CN103643019A - 应用于芯棒热处理的淬火机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种应用于芯棒热处理的淬火机，所述应用于芯棒热处理的淬火机包括：料筐，上料臂，设置在所述料筐的侧向开口处，料架，支撑芯棒，所述料架具有入口端和出口端，所述上料臂铰接在所述料架的入口端，所述入口端位于所述上料臂的转动区域内；第一液压缸，连接所述上料臂；淬火臂，铰接在所述料架的出口端，所述出口端位于所述淬火臂的转动区域内；第二液压缸，连接所述淬火臂；水槽，设置在所述料架的出口端，所述淬火臂的转动区域经过所述水槽。本发明可以实现自动上下料的功能，所以可以最大限度的减少上料时间。

Description

应用于芯棒热处理的淬火机

技术领域

本发明涉及金属热处理领域，属于一种芯棒的淬火处理系统，具体而言，涉及用于芯棒淬火的自动淬火机床，即一种应用于芯棒热处理的淬火机。

背景技术

将钢预热到临界温度以上的适当温度，经保温后快速冷却以获得马氏体组织的操作工艺称为淬火。淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。钢的淬火是热处理工艺中最重要、也是用途最广泛的工序，如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。传统的淬火操作是，在固定的淬火槽中，利用多次吊起淬火工件放入淬火介质中实现对淬火介质的搅拌、使其温度均匀，从而达到较好的淬火效果。

传统的芯棒淬火一般采用天车上料，采用天车将芯棒吊起，放入淬火介质，然后由人工控制，多次吊起芯棒，重复放入淬火介质中，从而达到使芯棒快速降温的目的。

传统的芯棒淬火方式中，采用天车吊起芯棒上料，由于工艺布置的问题，从锻机到淬火机床、淬火槽的距离较远，在此过程中，天车每次上料需人工干预，人工调整上料位置，人工卸料，增加了每次上料时间，而完成一个完整流程的淬火则需要多次人工干预吊起芯棒，重复放入淬火介质中，这种人工干预会增加上料或吊装时间，使芯棒温度下降，往往难以到达芯棒淬火时进入淬火机前温度不能低于850摄氏度的要求，影响淬火质量。

发明内容

本发明要解决现有的淬火阶段中，采用吊车上料所带来的吊装时间长，芯棒温度达不到淬火所需温度的问题。本发明提供一种应用于芯棒热处理的淬火机，以提高淬火质量。

为此，本发明提出一种应用于芯棒热处理的淬火机，所述应用于芯棒热处理的淬火机包括：

料筐，所述料筐包括支撑芯棒的料筐承托部和位于料筐承托部间隙的侧向开口；

上料臂，设置在所述料筐的侧向开口处，所述上料臂包括：顶部的上料臂摆动部和连接在所述上料臂摆动部底部的上料臂承托部，所述上料臂承托部具有承托芯棒的支撑面；

料架，支撑芯棒，所述料架具有入口端和出口端，

所述上料臂铰接在所述料架的入口端，所述入口端位于所述上料臂的转动区域内；

第一液压缸，连接所述上料臂；

淬火臂，铰接在所述料架的出口端，所述淬火臂包括：顶部的淬火臂摆动部和连接在所述淬火臂摆动部底部的淬火臂承托部，所述淬火臂承托部具有承托芯棒的支撑面；所述出口端位于所述淬火臂的转动区域内；

第二液压缸，连接所述淬火臂；

水槽，设置在所述料架的出口端，所述淬火臂的转动区域经过所述水槽。

进一步地，所述淬火臂通过转轴安装于固定在料架上的轴承座内，所述转轴上安装有位置检测装置。

进一步地，所述位置检测装置为角度编码器。

进一步地，所述料筐承托部为链条，所述链条为圆弧形，所述链条的数目为多个，多个链条沿着芯棒放置的长度方向并排间隔设置，相邻两个链条之间形成所述侧向开口，所述上料臂位于相邻两个链条之间。

