CN105671270B - 一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，包括淬火槽体和注液槽体，淬火槽体上沿钢丝的运行方向依次设置有进液段、分线段、水浴段和回液段，进液段设置有进液通道，分线段上水平转动设置有分线梳，分线梳与分线梳摆动机构连接，水浴段设置有若干个对钢丝进行水浴冷却的水浴分槽，进液通道将各水浴分槽与注液槽体连通，回液段设置有回液通道，该回液通道将各水浴分槽与下部的储液槽连通，每个水浴分槽内沿钢丝的运行方向均滑动设置有移动挡板，每个移动挡板均与对应的挡板调节机构连接，储液槽和注液槽体之间设置有进液装置。该上淬火槽在一定的范围内可自由调节淬火时间和淬火长度，可同时生产多种不同规格和强度的产品。

Description

一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽
技术领域
本发明涉及一种上淬火槽，特别是指一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽。
背景技术
钢丝等温水浴和空气冷却淬火是将钢丝浸入一种含有高分子聚合物的水溶液中连续快速冷却、快速空气冷却、空气冷却和保温的热处理工艺。为了实现这一目的，钢丝在等温水浴和不等温空气冷却淬火前，首先要将钢丝加热到完全奥氏体晶相组织状态，并获得奥氏体晶相组织7-8晶粒度。钢丝等温水浴和不等温空气冷却淬火的目的是为了获得晶粒均匀细小的索氏体晶相组织，进而获得较高的强度、韧性和良好的塑性。钢丝在奥氏体化高温加热后，进入等温水浴淬火机组进行快速冷却，离开等温水浴淬火机组后再进入空冷温控箱继续冷却。淬火液的温度和空冷温控箱的温度是由生产工艺设定的。首先钢丝在进行等温水浴淬火时，淬火液中加入一种高分子聚合物用以提高淬火液的粘度、汽化温度、沸点和张力，降低水的热传导率。将淬火液的温度控制在汽化与沸点之间，使浸入淬火液中的钢丝表面形成一层均匀的蒸汽膜，蒸汽膜使钢丝与淬火液隔开，淬火液与钢丝之间的热交换只能通过蒸汽膜进行。
而钢丝的等温水浴淬火就是在上淬火槽中进行。目前的上淬火槽只适合钢丝直径较大的淬火，而直径较小的钢丝由于对温度的敏感程度更高，目前的上淬火槽对淬火的时间、淬火长度、以及降温的速度都很难把控，同时淬火液在上淬火槽中的流动时液面波动比较大，钢丝与淬火液的接触不够均匀造成各钢丝的降温冷却不均匀，使钢丝的品质不均，甚至由于直径较小的钢丝因降温不均可能发生断线的现象。另外目前的上淬火槽无法同时生产不同淬火规格的钢丝。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，该上淬火槽在一定的范围内可自由调节淬火时间和淬火长度，可同时生产多种不同规格和强度的产品。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，包括淬火槽体和处于淬火槽体下部的注液槽体，所述淬火槽的上部设置有方便钢丝运行的钢丝运行通道，所述淬火槽体上沿钢丝的运行方向依次设置有进液段、分线段、水浴段和回液段，所述进液段设置有进液通道，所述分线段上水平转动设置有分线梳，所述分线梳与分线梳摆动机构连接，所述水浴段设置有若干个对钢丝进行水浴冷却的水浴分槽，所述进液通道将各水浴分槽与注液槽体连通，所述回液段设置有回液通道，该回液通道将各水浴分槽与下部的储液槽连通，每个水浴分槽内沿钢丝的运行方向均滑动设置有移动挡板，每个移动挡板均与对应的挡板调节机构连接，所述储液槽和注液槽体之间设置有进液装置。
作为一种优选的方案，所述淬火槽体的上游端部还设置有缓冲回流槽，该缓冲回流槽将下部的储液槽与进液通道连通，所述缓冲回流槽和进液通道之间设置有钢丝进入托辊。
作为一种优选的方案，所述进液通道处安装有使淬火液均匀流动的均流装置。
作为一种优选的方案，所述均流装置包括设置于进液通道内的均流槽，该均流槽上设置有若干块相互平行的均流板，各均流板之间的空间构成了均流通道。
