CN108411092A - 曲轴加工用淬火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工技术领域，具体公开了曲轴加工用淬火装置，包括淬火室、电机和中间筒；淬火室与中间筒之间形成滑道，滑道上滑动连接有分隔板，分隔板将淬火室分隔为加热腔和冷却腔；淬火室内转动连接有转轴，转轴与分隔板螺纹连接；中间筒的侧壁上铰接有出料门；中间筒的侧壁上铰接有进料门，中间筒的内壁上固定有滑筒，滑筒内滑动连接有挡条，挡条与中间筒之间连接有第二弹簧；中间筒的外壁上铰接有拉杆，挡条上连接有拉线，拉线的一端穿过中间筒并固定在拉杆上；分隔板上固定有顶杆；中间筒内固定有朝出料门一侧倾斜设置的支撑板，支撑板上开有多个通孔。使用本发明的技术方案能够有效解决现有淬火炉热效率低下的问题。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种曲轴加工用淬火装置。
背景技术
曲轴是发动机中最重要的部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。摩托车曲轴是曲轴的一种，用于摩托车发动机上，在对摩托车曲轴进行精加工前需对摩托车曲轴进行淬火等热处理。淬火是先将产品加热到一定温度，预热一段时间，然后再加热到临界温度以上，保温一段时间，使产品全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
热处理中常用的加热炉多为推杆式加热炉，该加热炉在工作时依靠炉尾的螺杆式推钢机往复运动，将金属工件由炉子尾部的进料口推至炉中加热；出料方式采用侧面出料，出料时，出料炉门打开，出钢机的推杆伸到炉内将整个炉床推出，再倾斜炉床，将炉床里的金属工件落入淬火油池中淬火。由于在入料和出料的过程中，该加热炉都要打开相应的炉门，甚至在出料时需要将整个炉床推出炉体，造成大量冷空气吸入以及热气外溢，导致了巨大的热量损失，所以热效率很低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种曲轴加工用淬火装置，以解决现有淬火炉热效率低下的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：曲轴加工用淬火装置，包括淬火室、电机和位于淬火室内且固定在淬火室上壁的中间筒，中间筒的下端开口且与淬火室的底部之间存在距离；淬火室与中间筒之间形成滑道，滑道上滑动且密封连接有分隔板，分隔板将淬火室分隔为加热腔和冷却腔，加热腔位于分隔板的上方，冷却腔内装有淬火油；淬火室内转动连接有由电机驱动的转轴，转轴与分隔板螺纹连接；中间筒的侧壁上铰接有出料门和开有位于出料门上方的卡槽，中间筒的侧壁上滑动连接有用于限制出料门向外打开的挡块，挡块上设有卡合在卡槽中的凸起，挡块与中间筒之间连接有第一弹簧；中间筒的侧壁上铰接有只能朝中间筒内部打开的进料门，进料门位于出料门的下方，中间筒的内壁上固定有滑筒，滑筒内滑动连接有用于限制进料门向中间筒内部打开的挡条，挡条与中间筒之间连接有第二弹簧；中间筒的外壁上铰接有拉杆，中间筒上开有能够容置拉杆的条形槽，条形槽与拉杆之间连接有第三弹簧；挡条上连接有拉线，拉线的一端穿过中间筒并固定在拉杆上，拉杆向上翻转时拉线拉动挡条远离进料门；分隔板朝进料门一侧倾斜设置，分隔板上固定有能推动挡块向上运动的顶杆；中间筒内固定有位于出料门一侧且朝出料门一侧倾斜设置的支撑板，支撑板上开有多个通孔；冷却腔内设有下端位于淬火室下方的环形筒，环形筒内滑动连接有柱塞，柱塞与环形筒之间连接有第四弹簧，柱塞的上端固定有滑动连接在中间筒内的送料板，送料板上开有多个通气孔。
