CN101935745B - 一种煤截齿的热处理装置及热处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种煤截齿的热处理装置,包括高频加热炉、淬火槽、循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱,循环冷却装置通过管道连接淬火槽,其特征是淬火槽的上方设有自动升降器,自动升降器包括气泵、气缸,气泵连接电器柜,电器柜连接气缸,气缸的活塞杆上安装有工件挂具,工件挂具为一个圆环,圆环通过吊杆水平吊挂在活塞杆上。本发明制成的煤截齿表面硬度呈阶梯分布,齿体头部硬度较高,在保护硬质合金不剥落的前提下,提高了自身耐磨性,而齿体柄部硬度较低,在保证了耐磨性的情况下,提高了齿体的抗冲击韧性。因此利用本发明制造的煤截齿具有韧性较好、耐磨性较高、使用寿命较长的优点。
Description
技术领域
本发明属于金属表面热处理领域。
背景技术
现有煤截齿的热处理采用高频加热淬火,不论是油浴冷却还是盐浴冷却,其冷却液是静止的,淬火工件在冷却液中运动。其热处理后的煤截齿表面硬度一致,而采掘工作面对煤截齿的要求是:齿体头部除了要固定硬质合金,不让硬质合金脱落外,同时还要有较高的硬度以抵制来自煤层、夹矸或岩石的磨损。齿体柄部在齿套(或齿座)孔内除了旋转,更要有足够的冲击韧性。这就要求煤截齿齿体头部的耐磨性要高于齿体柄部。而且在高频淬火的实施过程中,油浴或盐浴所产生的烟雾对环境的污染大,淬火时间长,淬火工效低。
发明内容
本发明提供一种煤截齿的热处理装置及热处理方法,目的是加工成的煤截齿韧性较好、耐磨性能较高、使用寿命较长。
实现本发明的技术方案是:一种煤截齿的热处理装置,包括高频加热炉、淬火槽、循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱,循环冷却装置通过管道连接淬火槽,其特征是淬火槽的上方设有自动升降器,自动升降器包括气泵、气缸,气泵连接电器柜,电器柜连接气缸,气缸的活塞杆上安装有工件挂具,工件挂具为一个圆环,圆环通过吊杆水平吊挂在活塞杆上。
煤截齿的热处理方法:包括高频感应加热、淬火、保温、冷却的工艺过程,其特征是加热淬火过程中先将煤截齿头部加热到850℃~880℃,瞬间再将煤截齿柄部加热到890℃~920℃;通过红外测温仪检测,控制每个环节的工艺温度;然后迅速把煤截齿的头部向下挂在工件挂具上,立即启动自动升降器,数显时间继电器开始计时;冷却工艺过程为淬火煤截齿的头部先进入冷却液,时间35秒。然后通过自动升降器把煤截齿的柄部也送入冷却液中,待煤截齿的头部和柄部均进入冷却液冷却26秒,自动升降器将煤截齿提起,人工放入保温箱,保温0.5小时,此时煤截齿的内部温度开始释放,煤截齿进入消除应力、提高机械性能的自回火过程。
本发明的优点是:淬火煤截齿静止,冷却液通过循环冷却装置均匀地沿淬火煤截齿轴向流过,保证淬火煤截齿径向面冷却温度与速度的均匀。通过控制淬火煤截齿进入冷却液的时间,达到淬火煤截齿出冷却液后依靠工件心部温度进行自回火的目的。本发明的淬火时间低于普通高频淬火时间,提高了淬火工效。
本发明制成的煤截齿表面硬度呈阶梯分布,齿体头部硬度较高,在保护硬质合金不剥落的前提下,提高了自身耐磨性,而齿体柄部硬度较低,在保证了耐磨性的情况下,提高了齿体的抗冲击韧性。因此利用本发明制造的煤截齿具有韧性较好、耐磨性较高、使用寿命较长的优点。
具体实施方式
附图说明:
图1是煤截齿的淬火装置的结构示意图。
图中,1.气泵,2.电器柜,3.煤截齿头部,4.煤截齿柄部, 5.挂具,6、活塞杆,7.气缸,8.循环泵,9.冷却液,10.淬火槽,11.冷却塔,12.圆环,13.吊杆。
实施例:图1所示,一种煤截齿的热处理装置,包括高频感应加热器(为独立的设备图中未示)、淬火槽10、循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱,手持式红外测温仪、保温箱,均为独立的设施(图中未示),循环冷却装置通过管道连接淬火槽10,其特征是淬火槽10的上方设有自动升降器,自动升降器包括气泵1、气缸7,气泵1连接电器柜2,电器柜2连接气缸7,气缸7的活塞杆6上安装有工件挂具5,工件挂具5为一个圆环12,圆环的内径小于煤截齿工件最粗段的直径,圆环通过两根吊杆13水平吊挂在活塞杆6上。
煤截齿(以下称工件)的热处理方法通过下述实现:
1、将需要热处理的工件头部放入高频感应加热圈14中,瞬间加热到850℃~880℃;
2、紧接着将工件柄部放入高频感应加热圈14中,瞬间加热到890℃~920℃;
3、将工件头部向下柄部向上放入自动升降器的工件挂具5上,工件头部浸入冷却液9中,启动数显时间继电器,开始淬火(工件静止,冷却液缓缓沿工件自动循环流动,均匀冷却工件),数显时间继电器计时,时间35秒;
4、时间一到,数显时间继电器发出指令,电器柜2中的电磁阀动作,气缸活塞杆6向下运动,自动升降器把工件的柄部4也送入冷却液9中,数显时间继电器自动计时,柄部的淬火时间26秒(工件静止,冷却液缓缓沿工件自动循环流动,均匀冷却工件);
5、时间一到,数显时间继电器发出指令,电磁阀动作,气缸活塞杆6向上运动,自动升降器把工件提出冷却液,人工把工件放入带有保温材料的保温箱,利用工件的余温(此时工件的温度为360℃~420℃)保温0.5小时,然后从保温箱中取出,自然冷却到室温。
Claims (1)
1.一种煤截齿的热处理装置,包括高频加热炉、淬火槽、循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱,循环冷却装置通过管道连接淬火槽,其特征是淬火槽的上方设有自动升降器,自动升降器包括气泵、气缸,气泵连接电器柜,电器柜连接气缸,气缸的活塞杆上安装有工件挂具,工件挂具为一个圆环,圆环通过吊杆水平吊挂在活塞杆上。
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