述入口插件和出口插件适于分别限制水冷插管的位置；

所述入口插件内设置有喇叭口一和导向通道一，且外部设置有定位孔二；

所述出口插件内设置有喇叭口二和导向通道二，且外部设置有定位孔三。

在更进一步的技术方案中，所述壳体一内设置有横向通孔，所述壳体一的两侧分别设置定位孔一，所述壳体一的顶部开设有排水孔，所述壳体一的底部开设有两组连通孔，所述连通孔与水梁架体相连通。

在更进一步的技术方案中，所述缓冷座本体包括缓冷盖板、侧缓冷座和缓冷水管，所述缓冷盖板的两端分别安装有侧缓冷座，所述侧缓冷座的顶部设置有牙口适于缓冷盖板抵接，且缓冷盖板与侧缓冷座的顶部同高；

相对靠近入口导管的侧缓冷座上开设有阶梯孔，所述阶梯孔适于缓冷水管的安装；

所述缓冷水管包括喇叭口三和流水通道，所述喇叭口三与流水通道相连通；所述喇叭口三位于流水通道相对入口导管的一端；

所述缓冷水管开设有周向分布的倾斜孔道二，且倾斜孔道二设置有多组且平行排列。

在更进一步的技术方案中，所述倾斜孔道一与竖直轴线夹角为30°～60°，所述倾斜孔道二与竖直轴线夹角为30°～60°，且倾斜孔道一和倾斜孔道二位于竖直线的两侧，开口方向相反。

在更进一步的技术方案中，所述托架固定件包括托夹板、横梁撑板、横梁压板、扁销轴和斜铁，所述托夹板与水箱箱体的内壁相固定连接，所述托夹板的顶部可拆卸连接有横梁撑板，所述横梁撑板安装在水梁架体的底部且适于支撑水梁架体；

所述横梁撑板的两端安装有扁销轴，且扁销轴的上部安装有横梁压板，所述横梁压板与扁销轴之间通过安装斜铁限位固定；

所述横梁压板的底部设置有单组卡口，所述单组卡口适于与壳体一或缓冷盖板相卡接。

在更进一步的技术方案中，所述入口导管包括管体一和固定盘一，所述管体一与固定盘一相固定连接，所述管体一远离水箱箱体的一侧设置有锥形喇叭口，所述固定盘一上开设有位置孔，所述位置孔内适于安装定位螺栓并与水箱箱体连接；

所述出口导管包括管体二和固定盘二，所述管体二与固定盘二相固定连接，所述管体二远离水箱箱体的一侧设置有锥形收缩口，所述固定盘二上开设有位置孔；

所述管体一和管体二均为一端延伸至水箱箱体内，另一端位于水箱箱体外。

一种棒线材多线水冷装置的安装方法，包括以下步骤：

安装过程：

A1.在水箱箱体内焊接多组等间距的托夹板，在水箱箱体外铺设水梁架体，水梁架体包括有多组并列的水梁方管，水梁方管的底部设置有进水口，在水梁方管安装前，先将安装进水管道，并延伸至水箱箱体外；水梁方管顶部设置有出水口；多组水梁方管的底部焊接有横梁撑板；

A2.出水口外设置有定位板，定位板设置有多组；定位板分别壳体一和侧缓冷座相连接，且两组定位板适于安装一组缓冷座本体或一组穿水座本体；

A3.安装穿水座本体：单组的穿水座本体内将壳体一内设置有两组内置环，水冷插管外侧设置有两组外置环，一组外置环与内置环相抵接，一组外置环与内置环相贴合；后在壳体一的端部安装入口插件和出口插件，并通过定位孔二和定位孔三与壳体一的定位孔一之间安装螺栓锁紧；出水口的孔径尺寸大于连通孔的孔径尺寸；

A4.安装缓冷座本体：相对靠近入口导管的侧缓冷座上开设有阶梯孔，缓冷水管端部设置有阶梯面并与阶梯孔相抵接；两组侧缓冷座上安装缓冷盖板；

A5.在横梁撑板上安装扁销轴，扁销轴的底部设置有凸板部，并贯穿横梁撑板与横梁撑板的底部相抵接；

顶部设置有限位孔，且顶部适于横梁压板穿过，安装斜铁固定横梁压板在扁销轴，将横梁压板的单组卡口与壳体一或缓冷盖板相卡接；

A6.布置多排的穿水座本体与缓冷座本体，检测水平度与同轴度；且水梁架体设置有四组，且前三组的穿水座本体和缓冷座本体依次间隔设置，位于末尾的一组水梁架体上从入口导管至出口导管方向依次安装有一组缓冷座本体和两组穿水座本体；