本基础方案的工作原理在于：淬火时，将摩托车曲轴放置在支撑板和分隔板上，加热腔将摩托车曲轴加热到需要的温度后，启动电机，使电机通过转轴驱动分隔板沿着滑道向上运动，当分隔板运动到与拉杆接触时，分隔板使拉杆向上翻转，拉杆通过拉线拉动挡条，使挡条逐渐远离进料门。分隔板上的摩托车曲轴运动到进料门处时，拉杆置于条形槽内，挡条远离进料门，摩托车曲轴对进料门施加作用力，使得进料门向中间筒内部打开，分隔板上的摩托车曲轴通过进料门进入中间筒内最后落在送料板上。摩托车曲轴对柱塞施加向下的作用力，使柱塞带动送料板一同向下滑动，送料板带动摩托车曲轴运动到中间筒的下方时，送料板上的摩托车曲轴沿着送料板向下滑动，最后落在了冷却腔内的淬火油中，淬火油的温度瞬间升高，产生大量的油蒸汽，油蒸汽依次通过通气孔、通孔进入中间筒的上部内，油蒸汽加热支撑板上的摩托车曲轴，对摩托车曲轴进行预热。分隔板沿着滑道继续上行，当分隔板运动到出料门一侧时，分隔板上的推杆使挡块沿着中间筒的侧壁向上滑动而远离出料门，支撑板上的摩托车曲轴对出料门施加作用力，使出料门向中间筒的外部打开，支撑板上的摩托车曲轴通过出料门落到分隔板上。中间筒内的摩托车曲轴落到分隔板上后，使电机反转，电机通过转轴驱动分隔板沿着滑道向下运动，分隔板复位后关闭电机，在分隔板下行的过程中往支撑板上补充待淬火的摩托车曲轴。
本基础方案的有益效果在于：
1、摩托车曲轴转移至淬火油内时，淬火油的温度会瞬时升高，产生大量的油蒸汽，油蒸汽能通过通孔、通气孔进入中间筒内对摩托车曲轴进行预热，充分利用了油蒸汽的热量，避免油蒸汽直接排出浪费能源，提高热效率。
2、通过电机驱动分隔板上下运动，分隔板上行的过程中利用摩托车曲轴的重力使进料门自动打开，使摩托车曲轴能够转移到淬火油中进行冷却；分隔板上经过加热的摩托车曲轴全部转移到淬火油中后，分隔板继续上行驱使挡块远离出料门，出料门在支撑板上的摩托车曲轴的作用下向外打开，中间筒内经过预热的摩托车曲轴能够自动转移到加热腔内的分隔板上。摩托车曲轴转移到冷却腔、加热腔内均不需工人亲自转移，降低了工人的劳动强度。
3、出料门、进料门打开时，加热腔内的热气能够转移到中间筒内，对中间筒内的摩托车曲轴进行加热，这个过程中，加热腔均不会与外界连通，避免加热腔内的气体与外界气体进行热交换导致热量的损失。
4、分隔板带动摩托车曲轴下行时，在第二弹簧的作用下，挡条对进料门进行了限制，避免分隔板带动摩托车曲轴下行时，进料门在摩托车曲轴的作用下而向中间筒的内部打开，使未加热充分的摩托车曲轴转移到淬火油中。
进一步，淬火室上设有能够连通中间筒和外界的泄压阀。淬火油的温度瞬间升高时会产生大量的油蒸汽，使得中间筒内的压强增大，设置泄压阀能够排出中间筒内的多余的气体，避免由于压强过大而发生爆炸。
进一步，淬火室、中间筒均为长方体，中间筒固定在淬火室的中间位置上；出料门、进料门均设有两个，两个出料门、进料门分别位于中间筒的两侧。
进一步，转轴上设有多个位于冷却腔内的搅拌叶片。加热后的摩托车曲轴落在淬火油处时，淬火油的温度瞬间升高，越靠近摩托车曲轴的淬火油温度越高，导致了冷却腔内的淬火油温度不均，淬火油温度不均容易导致摩托车曲轴的各个部分冷却速度不一致，容易使摩托车曲轴产生裂痕。设置搅拌叶片，搅拌叶片会随转轴一同转动，搅拌叶片能对淬火油进行搅拌，使淬火油之间充分混合，加快了淬火油之间的热传递，使得淬火油的温度容易趋于一致。
进一步，中间筒的下端设有环形挡圈。环形挡圈对分隔板有限位的作用，能够避免分隔板脱离滑动。
附图说明
图1是本发明曲轴加工用淬火装置实施例的正剖视图；
图2是图1中俯视方向的剖视简图(仅画出淬火室、中间筒、分隔板和支撑板)；
图3是图1中A部分的放大图；
图4是图1中B部分的放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图1至4中的附图标记包括：淬火室10、加热腔11、冷却腔12、分隔板13、推杆131、泄压阀14、电机20、转轴21、搅拌叶片22、中间筒30、进料门31、出料门32、支撑板33、通孔331、环形挡圈34、卡槽35、条形槽36、环形筒40、柱塞41、第四弹簧42、送料板43、摩托车曲轴50、挡块60、凸起61、第一弹簧62、滑筒70、挡条71、第二弹簧72、拉杆80、拉线81、第三弹簧82。