进一步地，所述料架具有导轨，所述料架通过所述导轨支撑芯棒，所述导轨为倾斜设置，所述导轨的倾斜方向为所述入口端高于所述出口端。

进一步地，所述水槽上开有便于所述淬火臂伸入的斜口。

进一步地，所述淬火臂的数目为多个，所述淬火臂承托部的形状为圆弧形，多个所述淬火臂沿着芯棒放置的长度方向并排间隔设置。

进一步地，所述上料臂的数目为多个，所述上料臂承托部的形状为圆弧形，多个所述上料臂沿着芯棒放置的长度方向并排间隔设置。

进一步地，相邻两个所述上料臂的间隔为0.5米至1.5米，相邻两个所述淬火臂的间隔为0.5米至1.5米。

进一步地，所述料架的顶部具有覆盖在所述导轨之上的盖板，所述盖板设置在所述入口端和所述出口端之间，所述第二液压缸位于所述盖板之下。

本发明通过第一液压缸驱动上料臂摆动从而将芯棒放置到料架上，通过料架将芯棒转送到淬火臂上，淬火臂通过第二液压缸的驱动带动芯棒反复伸入到水槽中，完成反复淬火。整个过程完全是机械自动完成，无需天车参与，因而也减少了人工吊装的时间，可以最大限度的减少上料时间，从而加快了淬火的进程，保证芯棒淬火时进入淬火机前温度不低于850摄氏度的要求，从而保证了淬火质量。

进而，上料过程自动完成，无需操作人员人工干预，大大降低操作工人劳动强度，避免操作人员受热料烘烤，改善其工作条件，增加了安全性。

进而，采用多组淬火臂的设计形式，可避免长芯棒在上料过程中的弯曲变形，并避免芯棒与设备刮碰而造成淬火机损坏。

进而，本发明中，将料架上的导轨设置成一定的倾角，芯棒从料架的入口端会靠重力自然滚落或移动到出口端，这个过程无需驱动机构参与，减少了设备的投资和占地，减少了能源的消耗，现对于天车的吊装，减少了上料时间。

附图说明

图1为本发明实施例的应用于芯棒热处理的淬火机的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例的应用于芯棒热处理的淬火机的侧视结构示意图；

图3为图1的A-A的剖视结构。

附图标号说明：

1、水槽  2料筐  3料架  5斜口  6上料臂  7转轴  8第一液压缸  9轴承座  10链条  11、淬火臂  12、盖板  13、转轴  14、驱动臂  15、第二液压缸  16轴承座  18来料检测装置  19来料温度检测装置  20位置检测装置  21水温控制装置31导轨  40水泥基础  50芯棒60摆动到料架上方的上料臂  110摆动到料架上方的淬火臂

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，应用于芯棒热处理的淬火机包括：

料筐2，所述料筐2包括支撑芯棒的料筐承托部和位于料筐承托部间隙的侧向开口，料筐2可以与冷床连接，冷床将芯棒直接运送到料筐2处，不需要再重新将工件吊起，这个过程省去了一道天车吊装的程序；

上料臂6，设置在所述料筐的侧向开口处，所述上料臂6包括：顶部的上料臂摆动部和连接在所述上料臂摆动部底部的上料臂承托部，所述上料臂承托部具有承托芯棒的支撑面；

料架3，支撑芯棒，料架例如由型钢焊接而成，所述料架具有入口端和出口端，料架3例如可以作为二次收集料筐，所有芯棒（包括不需淬火芯棒）锻后均使用上料臂6翻至料架3，之后均从料架3上统一使用天车吊走；

所述上料臂6通过转轴7铰接在所述料架的入口端，转轴7使用轴承座9固定于料架上，所述入口端位于所述上料臂的转动区域内，上料臂6抬起后，摆动到料架上方的上料臂60（摆动到料架上方的上料臂是上料臂6的一个工作状态）用于将料筐中的芯棒抬起输送到料架3上；

第一液压缸8，连接所述上料臂6，用于驱动上料臂6的摆动；

淬火臂11，铰接在所述料架3的出口端，所述淬火臂11包括：顶部的淬火臂摆动部和连接在所述淬火臂摆动部底部的淬火臂承托部，所述淬火臂承托部具有承托芯棒的支撑面；所述出口端位于所述淬火臂的转动区域内；

第二液压缸15，连接所述淬火臂11，驱动淬火臂11摆动；

水槽1，设置在所述料架3的出口端，如图2和图3，所述淬火臂11的转动区域经过所述水槽1，淬火臂11用于将从料架3的出口端出来的芯棒放入水槽1中反复淬火，即芯棒滚到淬火臂11上，淬火臂11摆动，带着芯棒50进入水中，到达一定时间后，淬火臂11回转，带着芯棒出水返回，之后重复动作2-3次。