整体吊装吊入水箱箱体内，通过横梁撑板与托夹板处进行可拆卸连接；将进水管道与水梁方管的进水口相连通；

A7.在水箱箱体外安装入口导管和出口导管，并通过在固定盘一或固定盘二上安装定位螺栓进行固定安装。

有益效果：

1)本发明区别现有技术的水冷方式，采用水梁架体底部充水，进入穿水座本体，使得入口插件和出口插件的底部连通孔内充水，在水冷插管内充满水，棒线材填充会使得表面重复与冷却水接触，产生的浮力使得棒线材的初始速度不会产生较大损失，会以较快速度穿过本申请的水冷装置，且起到水冷定型的效果。

2)本发明设置有穿水座本体和缓冷座本体，两者大部分位置为交替安装，穿水座本体实现了充水并带来浮力，驱动快速水冷通过，而缓冷座本体则实现了排水的效果，通过缓冷水管的侧向开设和倾斜孔道二，实现排水效果。

3)棒线材水冷材料为高温状态，因此与冷却水接触，会产生汽化，在壳体一的顶部设置的排水孔和倾斜孔道二均可以起到排气排水的效果。

4)位于靠近入口导管的连通孔的流量大于另一组的连通孔的流量，使得棒线材在接触是，可以持续充满冷却水。最后一组的水梁架体上靠近出口导管处安装的两组穿水座本体确保水冷浮力效果。倾斜孔道一和倾斜孔道二的方向对立，使得水流产生倾斜夹角，且通过水梁架体进水，缓冷座本体侧向排水，带出汽化的冷却水，重复的水梁架体水冷，从而不会出现头冷尾热的情况，确保水冷效果的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，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为本发明多线冷装置的水结构示意图；

图2为本发明多线水冷装置的内部示意图；

图3为本发明的多线水冷装置的俯视图；

图4为本发明的多线水冷装置的另一视角图；

图5为本发明的固定耳板的结构图；

图6为本发明的单组水梁架体的结构图；

图7为本发明的单组水梁架体上安装的穿水座本体、缓冷座本体和托架固定件的整体结构图；

图8为图1的A部放大图；

图9为图2的B部放大图；

图10为本发明的穿水座本体的结构图；

图11为本发明的穿水座本体的竖直剖面图；

图12为本发明的壳体一的结构图；

图13为本发明的缓冷座本体的结构图；

图14为本发明的缓冷座本体的水平剖视图；

图15为本发明的入口导管的结构图；

图16为本发明的入口导管的竖直剖视图；

图17为本发明的出口导管的结构图；

图18为本发明的出口导管的竖直剖视图。

图中：

10、水箱箱体；11、排水口；12、固定耳板；121、上位孔；122、下位孔；

20、水箱盖体；21、盖体本体；22、弯折板；23、液压杆；221、连接孔一；222、连接孔二；

30、水梁架体；31、进水口；32、进水管道；33、出水口；34、定位板；35、水梁方管；

40、穿水座本体；41、壳体一；42、入口插件；43、出口插件；44、水冷插管；411、定位孔一；412、连通孔；413、内置环；414、排水孔；421、喇叭口一；422、导向通道一；423、定位孔二；431、喇叭口二；432、导向通道二；441、倾斜孔道一；

50、缓冷座本体；51、缓冷盖板；52、侧缓冷座；53、缓冷水管；531、喇叭口三；532、流水通道；533、倾斜孔道二；

60、托架固定件；61、托夹板；62、横梁撑板；63、横梁压板；64、扁销轴；65、斜铁；66、单组卡口；

70、入口导管；71、管体一；72、固定盘一；711、锥形喇叭口；

80、出口导管；81、管体二；82、固定盘二；811、锥形收缩口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例1

