一种钛合金锻件冷却设备

技术领域

本发明涉及钛合金生产加工技术领域，具体而言，涉及一种钛合金锻件冷却设备。

背景技术

钛合金锻件是一类通过锻造工艺制造而成的零部件，由钛合金材料制成。钛合金是一种轻量、高强度、耐腐蚀性强的材料，因此在航空航天、医疗、汽车和其他高端应用中得到广泛使用。锻造是一种通过对金属进行压力和变形来改变其形状的制造工艺，钛合金锻件冷却设备，现有的冷却方式，可通过水体或者气体进行冷却，锻件在冷却过程中，若冷却效果不均匀容易因锻件内部应力导致结构缺陷，现有的冷却方式不便于对锻件进行处理。

例如：中国发明专利（公开号：CN116618627B）所公开的“一种用于铸件浇筑的降温装置”，其说明书公开：为解决铸件降温时内部因应力导致结构缺陷的问题，采用振动时效处理的方式，设置振动时效机构，在对铸件冷却的同时进行谐振处理，有效减小了铸件在冷却时产生的内部应力，大大提高了铸件在冷却时结构的稳定性，解决了铸件在快速降温时容易产生结构缺陷的技术问题，上述申请可佐证现有技术缺陷。

因此我们对此做出改进，提出一种钛合金锻件冷却设备。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前存在的锻件在冷却过程中，若冷却效果不均匀容易因锻件内部应力导致结构缺陷的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下一种钛合金锻件冷却设备，以改善上述问题。

本申请具体是这样的：

一种钛合金锻件冷却设备，包括底板，所述底板的端面安装有罐体，所述罐体的圆弧面连通有管道，所述底板的上方设有放置机构、自锁机构和振动机构，所述放置机构包括电机，所述电机固定连接在底板的端面，所述电机的输出端固定连接有固定环，所述固定环的端面固定连接有四个套筒，四个所述套筒的内壁均滑动连接有滑杆，四个所述滑杆的顶端固定连接有磁铁，所述磁铁的端面设有铁板，所述磁铁和铁板的端面均开设有多个通风孔，所述固定环的端面转动连接有扇叶，所述自锁机构包括长杆，所述长杆的一端与固定环活动连接，所述振动机构包括限位块，所述限位块位于底板的上方。

作为本申请优选的技术方案，所述扇叶的端面螺纹连接有压杆，所述底板的端面固定连接有两个支撑件。

作为本申请优选的技术方案，所述自锁机构还包括四个第一弹簧，四个所述第一弹簧分别套设在四个滑杆的圆弧面上，所述第一弹簧的两端分别与滑杆和套筒固定连接，所述铁板的端面固定连接有两个第一齿条，两个所述第一齿条的齿面均啮合有第一齿轮，所述第一齿轮的一侧转动连接有圆杆，所述圆杆的圆弧面转动连接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮彼此靠近的一侧固定连接有两个支杆，所述第二齿轮的齿面啮合有第二齿条，所述第二齿条的一端固定连接有夹板。

作为本申请优选的技术方案，所述圆杆远离第一齿轮的一端固定连接有连接套，所述长杆滑动连接在连接套的内壁，所述第二齿条的侧壁固定连接有固定杆，所述固定杆的圆弧面滑动连接有固定套，所述固定套的底端固定连接在固定环的端面，所述长杆的圆弧面套有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与固定环和长杆固定连接。

作为本申请优选的技术方案，所述振动机构还包括立板，所述立板固定连接在底板的端面，所述立板的侧壁螺纹连接有螺杆，所述螺杆的一端转动连接有圆管，所述圆管的内壁转动连接有转动杆，所述限位块固定连接在转动杆的一端，所述限位块的侧壁开设有卡槽，所述圆管的圆弧面固定连接有限位杆，所述限位杆远离圆管的一端滑动贯穿立板。