作为一种优选的方案，所述均流槽上还设置有若干块隔板，该隔板将均流通道分隔成与各水浴分槽一一对应的分均流通道。
作为一种优选的方案，所述挡板调节机构包括与移动挡板固定连接的齿条、与齿条捏合的第一齿轮，该第一齿轮转动安装于淬火槽体上，该第一齿轮的齿轮轴伸出淬火槽体外且与第一操作手柄连接。
作为一种优选的方案，所述分线梳摆动机构包括固定于分线梳的转轴上的扇形齿轮，所述淬火槽体上设置有与该扇形齿轮捏合的第二齿轮，该第二齿轮连接有第二操作手柄。
作为一种优选的方案，所述注液槽体内设置有注液主管，该注液主管均设有注液孔，所述注液槽体的槽底和槽顶分别设置有错位的稳流挡板。
作为一种优选的方案，所述淬火槽体的下游段的顶部设置有高度可调的辅助托辊。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于所述淬火槽体上沿钢丝的运行方向依次设置有进液段、分线段、水浴段和回液段，所述进液段设置有进液通道，所述分线段上水平转动设置有分线梳，所述分线梳与分线梳摆动机构连接，所述水浴段设置有若干个对钢丝进行水浴冷却的水浴分槽，所述进液通道将各水浴分槽与注液槽体连通，所述回液段设置有回液通道，该回液通道将各水浴分槽与下部的储液槽连通，每个水浴分槽内沿钢丝的运行方向均滑动设置有移动挡板，每个移动挡板均与对应的挡板调节机构连接，所述储液槽和注液槽体之间设置有进液装置，钢丝依次经过进液段、分线段、水浴段和回液段并离开上淬火槽，而淬火液从储液槽由进液装置供入到注液槽体内，而后淬火液从进液通道进入流向水浴分槽内对运行的钢丝进行冷却，而后淬火液又从水浴分槽溢流经回液通道回流到储液槽中，由于设置了多个水浴分槽，同时每个水浴分槽设置了可滑动的移动挡板，那么每个水浴分槽就可根据实际的淬火工艺调节钢丝的淬火时间和淬火长度，从而可生产出不同规格和强度的产品。
又由于所述淬火槽体的上游端部还设置有缓冲回流槽，该缓冲回流槽将下部的储液槽与进液通道连通，所述缓冲回流槽和进液通道之间设置有钢丝进入托辊，该缓冲回流槽的设置使得淬火液向上流动后分流，一部分进入到水浴分槽中，一部分流向缓冲回流槽中，同时钢丝进入托辊不但可支撑钢丝使其处于水平状态水浴，而且钢丝进入托辊与钢丝接触可一定程度刮落钢丝表面的氧化皮和其他杂质，这样淬火液不但可以对淬火槽体的上游端部进行冷却，同时会冲刷钢丝表面上的氧化皮和其他杂质，使杂质通过缓冲回流槽流入到储液槽中方便集中清除。
又由于所述进液通道处安装有使淬火液均匀流动的均流装置，所述均流装置包括设置于进液通道内的均流槽，该均流槽上设置有若干块相互平行的均流板，各均流板之间的空间构成了均流通道，因此，淬火液通过均流槽平稳均匀的从进液通道进入水浴分槽，保证了钢丝淬火的均匀性。另外所述均流槽上还设置有若干块隔板，该隔板将均流通道分隔成与各水浴分槽一一对应的分均流通道，这种结构的均流槽进一步提高均流效果。
又由于所述挡板调节机构包括与移动挡板固定连接的齿条、与齿条捏合的第一齿轮，该第一齿轮转动安装于淬火槽体上，该第一齿轮的齿轮轴伸出淬火槽体外且与第一操作手柄连接，该挡板调节机构不但可在淬火槽体外部进行调节，而且移动挡板在可调范围内任意调节，做到淬火时间和淬火长度的精确控制。
又由于所述分线梳摆动机构包括固定于分线梳的转轴上的扇形齿轮，所述淬火槽体上设置有与该扇形齿轮捏合的第二齿轮，该第二齿轮连接有第二操作手柄，该分线梳摆动机构可实现分线梳绕转轴摆动，当在初始淬火前牵引钢丝时，分线梳摆动成水平状态，方便钢丝牵引，而第二齿轮和扇形齿轮的这种调节方式准确可靠，调节角度可控。
又由于所述注液槽体内设置有注液主管，该注液主管均设有注液孔，所述注液槽体的槽底和槽顶分别设置有错位的稳流挡板，通过稳流挡板可稳流抵制了激流、涌动，使淬火液平稳通过均流槽进入水浴分槽中。
又由于所述淬火槽体的下游段的顶部设置有高度可调的辅助托辊，该辅助托辊可支托钢丝，使钢丝在水浴分槽中尽可能的保证水平状态，使各钢丝的淬火冷却更加均匀，钢丝的品质稳定性更高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的正面结构剖视图；
