CN109112273B - 一种建材的生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管类工件加工的技术领域，具体公开了一种建材的生产设备，包括冷淬桶、冷淬盘和工件弹出机构，冷淬桶为圆柱桶，冷淬桶上设有进料口和出料口；冷淬盘与冷淬桶同轴转动连接，冷淬盘上沿轴向设有通孔，冷淬盘上设有用于容纳工件的凹槽，凹槽内滑动设有工件弹出机构；工件弹出机构包括依次固定连接的弧形滑动片、连接部和楔形块，楔形块的楔面靠近冷淬盘的中心；冷淬桶上固定设有用于驱动弧形滑动片的驱动块。采用本方案能对淬火液进行搅拌，使工件的表面淬火均匀。

Description

一种建材的生产设备

技术领域

本发明涉及管类工件加工的技术领域，具体公开了一种工件的淬火装置。

背景技术

钢铁热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺，其中的淬火是指将钢件加热到奥氏体化温度并保持一定时间，然后以大于临界冷却速度冷却，以获得非扩散型转变组织，如马氏体、贝氏体和奥氏体等的热处理工艺，是发挥工件内部潜能的一种工艺方法。

淬火液循环：工件淬火时，工件自身的热量被淬火液带走，淬火液温度升高，循环装置将热的淬火液循环起来，均匀淬火液的温度，并将淬火液循环至冷却装置中，将热的淬火液冷却下来。现有技术中对工件进行淬火时，一般是工人用钳子或操作挂钩，将加热后的工件夹着放入淬火液中进行淬火，工人需要一直夹着工件进行淬火，导致工人的劳动强度较大，对工人的体力消耗较大；同时，淬火时会蒸发一些带异味的水蒸气出来，对工人的身体伤害较大；淬火时，工件附近的淬火液快速吸热温度会增高，但离工件较远的淬火液温度变化则相对平稳很多，所以淬火过程中，会偶尔晃动一下工件，以缓解上述情况，但实际上淬火液的分子运动速度增加并不大，淬火液分子的热传递速度变化不大，所以现有技术淬火时，淬火液的温度分布不是很均匀，容易对工件淬火后的性能产生影响。

发明内容

本发明意在提供一种建材的生产设备，能对淬火液进行搅拌，使工件的表面淬火均匀。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种建材的生产设备，包括冷淬桶、冷淬盘和工件弹出机构，所述冷淬桶为横向设置的用于容纳淬火液的圆柱桶，冷淬桶上连通有进料口和出料口；

所述冷淬盘与冷淬桶同轴转动连接，冷淬盘上沿轴向设有通孔，冷淬盘上设有用于容纳工件的凹槽，凹槽靠近冷淬盘中心的一端设有工件弹出机构；

所述工件弹出机构包括弧形滑动片、楔形块和连接部，楔形块与凹槽滑动连接，且楔形块的楔面靠近冷淬盘的中心设置，楔形块的另一端与连接部固定连接，所述弧形滑动片的轴心线与冷淬盘的轴心线平行，且连接部的自由端与弧形滑动片的内凹侧固定连接；

所述冷淬桶上固定设有用于驱动弧形滑动片的驱动块。

本方案的原理及优点在于：本方案的工件是放置到滑槽内后，轻推工件即可使工件沿着进料口滑入凹槽内并浸入淬火液内，与现有技术中，工人用钳子将工件夹着放入淬火液内进行淬火相比，本方案不需要工人一直夹着工件，较轻了工人的劳动强度；

本方案中工人与淬火处的距离增大，减少了工人因为近距离夹着工件进行淬火而必须忍受淬火时冒出的蒸发气体的情况，所以本方案降低了工人工作时对身体的损害；

本方案中的冷淬盘不停地转动会带动工件一起转动，避免了工件一直在一处进行淬火时，淬火液吸收热量后温度升高导致的冷淬效果不好的情况；同时，冷淬盘转动还会对淬火液进行搅拌，加速淬火液分子的运动速度，使淬火液的温度分布均衡，缓解了工件进行淬火时因为淬火液温度不均衡带来的工件表面冷淬程度不均匀的情况。

进一步，所述弧形滑动片上固定设有第一凸起，凹槽的侧壁上沿冷淬盘径向设有用于与第一凸起配合的第一滑槽，所述楔形块上固定设有第二凸起，凹槽内沿冷淬盘径向设有用于与第二凸起配合的第二滑槽。

通过凸起与滑槽的配合能使弧形滑动片和楔形块更稳定地与冷淬盘滑动连接，避免了弧形滑动片和楔形块在凹槽内滑动的过程中，脱离凹槽导致相邻楔形块之间不能相互作用的情况。

进一步，所述冷淬桶的底部还设有换水孔，换水孔上设有出水管，出水管上设有阀门。

设置换水孔将温度升高后的淬火液更换出来，可以避免淬火液温度过高导致的淬火不完全的情况，通过出水管和阀门的结合，能使淬火液的更换过程更方便可控。

进一步，所述阀门为电磁阀，所述阀门与控制器相连，控制器通过电缆线连接有用于检测并将检测结果传递给控制器的温度传感器，温度传感器设于冷淬桶的侧壁内，所述控制器用于根据温度传感器的信号控制电磁阀打开或关闭。

