一种结晶装置的制作方法

1.本实用新型涉及结晶设备领域，具体而言，涉及一种结晶装置。


背景技术：

2.传统铸造空心铝铸棒的结晶器是由外圆成形用的结晶器和内孔成形用的芯子共同组成，芯子安装在固定于结晶器上的芯子架上。铸造作业时，通过胶管向芯子内部供水，水从芯子底部喷向铸棒内圆同时外圆由结晶器喷水冷却，从而达到铸棒内外冷却结晶效果。但这种设计缺陷在于：胶管水路连接繁杂、胶管漏水接触铝液存在安全隐患、胶管在高温作业环境下寿命短、芯子与结晶器组合需要芯子架等连接部件较多且不易加工。


技术实现要素：

3.基于此，为了解决传统空心铝铸棒结晶器结构复杂、胶管易老化且设备维护复杂的问题，本实用新型提供了一种结晶装置，其具体技术方案如下：
4.一种结晶装置，包括结晶器、芯子和若干入水管；所述结晶器为环形结构，所述芯子与所述结晶器同心设置，所述结晶器通过所述入水管与所述芯子相连通；所述结晶器包括第一入水口、第一蓄水腔和第一出水口；所述第一蓄水腔设于所述结晶器中；所述第一入水口设于所述结晶器上并与所述第一蓄水腔相连通；所述第一出水口设于所述结晶器底部并分别连通所述第一蓄水腔和外界；所述芯子包括第二入水口、第二蓄水腔和第二出水口；所述第二蓄水腔设于所述芯子内；所述第二入水口设于所述芯子上并与所述第二蓄水腔相连通；所述第二出水口设于所述芯子底部并分别连通所述第二蓄水腔和外界；所述入水管的一端与所述第一蓄水腔相连通，所述入水管的另一端通过所述第二入水口与所述第二蓄水腔相连通，各所述入水管间留有供铸液流通的流道。
5.铸造作业时，铸液经各所述入水管间的流道流入所述结晶装置内；冷却液经所述第一入水口流入，所述第一入水口与所述第一蓄水腔相连通，从而使冷却液流入所述第一蓄水腔中；所述第一出水口设于所述结晶器底部并分别连通所述第一蓄水腔和外界，使得一部分冷却液通过所述第一出水口排出对铸液形成的空心铸棒外周进行外冷；
6.所述入水管的一端与所述第一蓄水腔相连通，所述入水管的另一端通过所述第二入水口与所述第二蓄水腔相连通，另一部分冷却液通过所述入水管、所述第二入水口流入所述第二蓄水腔内；所述第二出水口设于所述芯子底部并分别连通所述第二蓄水腔和外界，所述蓄水腔内的冷却液通过所述第二出水口排出对铸液形成的空心铸棒内周进行冷却；
7.空心铸棒在所述第一出水口和所述第二出水口接近同步排出的冷却液的作用下进行内外冷却从而塑型；
8.所述第一入水口、所述第一蓄水腔和所述第一出水口与所述结晶器可以一体成型，所述第二入水口、所述第二蓄水腔和所述第二出水口与所述芯子可以一体成型，整体结构简单，避免了复杂的胶管水路连接；整个结晶装置均未使用胶管，避免了胶管在高温作业
环境下寿命短以及胶管漏水接触铝液的安全隐患，从而达到延长了各零部件、装置使用寿命的目的，且所述结晶装置的各零部件加工简单、组装方便、使用、维护、更换便捷，有利于提高使用效率。
9.进一步地，所述结晶装置还包括第一转接件和第二转接件；所述第一转接件连接于所述芯子上端，所述第二转接件连接于所述芯子下端；所述第一转接件包括第一外环和内板；所述第二转接件包括第二外环和内环；所述第一外环以及所述第二外环均与所述结晶器的内壁抵接；所述第一外环与所述内板处于同一平面且所述第一外环与所述内板之间连接有若干第一骨架，若干第一骨架之间形成有第一通孔；所述第二外环与所述内环处于同一平面且所述第二外环与所述内环之间连接有若干第二骨架，若干第二骨架之间形成有第二通孔；所述第一骨架以及所述第二骨架均与所述入水管相适配；所述第一通孔与所述第二通孔相适配并连通；所述入水管设于所述第一骨架和所述第二骨架嵌合形成的容腔内；所述芯子的下端穿过所述内环。
10.进一步地，所述结晶器内壁上设有第一石墨环；所述芯子外壁上设有第二石墨环。
11.进一步地，所述第一出水口包括斜向通槽；所述斜向通槽向所述结晶器的中心倾斜；所述斜向通槽下端连接有导流板。
12.进一步地，所述第二出水口包括第一出水导管和第二出水导管；所述第一出水导管的一端与所述第二蓄水腔相连通，所述第一出水导管的另一端与所述第二出水导管的上端相连通；所述第二出水导管的下端与外界相连通。
13.进一步地，所述芯子下端外径从上往下逐渐减小。
