用于连续金属铸造冷却的全锥式空气辅助喷嘴制造技术

技术编号:5415852 阅读:159 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种全锥式液体喷嘴。该喷嘴包括喷嘴主体,该喷嘴主体具有在下游端处的排放孔和在上游端处、用于连接到液体供应的入口。液体流动通道延伸贯穿该喷嘴主体,在该入口与该排放孔之间连通。叶片设置于排放孔上游的液体流动通道中。该叶片在其中具有多个V形通道。各个V形通道相对于叶片的纵向轴线以一定角度在叶片的上游面与下游面之间向内延伸。由液体流动通道所限定的涡旋与混合腔布置在该叶片与该排放孔之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及力口压空气辅助喷嘴组件,且更具体地讲,涉及适 用于在连续金属铸造系统中喷射冷却液体的空气辅助喷嘴组件。
技术介绍
已知加压空气辅助喷嘴组件用于在连续金属铸造系统中喷射冷 却液体,诸如在转让给本专利技术的相同受让人的美国专利No. 6,726,127 中所公开的那样。这种喷射系统通常使液体预雾化且将液体《敖粒导向 为扁平喷射图案。多个这样的喷嘴沿着连续铸坯的移动路径对准。在坯料(其截面基本上为方形)的连续铸造中,可能需要导向圓形 喷射图案,以用于更完全且更有效的覆盖。然而,迄今为止还难以可 靠地产生具有均匀液体微粒分布的全锥式预雾化液体喷射排放。这种 喷嘴通常需要旋流产生叶片,旋流产生叶片的尺寸相对较小、制造困 难且昂贵,并且可能会出现堵塞。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空气辅助喷嘴组件,其适于更可靠地 导向全锥式液体喷射图案,以用于连续金属铸造冷却系统。另 一 目的在于提供一种具有上述特征的空气辅助喷嘴组件,其有案,以高效地且完全地冷却坯津+铸件。再一目的在于提供一种上文所述类型的空气辅助喷嘴组件,其包 括适于促进液体微粒分布和混合的旋流导向叶片,且其包括较不易于 堵塞的较大尺寸的通道。另 一 目的在于提供一种可以精确地且经济地制造的空气辅助喷 嘴组件。通过阅读下文的详细说明并参看附图,本专利技术的其它目的和优点将变得显而易见;在附图中 附图说明图l是根据本专利技术的示意性喷嘴组件的纵断面;图2是所示意的喷嘴组件的喷嘴的放大纵剖面;图3是图2所示的喷嘴的上游端视图4是图2所示的喷嘴的旋流产生叶片的下游端的平面^f见图5和图6分别是示意性旋流产生叶片的、在图4中的线5-5和 6-6的平面中所取得的侧视图7是在图4中的线7-7的平面中所取得的示意性涡轮产生叶片 的纵断面;图8是所示意的旋流产生叶片的上游端的平面视图;以及 图9和图IO是与叶片中带角度的V形液体通路的其中一个通路 基本上成垂直关系所取得的示意性旋流产生叶片的透视图。在附图中已经示出本专利技术的某些示意性实施例,且在下文中将详 细地进行描述,但本专利技术可具有各种修改和替代构造。但应了解,并 不意图将本专利技术限制于所公开的特定形式,相反,本专利技术将涵盖属于 本专利技术的精神和范畴内的所有修改、替代构造和等效体。具体实施例方式现特別地参看附图中的图1,其示出了根据本专利技术的示意性空气 辅助液体喷嘴组件IO。应理解的是,多个这样的喷嘴组件可用于连续金属铸造装置的冷却系统中,诸如在前述美国专利No. 6,726,127中所 示的那样,该专利的公开通过引入而结合在本文中。所示意的喷嘴组件IO基本上包括初步液体雾化头或段20;细 长管状筒体21,该细长管状筒体21在其上游端连接到雾化头20;喷 嘴22,其连接到筒体21的下游端上。雾化头20包括中空主体24、 加压空气入口 26和液体冷却剂入口 30,该中空主体24具有沿着其轴 向延伸的细长膨胀腔25,加压空气入口 26由与主体24上游端中的轴 向孔口 29处于螺故接合的孔配件28来限定,液体冷却剂入口 30横 向地与该膨胀腔连通,该膨胀腔由与延伸贯穿主体24侧壁的径向孔 口 32处于螺紋接合的孔配件31来限定。空气入口孔配件28连接到 加压空气供应管线34,且液体入口孔配件31联接到液体冷却剂(优选 水)供应管线35。雾化头20还包括冲击柱38,沖击柱38诸如通过压 配而固定到与液体入口 30成直接相对关系的径向孔口 39内。沖击柱 38延伸到腔25中,且外端40大约在主体24的纵向轴线上形成有中 心凹部41。分别通过液体入口和空气入口 26, 30而引入的加压空气和 液体空气流,在冲击销杆30的辅助下会聚于雾化头,使液体预雾化 以导向穿过筒体21且从喷嘴22排放。