CN109929977B - 用于热处理淬火工艺的冷却循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统公开了一种在主体箱外侧设置多个独立的油质冷却器，通过对油质的分流，配合中部冷却管和螺旋管对分流后的油质进行冷却，并通过内冷却管对主体箱内进行降温的冷却循环系统，其特征在于包括主体箱、油质冷却器、内冷却管，多组油质冷却器相互独立的置于主体箱上，多个内冷却管置于主体箱内，所述内冷却管平铺于主体箱内，所述油质冷却器两两一组，所述油质冷却器包括循环油路和冷却水路，所述循环油路和冷却水路相互独立，所述油质冷却器上的循环油路和主体箱相连通，所述油质冷却器两两一组，同组的两个油质冷却器上的冷却水路分别内冷却管的两端相连通。
Description
技术领域
本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，涉及一种在热处理过程中，对淬火油槽进行内部油质进行循环冷却的热处理系统，属于热处理设备领域。特别涉及一种在主体箱外侧设置多个独立的油质冷却器，通过对油质的分流，配合中部冷却管和螺旋管对分流后的油质进行冷却，并通过内冷却管对主体箱内进行降温的冷却循环系统。
背景技术
目前，在工业生产过程中，对于金属制品需要进行热处理，尤其是一些工程机械的零部件，为了到达一定的材料性能，需要进行热处理，而热处理中，最常见的淬火工序，通常将金属材料加热、保温、快速冷却的工艺，通过急冷手段是金属内部的晶粒来不及生长，提高材料性能，通常需要采用淬火介质进行冷却，通常采用淬火油，对于大型零部件，为了确保完全淬透，需要放置在油槽内进行，例如回转轴承座等，但在淬火时，内部的淬火介质温度升高，需要进行循环冷却，现有的淬火设备是将淬火槽中的淬火油通过水泵抽到冷却池中进行冷却，这样淬火需要花费较长的时间，淬火效率较低，劳动强度大，也有的一些冷却循环系统采用板式热交换器进行热量交换，其主要通过冷却介质的流动带动淬火油内的热量，依靠单一的介质流动，热交换效率差，且整套系统一体化，不能够进行独立的局部循环冷却，不能够针对不同的温区进行循环冷却操作。
公开号 CN206319036U公开了一种淬火油槽的油冷却循环系统，其包括板式热交换器及淬火油槽，所述板式热交换器包括进水口、回水口、进油口及回油口，所述进水口及回水口分别通过进水管道及回水管道与外部的冷却水供应装置连接以形成冷却水循环回路；所述进油口及回油口分别通过进油管道及回油管道与淬火油槽连接以形成淬火油循环回路，所述进油管道与所述回油管道之间跨接有旁路管道，所述旁路管道和所述进油管道的连接处与所述进油口之间的所述进油管道上设有第一电磁阀，所述旁路管道上设有第二电磁阀，该装置整体性强，操作时同开同闭，不能够仅仅针对部分区域进行循环冷却。
公开号 CN107779571A公开了一种淬火油冷却循环装置，包括输油管道连接的淬火槽、冷却槽和油泵，淬火槽的侧壁底部和顶部分别设有进油口和出油口，所述淬火槽中设有喷油器，喷油器的进口与淬火槽侧壁底部的进油口连接，喷油器还包括三个喷油口，该发明通过将油质通过管路在冷却槽内回转进行热交换，冷却槽内的介质静置，且内部的热量集中，不能够将热量带走散失，冷却持续性差。
发明内容
为了改善上述情况，本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统提供了一种在主体箱外侧设置多个独立的油质冷却器，通过对油质的分流，配合中部冷却管和螺旋管对分流后的油质进行冷却，并通过内冷却管对主体箱内进行降温的冷却循环系统。
本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统是这样实现的：本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统包括主体箱、油质冷却器、内冷却管，多组油质冷却器相互独立的置于主体箱上，多个内冷却管置于主体箱内，所述内冷却管平铺于主体箱内，所述油质冷却器两两一组，所述油质冷却器包括循环油路和冷却水路，所述循环油路和冷却水路相互独立，所述油质冷却器上的循环油路和主体箱相连通，所述油质冷却器两两一组，同组的两个油质冷却器上的冷却水路分别内冷却管的两端相连通。
所述油质冷却器由循环油路和冷却水路组成，所述循环油路对应通道由抽油管、油泵、分流密封套、分油管和多通接头组成，一个抽油管的一端置于主体箱上，且和主体箱相连通，一个多通接头置于所述一个抽油管的另一端上，且通过抽油管和主体箱相连通，另一个抽油管的一端置于主体箱上，且和主体箱相连通，所述另一个抽油管位于一个抽油管正下方，另一个多通接头置于另一个抽油管的另一端端上，且通过抽油管和主体箱相连通，两个多通接头通过多个分油管箱相互连通，所述分油管两端通过分流密封套密封连接，所述油泵置于另一个抽油管上，
