一种高效冷却电磁搅拌器的制作方法

1.本实用新型涉及电磁搅拌器技术领域，具体来说，涉及一种高效冷却电磁搅拌器。


背景技术：

2.电磁搅拌器的工作原理，即在外部变频电源的作用下绕制在铁芯上的电磁线圈产生螺旋磁场。以铸坯内钢液为受力研究对象，因作为导体的钢液对螺旋磁场的磁感线进行切割从而成为载流导体，所以运动的螺旋磁场在铸坯钢液体积元中产生涡流；磁场对涡流产生洛伦兹力，即电磁力，电磁力作用在钢液体积元上，推动钢液的流动，从而实现对铸坯芯部钢液的搅拌，进而控制铸坯在凝固过程中细化铸坯晶粒、提高等轴晶率、改善中心偏析、改善中心疏松等冶金缺陷，最终达到改善铸坯质量的目的。
3.由于电磁搅拌器所处的工况环境非常恶劣，铸坯穿过电磁搅拌器时处于红热高温状态，会给电磁搅拌器带来大量的辐射热，而且电磁线圈在通电运行状态下会生产大量的焦耳热，电磁线圈是电磁搅拌器的核心部件，若散热不充分不及时则会对电磁线圈造成不可逆的损坏，因此散热问题是电磁搅拌器的关键技术环节，目前市场上的电磁搅拌器的普遍存在水路简单而且有死水现象，即某些水路直进直出冷却不充分，而且流水不畅存在局部死角，这往往是冷却薄弱关节也是最容易因高温烧坏的部位。