淬火臂11的摆动高度高于料架，以使淬火完成后，摆动到料架3（出口端）上方的淬火臂110（摆动到料架上方的淬火臂110是淬火臂110的一个工作状态）将芯棒50翻回料架，经过淬火后的芯棒就可以被运送走了，此时，由于已经完成了淬火，即使使用天车将淬火后的芯棒运走也不会影响淬火过程，不会影响淬火质量。淬火臂11既起到带着芯棒50反复淬火的作用，还起到将淬火完成后的芯棒输送到料架的作用，二者可以无间断衔接，这样，又可以省去一次天车吊装的过程，提高了作业效率。

进一步地，如图2和图3，所述淬火臂11通过转轴13安装于固定在料架上的轴承座16内。淬火臂11固定于转轴13上，可随转轴13旋转。转轴13上同时安装有驱动臂14，驱动臂14上连接第二液压缸15，第二液压缸15另一端安装于水泥基础40上，液压缸15伸缩带动转轴13旋转。

所述转轴13上安装有位置检测装置20，用于检测淬火臂11的转动位置，主要控制淬火臂11的最高位置以及淬火过程中的最高和最低位置，从而掌握芯棒的位置和淬火进程。进一步地，所述位置检测装置20为角度编码器，这样，安装方便，占用体积小。

进一步地，如图2和图3，所述料筐承托部为链条10，所述链条为圆弧形，如图1，所述链条10的数目为多个，多个链条沿着芯棒50放置的长度方向并排间隔和平行设置，相邻两个链条之间形成所述侧向开口，所述上料臂6位于相邻两个链条10之间。采用链条10承托芯棒，便于上料臂6的摆动，便于链条的安装和维修。

进一步地，如图3，所述料架3具有导轨31，所述料架3通过所述导轨31支撑芯棒，所述导轨31为倾斜设置，所述导轨的倾斜方向为所述入口端高于所述出口端，这样，上料臂抬起后将芯棒放置到导轨31上，此时上料臂会带有速度，芯棒受上料臂的速度或惯性的影响，也会以一定的速度落到导轨31上，由于导轨为倾斜的，芯棒会带着一定的初速度沿着倾斜的导轨从入口端移动到出口端，进入淬火臂11中。这个过程无需外部机械参与，依靠重力完成，又省去了天车吊装的过程，加快了上料时间，提高了作业效率。

当淬火完成后，淬火臂11将芯棒50翻回料架，由于淬火臂11具有一定的翻转速度，芯棒50也会带着一定的初速度沿着倾斜的导轨从出口端向入口端移动，最终会停留在导轨3上，然后等待天车吊走。为了保证芯棒既能带着一定的初速度沿着倾斜的导轨从入口端移动到出口端，掉落到淬火臂11上，又保证芯棒带着一定的初速度沿着倾斜的导轨从出口端向入口端移动，最终会停留在导轨3上，本发明使导轨31设置成例如为直线形，导轨的倾斜角度例如为3到8度（例如为5度），以控制芯棒的速度不能过快，还要保证芯棒克服摩擦阻力，能够从入口端移动到出口端，还能保证反向移动后芯棒停留在导轨上。

进一步地，如图3，所述水槽1上开有便于所述淬火臂11伸入的斜口5，以便淬火臂11能够摆动进入水槽中。水槽上具有残水排放装置，用于氧化铁皮的清理。残水排放装置由阀、泵，管件组成。水槽1中还设有水温控制装置21，水温控制装置21主要由水温检测装置、排水泵、供水泵、阀门、管道、水位计等组成。水温检测装置对水温进行检测，当水温达到上限时，通过排水泵将温度高的水排出，通过供水泵将温度较低的水注入水槽，以保证淬火所需的冷却水的温度。供排水均接于设备所在车间浊环水泵站。

进一步地，如图1，所述淬火臂的数目为多个，所述淬火臂承托部的形状为圆弧形，多个所述淬火臂沿着芯棒放置的长度方向并排间隔和平行设置。同时，随着锻造工艺的发展，芯棒的长度逐渐加长，当芯棒长度接近或达到20m时，高温芯棒再采用天车上料就十分困难，甚至会造成芯棒的严重弯曲，并且在使用天车将长芯棒放入水槽中时容易使芯棒与淬火槽发生刮碰。采用多组淬火臂的设计形式，相对于天车的吊装，可避免长芯棒在上料过程中的弯曲变形，并避免芯棒与设备刮碰而造成淬火机损坏。

