CN109136497B - 高锰钢丸淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢丸淬火装置领域，具体公开了一种高锰钢丸淬火装置，主要方案为：冷却池底部封闭，冷却池中部固定有安装台，冷却池的内壁固定连接有若干排水管，排水管上设有若干排丸孔，排丸孔的朝向使冷却水排出时带动池中冷却水旋转，冷却池下部安装有的回收池，排水管连通至回收池，回收池上固定连接有倾斜的网板，回收池的侧壁开设有排料口，网板连接至排料口底部，回流柱内设有回流通道，回流通道一端与回收池连通，回流通道另一端与冷却池连通，回流通道上安装有将回收池的水吸往冷却池的吸水泵，回流柱上套设有冷却环，回流通道位于冷却器内的部分呈螺旋状。本装置能解决冷却水持续使用温度变高而达不到淬火工艺要求的问题。

Description

高锰钢丸淬火装置

技术领域

本发明属于钢丸淬火装置领域，具体涉及一种高锰钢丸淬火装置。

背景技术

钢丸是一种用特种材料经特殊热处理制成的球状颗粒。在钢丸的制备过程中，一般采用的设备是离心机，通过将高碳钢融化后倒入旋转的离心砖中，然后依靠离心机离心的作用甩出形成各种尺寸的钢丸，被甩出的钢丸将落入淬火池中急速冷却形成丸体，最后将形成的丸体收集起来进行重新加热回火，从而使丸体达到所需的硬度。其中，在对钢丸淬火形成丸体进行收集的过程中，需要先将淬火池内的水排掉，然后在将丸体收集起来，但是由于从离心机内甩出的钢丸是随机分布在淬火池内，所以在收集钢丸时很不方便，使得工人的工作量很大，从而影响生产效率。

为了提高钢丸的收集效率，目前许多生产钢丸的厂家采用钢丸回收小车进行钢丸的收集，收集时需要将小车开入放水后的淬火池内进行对钢丸的自动收集。虽然这种方式减轻了工人收集钢丸时的劳动强度，并且提高了钢丸的收集效率，但是这种方式的收集必须是在离心机停止工作的时候才能进行，因此不利于连续生产；其次，每次收集时都需要将淬火池内的水排掉，从而造成了水资源的浪费。再者，如果重复利用池内的冷却水，一方面冷却水持续使用温度升高大不到淬火的工艺要求，另一方面，冷却水内含有钢渣，淬火时与钢球因高温融合在一起，使淬火后钢球的前面凹凸不平，增加了后续打磨工艺的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高锰钢丸淬火装置，以解决冷却水持续使用温度变高而达不到淬火工艺要求的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种高锰钢丸淬火装置，包括离心机、回流柱、筒状的冷却池，冷却池底部封闭，冷却池中部固定有用于安装离心机的安装台，冷却池的内壁固定连接有若干排水管，排水管上设有若干排丸孔，排丸孔均位于排水管的逆时针方向或均位于排水管的顺时针方向，冷却池下部安装有的回收池，排水管连通至回收池，回收池上固定连接有网板，回收池的侧壁开设有排料口，网板朝排料口向下倾斜设置，回流柱内设有回流通道，回流通道一端与回收池连通，回流通道另一端与冷却池连通，回流通道上安装有将回收池的冷却水吸往冷却池的吸水泵，回流柱上套设有冷却环，冷却环上安装有冷却器，回流通道位于冷却器内的部分呈螺旋状。

本基础方案的原理在于：当冷却水从排水管上的排丸孔排出时，由于排水管固定于冷却池内壁，并且排水管上排丸孔的朝向使冷却池中的冷却水形成逆时针的或顺时针的旋涡。通过旋涡带动贴附于冷却池内壁的钢丸滚动并进入排丸孔中。

钢丸随冷却水通过排丸孔落进冷却池下方的回收池。钢丸落到倾斜的网板上，沿着倾斜的网板滚向排料口，因此可从排料口对钢丸进行收集。冷却水经过网板上的网孔进入回收池的底部，吸水泵将回收池底部的冷却水吸上冷却池，以实现循环使用冷却水。冷却水经过冷却环时被冷却，降低了回流冷却水的温度，从而避免了循环使用的冷却水温度过高。

本基础方案的有益效果在于：1.冷却水从排丸孔排出时，带动冷却池中的水形成旋涡，从而带动贴附于冷却池内壁的钢丸滚动并进入排丸孔中，防止淬火后的钢丸因重力停滞在冷却池的内壁处无法排出。