技术实现要素：

4.针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种高效冷却电磁搅拌器，通过将进水组件设计制作成环形均布结构，并在进水组件上设置若干均匀密布的出水孔，确保冷却水能够更加均匀且毫无死角地对电磁线圈进行高效冷却散热，解决现有技术中的电磁搅拌器的冷却水路设计简单导致对电磁搅拌器冷却不完全的问题，实现提高电磁搅拌器的冷却效率的技术效果。
5.为实现上述技术目的，本实用新型提供一种高效冷却电磁搅拌器，包括顶板组件、铁芯组件、进水组件、底板组件、内筒以及外筒，所述内筒套设于所述外筒内，所述内筒和所述外筒的上端分别与所述顶板组件连接，所述内筒和所述外筒的下端分别与所述底板组件连接，所述内筒、所述外筒、所述底板组件以及所述顶板组件共同形成电磁搅拌器密封腔体, 所述密封腔体内设置所述铁芯组件和所述进水组件，所述进水组件位于所述底板组件的上部，所述进水组件与所述铁芯组件组合形成冷却水路，所述铁芯组件通过所述外筒内壁上的安装环固定在所述外筒上；
6.所述进水组件由内隔水环、外隔水环、分水环、若干分水管、若干回水管组成，所述内隔水环和所述外隔水环均位于所述底板组件的上部，且所述内隔水环套设于所述外隔水环内侧，所述外隔水环与所述外筒之间设有空间，所述内隔水环和所述外隔水环的上部设有所述分水环，所述分水环的上部设有所述分水管和所述回水管。
7.进一步地，所述分水环上设有与所述分水管相匹配的内部接管口和与所述回水管相匹配的外部接管口，各所述内部接管口均匀设置于所述内隔水环和所述外隔水环之间，
所述内部接管口间设有均匀分布的环分水孔，所述外部接管口均匀设置于所述外隔水环与所述外筒之间。
8.进一步地，每个所述内部接管口与所述分水管的下端连接，所述分水管的上端密封，每个所述分水管的截面为梯形，所述梯形的两腰对应的侧面上设有若干均匀分布的管分水孔。
9.进一步地，所述外部接管口与所述回水管的下端连接，所述回水管的上端设置有回水口。
10.进一步地，所述底板组件包括进水口和出水口，所述进水口位于所述内隔水环和所述外隔水环之间，所述出水口位于所述外隔水环与所述外筒之间。
11.进一步地，所述铁芯组件由电磁线圈、铁芯压圈、铁芯冲片、铁芯螺柱以及槽楔板组成，所述铁芯冲片为环形柱体，所述铁芯冲片的内侧面设有均匀分布的六个凸出的铁芯，所述铁芯冲片的顶部和底部均通过所述铁芯螺柱与所述铁芯压圈固定连接，各所述电磁线圈分别缠绕在各对应的所述铁芯上，所述槽楔板位于各所述铁芯冲片的内侧。
12.进一步地，所述铁芯组件与所述进水组件组合时，所述回水管位于所述铁芯冲片外侧，各所述分水管均位于两个相邻的所述电磁线圈之间。
13.本实用新型的有益效果：通过将进水组件设计制作成环形均布结构，并在进水组件上设置若干均匀密布的出水孔，确保冷却水能够更加均匀且毫无死角地对电磁线圈进行高效冷却散热，解决现有技术中的电磁搅拌器的冷却水路设计简单导致对电磁搅拌器冷却不完全的问题，实现提高电磁搅拌器的冷却效率的技术效果。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是根据本实用新型实施例所述的高效冷却电磁搅拌器的斜面剖视图；
16.图2是根据本实用新型实施例所述的高效冷却电磁搅拌器中的铁芯组件的结构示意图；
17.图3是根据本实用新型实施例所述的高效冷却电磁搅拌器中的进水组件的结构示意图；
18.图4是根据本实用新型实施例所述的高效冷却电磁搅拌器中的进水组件的仰视图；
19.图5是根据本实用新型实施例所述的高效冷却电磁搅拌器的结构示意图；
20.图中：1-顶板组件；2-分水管；3-电磁线圈；4-铁芯压圈；5-铁芯冲片；6-铁芯螺柱；7-槽楔板；8-铁芯组件；9-安装环；10-分水环；11-外筒；12-底板组件；13-外隔水环；14-进水口；15-内隔水环；16-内筒；17-进水组件；18-出水口；19-回水管；20-引出电缆；21-端子板组件；22-接线端子组件；23-管分水孔；24-回水口；25-环分水孔。