作为本申请优选的技术方案，所述第一齿轮的表面设有稳固检测机构，所述稳固检测机构包括圆棒，所述圆棒固定连接在第一齿轮的表面，所述圆棒的圆弧面转动连接有四个转动环，所述转动环的圆弧面固定连接有叶片，所述转动环的表面开设有四个圆孔，其中一个所述圆孔中插设有稳定杆，所述夹板靠近第一齿轮的一侧固定连接有矩形板，所述矩形板的侧壁螺纹连接有驱动杆，所述驱动杆的一端转动连接有顶板。

作为本申请优选的技术方案，所述固定环的底面开设有多个圆槽，所述圆槽的内壁固定连接有连接绳，所述连接绳的底端固定连接有提示铃。

作为本申请优选的技术方案，所述顶板的表面固定连接有两个细杆，两个所述细杆远离顶板的一端均滑动贯穿矩形板。

作为本申请优选的技术方案，所述连接套的圆弧面固定连接有固定块，所述固定块的表面滑动插设有插杆，所述长杆的圆弧面开设有多个插孔，所述插孔的尺寸与插杆的尺寸相适配。

作为本申请优选的技术方案，所述固定环的端面设有辅助机构，所述辅助机构包括插套，所述插套固定连接在固定环的端面，所述插套的内壁滑动插设有卡杆，所述卡杆的端面固定连接有连接块，所述连接块的表面转动连接有两个刷板，所述连接块的侧壁固定连接有凸块，所述圆棒远离第一齿轮的一端开设有与凸块相配合的凹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

在本申请的方案中：

1.本申请通过设置的电机、扇叶、罐体、管道，借助电机对扇叶的驱动，可对管道中传出的气流进行传动，进而使气流形成螺旋上升的气流，对锻件进行降温，提高了锻件的冷却效率，通过设置第一齿轮、第一齿条、第二齿轮和第二齿条，借助锻件自身的重力，可促使第一齿轮和第一齿条传动，进而在第二齿轮和第二齿条的配合下，能够实现对锻件自身的稳固，进而便于在电机的驱动下，使锻件旋转，提高锻件与气流的接触面积，在一定程度上提高了锻件的冷却效果；

2.本申请通过设置圆棒、叶片、驱动杆和矩形板，当锻件放置好后，通过夹板实现自身的稳固后，为了提高夹板的稳定性，通过多个叶片的位置调节以及转动，可使叶片贴合在矩形板上，借助驱动杆的驱动，可实现叶片的稳固，进而实现通过叶片对夹板进行支撑稳固的效果，使夹板受力更加均匀，而在不冷却时，为了实时检测管道的泄漏情况，借助长杆和连接套的滑动以及长杆与固定环之间的转动，调节叶片的高度以及角度，并将叶片散开，转变成扇叶的形态，当有气体泄漏时，便可发生转动与提示铃相配合发出声响，起到监测作用，即叶片在锻件冷却时，起到提高锻件稳固效果的作用，而在不冷却时，经过形态位置的转变后，又可起到监测气体泄漏的作用；

3.通过设置限位块、长杆和第二弹簧，在电机驱动锻件旋转时，在限位块的抵挡下，能够使长杆发生移动，并借助第二弹簧的弹力，可促使锻件反复的发生左右晃动，通过锻件的晃动，可以导致空气对锻件的更均匀流动，从而减缓冷却速率，较慢的冷却有助于减轻内部温度梯度，从而减小锻件内部产生的热应力，从而减缓或减小锻件冷却引起的热应力，有助于减轻应力集中的情况，通过设置螺杆和卡槽，当在不冷却锻件，监测气体泄漏时，通过螺杆的驱动，可调节限位块的距离，且经过限位块自身的转动，可通过卡槽对长杆进行稳固，利于对叶片的稳固，防止在第二弹簧发生压缩后，因不够稳固而回弹，导致叶片位置偏移的情况出现，即限位块在冷却锻件时，可进行限位，起到使锻件晃动的作用，而在不冷却锻件时，又可对叶片的位置进行稳固；