如图1、图2所示，曲轴加工用淬火装置，包括淬火室10、电机20和中间筒30，淬火室10和中间筒30均设置为长方体，中间筒30位于淬火室10的中间位置且上端固定在淬火室10的上壁，中间筒30的下端设有环形挡圈34，中间筒30的下端开口且与淬火室10的底部之间存在距离。淬火室10上设有能够连通中间筒30和外界的泄压阀14，当中间筒30内的压强增大到泄压阀14的预设值时，泄压阀14自动打开，中间筒30的气体能够通过泄压阀14来排出。中间筒30与淬火室10的上部之间形成滑道，滑道内滑动且密封连接有分隔板13，分隔板13将淬火室10分隔为加热腔11和冷却腔12，加热腔11位于分隔板13的上方，加热腔11内设有用于加热工件的加热机构，冷却腔12内装有位于中间筒30下方的淬火油。电机20设在淬火室10外，淬火室10内转动连接有竖直设置的转轴21，转轴21的上部穿过分隔板13和淬火室10的上壁，转轴21与分隔板13螺纹连接；电机20的输出轴与转轴21固定连接，启动电机20，电机20驱动转轴21转动。转轴21上固定有多个位于冷却腔12内的搅拌叶片22，搅拌叶片22用于搅拌淬火油。
结合图4所示，中间筒30上部的侧壁上铰接有出料门32，中间筒30的外壁上开有位于出料门32上方的卡槽35，卡槽35的横截面为T形，中间筒30的外壁上滑动连接有挡块60，挡块60上固定有卡合在卡槽35中的凸起61，挡块60与中间筒30之间连接有第一弹簧62；挡块60位于下极限位置时能与出料门32的上部接触，此时挡块60能够限制出料门32向外打开。中间筒30的侧壁上铰接有位于出料门32下方的进料门31，中间筒30的外壁上固定有限制进料门31向中间筒30外部打开的限位块(图中未画出限位块)。结合图3所示，中间筒30的内壁上固定有位于进料门31下方的滑筒70，滑筒70内滑动连接有挡条71，挡条71与中间筒30之间连接有第二弹簧72，在第二弹簧72的作用下，挡条71能与进料门31下部的右侧面接触，此时挡条71能够限制进料门31向中间筒30的内部打开。中间筒30的外壁上铰接有拉杆80，中间筒30上开有能够容置拉杆80的条形槽36，条形槽36与拉杆80之间连接有第三弹簧82，在第三弹簧82的作用下，拉杆80能够保持水平放置。挡条71的下部连接有拉线81，拉线81的另一端向下穿过中间筒30并固定在拉杆80远离中间筒30的一端上，拉杆80向上翻转时拉线81拉动挡条71克服第三弹簧82的作用力而向下运动，此时挡条71远离进料门31，不会影响进料门31的自由摆动。在分隔板13的下表面固定有能与拉杆80接触的压板(图中未画出压板)，确保分隔板13运动到进料门31处时，压板仍能使拉杆80全部置于条形槽36内，使挡条71远离进料门31，保证分隔板13上的摩托车曲轴50能够打开进料门32并进入中间筒30内。出料门32、进料门31均设有两个，两个出料门32、进料门31分别位于中间筒30的左右两侧。分隔板13朝进料门31一侧倾斜设置，分隔板13的纵截面呈漏斗形，分隔板13的上表面固定有推杆131，推杆131向上运动时能够使挡块60沿着中间筒30的侧壁向上滑动。中间筒30内固定有纵截面为倒V形的支撑板33，支撑板33位于出料门32一侧且朝出料门32一侧倾斜设置。支撑板33上开有多个通孔331，气体能够通过通孔331进入中间筒30的上部内。
冷却腔12内固定有下端穿过淬火室10底部的环形筒40，环形筒40内滑动且密封连接有柱塞41，柱塞41与环形筒40之间连接有第四弹簧42，柱塞41的上端固定有滑动连接在中间筒30内的送料板43，送料板43的纵截面为倒V形，送料板43上开有多个通气孔。