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1~图5所示，本实用新型实施例提供的一种高效冷却电磁搅拌器，包括顶板组件1、铁芯组件8、进水组件17、底板组件12、内筒16以及外筒11，其特征在于，所述内筒16套设于所述外筒11内，所述内筒16和所述外筒11的上端分别与所述顶板组件1连接，所述内筒16和所述外筒11的下端分别与所述底板组件12连接，所述内筒16、所述外筒11、所述底板组件12以及所述顶板组件1共同形成电磁搅拌器密封腔体, 所述密封腔体内设置所述铁芯组件8和所述进水组件17，所述进水组件17位于所述底板组件12的上部，所述进水组件17与所述铁芯组件8组合形成冷却水路，所述铁芯组件8通过所述外筒11内壁上的安装环9固定在所述外筒11上；所述进水组件17由内隔水环15、外隔水环13、分水环10、若干分水管2、若干回水管19组成，所述内隔水环15和所述外隔水环13均位于所述底板组件12的上部，且所述内隔水环15套设于所述外隔水环13内侧，所述外隔水环13与所述外筒11之间设有空间，所述内隔水环15和所述外隔水环13的上部设有所述分水环10，所述分水环10的上部设有所述分水管2和所述回水管19。
23.具体而言，所述分水环10上设有与所述分水管2相匹配的内部接管口和与所述回水管19相匹配的外部接管口，各所述内部接管口均匀设置于所述内隔水环15和所述外隔水环13之间，所述内部接管口间设有均匀分布的环分水孔25，所述外部接管口均匀设置于所述外隔水环13与所述外筒11之间。
24.具体而言，每个所述内部接管口与所述分水管2的下端连接，所述分水管2的上端密封，每个所述分水管2的截面为梯形，所述梯形的两腰对应的侧面上设有若干均匀分布的管分水孔23。
25.具体而言，所述外部接管口与所述回水管19的下端连接，所述回水管19的上端设置有回水口24。
26.具体而言，所述底板组件12包括进水口14和出水口18，所述进水口14位于所述内隔水环15和所述外隔水环13之间，所述出水口18位于所述外隔水环13与所述外筒11之间。
27.具体而言，所述铁芯组件8由电磁线圈3、铁芯压圈4、铁芯冲片5、铁芯螺柱6以及槽楔板7组成，所述铁芯冲片5为环形柱体，所述铁芯冲片5的内侧面设有均匀分布的六个凸出的铁芯，所述铁芯冲片5的顶部和底部均通过所述铁芯螺柱6与所述铁芯压圈4固定连接，各所述电磁线圈3分别缠绕在各对应的所述铁芯上，所述槽楔板7位于各所述铁芯冲片5的内侧。
28.具体而言，所述铁芯组件8与所述进水组件17组合时，所述回水管19位于所述铁芯冲片5外侧，各所述分水管2均位于两个相邻的所述电磁线圈3之间。为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
29.本实用新型提供的一种高效冷却电磁搅拌器在实际使用过程中的工作过程如下：
30.铁芯组件8主要由电磁线圈3、铁芯压圈4、铁芯冲片5、铁芯螺柱6、槽楔板7以及配
套螺栓紧固件等组成，电磁线圈3共由六个线包组成，线包之间采用串联或并联连接，线包绕制在铁芯上，电磁线圈3经引出电缆20、端子板组件21、接线端子组件22以及外部的高温电缆与外部变频电源连接，绕制在铁芯上的电磁线圈3在外部变频系统的作用下产生螺旋磁场，由于穿过电磁搅拌器的待搅拌的铸坯为导体，铸坯芯部为暂未凝固的钢液，以钢液中的某个体积元为研究对象，螺旋磁场相对钢液处于运动状态，所以钢液体积元相对切割磁感线从而在钢液体积元内产生涡流，磁场对钢液体积元中的涡流产生洛伦兹力，从而推动钢液的流动，实现对铸坯芯部钢液的搅拌。
31.对铁芯组件进行冷却时，低温进水通过底板组件12的进水口14进入内隔水环15和外隔水环13之间，一部分低温进水通过分水环10上均匀密布的环分水孔25流向电磁线圈3的底部，另一部分低温进水则进入六个分水管2，从分水管2上均匀密布的管分水孔23分别流向各电磁线圈3的两侧，电磁线圈3的线包中各层线之间以及线包与铁芯之间均留有水隙，能够保持冷却的均匀性，避免出现冷却死角现象；对电磁线圈3进行冷却后，低温进水吸收热量成为高温回水，从回水管19的回水口24排出电磁搅拌器外，沿外隔水环13与外筒11之间的空间自上而下流动，从底板组件12的出水口18流出，高温回水经配套的冷却水系统的换热器降温后再进入电磁搅拌器，如此往复循环以确保电磁线圈的散热需求，因此低温冷水自下而上能够更加充分高效的对电磁线圈实现冷却，保证电磁搅拌器的高效冷却效果，延长电磁搅拌器寿命周期。
