專利名稱:硬質鋁合金鑄造結晶器及其脈沖水管路裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種硬質鋁合金鑄造結晶器及其脈沖水管路裝置；其中脈沖水管路裝置，用于對硬質鋁合金鑄造結晶器的結晶腔室進行噴水冷卻，包括主供水管路，主供水管路設有控制其間斷性供水工作的主控制器，主供水管路上還設有第二供水支路，第二供水支路包括控制其在主供水管路斷水狀態下供水的支路控制器，第二供水支路能夠在主供水管路間斷的時間段內對結晶腔室進行持續的噴水冷卻，使冷卻的間歇時間段內不至于因為沒有主供水管路供水冷卻，給結晶腔室降溫，使結晶腔室因高溫出現裂縫等表面破損，有效保護了結晶腔室和結晶器內的其他不耐受高溫的設備，使硬質鋁合金鑄造結晶器使用壽命更長，鑄造出的鋁錠質量更高；本實用新型還公開了一種包括上述脈沖水管路裝置的硬質鋁合金鑄造結晶器。
【專利說明】硬質鋁合金鑄造結晶器及其脈沖水管路裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋁合金鑄造設備【技術領域】，更具體地說，涉及一種用于對硬質鋁合金鑄造結晶器的結晶腔室進行噴水冷卻的脈沖水管路裝置，還涉及一種包括這種脈沖水管路裝置的硬質鋁合金鑄造結晶器。
【背景技術】
[0002]隨著鋁業加工行業的蓬勃發展，國內生產加工工廠也上了一大批鋁合金鑄造器，其臺數和噸位都在逐年上升，種類越來越多，自動化程度也越來越高，然而現在市場上常用的鑄造器或多或少還存在一些問題，制約著鋁合金鑄造行業的發展。
[0003]實用新型人發現，現有技術中的噴水冷卻系統采用的噴水冷卻管路存在一定的弊端，導致冷卻系統對結晶腔室的冷卻不夠充分。如圖1所示，圖1為現有技術中脈沖水管路裝置的噴水孔在工作狀態下噴出水量與時間的關系圖，從圖中可以看出脈沖水管路裝置噴出水量存在一定的時間間斷性，在間隔時間段內噴水孔是不出水的，也就是說在這些時間段內脈沖水管路裝置并不能對結晶腔室進行有效冷卻，而這一設置造成的直接結果就是結晶腔室長時間使用又得不到有效冷卻，在熔融鋁液的高溫作用下出現表面損傷，使其鑄造出的鋁錠表面質量也下降。而鋁錠表面質量下降也直接造成了后面加工工序中需要對鋁錠殼層進行深度更大的切削才能夠使用，造成了材料的浪費，也直接縮短了鑄造器的使用壽命O
[0004]綜上所述，如何有效地解決脈沖水管路裝置對鋁合金鑄造結晶器冷卻不充分的問題，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。
實用新型內容
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種脈沖水管路裝置，該脈沖水管路裝置的結構設計可以有效地解決鋁合金鑄造生產過程中脈沖水管路裝置對硬質鋁合金鑄造結晶器冷卻不充分的問題。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0007]一種脈沖水管路裝置，用于對硬質鋁合金鑄造結晶器的結晶腔室進行噴水冷卻，包括主供水管路，主供水管路設有控制其間斷性供水工作的主控制器，主供水管路上還設有第二供水支路，第二供水支路包括控制其在主供水管路斷水狀態下供水的支路控制器。
[0008]優選的，上述脈沖水管路裝置中，第二供水支路的通水管路內徑小于主供水管路的通水管路內徑。
[0009]優選的，上述脈沖水管路裝置中，支路控制器包括設置于第二供水支路上的控制閥。
[0010]優選的，上述脈沖水管路裝置中，控制閥包括電動蝶閥。
[0011 ] 優選的，上述脈沖水管路裝置中，第二供水支路上還設有電磁流量計。
[0012]優選的，上述脈沖水管路裝置中，脈沖水管路裝置還包括與主供水管路并接的應急供水管路，應急供水管路在主供水管路非正常斷水時通水。
[0013]優選的，上述脈沖水管路裝置中，主供水管路設有防止回流的單向閥。
[0014]優選的，上述脈沖水管路裝置中，應急供水管路設有防止回流的單向閥。
[0015]本實用新型還提供了一種硬質鋁合金鑄造結晶器，包括結晶腔室和用于冷卻結晶腔室的脈沖水管路裝置，脈沖水管路裝置為如上述實用新型內容任一項中的脈沖水管路裝置。
[0016]本實用新型提供的脈沖水管路裝置，用于對硬質鋁合金鑄造結晶器的結晶腔室進行噴水冷卻，包括主供水管路，主供水管路設有控制其間斷性供水工作的主控制器，主供水管路上還設有第二供水支路，第二供水支路包括控制其在主供水管路斷水狀態下供水的支路控制器。第二供水支路能夠在主供水管路間斷的時間段內對結晶腔室進行持續的噴水冷卻，使冷卻的間歇時間段內不至于因為沒有主供水管路供水冷卻，給結晶腔室降溫，使結晶腔室因高溫出現裂縫等表面破損，有效保護了結晶腔室和結晶器內的其他不耐受高溫的設備，使硬質鋁合金鑄造結晶器使用壽命更長，鑄造出的鋁錠質量更高。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為現有技術中脈沖水管路裝置的噴水孔在工作狀態下噴出水量與時間的關系圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例提供的脈沖水管路裝置在工作狀態下噴出水量與時間的關系圖；
