一种用于铜管生产的定角喷水环的制作方法

本实用新型涉及铜管加工过程中的冷却设备，具体为一种用于铜管生产的定角喷水环，属于铜管加工技术领域。

背景技术：

在空调冷凝器、射频传输电缆等领域，对于高精度铜管的需求越来越大，现目前在制作高精度铜管时，是先通过轧管机将预制料制成所需管径的铜管坯料，然后再进行下一步的制作工序。其中，在用轧管机生产铜管坯料时，由于会有大量的热量产生，因此需要对轧管机内部以及铜管表面都进行冷却处理。现目前，在对铜管表面进行冷却处理时，是采用水冷的方式来实现，例如申请号为201810861315.3的专利申请公开了“一种用于铜管轧机专用轧辊冷却的新型喷水环”，它是通过在定位环上安装喷头来解决安装精度的问题，但是，这种结构的喷水环仍然存在一定的缺陷，例如由于喷嘴安装后是沿水平方向设置的，因此水环也是沿水平方向喷射，由于水平直射的水压会使得铜管的冷却晶振面的水流较大，这就造成铜管表面光洁度较差，如果想改变水流喷射的方向，则只能通过手动强行搬动喷嘴的方式来实现，但这样又容易导致设备的损坏。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本实用新型的主要目的在于解决现目前在对轧管机制作的铜管进行水冷处理时，会导致铜管表面光洁度较差的问题，而介绍一种能够提高铜管表面光洁度的用于铜管生产的定角喷水环。

本实用新型的技术方案：一种用于铜管生产的定角喷水环，其特征在于，是由第一组件和第二组件构成，所述第一组件和第二组件均为圆环形状，所述第一组件和第二组件的内径相等，在第一组件的外侧环面上设有环形的第一水槽，在第二组件的内侧环面上设有环形的第二水槽，所述第一水槽与第二水槽相对设置，所述第一水槽的径向宽度与第二水槽的径向宽度相等；在第二组件的外侧环面上设有定角斜面，所述定角斜面沿内高外低方向倾斜设置，在所述定角斜面上均匀分布有用于安装喷头的喷水孔，所述喷水孔的中心线与定角斜面垂直，所述喷水孔与第二水槽连通。

本实用新型的喷水环是专门用于铜管生产领域的，它针对铜管的冷却处理进行设计，特别是铜管在冷却过程中遇到的晶振面水流较大的问题，这是申请人在通过技术分析、总结并结合创新的设计而得出的结构，它通过采用本领域从来没有采用过的斜向喷头技术，改变了冷却水流的方向，达到了改变晶振面水流，提升铜管表面光洁度的效果。需要特别说明的是，由于只能是铜管领域的部件，因此其他领域的部件是无法进行替代的，原因就在于它不仅需要与相关设备进行较好的匹配，而且对于零件精度的控制要求特别高，因此在本申请中特别对精度尺寸进行了设计和控制，这些尺寸控制在本申请中是有特殊的效果的，即对于改变水流方向，精确控制水流方向和水压，都起着重要作用。

优化地，在所述第一组件的内侧端面上设有第一倒角，在第一组件的外侧端面上设有第二倒角，在第二组件的内侧端面上设有第三倒角，在第二组件的外侧端面上设有第四倒角，所述第一倒角和第三倒角在第一组件与第二组件组合后形成内焊接槽，所述第二倒角和第四倒角在第一组件与第二组件组合后形成外焊接槽，所述内焊接槽的开口角度为100°-150°，所述外焊接槽的开口角度为100°-150°。这里通过设置内凹的焊接槽结构，使得焊接完成后，在喷水环的部件表面不会产生起伏不平的情况，保障了部件的高精度需求。

优化地，所述第二水槽的横截面为梯形结构，所述梯形结构的斜边所在平面与定角斜面平行。这里通过梯形结构的设计不仅能够获得较大的内部空间，而且还能够与定角斜面进行匹配，方便喷水孔的开设，有利于简化部件的生产制作工序。

优化地，所述定角斜面与竖直方向所成夹角为10°-45°。本实用新型中通过控制定角斜面的角度，达到控制水环喷出时的角度，这对最终的产品质量也有着重要的影响。

优化地，所述第一水槽和第二水槽的径向宽度为18-25mm，所述第一水槽的径向宽度与第一组件的厚度相等。这里为了获得最佳的水流效果，不仅对喷出水环的角度进行的设计，而且对于内部水流的流畅进行了控制，使得整个圆环的水流以及水压能够均衡，这样才能保障各个喷水孔的水压是相同的，而提高内部水流的流畅性，则是重要的保障之一。