2.冷却器和冷却环的设置降低了回流冷却水的温度，从而避免了循环使用的冷却水温度过高。

3.冷却环内螺旋状的回流通道，增加了冷却水在冷却环中的流动时间，从而提高了冷却环对冷却水的冷却效果。

4.倾斜的网板使钢丸自动滚向排丸孔，方便收集。同时使冷却水与钢丸分离方便重复利用冷却水。

5.回流通道和吸水泵的设置实现了冷却水的循环使用，节约了大量成本。

6.冷却水的循环使用和钢丸自动从排料口排出，避免了生产过程中停机，提高了生产效率。

优化方案一：还包括液动组件，液动组件包括横截面呈圆形的液动腔室，液动腔室的中心转动连接有转轴，转轴的轴侧固定连接有若干液动叶片，液动腔室内设有使液动叶片转动的进液口和出液口，进液口和出液口均与回流通道连通，转轴上驱动连接有曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构的摇杆上固定连接有罩设于回流柱底部的滤网。

原来滤网与回流通道的进液处相对的部分，因滤网的摆动而离开回流通道的进液处。从而使原来滤网与回流通道的进液处相对的部分上积累的钢渣不再受吸水泵吸力，不受吸力的钢渣落进冷却液中，防止了长期使用后过多的钢渣积累在滤网上将滤网堵塞。

优化方案二：所述回流柱的吸液端设有用于刮除滤网上钢渣的刮片。刮片的设置配合滤网的运动，将滤网上积累的钢渣刮除，进一步防止了过多的钢渣积累在滤网上将滤网堵塞。

优化方案三：所述液动组件分为第一液动组件和第二液动组件，第一液动组件的液动腔室上设有使第一液动组件的转轴转动的第一进液口和第一出液口，第二液动组件的液动腔室上设有使第二液动组件的转轴转动的第二进液口和第二出液口；第一进液口、第一出液口、第二进液口和第二出液口均与回流通道连通，第二进液口和第二出液口使第二液动组件的转轴的转动方向与第一液动组件的转轴的转动方向相反，第一转轴上驱动连接有第一曲柄摇杆机构，滤网固定连接在第一曲柄摇杆机构的摇杆上，第二转轴上驱动连接有第二曲柄摇杆机构，第二曲柄摇杆机构的摇杆上固定连接有弧形杆，刮片固定连接在弧形杆上。

与滤网摆动方向相反的刮片将因吸水泵的吸力而积累在滤网上的钢渣刮除，避免长期使用后滤被钢渣堵死，使冷却水无法进行回流，造成冷却池中无冷却水，钢丸制备过程中断。刮除滤网上积累钢渣的过程中，因为钢渣不受吸水泵吸力，较容易被刮片刮除。同时滤网与刮片朝相反的方向摆动，避免滤网与刮片同向摆动时，刮片刮除钢渣的效率低，或是不能将钢渣刮除。

优化方案四：所述弧形杆上固定连接有弹性伸缩杆，刮片固定连接在弹性伸缩杆远离弧形杆的一端。弹性伸缩杆的设置补偿了刮片磨损后产生的间隙，防止刮片磨损后不能对滤网上的钢渣进行刮除。

附图说明

图1为本发明实施例高锰钢丸淬火装置的全剖视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中A处的局部剖视图；

图4为图1中B方向的视图；

图5为图1中C处的放大图；

图6为图3中D处的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷却池1、排水管2、网板3、回流柱4、离心机5、安装台6、第一固定杆7、回收池8、第二连杆9、第一摇杆10、排丸孔11、冷却环12、回流通道13、第二转轴14、第二液动腔室15、第二液动叶片16、第一液动腔室17、第一液动叶片18、第一转轴19、第一曲柄20、第一连杆21、第二固定杆22、第二曲柄23、第二摇杆24、滤网25、弧形杆26、刮片27。

实施例：本方案中的高锰钢丸淬火装置，如图1所示，包括离心机5、回流柱4、防渣机构、筒状的冷却池1，冷却池1底部封闭，冷却池1中部一体成型有用于安装离心机5的安装台6，安装台6呈圆台状，离心机5安装在安装台6顶部。如图2所示，冷却池1的内壁固定连接有四根排水管2，排水管2均匀分布于冷却池1的内壁。排水管2上一体成型有若干排丸孔11，作冷却池1中心与排水管2的连线(图2中的虚线)，排丸孔11均位于连线逆时针的一侧。如图1所示，冷却池1下部安装有呈倒圆台状的回收池8，排水管2连通至回收池8。回收池8的侧壁开设有排料口，回收池8上固定连接有网板3，网板3向右下倾斜并连接至排料口底部。网板3将回收池8隔断为上下两部分，以使钢丸不能进入回收池8下部。