如图1至图3所示，为本发明的一种实施方案。一种棒线材多线水冷装置，包括：

水箱箱体10，水箱箱体10的底部开设有排水口11，水箱箱体10向上开口设置；水箱盖体20，水箱盖体20与水箱箱体10的一侧转动连接；水梁架体30，水梁架体30的底部安装有进水口31，且进水口31处安装有进水管道32；穿水座本体40，穿水座本体40安装在水梁架体30上且与水梁架体30相连通；缓冷座本体50，缓冷座本体50安装在水梁架体30上且与水箱箱体10相连通；托架固定件60，托架固定件60可拆卸安装在水箱箱体10内；托架固定件60适于固定安装穿水座本体40和缓冷座本体50；托架固定件60设置有多组且支撑连接有多组同向排列的水梁架体30，位于托架固定件60内的水梁架体30上安装有多组穿水座本体40和缓冷座本体50；入口导管70，入口导管70可拆卸安装在水箱箱体10的一侧且延伸至水箱箱体10内；出口导管80，出口导管80可拆卸安装在水箱箱体10的另一侧，且延伸至水箱箱体10内；入口导管70、穿水座本体40、缓冷座本体50和出口导管80同轴线设置。

本发明通过设置水箱盖体20来遮蔽水箱箱体10的顶部敞口，水箱箱体10内设置有多组水梁架体30，水梁架体30排列多组的穿水座本体40与缓冷座本体50，在使用时，通过水梁架体30内充入冷却水，使得棒线材钎杆在高温铸型通过入口导管70、穿水座本体40、缓冷座本体50和出口导管80，如图3所示；进行快速水冷定型，速度可达60-80m/s，浮力确保了水冷的低阻力。其中穿水座本体40和缓冷座本体50交替设置直至最后一组水梁架体30上，靠近出口导管80的水梁架体30上依次设置有一组缓冷座本体50和两组穿水座本体40，确保尾部棒线材的出料浮力足够出料。

实施例2

如图4至图5所示，为本发明的另一种实施方案，在实施例1的基础上，水箱盖体20包括盖体本体21和弯折板22，盖体本体21与弯折板22相连接；弯折板22的底部安装有固定耳板12，固定耳板12与水箱箱体10相连接，固定耳板12侧面呈“C”字型，固定耳板12的底部设置有底部轴，且底部轴上安装有液压杆23；弯折板22上开设有连接孔一221和连接孔二222，固定耳板12上开设有上位孔121和下位孔122，上位孔121与连接孔一221之间通过安装上部轴相转动连接；液压杆23的输出端安装有轴套，连接孔二222与轴套之间安装销轴相连接。弯折板22设置有两组，且每组弯折板22设置有两片安装在固定耳板12的两侧；固定耳板12内设置有安装腔，且适于液压杆23安装；连接孔一221和连接孔二222倾斜设置。

本发明通过设置液压杆23的输出来实现盖体本体21在水箱箱体10上的开闭，且顶部设置的弯折板22上的倾斜两组连接孔来实现了驱动时的偏向转动，起到旋转的效果。

实施例3

如图6至18所示，为本发明的另一种实施方案，在实施例1的基础上，如图10至12所示，穿水座本体40包括壳体一41，壳体一41的两端分别可拆卸安装有入口插件42和出口插件43，壳体一41内安装有水冷插管44，水冷插管44上开设有周向分布的倾斜孔道一441，且倾斜孔道一441设置有多组且平行排列；入口插件42和出口插件43适于分别限制水冷插管44的位置；入口插件42内设置有喇叭口一421和导向通道一422，且外部设置有定位孔二423；出口插件43内设置有喇叭口二431和导向通道二432，且外部设置有定位孔三。

如图12所示，壳体一41内设置有横向通孔，壳体一41的两侧分别设置定位孔一411，壳体一41的顶部开设有排水孔414，壳体一41的底部开设有两组连通孔412，连通孔412与水梁架体30相连通。

如图13所示，缓冷座本体50包括缓冷盖板51、侧缓冷座52和缓冷水管53，缓冷盖板51的两端分别安装有侧缓冷座52，侧缓冷座52的顶部设置有牙口适于缓冷盖板51抵接，且缓冷盖板51与侧缓冷座52的顶部同高；相对靠近入口导管70的侧缓冷座52上开设有阶梯孔，阶梯孔适于缓冷水管53的安装；缓冷水管53包括喇叭口三531和流水通道532，喇叭口三531与流水通道532相连通；喇叭口三531位于流水通道532相对入口导管70的一端；