优化地，在所述第二组件上设置的喷水孔数量为18-30个。这里通过设计不同数量的喷水孔，来满足不同尺寸型号的铜管冷却需求，这样就具备了更好的通用性。

优化地，在所述第二组件的外侧环面上还设有竖直端面，所述竖直端面的宽度小于定角斜面的宽度。本实用新型通过对竖直端面的设计是为了在制作组件时更容易，精度控制更好。

优化地，在所述喷水孔内设有螺纹，所述喷水孔的内径为8-15mm。本实用新型通过对喷水孔内径的设计，也可以控制水压大小，这是与前述的喷水孔数量、水槽宽度以及喷水孔的角度等共同形成的一个整体技术效果，如果只有某一个技术参数，则难以实现本申请的发明目的，而对于综合参数的设计和制定，则是需要本领域的技术人员结合现有设备进行技术创新，才可能实现的。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的喷水环在设计时采用了独特的斜面结构，并配合喷头安装定位，使得安装后水环能够呈斜向喷射，这样就减小了铜管晶振面的水流量，使得铜管表面的光洁度明显提升，达到了提高产品品质的目的；

2、简化了结构，由于采用了更加简单的装配结构，使得喷水环的安装操作进一步优化，在节省设备安装时间的同时，也提高了生产线的整体生产效率；

3、本实用新型的喷水环只需要安装喷头，而省去了喷嘴的结构，因此使得整体的部件成本降低，维护也更加方便，有利于降低企业的生产成本。

附图说明

图1为本实用新型用于铜管生产的定角喷水环的结构剖视图。

图2为本实用新型中第一组件的结构剖视图。

图3为本实用新型中第二组件的结构剖视图。

图4为本实用新型用于铜管生产的定角喷水环的主视图。

图中，1—第一组件，11—第一水槽，12—第一倒角，13—第二倒角，2—第二组件，21—第二水槽，22—定角斜面，23—喷水孔，24—第三倒角，25—第四倒角，26—竖直端面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1-图4所示，本实用新型的一种用于铜管生产的定角喷水环，是由第一组件1和第二组件2构成，所述第一组件1和第二组件2均为圆环形状，所述第一组件1和第二组件2的内径相等，在第一组件1的外侧环面上设有环形的第一水槽11，在第二组件2的内侧环面上设有环形的第二水槽21，所述第一水槽11与第二水槽21相对设置，所述第一水槽11的径向宽度与第二水槽21的径向宽度相等；在第二组件2的外侧环面上设有定角斜面22，所述定角斜面22沿内高外低方向倾斜设置，在所述定角斜面22上均匀分布有用于安装喷头的喷水孔23，所述喷水孔23的中心线与定角斜面22垂直，所述喷水孔23与第二水槽21连通。本实用新型中，当第一组件1和第二组件2组合焊接后，所述第一水槽11和第二水槽21对接组成封闭的内部水流环道，冷却水从入口进入后，通过该内部的水流环道被输送至各个喷水孔，再从各个喷水孔处安装的喷头喷射出去。

参见图1-图4，本实用新型中，在所述第一组件1的内侧端面上设有第一倒角12，在第一组件1的外侧端面上设有第二倒角13，在第二组件2的内侧端面上设有第三倒角24，在第二组件2的外侧端面上设有第四倒角25，所述第一倒角12和第三倒角24在第一组件1与第二组件2组合后形成内焊接槽3，所述第二倒角13和第四倒角25在第一组件1与第二组件2组合后形成外焊接槽4，所述内焊接槽3的开口角度可以为100°、105°、110°、120°、125°、135°、140°或150°，所述外焊接槽4的开口角度可以为100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°、135°、140°、145°或150°。所述第二水槽21的横截面为梯形结构，所述梯形结构的斜边所在平面与定角斜面22平行。所述定角斜面22与竖直方向所成夹角可以为10°、15°、18°、22°、25°、30°、40°或45°。所述第一水槽11和第二水槽21的径向宽度可以为18mm、20mm、21mm、22mm、23mm、23.5mm、24mm或25mm，所述第一水槽11的径向宽度与第一组件1的厚度相等。在所述第二组件2上设置的喷水孔23数量为18-30个，其中以20个为最佳。在所述第二组件2的外侧环面上还设有竖直端面26，所述竖直端面26的宽度小于定角斜面22的宽度。在所述喷水孔23内设有螺纹，所述喷水孔23的内径可以为8mm、9mm、10mm、12mm、13.5mm、14mm或15mm。

在制作本实用新型的定角喷水环时，是按照如下步骤制得：

1）通过模具分别制得第一组件管坯和第二组件管坯；这里的模具是根据设计需求而定制的，本领域的技术人员根据模具即可制得所需的管坯；

2）在第二组件管坯上开设喷水孔，并在每一个喷水孔内壁上开设螺纹；

3）在第一组件管坯的内侧端面和外侧端面，以及第二组件管坯的内侧端面和外侧端面上分别设置倒角；

4）在第一水槽内侧底面的两端分别开设内侧倒角，在第二水槽内侧底面的两端分别开设内侧倒角，所述的内侧倒角的半径为0.5mm；

5）将第一组件管坯和第二组件管坯进行热处理，热处理后组件的硬度范围为HB220-250，得到第一组件和第二组件；

6）将第一组件和第二组件组合对接，并在内焊接槽和外焊接槽处分别采用氩弧焊接连接固定，焊接时采用的焊接料为1Cr18Ni9Ti；得到定角喷水环成品。

在本实用新型的定角喷水环中部，还开设有进水连接孔，由于进水孔的设计属于现有技术，因此在此并未作详细描述。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型权利要求范围当中。