如图1所示，回流柱4由铜制成，回流柱4向右下弯折至收集池底部。回流柱4内一体成型有回流通道13，回流柱4穿过网板3伸至回收池8底部，回流通道13下端与回收池8连通，回流通道13上端与冷却池1连通。回流通道13上安装有将回收池8底部的冷却水吸往冷却池1的吸水泵。如图1和图3所示，回流柱4上套设并固定有冷却环12，冷却环12上安装有冷却器(未在图中示出，冷却器选用耀鑫KL系列)。回流通道13位于冷却器内的部分呈螺旋状。

如图6所示，防渣机构包括第一液动组件和第二液动组件，第一液动组件包括横截面呈圆形的第一液动腔室17，第一液动腔室17一体成型于回流柱4内。第一液动腔室17的中心转动连接有第一转轴19，第一转轴19的轴侧固定连接有若干第一液动叶片18，第一液动腔室17内开有第一进液口和第一出液口。第一进液口位于第一液动腔室17的右侧，第一出液口位于第一液动腔室17的左侧，第一进液口和第一出液口均位于第一转轴19的上方，以使第一液动腔室17进液时第一转轴19上方的叶片受力，从而使第一转轴19逆时针转动。

如图6所示，第二叶片组件位于第一液动组件的上方，第二液动组件包括横截面呈圆形的第二液动腔室15，第二液动腔室15一体成型于回流柱4内。第二液动腔室15的中心转动连接有第二转轴14，第二转轴14的轴侧固定连接有若干第二液动叶片16，第二液动腔室15内开有第二进液口和第二出液口。第二进液口位于第二液动腔室15的右侧，第二出液口位于第二液动腔室15的左侧，第二进液口和第二出液口均位于第二转轴14的下方，以使第二液动腔室15进液时第二转轴14下方的叶片受力，从而使第二转轴14顺时针转动。

如图4和6所示，第一转轴19和第二转轴14均延伸至回流柱4外并穿过冷却环，第一转轴19和第二转轴14均与回流柱通过轴承转动连接。如图4所示，第一转轴19上驱动连接有第一曲柄摇杆机构，第一曲柄摇杆机构包括第一曲柄20，第一曲柄20固定在第一转轴19的侧面，第一曲柄20上销孔铰接有第一连杆21。回流柱4上固定连接有水平的第一固定杆7，第一固定杆7的自由端销孔铰接有第一摇杆10，第一连杆21销孔铰接在第一摇杆10上。如图1和图5所示，第一摇杆10的下部固定连接有球冠状的滤网25，回流柱4的下部进液处呈半球状，滤网25覆盖于回流柱4的下部进液处，滤网25的直径和回流柱4下部的直径均与摇杆的长度相近，差值在5mm内。

如图4所示，第二转轴14上驱动连接有第二曲柄摇杆机构，第二曲柄摇杆机构包括第二曲柄23，第二曲柄23固定在第二转轴14的侧面，第二曲柄23上销孔铰接有第二连杆9。回流柱4上固定连接有第二固定杆22，第二固定杆22与第一固定杆7平行，第二固定杆22的自由端销孔铰接有第二摇杆24，以使第一摇杆10与第二摇杆24摆动的弧度相同。第二连杆9销孔铰接在第二摇杆24上，第二摇杆24长于第一摇杆10。如图1和图5所示，第二摇杆24的下部固定连接有弧形杆26，弧形杆26的直径与第二摇杆24的直径相近，差值在5mm内。弧形杆26上部固定连接有弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的上部有刮片27，刮片27与滤网25相抵。刮片27与滤网25相抵的一面呈与滤网25直径相等的圆弧状。

如图1所示，制丸时，将高锰钢融化后倒入离心机5中，离心机5甩出的钢丸进入冷却池1中，部分钢丸贴附于冷却池1的内壁。如图2所示，此时由于排水管2上排丸孔11的朝向，冷却池1中的冷却水均是由顺时针方向进入排水管2，因此使冷却池1中的冷却水形成一个顺时针旋转的旋涡。通过旋涡带动贴附于冷却池1内壁的钢丸滚动并进入排丸孔11中。

如图1所示，钢丸随冷却水通过排丸孔11进入排水管2并落进冷却池1下方的回收池8。钢丸进入回收池后8落到倾斜的网板3上，沿着倾斜的网板3滚向排料口，因此可从排料口对钢丸进行收集。冷却水经过网板3上的网孔进入回收池8的底部，在吸水泵的作用下回收池8底部的冷却水进入回流通道13然后进入冷却池1中，以实现循环使用冷却水。冷却水经过冷却环12时被冷却，降低了回流冷却水的温度，从而避免了循环使用的冷却水温度过高。同时，如图3所示，冷却环12内螺旋状的回流通道13，增加了冷却水在冷却环12中的流动时间，从而提高了冷却环12对冷却水的冷却效果。如图6所示，覆盖在回流柱4下端的滤网25，阻挡了钢渣进入回流通道13，从而使钢渣无法进入冷却池1中，防止了淬火时钢渣与钢球因高温融合在一起，使淬火后钢球的前面凹凸不平，增加后续打磨工艺的难度。