所述冷却水路对应通道由冷却水泵、螺旋管、中冷导入管、冷却歧管、中冷导出管、散热板和中部冷却管组成，中部冷却管置于多个分油管中心位置，且和分油管平行，中部冷却管上等距置有多个散热板，所述散热板为圆环结构，所述圆环外圆周分别和多个分流管截面圆周外切，所述散热板上开有多个卡槽，所述卡槽和分流管外侧壁对应贴合，中冷导入管一端密封螺接于中部冷却管一端，且和中部冷却管相连通，中冷导入管的另一端设置有冷却水泵，中冷导入管上置有冷却歧管，中冷导出管一端密封螺接于中部冷却管另一端，且和中部冷却管相连通，中冷导出管的另一端贯穿主体箱，且和主体箱内的内冷却管相连通，中冷导入管上置有冷却歧管，螺旋管套置于多个分油管的外侧，螺旋管的一端和中冷导入管上的冷却歧管相连通，另一端和中冷导出管上的冷却歧管相连通，
所述分流管数量至少为两个，所述分流管内截面面积和为抽油管内截面面积的2.5-3.5倍；
所述分流管数量优选方案为三个，所述分流管管径等于抽油管管径；
所述螺旋管螺旋螺距等于散热板间距；
所述螺旋管的内截面面积S1与中部冷却管的内截面面积S2之和不大于中冷导入管内截面面积S3，优选的为S1+S2=0.8S3。
有益效果。
一、对热处理工艺中的淬火油槽内的淬火油进行循环冷却，提高淬火油的循环冷却效率。
二、多个独立循环，对主体箱内进行区域循环，局部效果好。
三、内置冷却管，平铺主体箱内，调高冷却效率。
四、分流结构，将油质进行细化，增加散热面积，提高热交换效率；
五、中部冷却环和螺旋管进行包裹，对分油管进行包裹散热；
六、每个油质冷却器均设置有单独的动力系统，能提高循环效率，以及使用寿命。
附图说明
图1为本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统的立体结构图；
图2为本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统冷却管路的立体结构图；
图3为本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统油质冷却器的立体拆分图，其仅仅显示了油管和水管交错分布的结构示意；
图4为本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统散热片的立体结构图；
图5为本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统中部冷却管的立体拆分图；
图6为本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统分油管的立体拆分图；
附图中
其中零件为：主体箱（1），抽油管（2），内冷却管（3），冷却水泵（4），油泵（5），螺旋管（6），中冷导入管（7），分流密封套（8），分油管（9），冷却歧管（10），中冷导出管（11），散热板（12），中部冷却管（13），多通接头（14）。
具体实施方式：
本发明用于热处理淬火工艺的冷却循环系统是这样实现的，包括主体箱（1）、油质冷却器、内冷却管（3），多组油质冷却器相互独立的置于主体箱（1）上，多个内冷却管（3）置于主体箱（1）内，所述内冷却管（3）平铺于主体箱（1）内，所述油质冷却器两两一组，所述油质冷却器包括循环油路和冷却水路，所述循环油路和冷却水路相互独立，所述油质冷却器上的循环油路和主体箱（1）相连通，所述油质冷却器两两一组，同组的两个油质冷却器上的冷却水路分别内冷却管（3）的两端相连通，
所述油质冷却器由循环油路和冷却水路组成，所述循环油路对应通道由抽油管（2）、油泵（5）、分流密封套（8）、分油管（9）和多通接头（14）组成，一个抽油管（2）的一端置于主体箱（1）上，且和主体箱（1）相连通，一个多通接头（14）置于所述一个抽油管（2）的另一端上，且通过抽油管（2）和主体箱（1）相连通，另一个抽油管（2）的一端置于主体箱（1）上，且和主体箱（1）相连通，所述另一个抽油管（2）位于一个抽油管（2）正下方，另一个多通接头（14）置于另一个抽油管（2）的另一端端上，且通过抽油管（2）和主体箱（1）相连通，两个多通接头（14）通过多个分油管（9）箱相互连通，所述油泵（5）置于另一个抽油管（2）上，