4.通过设置插套、卡杆、刷板、凸块和凹槽，在不冷却锻件时，需要对扇叶清理时，可通过卡杆与插套的转动，对刷板的角度进行调节，通过扇叶的转动与刷板接触实现清理，而在需要将锻件移走时，通过插套与卡杆的分离，将凸块与凹槽相卡合，在使刷板转动实现分离，便于使第一齿轮转动，进而实现对锻件的分离，便于对锻件的移出，即刷板可起到清理扇叶的作用，而在需要移走锻件时，经过形态位置的转变又起到便于移走锻件的作用。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请图1的部分正视结构示意图；

图3为本申请自锁机构的部分结构示意图；

图4为本申请图3的右侧结构示意图；

图5为本申请振动机构的结构示意图；

图6为本申请固定环的部分结构示意图；

图7为本申请叶片转变形态后的部分结构示意图；

图8为本申请辅助机构的结构示意图。

图中标示：

1、底板；11、罐体；12、管道；2、放置机构；21、电机；22、固定环；23、套筒；24、滑杆；25、磁铁；26、铁板；27、扇叶；28、压杆；29、支撑件；3、自锁机构；31、第一弹簧；32、第一齿条；33、第一齿轮；3301、支杆；34、第二齿轮；35、第二齿条；36、夹板；37、固定杆；38、固定套；39、圆杆；391、连接套；310、长杆；311、固定块；312、插杆；313、插孔；314、第二弹簧；4、振动机构；41、立板；42、螺杆；43、圆管；44、转动杆；45、限位块；46、卡槽；47、限位杆；5、稳固检测机构；51、圆棒；52、转动环；53、叶片；54、圆孔；55、矩形板；56、驱动杆；57、顶板；58、细杆；59、稳定杆；591、圆槽；510、连接绳；511、提示铃；6、辅助机构；61、插套；62、卡杆；63、连接块；64、刷板；65、凸块；66、凹槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

具体地，请参考图1-8，本申请提供了一种钛合金锻件冷却设备的技术方案：

实施例一

请参考图1、图2、图3和图4，一种钛合金锻件冷却设备，包括底板1，底板1的端面安装有罐体11，罐体11内装有惰性气体，例如氮气、氩气或者氦气，罐体11的圆弧面连通有管道12，管道12上安装有阀门，管道12有两个分支管，一个阀门即可控制管道12的开合，底板1的上方设有放置机构2、自锁机构3和振动机构4，放置机构2包括电机21，电机21固定连接在底板1的端面，自锁机构3包括长杆310，长杆310的一端与固定环22活动连接，振动机构4包括限位块45，限位块45位于底板1的上方；

电机21的输出端固定连接有固定环22，固定环22的端面固定连接有四个套筒23，四个套筒23的内壁均滑动连接有滑杆24，四个滑杆24的顶端固定连接有磁铁25，磁铁25的端面设有铁板26，磁铁25与铁板26吸附，且铁板26受到外力时，可在磁铁25上滑动，磁铁25和铁板26的端面均开设有多个通风孔，固定环22的端面转动连接有扇叶27，扇叶27的端面螺纹连接有压杆28，压杆28起到紧固扇叶27的作用，底板1的端面固定连接有两个支撑件29，支撑件29由一个杆和板组成，为固定环22提供支撑，且固定环22转动时会沿着支撑件29表面滑动；

自锁机构3还包括四个第一弹簧31，四个第一弹簧31分别套设在四个滑杆24的圆弧面上，第一弹簧31的两端分别与滑杆24和套筒23固定连接，铁板26的端面固定连接有两个第一齿条32，两个第一齿条32的齿面均啮合有第一齿轮33，第一齿轮33的一侧转动连接有圆杆39，圆杆39的圆弧面转动连接有第二齿轮34，第一齿轮33和第二齿轮34彼此靠近的一侧固定连接有两个支杆3301，第二齿轮34的齿面啮合有第二齿条35，第二齿条35的一端固定连接有夹板36。