图2是图1的局部放大图；
图3是图1的俯视图；
图4是图3的局部放大图；
附图中：1.储液槽；2.淬火槽体；3.注液槽体；4.缓冲回流槽；5.钢丝进入托辊；6.均流槽；7.分线梳；8.第二齿轮；9.扇形齿轮；10.水浴分槽；11.移动挡板；12.齿条；13.第一齿轮；14.辅助托辊；15.注液主管；16.稳流挡板；17.第二操作手柄；18.第一操作手柄；A.进液段；B.分线段；C.水浴段；D.回液段。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明中的描述方位均以钢丝的运行方向确定。
如图1至图4所示，一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，包括淬火槽体2和处于淬火槽体2下部的注液槽体3，所述淬火槽体2的上端部设置有方便钢丝运行的钢丝运行通道，所述淬火槽体2的下游段的顶部设置有高度可调的辅助托辊14。该辅助托辊14可以上下调节位置，方便调节钢丝的支托位置，使钢丝始终处于水平状态淬火。
如图2所示所述淬火槽体2上沿钢丝的运行方向依次设置有进液段A、分线段B、水浴段C和回液段D，所述进液段A设置有进液通道，所述进液通道处安装有使淬火液均匀流动的均流装置。所述均流装置包括设置于进液通道内的均流槽6，该均流槽6上设置有若干块相互平行的均流板，各均流板之间的空间构成了均流通道。所述均流槽6上还设置有若干块隔板，该隔板将均流通道分隔成与各水浴分槽10一一对应的分均流通道。如图4所示，均流板的板面垂直于钢丝的运行方向，而隔板的板面则平行钢丝运行方向。这样均流通道的截面实则为矩形，当然，该均流槽6还可为其他结构，例如其均流通道可以为梯形或其他形状。由于均流槽6的存在，淬火液从进液通道中进入时会均匀而平稳，使每个水浴分槽10的流量均匀，有利于控制钢丝品质的稳定性。
如图2和图4所示，所述分线段B上水平转动设置有分线梳7，所述分线梳7与分线梳7摆动机构连接，所述分线梳7包括一个横向的转轴和设置于转轴上的与转轴垂直的多根分隔杆，钢丝从多根分隔杆之间的间隙穿过，从而实现分线。所述分线梳7摆动机构包括固定于分线梳7的转轴上的扇形齿轮9，所述淬火槽体2上设置有与该扇形齿轮9捏合的第二齿轮8，该第二齿轮8连接有第二操作手柄17，该第二操作手柄17处于淬火槽体2的外部，通过第二操作手柄17可调节扇形齿轮9，从而调节分线梳7的位置。
所述水浴段C设置有若干个对钢丝进行水浴冷却的水浴分槽10，所述进液通道将各水浴分槽10与注液槽体3连通，每个水浴分槽10内沿钢丝的运行方向均滑动设置有移动挡板11，每个移动挡板11均与对应的挡板调节机构连接，通过调节移动挡板11的位置即可调节水浴分槽10的长度，从而生产不同规格和强度的钢丝。如图4所示，本实施例中的水浴分槽10为六个，每个水浴分槽10对应冷却多根钢丝。本实施例中，所述挡板调节机构包括与移动挡板11固定连接的齿条12、与齿条12捏合的第一齿轮13，该第一齿轮13转动安装于淬火槽体2上，该第一齿轮13的齿轮轴伸出淬火槽体2外且与第一操作手柄18连接，通过在外部操作第一操作手柄18可以灵活的调节移动挡板11的位置，在可调范围内任意调节，调节非常方便，无需到水浴分槽10内部进行操作，避免高温操作造成人员伤害。
所述回液段D设置有回液通道，该回液通道将各水浴分槽10与下部的储液槽1连通，所述储液槽1和注液槽体3之间设置有进液装置。所述注液槽体3内设置有注液主管15，该注液主管15均设有注液孔，所述注液槽体3的槽底和槽顶分别设置有错位的稳流挡板16。通过稳流挡板16实现淬火液的液面稳定，使其平稳流动，从而钢丝与淬火液稳定接触，提高钢丝冷却的均匀性。
上述的进液装置采用循环泵实现淬火液的循环，为常规的技术手段。
所述淬火槽体2的上游端部还设置有缓冲回流槽4，该缓冲回流槽4将下部的储液槽1与进液通道连通，所述缓冲回流槽4和进液通道之间设置有钢丝进入托辊5，该钢丝进入托辊5与辅助托辊14共同配合可确保钢丝水平运行。