另外，如图3和图6所示，当冷却水从第一进液口进入，并从第一出液口排出时，冷却水的压力推动第一液动叶片18逆时针摆动，从而使第一转轴19逆时针转动。如图1和图5所示，第一曲柄20随第一转轴19逆时针转动。第一曲柄20带动第一摇杆10逆时针摆动，从而使固定在第一摇杆10下部的滤网25逆时针摆动。因为滤网25与回流柱4底部呈相同的弧形，原来滤网25与回流通道13的进液处相对的部分，因滤网25的摆动而离开回流通道13的进液处。从而使原来滤网25与回流通道13的进液处相对的部分上积累的钢渣不再受吸水泵吸力。此时，如图3和图6所示，冷却水从第二进液口进入，并从第二出液口排出时，冷却水的压力推动第二液动叶片16顺时针摆动，从而使第二转轴14顺时针转动。如图1和图5所示，第二曲柄23随第二转轴14顺时针转动，第二曲柄23带动第二摇杆24顺时针摆动，从而使固定在第二摇杆24下部的弧形杆26顺时针摆动，进而使弧形杆26带着刮片27顺时针摆动。弧形杆26上的刮片27对原来滤网25与回流通道13的进液处相对的部分作用，从而将因吸水泵的吸力而积累在滤网25上的钢渣刮除，避免长期使用后滤网25被钢渣堵死，使冷却水无法进行回流，造成冷却池1中无冷却水，钢丸制备过程中断。刮除滤网25上积累钢渣的过程中，因为滤网的摆动钢渣不受吸水泵吸力，较容易被刮片27刮除。同时滤网25逆时针摆动，刮片27顺时针摆动，避免滤网25与刮片27同向摆动时，刮片27刮除钢渣的效率低，或是不能将钢渣刮除。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知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 (3)

1.高锰钢丸淬火装置，其特征在于：包括离心机、回流柱、筒状的冷却池，冷却池底部封闭，冷却池中部固定有用于安装离心机的安装台，冷却池的内壁固定连接有若干排水管，排水管上设有若干排丸孔，排丸孔均位于排水管的逆时针方向或均位于排水管的顺时针方向，冷却池下部安装有回收池，排水管连通至回收池，回收池上固定连接有网板，回收池的侧壁开设有排料口，网板朝排料口向下倾斜设置，回流柱内设有回流通道，回流通道一端与回收池连通，回流通道另一端与冷却池连通，回流通道上安装有将回收池的冷却水吸往冷却池的吸水泵，回流柱上套设有冷却环，冷却环上安装有冷却器，回流通道位于冷却器内的部分呈螺旋状,还包括液动组件，液动组件包括横截面呈圆形的液动腔室，液动腔室的中心转动连接有转轴，转轴的轴侧固定连接有若干液动叶片，液动腔室内设有使液动叶片转动的进液口和出液口，进液口和出液口均与回流通道连通，转轴上驱动连接有曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构的摇杆上固定连接有罩设于回流柱底部的滤网，所述液动组件分为第一液动组件和第二液动组件，第一液动组件的液动腔室上设有使第一液动组件的转轴转动的第一进液口和第一出液口，第二液动组件的液动腔室上设有使第二液动组件的转轴转动的第二进液口和第二出液口；第一进液口、第一出液口、第二进液口和第二出液口均与回流通道连通，第二进液口和第二出液口使第二液动组件的转轴的转动方向与第一液动组件的转轴的转动方向相反，第一转轴上驱动连接有第一曲柄摇杆机构，滤网固定连接在第一曲柄摇杆机构的摇杆上，第二转轴上驱动连接有第二曲柄摇杆机构，第二曲柄摇杆机构的摇杆上固定连接有弧形杆，刮片固定连接在弧形杆上。

2.根据权利要求1所述的高锰钢丸淬火装置，其特征在于：所述回流柱的吸液端设有用于刮除滤网上钢渣的刮片。

3.根据权利要求2所述的高锰钢丸淬火装置，其特征在于：所述弧形杆上固定连接有弹性伸缩杆，刮片固定连接在弹性伸缩杆远离弧形杆的一端。

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