冷却和风干同步的冷却设备的优化设计

冷却和风干同步的冷却设备的优化设计

黄海洋 1 谢海燕 2

1浙江联丰冷却塔有限公司； 2绍兴市上虞区曹娥街道事业综合服务中心 浙江绍兴 312300

1浙江联丰冷却塔有限公司；2绍兴市上虞区曹娥街道事业综合服务中心

摘要：热镀锌工艺发展迅猛，但还存在着一些不足和局限，需要进行研究与改进。本文主要从热镀锌冷却与风干工艺所面临的问题出发，研究一种可使热镀件同时进行冷却和吹干的提高冷却效果的冷却设备。

关键词：热镀件、冷却、风干、蜗轮、

1、背景技术

热镀锌钢带多应用于汽车,家电,建材,航空航天和电子等行业中,是目前应用非常广泛的钢铁制品之一,尤其是汽车行业,对镀锌钢带表面质量要求很高。在对工件进行镀锌后，热镀件会高达500摄氏度，有必要对热度后的工件进行冷却；现有的冷却技术是将热镀件浸泡在冷却液中进行冷却，然后再将热镀件提出来放入冷却液中再次冷却，这样通过两次提放进行冷却，冷却后再将热镀件悬空进行风干；这样一方面造成了冷却液的浪费，另一方面通过两次的提拉影响了对镀件的冷却效果。

2、冷却设备的结构设计

冷却设备包括壳体、给水装置、传动装置、冷却室、横隔板、冷却装置、卷帘门、导槽、风干室及吹风机。

传动装置包括壳体内壁上的第一蜗杆和第二蜗杆，壳体上的第一工作台和第二工作台、液压推动机、第一电机、两根旋转辊，连接旋转辊的传动链。第一蜗杆两端可旋转的嵌在壳体内壁上，位于冷却室下方；第二蜗杆两端可旋转的嵌在壳体内壁上，位于风干室下方。第一工作台和第二工作台一端可移动的嵌在壳体底面上，另一端可移动的嵌在横隔板上，且表面高出横隔板。液压推动机一端设于壳体上，另一端连接第一工作台和第二工作台。两根转动辊与第一蜗杆和第二蜗杆的端部相连。通过此装置的设置，使第一工作台和第二工作台可以交错进出冷却室和风干室，实现了设备对热镀件冷却和风干同时进行，实现设备对热镀件冷却处理的效率。

第一工作台包括壳体底面的移动杆、移动杆上的蜗轮、蜗轮上的旋转台。移动杆可移动的嵌在壳体底面，并连接液压推动机，蜗轮可旋转的设于移动杆顶端，旋转台一端固设于蜗轮上，另一端可移动的穿过横隔板。通过此装置的设置使热镀件可以在冷却室和风干室来回移动，并进行360度的旋转，对热镀件的冷却和风干更加充分，进一步提高了设备对热镀件冷却的效果。

给水装置包括壳体上的第一水箱、壳体底部的第二水箱、第一水箱内的水泵、连接第一水箱和第二水箱的连接管、横隔板上的第一进水口、壳体底部的第二进水口。第一水箱位于传动装置左侧，第二水箱位于传动装置下侧，第一进水口的开口方向指向第一水箱，第二进水口开口方向指向第二水箱。通过此设备的设置使得设备在冷却时可以进行冷却液的循环，节省了冷却液。

冷却装置包括壳体上的驱动组件、驱动单元上的分水块、分水块上的出水口、连接分水块和水泵的水管。出水口均匀开设在分水块上，该出水口的开口方向指向第一工作台和第二工作台。通过此设备的设置使第一水箱内的冷却液分成多道水柱对热镀件进行冷却，由于水柱的增加提高了设备对热镀件的冷却效果。驱动组件包括开设于壳体上的开槽、固设于开槽上的齿条、设于开槽内的齿轮、设于壳体上的移动轨、连接移动轨和齿轮的丝杆、设于壳体上的液压伸缩机、设于液压伸缩机上的第二电机。齿轮可上下移动的嵌在开槽内，与齿条相啮合，移动轨固设于壳体上，与开槽相对设置，丝杆与分水块相互啮合，第二电机架设于液压伸缩机上，与齿轮连接。通过此装置的设置使分水块能在冷却室上下作用移动，使冷却液能充分的冲向热镀件，进一步提高了设备冷却的效率。

3、工作原理

启动设备时通过行车将热镀锌件放置在第一工作台和第二工作台的旋转台上，然后开启第一电机，在传动链的带动下两根旋转辊开始旋转。壳体内的第一蜗杆和第二蜗杆开始同步旋转，此时液压推动机首先推动第一工作台开始向第一蜗杆移动，慢慢的第一工作台接近第一蜗杆，当第一工作台进入到冷却室时，蜗轮与蜗杆相互啮合，然后蜗轮带动旋转台在冷却室开始旋转。然后启动卷帘门，卷帘门开始移动，并随着导槽下滑到横隔板上，将冷却室密封起来。

启动水泵，冷却液通过水管流入分水块，冷却液在分水块的作用下分成多道水柱，每条水柱通向对应的出水口，出水口开始喷出冷却液对旋转台上的热镀件开始进行冷却。在启动水泵的同时，启动第二电机,第二电机驱动丝杆首先开始顺指针旋转，在丝杆的作用下，分水块开始向右移动。然后液压伸缩机拉动第二电机向下移动，进而带动丝杆向下移动，此时分水块在喷冷却液的同时向右向下移动。当分水块接近横隔板的时候，液压伸缩机向上移动，同时第二电机逆时针旋转旋转，带动丝杆开始逆时针旋转，分水块开始向左和向上移动。

经过冷却后，卷帘门慢慢上升，此时冷却室与风干室连通，液压推动机拉动第一工作台往风干室处拉回，同时另一个液压推动机推动第二工作台向冷却室移动。第一工作台移动到风干室内的时候，蜗轮与第二螺杆相互配合，此时旋转台在风干室内慢慢旋转；另一方面第二工作台进入到冷却室内，进行冷却。此时卷帘门开始下降，将冷却室和风干室密封开，然后风干室内的吹风机对第一工作台上的热镀件进行吹干，吹落的冷却液一部分落在了横隔板上，另一部分渗透到壳体的底面上，通过第二进水口流到第二水箱内，实现了设备的冷却液的循环。

4、结束语

随着我国经济的快速发展,对热镀锌材料的需求量不断增加,同时强化热镀锌的工艺水平也变得刻不容缓。本文介绍的冷却设备可以实现对热镀件同步进行风干和冷却，提高了设备对镀件冷却的效率，对于热镀锌的加工工艺具有重要的意义。

参考文献

[1] 张春, 吴风春, 李超. 钢管热镀锌水冷装置的改进[J]. 焊管, 2018, 41(09):53-56.

[2] 李秀峰, 张保利. 热镀锌工艺及锌镀层钝化的相关问题研究[J]. 世界有色金属, 2019.