14.进一步地，所述第一入水口、所述第一出水口、所述入水管、所述第二入水口和所述第二出水口均环绕所述芯子的中轴线均匀分布。
15.进一步地，所述第一入水口数量大于所述入水管数量；所述第二入水口和所述入水管数量一致。
16.进一步地，所述第一通孔是扇形通孔；所述第二通孔是与所述扇形通孔相适配的扇形通槽。
17.进一步地，所述结晶器外壁连接有支撑架；所述支撑架上设有安装孔；所述结晶装置通过所述支撑架的所述安装孔与铸造装置相连接。
附图说明
18.从以下结合附图的描述可以进一步理解本实用新型。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
19.图1是本实用新型实施例之一中一种结晶装置的爆炸结构示意图之一；
20.图2是本实用新型实施例之一中一种结晶装置的剖视结构示意图之一；
21.图3是本实用新型实施例之一中一种结晶装置的组合结构示意图；
22.图4是图3中的a处的结构放大示意图；
23.图5是本实用新型实施例之一中一种结晶装置的剖视结构示意图之二；
24.图6是本实用新型实施例之一中一种结晶装置的爆炸结构示意图之二。
25.附图标记说明：1、结晶器；2、芯子；3、入水管；4、第一入水口；5、第一蓄水腔；6、第
一出水口；7、第二入水口；8、第二蓄水腔；9、第二出水口；10、导流板；11、第一出水导管；12、第二出水导管；13、第一转接件；14、第二转接件；15、第一骨架；16、第一通孔；17、第二骨架；18、第二通孔；19、安装孔；20、内环；21、第一石墨环；22、第二石墨环；23、支撑架。
具体实施方式
26.为了使得本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
30.如图1—图6所述，本实用新型一实施例中的一种结晶装置，包括结晶器1、芯子2和若干入水管3；所述结晶器1为环形结构，所述芯子2与所述结晶器1同心设置，所述结晶器1通过所述入水管3与所述芯子2相连通；所述结晶器1包括第一入水口4、第一蓄水腔5和第一出水口6；所述第一蓄水腔5设于所述结晶器1中；所述第一入水口4设于所述结晶器1上并与所述第一蓄水腔5相连通；所述第一出水口6设于所述结晶器1底部并分别连通所述第一蓄水腔5和外界；所述芯子2包括第二入水口7、第二蓄水腔8和第二出水口9；所述第二蓄水腔8设于所述芯子2内；所述第二入水口7设于所述芯子2上并与所述第二蓄水腔8相连通；所述第二出水口9设于所述芯子2底部并分别连通所述第二蓄水腔8和外界；所述入水管3的一端与所述第一蓄水腔5相连通，所述入水管3的另一端通过所述第二入水口7与所述第二蓄水腔8相连通，各所述入水管3间留有供铸液流通的流道。
31.铸造作业时，铸液经各所述入水管3间的流道流入所述结晶装置内；冷却液经所述第一入水口4流入，所述第一入水口4与所述第一蓄水腔5相连通，从而使冷却液流入所述第一蓄水腔5中；所述第一出水口6设于所述结晶器1底部并分别连通所述第一蓄水腔5和外界，使得一部分冷却液通过所述第一出水口6排出对铸液形成的空心铸棒外周进行外冷；
32.所述入水管3的一端与所述第一蓄水腔5相连通，所述入水管3的另一端通过所述第二入水口7与所述第二蓄水腔8相连通，另一部分冷却液通过所述入水管3、所述第二入水口7流入所述第二蓄水腔8内；所述第二出水口9设于所述芯子2底部并分别连通所述第二蓄水腔8和外界，所述蓄水腔内的冷却液通过所述第二出水口9排出对铸液形成的空心铸棒内周进行冷却；
33.空心铸棒在所述第一出水口6和所述第二出水口9接近同步排出的冷却液的作用下进行内外冷却塑型；
34.所述第一入水口4、所述第一蓄水腔5和所述第一出水口6与所述结晶器1可以一体成型，所述第二入水口7、所述第二蓄水腔8和所述第二出水口9与所述芯子2可以一体成型，整体结构简单，避免了复杂的胶管水路连接；整个结晶装置均未使用胶管，避免了胶管在高温作业环境下寿命短以及胶管漏水接触铝液的安全隐患，从而达到延长了各零部件、装置使用寿命的目的；所述结晶装置结构简单、维护方便，无需过多的连接部件便可完成组装且连接部件常规、简单并易加工；所述连接部件可以是螺帽；所述螺帽的一端与所述第一蓄水腔5固定连接，所述螺帽的另一端与所述第一入水管3螺纹连接，所述结晶器1通过所述螺帽与所述第一入水管3连通在一起，连接方式简单且易拆装，有利于提高使用效率。