32.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过将进水组件设计制作成环形均布结构，并在进水组件上设置若干均匀密布的出水孔，确保冷却水能够更加均匀且毫无死角地对电磁线圈进行高效冷却散热，解决现有技术中的电磁搅拌器的冷却水路设计简单导致对电磁搅拌器冷却不完全的问题，实现提高电磁搅拌器的冷却效率的技术效果。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高效冷却电磁搅拌器，其特征在于，包括顶板组件（1）、铁芯组件（8）、进水组件（17）、底板组件（12）、内筒（16）以及外筒（11），所述内筒（16）套设于所述外筒（11）内，所述内筒（16）和所述外筒（11）的上端分别与所述顶板组件（1）连接，所述内筒（16）和所述外筒（11）的下端分别与所述底板组件（12）连接，所述内筒（16）、所述外筒（11）、所述底板组件（12）以及所述顶板组件(1)共同形成电磁搅拌器密封腔体, 所述密封腔体内设置所述铁芯组件（8）和所述进水组件（17），所述进水组件（17）位于所述底板组件（12）的上部，所述进水组件（17）与所述铁芯组件（8）组合形成冷却水路，所述铁芯组件（8）通过所述外筒（11）内壁上的安装环（9）固定在所述外筒（11）上；所述进水组件（17）由内隔水环（15）、外隔水环（13）、分水环（10）、若干分水管（2）、若干回水管（19）组成，所述内隔水环（15）和所述外隔水环（13）均位于所述底板组件（12）的上部，且所述内隔水环（15）套设于所述外隔水环（13）内侧，所述外隔水环（13）与所述外筒（11）之间设有空间，所述内隔水环（15）和所述外隔水环（13）的上部设有所述分水环（10），所述分水环（10）的上部设有所述分水管（2）和所述回水管（19）。2.根据权利要求1所述的高效冷却电磁搅拌器，其特征在于，所述分水环（10）上设有与所述分水管（2）相匹配的内部接管口和与所述回水管（19）相匹配的外部接管口，各所述内部接管口均匀设置于所述内隔水环（15）和所述外隔水环（13）之间，所述内部接管口间设有均匀分布的环分水孔（25），所述外部接管口均匀设置于所述外隔水环（13）与所述外筒（11）之间。3.根据权利要求2所述的高效冷却电磁搅拌器，其特征在于，每个所述内部接管口与所述分水管（2）的下端连接，所述分水管（2）的上端密封，每个所述分水管（2）的截面为梯形，所述梯形的两腰对应的侧面上设有若干均匀分布的管分水孔（23）。4.根据权利要求2所述的高效冷却电磁搅拌器，其特征在于，所述外部接管口与所述回水管(19)的下端连接，所述回水管(19)的上端设置有回水口（24）。5.根据权利要求1所述的高效冷却电磁搅拌器，其特征在于，所述底板组件（12）包括进水口（14）和出水口（18），所述进水口（14）位于所述内隔水环（15）和所述外隔水环（13）之间，所述出水口（18）位于所述外隔水环（13）与所述外筒（11）之间。6.根据权利要求1所述的高效冷却电磁搅拌器，其特征在于，所述铁芯组件（8）由电磁线圈（3）、铁芯压圈（4）、铁芯冲片（5）、铁芯螺柱（6）以及槽楔板（7）组成，所述铁芯冲片（5）为环形柱体，所述铁芯冲片（5）的内侧面设有均匀分布的六个凸出的铁芯，所述铁芯冲片（5）的顶部和底部均通过所述铁芯螺柱（6）与所述铁芯压圈（4）固定连接，各所述电磁线圈（3）分别缠绕在各对应的所述铁芯上，所述槽楔板（7）位于各所述铁芯冲片（5）的内侧。7.根据权利要求6所述的高效冷却电磁搅拌器，其特征在于，所述铁芯组件（8）与所述进水组件（17）组合时，所述回水管（19）位于所述铁芯冲片（5）外侧，各所述分水管（2）均位于两个相邻的所述电磁线圈（3）之间。

技术总结
本实用新型公开了一种高效冷却电磁搅拌器，包括顶板组件、铁芯组件、进水组件、底板组件、内筒以及外筒，内筒套设于外筒内，内筒和外筒的上端分别与顶板组件连接，内筒和外筒的下端分别与底板组件连接，内筒、外筒、底板组件以及顶板组件共同形成电磁搅拌器密封腔体,密封腔体内设置铁芯组件和进水组件，且铁芯组件通过外筒内壁上的安装环固定在外筒上，进水组件位于底板组件的上面，铁芯组件与进水组件之间形成冷却水路。本实用新型通过将进水组件设计制作成环形均布结构，并在进水组件上设置若干均匀密布的出水孔，确保冷却水均匀且毫无死角地冷却电磁线圈，解决电磁搅拌器冷却不完全的问题，提高电磁搅拌器的冷却效率。提高电磁搅拌器的冷却效率。提高电磁搅拌器的冷却效率。


技术研发人员：谭亮 任继权 张凯 尹腾飞 丁岩 谭翼清 徐卫林 刘从亮 舒庆
受保护的技术使用者：湖南科美达电气股份有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/8/13