在此情况下,筒体21利用带 螺紋的环形保持帽42可移除地固定到中空主体24上,这与前文所引 用的专利6,726,127的公开相一致。喷嘴22包括细长中空主体44,其具有在外部带有螺紋的上游端 45,以通过带螺紋的环形保持构件46连接到筒体21端部,以进行旋 转和轴向移动,带螺紋的环形保持构件46支撑于筒体21下游端上。 通过旋转保持件46使该保持构件46与喷嘴端部45螺紋接合,这使 得喷嘴22的上游端与筒体21的下游端处于固定接合。喷嘴主体44具有与筒体21连通的轴向液体通道48和喷嘴主体 下游端处的圆形排;改孔50。在此情况下,排;改孔50构造成圆柱形的, 其具有向内会聚的截头圆锥入口段51和出口端处的相对较小的向外 扩口的截头圓锥体段52。为了使经过喷嘴主体44的液体形成旋流运动,并且为了进一步 打散液体微粒,以得到排放孔50排出的全锥式液体喷射图案上的分 布,在通道48中、在喷嘴主体的上游端与排放孔50中间设有叶片55。 在此情况下,叶片55是单独的构件,或者是压配到液体通道48内的 嵌件。如在下文中显而易见的,叶片55可由具有圆柱形上游段56和 向内逐渐收缩的截头圆锥体段58的坯块形成,该圆柱形上游段56限 定了较大直径的上游端面57,该向内逐渐收缩的截头圆锥体段58限 定了相对较小直径的下游端面59。为了确保叶片55在排放孔50上游 的预定纵向定位以使得通道48在叶片55与排放孔50之间限定基本 圆柱形的旋流与混合腔60,通道48形成有限定定位座61的小的沉孔, 叶片55可抵靠定位座61而定位。为防止叶片55在其可能变松动的 情况下从喷嘴主体44意外移位,喷嘴主体44形成有绕着入口通路48 的上游端、向内导向的径向桩62。根据本专利技术,喷嘴叶片具有独特的通道构造,其有助于进一步打 散预雾化液体,且有助于液体微粒在整个排放全锥式喷射图案上的基 本均匀的分布,以促进诸如在连续金属铸造操作中移动金属形状的冷 却中的均勾涂覆。为此,旋流产生叶片55形成有多个液体通道65, 液体通道65相对于叶片的纵向轴线66成一定角度发展,且由V形切 口限定。通道65延伸贯穿叶片的上游较大直径端面57和相对较小的 下游端面59两者,该通道65具有彼此成锐角的侧壁65g、 65fe。根据 一个优选实施例,具有特别好的性能的叶片可由具有圆柱体段56和 下游截头圆锥体段58的坯块生产,该圓柱体段56的直径是其轴向长 度的7倍,且该下游截头圆锥体段58的下游端面直径59是其轴向长 度的4倍。此外,在该优选实施例中,叶片可定位于喷嘴22中,使 得端面距排放孔50的距离为1,该距离l是孔长度y的7倍,且排放 孔50具有大小为其孔长度y的5.5倍的直径。各个V形通道65的顶点65i处于相对于叶片的纵向轴线成角度P 处,且在下游端面59内延伸而未达到叶片的轴向中心66。在所示意7的实施例中,叶片55具有绕该叶片周边均匀地间隔开的四个V形通 道65。各个V形通道65具有顶点65e,其形成相对于该叶片的纵向 轴线约55。的角度(3。此外,V形通道65的侧部65旦、65^_优选限定了 在大约45°与大约50°之间、且最优选为约46°角的锐角a。在此 情况下,叶片55的上游端面57具有大体矩形的外观,该大体矩形的 外观由V形切口的侧部65§、 65L和叶片55的上游圆柱体段56的四 个大体上周向间隔开的支座区段54a所限定,其可压配到喷嘴主体内, 以用于固定保持。在此情形下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全锥式液体喷嘴,包括; 喷嘴主体,其具有位于下游端处的排放孔和在上游端处、用于连接到液体供应的入口;液体流动通道延伸贯穿所述喷嘴主体、在所述入口与所述排放孔之间连通; 叶片,其设置在所述液体流动通道中、所述排放孔的上游,所述 叶片在其中具有多个V形通道,各个V形通道相对于所述叶片的纵向轴线成一定角度在所述叶片的上游面与下游面之间向内延伸;以及 旋流与混合腔,其由介于所述叶片与所述排放孔之间的所述液体流动通道来限定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:L彼得森C霍夫赫尔
申请(专利权)人:喷洒系统公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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