本发明的工作原理是：钢丝经过在奥氏体化高温加热后进入到上淬火槽中进行水浴淬火，钢丝与钢丝进入托辊5支撑摩擦，钢丝表面的氧化皮和杂质会去除，储液槽1中储存有淬火液，并且储液槽1中具有加热装置和冷却装置使淬火液始终恒定在所需的工艺温度中，储液槽1的淬火液通过进液装置供入到注液槽体3中并反向流动，利用稳流挡板16稳定流速减少涌流激流现象后，淬火液通过均流槽6向上分流，一部分淬火液流向缓冲回流槽4中并对钢丝表面进行冲刷，使杂质随淬火液回流到储液槽1中，同时，淬火液还可冷却缓冲回流槽4的槽壁和储液槽1的上游端的槽壁，剩余一部分淬火液流向水浴分槽10中，通过改变移动挡板11的位置来实现不同规格的钢丝的淬火，调节淬火时间和淬火长度，而后淬火液溢出从回流通道回流到储液槽1中。
综上所述，该上淬火槽可以生产不同规格和强度的钢丝，并且通过对淬火液的稳流、均流和分流使钢丝与淬火液均匀的接触，使钢丝均匀的完成淬火冷却，适应更小直径的钢丝的淬火要求，降低了钢丝断线的几率。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，包括淬火槽体(2)和处于淬火槽体(2)下部的注液槽体(3)，所述淬火槽的上部设置有方便钢丝运行的钢丝运行通道，其特征在于：所述淬火槽体(2)上沿钢丝的运行方向依次设置有进液段、分线段、水浴段和回液段，所述进液段设置有进液通道，所述分线段上水平转动设置有分线梳(7)，所述分线梳(7)与分线梳(7)摆动机构连接，所述水浴段设置有若干个对钢丝进行水浴冷却的水浴分槽(10)，所述进液通道将各水浴分槽(10)与注液槽体(3)连通，所述回液段设置有回液通道，该回液通道将各水浴分槽(10)与下部的储液槽(1)连通，每个水浴分槽(10)内沿钢丝的运行方向均滑动设置有移动挡板(11)，每个移动挡板(11)均与对应的挡板调节机构连接，所述储液槽(1)和注液槽体(3)之间设置有进液装置，所述进液通道处安装有使淬火液均匀流动的均流装置，所述均流装置包括设置于进液通道内的均流槽(6)，该均流槽(6)上设置有若干块相互平行的均流板，各均流板之间的空间构成了均流通道，所述均流槽(6)上还设置有若干块隔板，该隔板将均流通道分隔成与各水浴分槽(10)一一对应的分均流通道。
2.如权利要求1所述的一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，其特征在于：所述淬火槽体(2)的上游端部还设置有缓冲回流槽(4)，该缓冲回流槽(4)将下部的储液槽(1)与进液通道连通，所述缓冲回流槽(4)和进液通道之间设置有钢丝进入托辊(5)。
3.如权利要求1或2所述的一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，其特征在于：所述挡板调节机构包括与移动挡板(11)固定连接的齿条(12)、与齿条(12)捏合的第一齿轮(13)，该第一齿轮(13)转动安装于淬火槽体(2)上，该第一齿轮(13)的齿轮轴伸出淬火槽体(2)外且与第一操作手柄(18)连接。
4.如权利要求3所述的一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，其特征在于：所述分线梳(7)摆动机构包括固定于分线梳(7)的转轴上的扇形齿轮(9)，所述淬火槽体(2)上设置有与该扇形齿轮(9)捏合的第二齿轮(8)，该第二齿轮(8)连接有第二操作手柄(17)。
5.如权利要求4所述的一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，其特征在于：所述注液槽体(3)内设置有注液主管(15)，该注液主管(15)均设有注液孔，所述注液槽体(3)的槽底和槽顶分别设置有错位的稳流挡板(16)。
6.如权利要求5所述的一种钢丝水浴冷却淬火机组的上淬火槽，其特征在于：所述淬火槽体(2)的下游段的顶部设置有高度可调的辅助托辊(14)。
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