[发明专利]一种用于冷却大型环形铸件的栅形气流导向装置

说明书

技术领域

本发明属于铸造热处理设备技术领域，具体涉及一种用于冷却大型环形铸件的栅形气流导向装置。

背景技术

采用风机强制冷却大型铸件时，作用于铸件的气流大小和角度对铸件的冷却起着关键性的作用。目前，只是用风机直接将气流吹送到铸件上，对铸件进行强制冷却，铸件冷却不均匀，导致铸件变形，或形成应力集中和裂纹，且冷却效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冷却大型环形铸件的栅形气流导向装置，能快速均匀地冷却大型环形铸件，避免了铸件因冷却不均匀造成的变形、应力集中和裂纹。

本发明所采用的技术方案是，一种用于冷却大型环形铸件的栅形气流导向装置，包括平行设置的环形的第一连接板1和环形的第二连接板3，第一连接板1和第二连接板3通过至少一个均匀分布的叶片2相连接。

所述叶片2的两端通过螺钉分别与第一连接板1和第二连接板3连接。

所述叶片2的宽度为200mm～800mm，高度至少为500mm。

所述的第一连接板1由至少四个圆弧板组成。

所述的第二连接板2由至少四个圆弧板组成，且该圆弧板的数量与构成第一连接板1的圆弧板的数量相同。

本发明气流导向装置采用栅形叶片，控制气流的分别和吹入的角度，使风机吹出的气流均匀地作用于铸件上，保证了铸件的快速均匀冷却，避免了铸件的变形、应力集中和裂纹，节省了因铸件出现裂纹和变形等缺陷导致的补焊和矫形等补救工序，降低了成本。

附图说明

图1是本发明气流导向装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是采用本发明气流导向装置对铸件进行冷却的示意图。

图4是图3的俯视图。

图中，1.第一连接板，2.叶片，3.第二连接板，4.铸件，5.风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种气流导向装置，能使气流均匀地作用于铸件，使铸件均匀快速冷却。该装置的结构，包括平行设置的环形的第一连接板1和环形的第二连接板3，第一连接板1和第二连接板3的结构尺寸相同，第一连接板1和第二连接板3通过至少一个叶片2相连接，叶片2的两端通过螺钉分别与第一连接板1和第二连接板3连接，叶片2沿连接板的周向均匀分布，叶片2的宽度为200mm～800mm，500mm≤叶片2的高度＜铸件高度。

根据被冷却环形铸件的实际尺寸来设置叶片2的数量，第一连接板1和第二连接板3的内径等于铸件4的直径加上300～1000mm。

为了便于加工制造和运输，第一连接板1和第二连接板3可以制成圆弧板，通过叶片2将两个圆弧板相连接，构成一个栅形件，使用时，根据铸件的实际尺寸将4个、6个或8个栅形件拼装成一个整体的气流导向装置。

如图3和图4所示，将需热处理的环形的铸件4放入气流导向装置中，根据现场需要，将连接叶片2与第一连接板1的螺钉和连接叶片2与第二连接板3的螺钉松开，将叶片2与铸件4法向方向之间的夹角Φ在0°～60°的范围内进行调整，气流导向装置的外围均布四组风机5，使风机5的出风口与叶片2平行。开启风机5，风机5产生的冷风，沿叶片2平行吹入气流导向装置内，到达铸件4的表面，对铸件4进行冷却，吹入的冷风在铸件4外表面形成一个稳定地螺旋向上的气流，能有效改善铸件4的冷却氛围，实现铸件4的快速均匀冷却，减小铸件4的变形和残余应力集中。

使用过程中，根据铸件4的尺寸，在气流导向装置的外围可以布置2组、3组、4组、6组、8组、9组、10组或12组风机。

采用强制风冷过程中，铸件表面的散热主要由热辐射和铸件与空气之间的换热组成。在温度相同情况下，热辐射使铸件温度降低的比率大致相同，根据傅立叶温度函数知道，铸件能否均匀降温，主要取决于铸件与空气的换热，也就是取决于铸件与空气的换热系数，而铸件与空气的换热系数取决于空气温度、气流流速与气流方向等因素。本发明气流导向装置在铸件冷却过程中能有效地实现铸件表面空气流速一致，从而实现铸件均匀冷却。