进一步地，如图1，所述上料臂6的数目为多个，所述上料臂承托部的形状为圆弧形，多个所述上料臂沿着芯棒放置的长度方向并排间隔和平行设置，可避免长芯棒在上料过程中的弯曲变形。

进一步地，相邻两个所述上料臂的间隔为0.5米至1.5米，相邻两个所述淬火臂的间隔为0.5米至1.5米，这样，对于芯棒长度接近或达到20m时，芯棒的直径范围为Φ140mm至Φ260mm，芯棒受力合理，防止弯曲变形。若应用于其他尺寸的芯棒时，相应的在设计时调整上料臂和淬火臂弯曲处的直径就可以了。

进一步地，如图3，所述料架的顶部具有覆盖在所述导轨31之上的盖板12，所述盖板设置在所述入口端和所述出口端之间。盖板只覆盖住一部分导轨，用于作为操作人员吊料走台。盖板并不完全覆盖导轨，盖板的覆盖范围要给淬火臂11将芯棒放入到导轨上流出空间。所述第二液压缸15位于所述盖板12之下，第二液压缸1能够受到盖板12的保护。

料筐2上具有来料检测装置18、及来料温度检测装置19，检测来料状态。来料检测装置采用红外线位置检测，来料温度检测装置采用红外线测温。

本发明可以将来料检测装置18、及来料温度检测装置19、位置检测装置、水温控制装置20、上料臂、淬火臂、第一液压缸、第二液压缸这些装置与计算机连接，从而严格控制芯棒的位置，水槽的温度，保证淬火质量。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述应用于芯棒热处理的淬火机包括：

料筐，所述料筐包括支撑芯棒的料筐承托部和位于料筐承托部间隙的侧向开口；

上料臂，设置在所述料筐的侧向开口处，所述上料臂包括：顶部的上料臂摆动部和连接在所述上料臂摆动部底部的上料臂承托部，所述上料臂承托部具有承托芯棒的支撑面；

料架，支撑芯棒，所述料架具有入口端和出口端，

所述上料臂铰接在所述料架的入口端，所述入口端位于所述上料臂的转动区域内；

第一液压缸，连接所述上料臂；

淬火臂，铰接在所述料架的出口端，所述淬火臂包括：顶部的淬火臂摆动部和连接在所述淬火臂摆动部底部的淬火臂承托部，所述淬火臂承托部具有承托芯棒的支撑面；所述出口端位于所述淬火臂的转动区域内；

第二液压缸，连接所述淬火臂；

水槽，设置在所述料架的出口端，所述淬火臂的转动区域经过所述水槽。

2.如权利要求1所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述淬火臂通过转轴安装于固定在料架上的轴承座内，所述转轴上安装有位置检测装置。

3.如权利要求2所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述位置检测装置为角度编码器。

4.如权利要求1所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述料筐承托部为链条，所述链条为圆弧形，所述链条的数目为多个，多个链条沿着芯棒放置的长度方向并排间隔设置，相邻两个链条之间形成所述侧向开口，所述上料臂位于相邻两个链条之间。

5.如权利要求1所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述料架具有导轨，所述料架通过所述导轨支撑芯棒，所述导轨为倾斜设置，所述导轨的倾斜方向为所述入口端高于所述出口端。

6.如权利要求4所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述水槽上开有便于所述淬火臂伸入的斜口。

7.如权利要求1所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述淬火臂的数目为多个，所述淬火臂承托部的形状为圆弧形，多个所述淬火臂沿着芯棒放置的长度方向并排间隔设置。

8.如权利要求7所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述上料臂的数目为多个，所述上料臂承托部的形状为圆弧形，多个所述上料臂沿着芯棒放置的长度方向并排间隔设置。

9.如权利要求8所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，相邻两个所述上料臂的间隔为0.5米至1.5米，相邻两个所述淬火臂的间隔为0.5米至1.5米。

10.如权利要求1所述的应用于芯棒热处理的淬火机，其特征在于，所述料架的顶部具有覆盖在所述导轨之上的盖板，所述盖板设置在所述入口端和所述出口端之间，所述第二液压缸位于所述盖板之下。

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