借助锻件自身的重力，可促使第一齿轮33和第一齿条32传动，进而在第二齿轮34和第二齿条35的配合下，能够实现对锻件自身的稳固，进而便于在电机21的驱动下，使锻件旋转，提高锻件与气流的接触面积，在一定程度上提高了锻件的冷却效果。

实施例二

对实施例一提供的一种钛合金锻件冷却设备进一步优化，具体地，如图1、图4和图5所示，圆杆39远离第一齿轮33的一端固定连接有连接套391，连接套391上下两端是通的，连接套391的内壁滑动连接有长杆310，长杆310远离连接套391的一端与固定环22活动连接，长杆310与固定环22既滑动又转动，且长杆310形状呈L形，第二齿条35的侧壁固定连接有固定杆37，固定杆37的圆弧面滑动连接有固定套38，固定套38的底端固定连接在固定环22的端面，长杆310的圆弧面套有第二弹簧314，第二弹簧314的两端分别与固定环22和长杆310固定连接；

连接套391的圆弧面固定连接有固定块311，固定块311的表面滑动插设有插杆312，长杆310的圆弧面开设有多个插孔313，插孔313的尺寸与插杆312的尺寸相适配；

振动机构4还包括立板41，立板41固定连接在底板1的端面，立板41的侧壁螺纹连接有螺杆42，螺杆42的一端转动连接有圆管43，圆管43的内壁转动连接有转动杆44，限位块45固定连接在转动杆44的一端，限位块45的侧壁开设有卡槽46，圆管43的圆弧面固定连接有限位杆47，限位杆47远离圆管43的一端滑动贯穿立板41，限位杆47起到限制圆管43位置的作用。

在限位块45的抵挡下，并借助第二弹簧314的弹力，可促使锻件反复的发生左右晃动，导致空气对锻件的更均匀流动，减缓冷却速率，较慢的冷却有助于减轻内部温度梯度，从而减小锻件内部产生的热应力，从而减缓或减小锻件冷却引起的热应力，有助于减轻应力集中的情况。

实施例三

对实施例一或二提供的一种钛合金锻件冷却设备进一步优化，具体地，如图1、图3、图6和图7所示，第一齿轮33的表面设有稳固检测机构5，稳固检测机构5包括圆棒51，圆棒51固定连接在第一齿轮33的表面，圆棒51的圆弧面转动连接有四个转动环52，转动环52的圆弧面固定连接有叶片53，转动环52的表面开设有四个圆孔54，其中一个圆孔54中插设有稳定杆59，稳定杆59起到稳定叶片53的作用，夹板36靠近第一齿轮33的一侧固定连接有矩形板55，矩形板55的侧壁螺纹连接有驱动杆56，驱动杆56的一端转动连接有顶板57；

固定环22的底面开设有多个圆槽591，圆槽591的内壁固定连接有连接绳510，连接绳510的底端固定连接有提示铃511，提示铃511可按压入圆槽591中，顶板57的表面固定连接有两个细杆58，两个细杆58远离顶板57的一端均滑动贯穿矩形板55。

叶片53在锻件冷却时，起到提高锻件稳固效果的作用，而在不冷却时，经过形态位置的转变后，又可起到监测气体泄漏的作用。

实施例四

对实施例一或二或三提供的一种钛合金锻件冷却设备进一步优化，具体地，如图1和图8所示，固定环22的端面设有辅助机构6，辅助机构6包括插套61，插套61固定连接在固定环22的端面，插套61的内壁滑动插设有卡杆62，卡杆62的端面固定连接有连接块63，连接块63的表面转动连接有两个刷板64，刷板64不受外力不易转动，连接块63的侧壁固定连接有凸块65，圆棒51远离第一齿轮33的一端开设有与凸块65相配合的凹槽66。