如图14所示，缓冷水管53开设有周向分布的倾斜孔道二533，且倾斜孔道二533设置有多组且平行排列。倾斜孔道一441与竖直轴线夹角为30°～60°，倾斜孔道二533与竖直轴线夹角为30°～60°，且倾斜孔道一441和倾斜孔道二533位于竖直线的两侧，开口方向相反。倾斜孔道一用于排水不会对棒线材通过产生阻力，顺棒线材运动方向进行排水，而倾斜孔道二则与棒线材充分接触进行排水。

如图6和图7所示，托架固定件60包括托夹板61、横梁撑板62、横梁压板63、扁销轴64和斜铁65，托夹板61与水箱箱体10的内壁相固定连接，托夹板61的顶部可拆卸连接有横梁撑板62，横梁撑板62安装在水梁架体30的底部且适于支撑水梁架体30；横梁撑板62的两端安装有扁销轴64，且扁销轴64的上部安装有横梁压板63，横梁压板63与扁销轴64之间通过安装斜铁65限位固定；横梁压板63的底部设置有单组卡口66，单组卡口66适于与壳体一41或缓冷盖板51相卡接。

结合图1，从图15中可以看出，入口导管70包括管体一71和固定盘一72，管体一71与固定盘一72相固定连接，管体一71远离水箱箱体10的一侧设置有锥形喇叭口711，固定盘一72上开设有位置孔，位置孔内适于安装定位螺栓并与水箱箱体10连接；

从图17可以看出，出口导管80包括管体二81和固定盘二82，管体二81与固定盘二82相固定连接，管体二81远离水箱箱体10的一侧设置有锥形收缩口811，固定盘二82上开设有位置孔；

管体一71和管体二81均为一端延伸至水箱箱体10内，另一端位于水箱箱体10外。

一种棒线材多线水冷装置的安装方法，包括以下步骤：安装过程：

A1.在水箱箱体10内焊接多组等间距的托夹板61，在水箱箱体10外铺设水梁架体30，水梁架体30包括有多组并列的水梁方管35，水梁方管35的底部设置有进水口31，在水梁方管35安装前，先将安装进水管道32，并延伸至水箱箱体10外；水梁方管35顶部设置有出水口33；多组水梁方管35的底部焊接有横梁撑板62；

A2.出水口33外设置有定位板34，定位板34设置有多组；定位板34分别壳体一41和侧缓冷座52相连接，且两组定位板34适于安装一组缓冷座本体50或一组穿水座本体40；

A3.安装穿水座本体40：单组的穿水座本体40内将壳体一41内设置有两组内置环413，水冷插管44外侧设置有两组外置环，一组外置环与内置环413相抵接，一组外置环与内置环413相贴合；后在壳体一41的端部安装入口插件42和出口插件43，并通过定位孔二423和定位孔三与壳体一41的定位孔一411之间安装螺栓锁紧；出水口33的孔径尺寸大于连通孔412的孔径尺寸；

A4.安装缓冷座本体50：相对靠近入口导管70的侧缓冷座52上开设有阶梯孔，缓冷水管53端部设置有阶梯面并与阶梯孔相抵接；两组侧缓冷座52上安装缓冷盖板51；

A5.在横梁撑板62上安装扁销轴64，扁销轴64的底部设置有凸板部641，并贯穿横梁撑板62与横梁撑板62的底部相抵接；

顶部设置有限位孔，且顶部适于横梁压板63穿过，安装斜铁65固定横梁压板63在扁销轴64，将横梁压板63的单组卡口66与壳体一41或缓冷盖板51相卡接；

A6.布置多排的穿水座本体40与缓冷座本体50，检测水平度与同轴度；且水梁架体30设置有四组，且前三组的穿水座本体40和缓冷座本体50依次间隔设置，位于末尾的一组水梁架体30上从入口导管70至出口导管80方向依次安装有一组缓冷座本体50和两组穿水座本体40；

整体吊装吊入水箱箱体10内，通过横梁撑板62与托夹板61处进行可拆卸连接；将进水管道32与水梁方管35的进水口31相连通；

A7.在水箱箱体10外安装入口导管70和出口导管80，并通过在固定盘一72或固定盘二82上安装定位螺栓进行固定安装。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。