本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可防止鋼管內(nèi)壁進(jìn)水的冷卻裝置。

背景技術(shù)：

控軋控冷工藝是實現(xiàn)鋼鐵材料性能提升的有效且經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段，對于鋼管生產(chǎn)而言，在軋管機(jī)后采用在線水冷方式，通過控制軋后冷卻路徑來實現(xiàn)晶粒細(xì)化和相變強(qiáng)化，可達(dá)到提升鋼管強(qiáng)韌性，降低合金成本的目的。但鋼管由于特殊的產(chǎn)品形狀，其管周向和長向的冷卻均勻性一直是難題，主要受到以下兩方面制約，一是冷卻過程中鋼管上部水流向管下部流，導(dǎo)致下部易過冷，同時下落的水又會影響冷卻水環(huán)下部噴嘴的噴射流態(tài)，造成周向冷卻不均；二是鋼管通過冷卻區(qū)時，現(xiàn)有的冷卻裝置均會不同程度的造成管頭、尾內(nèi)壁進(jìn)水，造成鋼管長向冷卻不均。冷卻不均不但會影響鋼管性能的均勻性，而且易造成鋼管彎曲，對生產(chǎn)和設(shè)備造成不利。

現(xiàn)有技術(shù)針對鋼管內(nèi)壁進(jìn)水問題提出了解決方案：專利號為CN201455003U的中國專利公開了“一種實現(xiàn)無縫管控軋控冷的裝置”，其核心技術(shù)為設(shè)置有若干噴淋嘴的噴淋管繞水環(huán)軸線均勻設(shè)置構(gòu)成籠式結(jié)構(gòu)，噴淋嘴軸線與垂直線有5～20°夾角，噴淋嘴傾斜方向沿著鋼管前進(jìn)方向。其冷卻方式雖然在一定程度上可有效避免鋼管頭部進(jìn)水引起滯留，但不能有效解決運(yùn)行速度較慢的鋼管尾部進(jìn)水的問題；專利號為CN102266872A的中國專利公開了“鋼管冷卻裝置”，其核心技術(shù)為使噴環(huán)上的周向噴嘴噴射時在垂直于噴環(huán)軸線的噴射面上形成一個空心切圓，該圓的直徑小于被冷鋼管的外徑，該方法有效的解決了在鋼管行進(jìn)過程中由于傳統(tǒng)噴環(huán)噴嘴噴射水流對撞形成的管內(nèi)壁進(jìn)水問題，但由于切圓的直徑小于鋼管外徑，鋼管行進(jìn)過程中不可避免的仍會造成鋼管頭部內(nèi)壁的少量進(jìn)水。因此，需要對現(xiàn)有的鋼管冷卻裝置進(jìn)行改進(jìn)，充分避免鋼管行進(jìn)過程中的內(nèi)壁進(jìn)水問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種防管內(nèi)壁進(jìn)水的鋼管冷卻裝置，周向噴嘴可沿鋼管行進(jìn)方向前后擺動，可有效解決鋼管來時頭部進(jìn)水和通過后尾部進(jìn)水的問題，提高鋼管縱向的冷卻均勻性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

防管內(nèi)壁進(jìn)水的鋼管冷卻裝置，包括圓環(huán)狀的水環(huán)和均布在所述水環(huán)內(nèi)部圓周上的多個噴射裝置，所述噴射裝置包括機(jī)架、噴管、連桿、擺臂和復(fù)位彈簧，所述擺臂的一端和噴管的中部區(qū)域分別鉸接在機(jī)架上，所述連桿與二者固定連接，組成連桿機(jī)構(gòu)，所述復(fù)位彈簧連接在機(jī)架和噴管之間，多個噴管一端與水環(huán)的水腔連通，另一端向鋼管中心靠攏聚集形成鋼管第一入口，多個擺臂的另一端向鋼管中心靠攏聚集形成鋼管第二入口，鋼管進(jìn)入第二入口前，第二入口直徑小于鋼管外徑；鋼管進(jìn)入第二入口后，多個噴管的噴水方向同時改向。