具体实施过程如下：对摩托车曲轴50进行淬火时，将摩托车曲轴50放置在支撑板33和分隔板13上，打开加热腔11内的加热机构，加热机构对分隔板13上的摩托车曲轴50进行加热。加热固定时间，摩托车曲轴50的温度达到了需要的温度后，启动电机20，使电机20带动转轴21往固定方向转动，转轴21驱动分隔板13沿着滑道向上运动，当分隔板13运动到与拉杆80接触时，分隔板13对拉杆80施加向上的作用力使拉杆80向上翻转，此时拉杆80通过拉线81拉动挡条71克服第三弹簧82的作用力而向下运动，挡条71逐渐远离进料门31。分隔板13上的摩托车曲轴50运动到进料门31处时，拉杆80置于条形槽36内，挡条71远离进料门31，摩托车曲轴50对进料门31施加作用力，使得进料门31向中间筒30内部打开，分隔板13上的摩托车曲轴50沿着分隔板13向下滑动，通过进料门31进入中间筒30内最后落在送料板43上。摩托车曲轴50通过送料板43对柱塞41施加向下的作用力，使柱塞41克服第四弹簧42的作用力带动送料板43一同向下滑动，送料板43带动摩托车曲轴50运动到中间筒30的下方时，由于没有了中间筒30的限制，送料板43上的摩托车曲轴50沿着送料板43向下滑动，最后落在了冷却腔12内的淬火油中，淬火油的温度瞬间升高，产生大量的油蒸汽，油蒸汽依次通过通气孔、通孔331进入中间筒30的上部内，油蒸汽加热支撑板33上的摩托车曲轴50，对摩托车曲轴50进行预热。
分隔板13沿着滑道继续上行，当分隔板13运动到出料门32一侧时，分隔板13上的推杆131对挡块60施加向上的作用力，使挡块60沿着中间筒30的侧壁向上滑动，挡块60远离出料门32不再对出料门32进行阻挡，支撑板33上的摩托车曲轴50对出料门32施加作用力，使出料门32向中间筒30的外部打开，支撑板33上的摩托车曲轴50通过出料门32落到分隔板13上。中间筒30内的摩托车曲轴50落到分隔板13上后，使电机20反转，电机20通过转轴21驱动分隔板13沿着滑道向下运动，分隔板13复位后关闭电机20。在分隔板13下行的过程中往支撑板33上补充待淬火的摩托车曲轴50，淬火油中的热气能对支撑板33进行加热。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (5)
1.曲轴加工用淬火装置，其特征在于：包括淬火室、电机和位于淬火室内且固定在淬火室上壁的中间筒，中间筒的下端开口且与淬火室的底部之间存在距离；淬火室与中间筒之间形成滑道，滑道上滑动且密封连接有分隔板，分隔板将淬火室分隔为加热腔和冷却腔，加热腔位于分隔板的上方，冷却腔内装有淬火油；淬火室内转动连接有由电机驱动的转轴，转轴与分隔板螺纹连接；中间筒的侧壁上铰接有出料门和开有位于出料门上方的卡槽，中间筒的侧壁上滑动连接有用于限制出料门向外打开的挡块，挡块上设有卡合在卡槽中的凸起，挡块与中间筒之间连接有第一弹簧；中间筒的侧壁上铰接有只能朝中间筒内部打开的进料门，进料门位于出料门的下方，中间筒的内壁上固定有滑筒，滑筒内滑动连接有用于限制进料门向中间筒内部打开的挡条，挡条与中间筒之间连接有第二弹簧；中间筒的外壁上铰接有拉杆，中间筒上开有能够容置拉杆的条形槽，条形槽与拉杆之间连接有第三弹簧；挡条上连接有拉线，拉线的一端穿过中间筒并固定在拉杆上，拉杆向上翻转时拉线拉动挡条远离进料门；分隔板朝进料门一侧倾斜设置，分隔板上固定有能推动挡块向上运动的顶杆；中间筒内固定有位于出料门一侧且朝出料门一侧倾斜设置的支撑板，支撑板上开有多个通孔；冷却腔内设有下端位于淬火室下方的环形筒，环形筒内滑动连接有柱塞，柱塞与环形筒之间连接有第四弹簧，柱塞的上端固定有滑动连接在中间筒内的送料板，送料板上开有多个通气孔。
2.根据权利要求1所述的曲轴加工用淬火装置，其特征在于：淬火室上设有能够连通中间筒和外界的泄压阀。
3.根据权利要求2所述的曲轴加工用淬火装置，其特征在于：淬火室、中间筒均为长方体，中间筒固定在淬火室的中间位置上；出料门、进料门均设有两个，两个出料门、进料门分别位于中间筒的两侧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴加工用淬火装置，其特征在于：转轴上设有多个位于冷却腔内的搅拌叶片。
5.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴加工用淬火装置，其特征在于：中间筒的下端设有环形挡圈。
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