采用电磁阀可实现淬火液的自动更换，设置温度传感器能将电磁阀的开闭与淬火液的温度直接关联，从而保证了淬火液的完全利用，避免了淬火液未完全利用即被更换出来导致的浪费。

进一步，所述控制器为STM32系列单片机。

STM32系列的单片机具有高性能、低成本、低功耗等优点，能在降低装置成本和功耗成本，且其结构简单易用。

进一步，所述出水管的另一端连通有用于快速冷却淬火液的冷却箱，冷却箱的另一端与冷淬桶连通，且冷却箱与冷淬桶之间设有将淬火液吸入冷淬桶内的水泵。

通过冷却箱对淬火液快速冷却，并通过水泵将淬火液循环的方式能有效保证冷淬桶内淬火液的温度不会过高，同时还不会导致淬火液的浪费。

附图说明

图1为本发明一种建材的生产设备的主剖图；

图2为图1的右剖图；

图3为图1中工件弹出机构逆时针转动90°后的状态示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷淬桶1、冷淬盘2、凹槽3、通孔4、进料口5、出料口6、工件7、驱动块8、楔形块9、连接部10、弧形滑动片11、转动轴12。

实施例基本如附图1、图2所示：一种建材的生产设备，包括冷淬桶1、冷淬盘2和工件弹出机构，冷淬桶1为水平设置的用于容纳淬火液的圆柱桶，冷淬桶1上端的左侧开通有进料口5，冷淬桶1上端的右侧开通有出料口6，进料口5与出料口6均与冷淬桶1相连通，且进料口5和冷淬盘2中心的连线与出料口6和冷淬盘2中心的连线相垂直。

如图1所示，冷淬盘2与冷淬桶1通过转动轴12同轴转动连接，冷淬盘2上沿轴向开通有通孔4，冷淬盘2上开有用于容纳工件7的凹槽3，凹槽3也开通有通孔4。本实施例中设有四个凹槽3，且四个凹槽3沿冷淬盘2的径向阵列分布，且当位于左上方的凹槽3正对着进料口5时，右上方的凹槽3正对出口6的位置。

四个凹槽3靠近冷淬盘2中心的一端分别设有工件弹出机构。如图1、图3所示，工件弹出机构包括弧形滑动片11、楔形块9和用于将弧形滑动片11与楔形块9固定连接的连接部10，楔形块9与凹槽3滑动连接，且楔形块9的楔面靠近冷淬盘2的中心设置，且四个楔形块9均位于冷淬盘2的中心位置时，相邻两个楔形块9的楔面刚好互相贴合；楔形块9的另一端与连接部10固定连接，弧形滑动片11的轴心线与冷淬盘2的轴心线平行设置，且连接部10的自由端与弧形滑动片11的内凹侧固定连接，本实施例中，连接部10为连接杆。具体设置如下，弧形滑动片11上固定连接有第一凸起，凹槽3的侧壁上沿冷淬盘2径向开有用于与第一凸起配合的第一滑槽；楔形块9上固定连接有第二凸起，凹槽3内沿冷淬盘2径向开有用于与第二凸起配合的第二滑槽，第二滑槽远离冷淬盘2中心的一端与楔形块9之间固定连接有压簧。

冷淬桶1上固定连接有用于驱动弧形滑动片11的驱动块8，如图2所示，驱动块8的左侧面固定连接在冷淬桶1的内侧壁上，且弧形滑动片11沿其轴向的高度大于凹槽3的深度并能与驱动块8相抵靠。如图1所示，驱动块8沿径向倾斜设置，且位于左上方位置的弧形滑动片11被驱动块8挤压到最低状态下时，右上方的凹槽3刚好对准冷淬桶1上的出料口6。驱动块8的右下侧还设有弧形的过渡段，用于避免弧形滑动片11被卡死无法向冷淬盘2中心滑动的情况。

冷淬桶1的底部还开通有换水孔，换水孔上连通有出水管，出水管上安装有阀门，本实施例采用电磁阀，阀门与控制器相连，控制器通过电缆线连接有用于检测并将检测结果传递给控制器的温度传感器，温度传感器安装于冷淬桶1的侧壁内，控制器用于根据温度传感器的信号控制电磁阀打开或关闭。本实施例中，控制器优选为STM32系列单片机。出水管的另一端连通有用于快速冷却淬火液的冷却箱，冷却箱的另一端与冷淬桶1连通，且冷却箱与冷淬桶1之间设有将淬火液吸入冷淬桶1内的水泵。

具体实施过程如下：加工管类工件7时，在冷淬桶1内加入淬火液，将加热后需要进行淬火的工件7放到进料口5内，轻轻向下推动工件7使工件7进入凹槽3内，从而实现了将工件7浸入淬火液中进行淬火的目的。因为进料口5为圆柱状且能为工件7提供支撑力，所以工人不需要一直夹着工件7，从而减轻了工人的劳动强度。