進(jìn)一步，所述擺臂形成第二入口端鉸接有滾輪。

進(jìn)一步，所述噴管與水環(huán)之間通過軟管連接。

進(jìn)一步，所述機(jī)架上設(shè)置有可限制噴管初始角度的擋塊。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明通過連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)噴管在鋼管冷卻行進(jìn)過程中的自動反向擺動，有效阻止鋼管頭、尾內(nèi)壁的進(jìn)水，提高縱向冷卻均勻性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的右視圖；

A向為鋼管前進(jìn)方向；

圖1中，實線為噴射裝置及鋼管的初始位置，虛線為鋼管冷卻過程中的噴射裝置及鋼管的位置。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1、2所示，本實施例的防管內(nèi)壁進(jìn)水的鋼管冷卻裝置，鋼管冷卻裝置由水環(huán)5和若干套噴射裝置0組成，如圖2所示，其中噴射裝置0以待冷卻的鋼管1中心線周向均勻布置。每套噴射裝置0均能根據(jù)鋼管1在運(yùn)動方向上的相應(yīng)位置自動擺動噴嘴的噴射方向，以保證鋼管冷卻時的頭部進(jìn)水和尾部進(jìn)水問題。

如圖1所示，噴射裝置0包括機(jī)架10、噴管2、連桿6、擺桿7和復(fù)位彈簧，擺臂的一端和噴管的中部區(qū)域分別鉸接在機(jī)架上，連桿與二者固定連接，組成四連桿機(jī)構(gòu)，復(fù)位彈簧連接在機(jī)架和噴管之間，多個噴管一端與水環(huán)的水腔連通，另一端向鋼管中心靠攏聚集形成鋼管第一入口11，多個擺臂的另一端向鋼管中心靠攏聚集形成鋼管第二入口12，鋼管進(jìn)入第二入口前，在常態(tài)下，鋼管第一入口直徑大于鋼管外徑，第二入口直徑小于鋼管外徑，鋼管進(jìn)入第二入口后，第二入口直徑擴(kuò)大，其直徑與鋼管外徑相同，此時，在四連桿作用下，多個噴管的噴水方向發(fā)生改向：

具體的，如圖1所示，鋼管沿A向行進(jìn)，當(dāng)鋼管1進(jìn)入鋼管第一入口，但未進(jìn)入鋼管第二入口時，噴嘴2沿鋼管行進(jìn)方形順向噴射，可防止鋼管1頭部進(jìn)水；當(dāng)鋼管1的頭部碰到擺桿7的末端滾輪8進(jìn)入鋼管第二入口時，鋼管1推動擺桿7向左擺動，在連桿6拉動下，噴管2繞鉸點向右擺動，從而實現(xiàn)噴射方向的變化，由與鋼管1的前進(jìn)方向同向變化為逆向，避免鋼管1尾部的進(jìn)水問題。復(fù)位彈簧3安裝在噴管2和機(jī)架之間，保證鋼管1通過后擺桿7的復(fù)位。

本實施例中，為實現(xiàn)周向均勻布置的噴管2的初始角度一致性，設(shè)置了擋塊9。

本實施例中，為避免噴射裝置0中的擺桿7對鋼管表面的劃傷，在擺桿7的末端裝有滾輪8，滾輪8的上沿距離鋼管中心的距離要大于鋼管外壁半徑，防止卡鋼。滾輪8因與熱鋼管接觸，應(yīng)選用耐高溫材質(zhì)。

本實施例中，噴管2通過軟管4與水環(huán)5連接，可保證冷卻水的供應(yīng)和噴射裝置的靈活擺動。

采用上述機(jī)構(gòu)的噴射裝置，使得在鋼管頭部進(jìn)入時，噴射裝置的噴射方向與鋼管前進(jìn)方向一致，而鋼管尾部進(jìn)入時，噴射裝置的噴射方向與鋼管的前進(jìn)方向相反，減少或避免了鋼管頭尾內(nèi)壁的進(jìn)水造成縱向的冷卻不均勻現(xiàn)象。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。