35.在其中一个实施例中，所述结晶装置还包括第一转接件13和第二转接件14；所述第一转接件13连接于所述芯子2上端，所述第二转接件14连接于所述芯子2下端；所述第一转接件13包括第一外环和内板；所述第二转接件14包括第二外环和内环20；所述第一外环以及所述第二外环均与所述结晶器1的内壁抵接；所述第一外环与所述内板处于同一平面且所述第一外环与所述内板之间连接有若干第一骨架15，若干第一骨架15之间形成有第一通孔16；所述第二外环与所述内环20处于同一平面且所述第二外环与所述内环20之间连接有若干第二骨架17，若干第二骨架17之间形成有第二通孔18；所述第一骨架15以及所述第二骨架17均与所述入水管3相适配；所述第一通孔16与所述第二通孔18相适配并连通；所述入水管3设于所述第一骨架15和所述第二骨架17嵌合形成的容腔内；所述芯子2的下端穿过所述内环20。
36.所述第一通孔16与所述第二通孔18相适配并连通，可确保铸液顺畅通过，减少阻挡；所述第一骨架15是凸块，所述第二骨架17是凹槽，所述入水管3设于所述凸块和所述凹槽形成的容腔内，可减少铸液对所述入水管3的冲击和摩擦，提高所述入水管3的使用寿命，降低更换频率；所述芯子2的下端穿过所述内环20，使冷却液顺利穿过所述内环20流出。
37.在其中一个实施例中，所述结晶器1内壁上设有第一石墨环21；所述芯子2外壁上设有第二石墨环22。所述石墨环具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损的特性，各出水口外壁较薄，通过设置所述石墨环可提高壁体的耐磨、耐高温性能，减小摩擦、利于铸液流出同时稳固壁身，同时石墨环具有润滑的作用，能够保证铸液顺利流下而不会粘附在所述结晶装置上。
38.在其中一个实施例中，所述第一出水口6包括斜向通槽；所述斜向通槽向所述结晶器1的中心倾斜；所述斜向通槽下端连接有导流板10。冷却液经所述斜向通槽流出后沿着所述导流板10向下流出，避免飞溅情况发生，降低安全隐患。
39.在其中一个实施例中，所述第二出水口9包括第一出水导管11和第二出水导管12；所述第一出水导管11的一端与所述第二蓄水腔8相连通，所述第一出水导管11的另一端与所述第二出水导管12的上端相连通；所述第二出水导管12的下端与外界相连通。所述第一出水导管11水平设置，所述第二出水导管12竖直设置，冷却液通过所述第一出水导管11和所述第二出水导管12后排出。
40.在其中一个实施例中，所述芯子2下端外径从上往下逐渐减小。冷却液经所述第二出水导管12排出后沿着所述芯子2下端向所述芯子2轴心方向流出，避免漏水、飞溅情况发生。
41.在其中一个实施例中，所述第一入水口4、所述第一出水口6、所述入水管3、所述第二入水口7和所述第二出水口9均环绕所述芯子2的中轴线均匀分布，可确保各入水口流入
的冷却液水压、流速一致，同时也确保了各出水口流出的冷却液水压、流速一致，使得空心铸棒冷却时张力一致，内部结构稳定。
42.在其中一个实施例中，所述第一入水口4数量大于所述入水管3数量；所述第二入水口7和所述入水管3数量一致。冷却液通过第一入水口4流入所述第一蓄水腔5，因入水速度大于出水速度，可使所述第一蓄水腔5内储存一部分的冷却液，防止因排水过快而造成的冷却液断层。
43.在其中一个实施例中，所述第一通孔16是扇形通孔；所述第二通孔18是与所述扇形通孔相适配的扇形通槽。
44.在其中一个实施例中，所述结晶器1外壁连接有支撑架23；所述支撑架23上设有安装孔19；所述结晶装置通过所述支撑架23的所述安装孔19与铸造装置相连接。所述安装孔19均匀设置在所述支撑架23的四周，所述结晶装置通过所述安装孔19与铸造装置相连接。所述支撑架23及所述安装孔19可根据所述铸造装置规格、构造而改变，灵活多变，可适用于绝大多数铸造装置，所述铸造装置为本领域的常用铸铝手段，在此不再赘述。
45.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
46.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。