智能化钢锭模冷却装置

技术领域：

本实用新型涉及一种冶金行业对钢锭模的冷却装置，尤其是一种 生产特种模具钢钢厂的智能化钢锭模冷却装置。

背景技术：

目前，在生产特种模具钢的钢厂采用的是模铸的方法，在生产过 程中由于钢锭的内部和外部冷却不均，造成了产品内外质地很难相 同，质量很难达到要求。上钢、抚钢等几大可生产特种模具钢的钢厂， 现在的圆形特种钢直径最大也只在30cm左右，而且生产较多的废料。 现有的技术很难生产再大规格的模具钢材。在工业生产中制作冲压模 具、量具需要大量的大型模具钢材，若我国冶金企业能够生产这类钢 材，会对满足国内外用户需求将具有深远的意义。

发明内容：

本实用新型的目的是解决现有生产大型模具钢，特种钢快速冷凝 的技术的难题，提供一种投资少、成材率高的智能化钢锭模冷却装置。 本发明的特点是：由单片机控制气雾化喷水嘴的升降，达到智能化控 制钢锭模的冷却部位，使钢锭自下而上逐渐冷却，有助于钢锭的快速 凝固和内部质量的提高。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

最初水嘴装置处于等待状态，当热释电红外传感器检测到有钢锭 模具放在底座上时，升降伺服电动机启动，并通过变速箱和摩擦轮带 动喷水嘴下降到模具的底部(下部限位接触开关处)，进给伺服电动 机启动，使接触轮紧压模具，升降连杆上的压力传感器及单片机使其 压力恒定。升降伺服电动机按照给定的速度通过变速箱和摩擦轮带动 喷水嘴上升。当喷水嘴上升到模具顶部(上部限位接触开关处)时， 进给伺服电动机使水嘴装置回到等待状态。

本实用新型的好处是：

1、本实用新型采用单片机控制电路，带动升降和进给连杆动作， 使喷水嘴升降，对钢锭模实现智能化冷却，冷却均匀，含盖范围广， 水不会在小区域内局部集中，而是在整个喷射面内均匀分布，提高产 品质量，该装置投入运行，会使运用模铸方法生产大型模具钢材有突 破性进展。

2、本实用新型采用HPZ3.5-120B15气雾化喷水嘴，喷雾水滴的 直径小，在Rwa＝35以下时，平均体面积直径均在100um以下，大大 提高了冷却效率，在相同冷却条件下可节水30-50％。

3、气雾化喷水嘴上升速读可无级调节，适用于不同模具，容易 实现钢锭地自下而上的冷却。

4、本实用新型结构简单，操作方便，水嘴不易堵塞，使用寿命 长，制造成本低，提高产品的成材率，适应能力强，便于推广应用。

附图说明：

图1本实用新型结构连接示意图。

图2本实用新型闭环控制方框原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明。

如图1、2所示。智能化钢锭模冷却装置由底座1、钢锭模2、热 释电红外传感器3、升降连杆4、上部限位接触开关5、气雾化喷水 嘴6、接触轮7、压力传感器8、下部限位接触开关9、支架10、单 片机11、升降伺服电动机驱动电路12、进给伺服电动机13、变速箱 14、驱动摩擦轮15、进给伺服电动机驱动电路16、进给连杆17、升 降伺服电动机18、变速箱19、驱动摩擦轮20组成。单片机11接线 端通过电路导线与固定在支架10上的热释电红外传感器3连接，钢 锭模2置于底座1上，单片机11接线端子通过电路导线与升降伺服 电动机驱动电路12、升降伺服电动机18连接，升降伺服电动机18 通过驱动连杆与变速箱19、驱动摩擦轮20连接，升降伺服电动机18 固定在进给连杆17的固定片上，驱动摩擦轮20与升降连杆4接触连 接。

单片机11接线端通过电路导线，与进给伺服电动机驱动电路16、 进给伺服电动机13连接，进给伺服电动机13通过驱动连杆与变速箱 14、驱动摩擦轮15连接，驱动摩擦轮15与进给连杆17接触连接。

进给伺服电动机13通过支杆与支架10一侧固定连接，支架10
另一侧设有上部限位接触开关5和下部限位接触开关9，以及热释电
红外传感器3，支架10顶部设有固定套筒，进给连杆 处穿入固
定套筒中与支架10活动连接，支架10固定在地面上。

进给连杆17左端顶部具有一个固定套筒，进给连杆17通过固定 套筒与升降连杆4活动连接，升降连杆4上设有气雾化喷水嘴6和接 触轮7及压力传感器8。

本实用新型工作机理是：最初气雾化喷水嘴6处于钢锭模2顶端 一侧，等待状态。当热释电红外传感器3，检测到有钢锭模2放在底 座1上时，单片机11通过电路导线控制升降伺服电动机驱动电路12， 使升降伺服电动机18启动，通过变速箱19、驱动摩擦轮20带动升 降连杆4动作，使连接在升降连杆4上的气雾化喷水嘴6下降到钢锭 模2底部，靠近支架10上的下部限位接触开关9。同时单片机11通 过电路导线控制进给伺服电动机驱动电路16，使进给伺服电动机13 启动，通过变速箱14，驱动摩擦轮15，带动进给连杆17动作，使连 接在升降连杆4上的接触轮7上的触头紧压钢锭模2壁，接触轮7上 装有压力传感器8和单片机11使压力恒定。

升降伺服电动机18按着给定的速度，通过变速箱19、驱动摩擦 轮20，带动升降连杆4上的气雾化喷水嘴6上升。当气雾化喷水嘴6 上升到钢锭模2顶部，靠近支架10上的上部限位接触开关5处时， 进给伺服电动机13使气雾化喷水嘴6回到等待状态，完成一次工作， 周而复始。通过单片机11实现钢锭模2自下而上冷却，冷却水喷射 面内均匀分布，冷却时水嘴喷出50-100微米的雾点，调节提升速度， 可使雾点被钢锭释放的热量蒸发掉，没有水滴落下，故不用设回水池 和回水管。

单片机11型号为AT89c52，升降或进给伺服电动机驱动电路12、 (16)，升降伺服电动机18和进给伺服电动机13为均为已知技术， 故内容省略。