[發明專利]一種防止鋁型材在線淬火變形的裝置

有效

• 申請號: 201610165221.3
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105648368B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 梅瑞斌;張欣;呂雅麗;包立;汪晉寬
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙)11504
• 代理人: 宋林清

1.一種防止鋁型材在線淬火變形的裝置，其特征在于，包括一水箱(10)，所述水箱(10)中設有第一主動毛氈輥(3)和第二主動毛氈輥(9)以及第一從動毛氈輥(4)和第二從動毛氈輥(17)，所述第一主動毛氈輥(3)和第二主動毛氈輥(9)以及第一從動毛氈輥(4)和第二從動毛氈輥(17)形成一通過待淬火鋁型材的通道，并通過摩擦力將待淬火鋁型材沿所述通道進行輸送，所述第一主動毛氈輥(3)和第二主動毛氈輥(9)以及第一從動毛氈輥(4)和第二從動毛氈輥(17)的內層為不銹鋼管(25)，中間層為不銹鋼套(24)，表面為耐高溫毛氈(23)；

所述通道包括第一階段、第二階段和第三階段，所述第一階段的上側設有第一噴嘴(8)、下側設有第二噴嘴(16)；所述第二階段的上側設有第三噴嘴(7)、下側設有第四噴嘴(15)；所述第三階段的上側設有第五噴嘴(5)、下側設有第六噴嘴(12)，各個噴嘴的冷卻水由調節閥控制；

所述待淬火鋁型材的斷面包括第一面、第二面、第三面、第四面，四個面的對應位置設有噴嘴，所述第一面對應設有三個噴嘴，所述第二面對應設有兩個噴嘴；所述第三面對應設有兩個噴嘴，所述第四面對應設有三個噴嘴；

還包括傳感器和與傳感器相連接的控制器，所述控制器與各個噴嘴相連接，所述傳感器用于測量各個階段的溫度，所述控制器與傳感器相連接，用于根據傳感器獲取的溫度值來控制各個噴嘴的噴水量。

2.根據權利要求1所述的防止鋁型材在線淬火變形的裝置，其特征在于，所述水箱(10)的下部由水箱金屬支架(280)支撐，所述水箱(10)的下方設有水箱出水口(13)，并由水箱水位調節閥(14)控制，所述水箱(10)外側前后兩端安置吹風機(2)。

3.根據權利要求1所述的防止鋁型材在線淬火變形的裝置，其特征在于，所述水箱(10)出水管及噴嘴的進水管與水槽相連，水槽與水泵和制冷水塔連接。

4.根據權利要求1所述的防止鋁型材在線淬火變形的裝置，其特征在于，所述水箱(10)入口處上面兩個毛氈輥和下端兩個毛氈輥為主動輥，由單獨電機控制。

5.根據權利要求4所述的防止鋁型材在線淬火變形的裝置，其特征在于，對待淬火鋁型材經過所述通道進行五個點的溫度測量，當待淬火鋁型材經過第一個測溫點時，利用熱電偶測試第一次溫度，預計算各個階段噴嘴的水流量；

當鋁型材經過第二個測溫點時，對各階段噴嘴水流量和入口端主動輥速度進行設定；

當鋁型材經過第三個測溫點時，如果實測溫度低于目標值，則繼續淬火冷卻，如果實測溫度高于目標值，則修正后續兩個階段的噴水流量，增加冷卻速度；

當鋁型材經過第四個測溫點時，如果實測溫度低于目標值，則繼續淬火冷卻，如果實測溫度高于目標值，則修正最后一個階段的噴水流量，增加冷卻速度；

當鋁型材經過第五個測溫點時，對冷卻速度模型進行修正；

水流量控制與計算采用如下公式：

$L_w=\frac{{\mathrm{A\ρ}}_a{c}_a{V}_a(T_d-v_{c}t)}{{\mathrm{\ρ}}_w{c}_w(T_w-T_0)t}$

其中：L_w單位時間水流量，L³/s；ρ_a為型材密度，kg/m³；c_a為型材比熱，J/kg·K；V_a為型材處于冷卻階段的單位時間體積，T_d為擠壓溫度，℃；v_c冷卻速度，℃/s；t冷卻時間，ρ_w為冷卻水密度，kg/m³；c_w為冷卻水比熱，J/kg·K；T_w為水箱水溫，℃；T₀為冷卻水水溫，℃；A為修正系數。