[0020]圖3為本實用新型提供的脈沖水管路裝置的管路結構示意圖。
[0021]附圖中標記如下:
[0022]I為主供水管路、2為第二供水支路、3為應急供水管路、4為電動蝶閥、5為電磁流量計、6為單向閥。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型實施例公開了一種用于對硬質鋁合金鑄造結晶器的結晶腔室進行噴水冷卻的脈沖水管路裝置，以有效地解決鋁合金鑄造生產過程中脈沖水管路裝置對硬質鋁合金鑄造結晶器冷卻不充分的問題。
[0024]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]請參閱圖1、圖2和圖3所示，分別為現有技術中脈沖水管路裝置的噴水孔在工作狀態下噴出水量與時間的關系圖；本實用新型實施例提供的脈沖水管路裝置在工作狀態下噴出水量與時間的關系圖；為本實用新型提供的脈沖水管路裝置的管路結構示意圖。
[0026]本實用新型提供的脈沖水管路裝置，用于對硬質鋁合金鑄造結晶器的結晶腔室進行噴水冷卻，包括主供水管路1，主供水管路I設有控制其間斷性供水工作的主控制器，主供水管路I上還設有第二供水支路2，第二供水支路2包括控制其在主供水管路I斷水狀態下供水的支路控制器。其中，上述敘述中的主控制器或第二控制器主要包括控制部分和工作部分，控制部分包括處理器等電子元件組成的硬件和其中儲存的控制程序，工作部分包括各種可控制開閉等工作狀態的閥體。通過圖1可以看出在主供水管路I的一個噴水脈沖單元中，包括一段穩定噴水和一段停水，所以本實用新型提供的第二供水支路2要在主供水管路I無供水時進行供水，要求對第二供水支路2的供水進行有效精確地控制，即設有支路控制器，控制其達到要求的工作時序。
[0027]第二供水支路2能夠在主供水管路I間斷的時間段內對結晶腔室進行持續的噴水冷卻，使冷卻的間歇時間段內不至于因為沒有主供水管路I供水冷卻，給結晶腔室降溫，使結晶腔室因高溫出現裂縫等表面破損，有效保護了結晶腔室和結晶器內的其他不耐受高溫的設備，使硬質鋁合金鑄造結晶器使用壽命更長，鑄造出的鋁錠質量更高，由于支路控制器采用了與主控制器相同的控制原理只不過是工作時序正好相反，這種設計簡單有效保證了裝置內各部件的統一性，給組裝和維修工作帶來了便利，降低了生產維修的成本。
[0028]為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上，第二供水支路2的通水管路內徑小于主供水管路I的通水管路內徑。即第二供水支路2上的控制器完全將第二供水支路2的管路打開時，其流量小于主供水管路I。
[0029]采用這種設計主要是出于以下考慮，主供水管路I的設定工作目的就是為了讓結晶腔室(鑄井)正常工作鋁合金在適合條件下結晶，獲得要求品質的鋁合金鑄錠，而第二供水支路2只是為了在出于工作需要主供水管路I不進行噴水冷卻時，對結晶器進行程度有限的冷卻，其目的在于防止結晶器燒壞，而不是出于鋁液冷凝結晶的需要，所以第二支路的供水水量一定要小于主供水管路1，而采用這種管路本身較細的方式簡單易行。
[0030]為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上，脈沖水管路裝置中，支路控制器包括設置于第二供水支路2上的控制閥。
[0031]其中，控制閥為支路控制器的一部分，控制閥受到支路控制器的控制對第二供水支路2的供水工作進行控制，當主供水管路I出現供水間隔時及時響應，打開第二供水支路2，對結晶腔室進行噴水冷卻，采用控制閥的設計簡單易行，采用的硬件設備在領域范疇之內容易獲得是常用的優選方案。
[0032]為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上，脈沖水管路裝置中，控制閥包括電動蝶閥4。
[0033]蝶閥又叫翻板閥，是一種結構簡單的調節閥，可用于低壓管道介質的開關控制。蝶閥是指關閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤，圓盤圍繞閥軸旋轉來達到開啟與關閉的一種閥，閥門可用于控制流體在管道內的流動，通過閥瓣的開關達到打開或切斷管路內流體的流動，也可通過控制其閥瓣在一定角度偏轉達到限流節流的目的。通過上述描述可以發現蝶閥適用于對第二供水支路的控制，在主供水管路I供水間隔時打開供水，在主供水管路I供水工作時關閉閥門停水，并且可以通過改變控制蝶閥的控制器調整自身設定改變蝶閥的打開角度，調試獲得最適合當前工作情況的通水量。
[0034]為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上，脈沖水管路裝置中，第二供水支路2上還設有電磁流量計5。