刷板64可起到清理扇叶27的作用，而在需要移走锻件时，经过形态位置的转变又起到便于移走锻件的作用。

本发明提供的一种钛合金锻件冷却设备的使用过程如下：

工作原理：工作人员在对锻件冷却时，将锻件放置在铁板26上，根据锻件自身的重力，铁板26会下压，滑杆24沿着套筒23内壁滑动，第一弹簧31处于压缩状态，第一齿条32随着铁板26的下压会对第一齿轮33传动，借助两个支杆3301的连接，第一齿轮33转动会带动第二齿轮34转动，使第二齿条35移动，两个夹板36便会向彼此靠近的方向移动，直到两个夹板36夹持到锻件，锻件便会稳固，接着启动电机21，电机21驱动固定环22转动，锻件便会跟着转动，接着打开管道12上的阀门，位于高位的分支管会对着锻件吹送气流，并随着锻件的转动，使锻件与气流接触更加全面，位于固定环22底部的分支管吹送的气流便会在扇叶27的转动下，将气流向上输送，并形成螺旋上升的气流，对锻件进行降温，提高了锻件的冷却效率；

而在夹板36夹持住锻件后，为了使夹板36受力均匀，提高对锻件的稳固效果，可借助转动环52的转动，将四个叶片53合并在一起，贴在矩形板55的侧壁，并使稳定杆59插入四个叶片53相对应的圆孔54中，提高叶片53稳定性，并拧动驱动杆56，驱动杆56驱动顶板57向靠近叶片53的方向移动，细杆58会沿着矩形板55表面滑动，起到限制顶板57位置的作用，直到顶板57将叶片53挤压紧固，叶片53便会稳固在矩形板55上，即对夹板36实现了支撑的效果，提高了夹板36的稳定性，在电机21驱动固定环22转动时，长杆310会撞击到限位块45的斜面上，在限位块45斜面的限位下，长杆310便会向内滑动，第二弹簧314处于压缩状态，那么被夹持住的锻件便会移动，当长杆310越过限位块45后，第二弹簧314回弹，锻件也会回位，如此反复，达到晃动锻件的效果，可在一定程度上抵消锻件自身部分的内部应力，若需要将锻件移走时，借助插套61与卡杆62的滑动，将卡杆62从插套61中取出，并将凸块65对准凹槽66，并按入，并将两个刷板64展开，工作人员可转动刷板64，使第一齿轮33转动，促使锻件与两个夹板36分离，这时便可将锻件移走；

而当不冷却锻件时，可将插杆312从插孔313中拔出，按压连接套391，使第一齿轮33和第二齿轮34向下移动，移动到固定环22附近后，重新将插杆312插入插孔313中，通过转动环52的转动，调节叶片53的角度，形成桨叶，并将稳定杆59插入四个转动环52上相对应的圆孔54中，对四个叶片53稳固，并借助长杆310与固定环22之间的活动，转动并向内插入长杆310，促使叶片53位于固定环22下方，此时第二弹簧314处于压缩扭转状态，接着转动限位块45，使限位块45上的卡槽46对准长杆310，并拧动螺杆42，驱动限位块45移动，限位杆47会随着圆管43的移动沿着立板41的表面滑动，直到长杆310接触到卡槽46内壁，起到稳固第二弹簧314的作用，接着便可将提示铃511从圆槽591中拔出，若位于低位的分支管中有气体泄漏时，便会促使叶片53转动，撞击到提示铃511，发出声响，以警醒工作人员，若需要对扇叶27清理时，将卡杆62重新插入插套61中并进行转动，使扇叶27的翼片位于两个板刷之间，并拧动压杆28，使压杆28脱离对固定环22的挤压，使扇叶27以及独自进行转动，通过对扇叶27的转动使其与板刷接触，达到清理的效果。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，以上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，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。