工件7进入凹槽3内时，因为弧形滑动片11被驱动块8挤压而向右方下移，所以工件7能完全进入凹槽3内进行淬火而不受工件弹出机构的影响。因为工件7完全浸泡在淬火液中，所以工件7的整个外表面基本是在同一时间进入淬火液进行淬火的；与现有技术中，将工件7的一端放入淬火液中淬火，再将工件7的另一端转入淬火液中相比，本方案能使工件7淬火时整个工件7的表面受热更均匀，不会是一端在淬火液中浸泡，一端在空气中暴露的情况；同时也使工件7在淬火期间接触的淬火液的温度更稳定，避免了一端淬火时使淬火液温度升高后，再用升高温度后的淬火液对另一端进行淬火的情况。

当冷淬盘2转动时，工件7随之一起转动，转动时工件7与冷淬盘2一起推动冷淬桶1内的淬火液分子快速运动，从而加快了淬火液中的已吸收热量的分子与未吸收热量的分子相互碰撞的速度，提高了热传递的速度，从而使得淬火液中的热量分布更均匀，进而使得淬火液对工件7的表面淬火更均匀。冷淬盘2转动时，冷淬盘2上的通孔4能为冷淬盘2两侧的淬火液提供一个交换的通道，增加了淬火液中冷、热分子发生碰撞的渠道。

如图1所示，当工件7随着凹槽3一起运动到右上方的位置时，工件7刚好与出料口6正对，此时位于左上方位置的工件弹出机构被驱动块8挤压而向右下方移动，具体移动过程如下，驱动块8挤压左上方的弧形滑动片11并使之向右下方移动，弧形滑动片11带动连接部10下移，连接部10带动楔形块9下移。因为右上方位置的楔形块9会被左上方的楔形块挤压而向右上方移动，所以工件7此时所在位置的工件弹出机构会向右上方移动，进而将工件7的上端送到了出料口6位置，方便了工件7的取出。

因为冷淬桶1的侧壁内安装有温度传感器，可对冷淬桶1内的温度进行检测并传递给控制器。当冷淬桶1内的淬火液温度升高到一定程度后，控制器会控制阀门打开将温度较高的淬火液放出，淬火液沿着出水管流入冷却箱中被快速冷却。水泵会将冷却后的淬火液吸入冷淬桶1内继续对工件7进行冷却。所以本方案的淬火液吸收了工件7的热能后能自动排出冷淬桶1，从而避免了淬火液温度过高导致的淬火失败的情况。同时本方案不需要人工去更换淬火液，避免了人工更换淬火液时，被烫伤的情况。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或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，在不脱离本发明构思的前提下，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 (6)

1.一种建材的生产设备，其特征在于：包括冷淬桶、冷淬盘和工件弹出机构，所述冷淬桶为横向设置的用于容纳淬火液的圆柱桶，冷淬桶上连通有进料口和出料口；

所述冷淬盘与冷淬桶同轴转动连接，冷淬盘上沿轴向设有通孔，冷淬盘上设有用于容纳工件的凹槽，凹槽靠近冷淬盘中心的一端设有工件弹出机构；

所述工件弹出机构包括弧形滑动片、楔形块和连接部，楔形块与凹槽滑动连接，且楔形块的楔面靠近冷淬盘的中心设置，楔形块的另一端与连接部固定连接，所述弧形滑动片的轴心线与冷淬盘的轴心线平行，且连接部的自由端与弧形滑动片的内凹侧固定连接；

所述冷淬桶上固定设有用于驱动弧形滑动片的驱动块。

2.根据权利要求1所述的一种建材的生产设备，其特征在于：所述弧形滑动片上固定设有第一凸起，凹槽的侧壁上沿冷淬盘径向设有用于与第一凸起配合的第一滑槽，所述楔形块上固定设有第二凸起，凹槽内沿冷淬盘径向设有用于与第二凸起配合的第二滑槽。

3.根据权利要求2所述的一种建材的生产设备，其特征在于：所述冷淬桶的底部还设有换水孔，换水孔上设有出水管，出水管上设有阀门。

4.根据权利要求3所述的一种建材的生产设备，其特征在于：所述阀门为电磁阀，所述阀门与控制器相连，控制器通过电缆线连接有用于检测并将检测结果传递给控制器的温度传感器，温度传感器设于冷淬桶的侧壁内，所述控制器用于根据温度传感器的信号控制电磁阀打开或关闭。

5.根据权利要求4所述的一种建材的生产设备，其特征在于：所述控制器为STM32系列单片机。

6.根据权利要求3所述的一种建材的生产设备，其特征在于：所述出水管的另一端连通有用于快速冷却淬火液的冷却箱，冷却箱的另一端与冷淬桶连通，且冷却箱与冷淬桶之间设有将淬火液吸入冷淬桶内的水泵。