[0035]電磁流量計5是根據法拉第電磁感應定律制造的用來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。簡單來說本實施例采用電磁流量計5就是為了測定第二供水支路的管路內的水流量的，通過流量計的讀數方便監控管路內的通水量，以便及時發現管路內的設備工作情況，做出相應的適應性調整，保證了管路內的安全，防止出現水量不足達不到冷卻效果燒壞設備或者水量太大過冷卻造成生產出的鋁錠出現質量問題的情況。此外本實施例中提供的是使用電磁流量計5，事實上電磁流量計5只是優選方案之一，同樣可以通過其他類型的流量計來達到目的，在此不再一一贅述，采用相似設置達到相似目的情況，在不脫離本實施例啟示的范疇之內的改進都應列入本實施例的保護范圍。
[0036]為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上，脈沖水管路裝置還包括與主供水管路I并接的應急供水管路3，應急供水管路3在主供水管路I非正常斷水時通水。
[0037]如實施例描述的，采用應急供水管路3主要是為了在發生意外情況時，即工作狀態下出現主供水管路I的水源突然斷水或主供水管路I發生故障阻塞的情況下，為了使設備能夠正常工作，不因為停水燒壞設備，或造成正在生產中的鋁錠因改變冷卻環境變成殘次品，設置這種應急供水管路3，所以應列為默認設置的是，應急供水管路3噴水使用的水源應當是獨立的與主供水管路I的水源不同，可以是應急儲水桶等設置。另外考慮到上述的說明情況，應該在第二供水支路2上也設置這種應急供水管路3，其效果與主供水管路I并接的應急供水管路3相似。
[0038]為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上，主供水管路I設有防止回流的單向閥6。
[0039]單向閥6的作用是在管路內保證流體只能從一個方向通過閥體，不能倒流，單向閥6為管路中常用的基礎閥體，主要出于安全的考慮設置單向閥6，防止因管路內或噴水口的堵塞或其他原因導致水回流，造成管路內壓急劇升高造成事故。
[0040]為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上，應急供水管路3設有防止回流的單向閥6。
[0041]其有益效果參考上一條實施例中主供水管路I上設置的單向閥6的描述，二者效果相問。
[0042]基于上述實施例中提供的脈沖水管路裝置，本實用新型還提供了一種硬質鋁合金鑄造結晶器，包括上述實施例中任意一種脈沖水管路裝置，所以該硬質鋁合金鑄造結晶器由這種脈沖水管路裝置帶來的有益效果請參考上述實施例對脈沖水管路裝置的有益效果的描述。
[0043]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0044]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種脈沖水管路裝置，用于對硬質鋁合金鑄造結晶器的結晶腔室進行噴水冷卻，包括主供水管路(I)，所述主供水管路(I)設有控制其間斷性供水工作的主控制器，其特征在于，所述主供水管路(I)上還設有第二供水支路(2)，所述第二供水支路(2)包括控制其在所述主供水管路(I)斷水狀態下供水的支路控制器。2.根據權利要求1所述的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述第二供水支路(2)的通水管路內徑小于所述主供水管路(I)的通水管路內徑。3.根據權利要求1所述的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述支路控制器包括設置于第二供水支路(2)上的控制閥。4.根據權利要求3所述的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述控制閥包括電動蝶閥5.根據權利要求1所述的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述第二供水支路(2)上還設有電磁流量計(5)。6.根據權利要求1所述的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述脈沖水管路裝置還包括與所述主供水管路(I)并接的應急供水管路，所述應急供水管路(3)在所述主供水管路(I)非正常斷水時通水。7.根據權利要求1所述的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述主供水管路(I)設有防止回流的單向閥(6) ο8.根據權利要求6所述的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述應急供水管路(3)設有防止回流的單向閥(6)。9.一種硬質鋁合金鑄造結晶器，包括結晶腔室和用于冷卻結晶腔室的脈沖水管路裝置，其特征在于，所述脈沖水管路裝置為如權利要求1至8任一項所述的脈沖水管路裝置。
【文檔編號】B22D11-055GK204294886SQ201420760164
【發明者】山流光 [申請人]西南鋁業（集團）有限責任公司