所述冷却水路对应通道由冷却水泵（4）、螺旋管（6）、中冷导入管（7）、冷却歧管（10）、中冷导出管（11）、散热板（12）和中部冷却管（13）组成，中部冷却管（13）置于多个分油管（9）中心位置，且和分油管（9）平行，中部冷却管（13）上等距置有多个散热板（12），所述散热板（12）为圆环结构，所述圆环外圆周分别和多个分流管截面圆周外切，所述散热板（12）上开有多个卡槽，所述卡槽和分流管外侧壁对应贴合，中冷导入管（7）一端密封螺接于中部冷却管（13）一端，且和中部冷却管（13）相连通，中冷导入管（7）的另一端设置有冷却水泵（4），中冷导入管（7）上置有冷却歧管（10），中冷导出管（11）一端密封螺接于中部冷却管（13）另一端，且和中部冷却管（13）相连通，中冷导出管（11）的另一端贯穿主体箱（1），且和主体箱（1）内的内冷却管（3）相连通，中冷导入管（7）上置有冷却歧管（10），螺旋管（6）套置于多个分油管（9）的外侧，螺旋管（6）的一端和中冷导入管（7）上的冷却歧管（10）相连通，另一端和中冷导出管（11）上的冷却歧管（10）相连通。
使用时，将油泵（5）接通电源，且分别独立控制启闭，将冷却水泵（4）接通电源，同样独立控制启闭，将同一内冷却管（3）上对应的两个中冷导入管（7）接入冷却水路中，当需要进行循环冷却时，分别启动油泵（5）和冷却水泵（4），主体箱（1）、抽油管（2）、多通接头（14）、分流管对应形成循环油路，中冷导入管（7）、中部冷却管（13）、螺旋管（6）、内冷却管（3）对应形成冷却水路，启动油泵（5）时，主体箱（1）内对应区域内的淬火油被油泵（5）抽取，进入下侧的抽油管（2）内，并通过对应多通接头（14）进行分流，分别流经分流管，并在分流管另一端上的多通接头（14）进行回合，由上侧的抽油管（2）回到主体箱（1）内，形成循环，当多个油泵（5）同时工作时，主体箱（1）内的所有区域进行淬火油的循环，同时控制油泵（5）的功率能够改变不同区域内所要进行循环的速度，启动同一内冷却管（3）上的一个冷却水泵（4），将外部冷却水路内的冷却介质导入对应侧的中冷导入管（7）内，并在内侧分别沿冷却歧管（10）、中部冷却管（13）进行分流，中部冷却管（13）内的冷却介质通过散热板（12）和分流管内的淬火油进行热交换，外侧的螺旋管（6）直接通过和分流管贴合进行热量交换，对分流管进行包裹，增加热交换面积，冷却介质经过中冷导出管（11）汇流，流经内冷却管（3）对主体箱（1）内进行直接冷却，然后从内冷管另一端上的中冷导入管（7）流入、分流，冷却汇流，流回冷却水路中，实现冷却水路的循环，
所述同组油质冷却器上的两个冷却水泵（4）的设计，能够对冷却水路进行反向从洗清洁，提供备用动力，延长水路冷却循环寿命；
所述分流管数量至少为两个，能够将油管内的介质进行分流，增加其散热面积，提高热交换率；
所述分流管内截面面积和为抽油管（2）内截面面积的2.5-3.5倍，能够改变在分流管内的流速，通过面积增加，减缓流速，增加热交换时间，但流速过慢又会导致堆积局部温度升高，影响热量散失；
所述螺旋管（6）螺旋螺距等于散热板（12）间距，能够在螺旋管（6）和散热板（12）之间形成空腔，提高空气流动，进一步提高热量交换；
所述螺旋管（6）的内截面面积S1与中部冷却管（13）的内截面面积S2之和不大于中冷导入管（7）内截面面积S3，优选的为S1+S2=0.8S3，通过提高冷却介质的流速，使得冷却介质能够快速的将热量吸收并进行循环，增加冷却介质后续的冷却能力；
达到对主体箱（1）内淬火介质进行循环冷却的目的。
Claims (9)
1.一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，包括主体箱、油质冷却器、内冷却管，多组油质冷却器相互独立的置于主体箱上，多个内冷却管置于主体箱内，所述内冷却管平铺于主体箱内，其特征在于所述油质冷却器两两一组，所述油质冷却器包括循环油路和冷却水路，所述循环油路和冷却水路相互独立，所述油质冷却器上的循环油路和主体箱相连通，所述油质冷却器两两一组，同组的两个油质冷却器上的冷却水路分别内冷却管的两端相连通，所述油质冷却器由循环油路和冷却水路组成，所述循环油路对应通道由抽油管、油泵、分流密封套、分油管和多通接头组成，一个抽油管的一端置于主体箱上，且和主体箱相连通，一个多通接头置于所述一个抽油管的另一端上，且通过抽油管和主体箱相连通，另一个抽油管的一端置于主体箱上，且和主体箱相连通，所述另一个抽油管位于一个抽油管正下方，另一个多通接头置于另一个抽油管的另一端端上，且通过抽油管和主体箱相连通，两个多通接头通过多个分油管箱相互连通，所述油泵置于另一个抽油管上，所述冷却水路对应通道由冷却水泵、螺旋管、中冷导入管、冷却歧管、中冷导出管、散热板和中部冷却管组成，中部冷却管置于多个分油管中心位置，且和分油管平行，中部冷却管上等距置有多个散热板，中冷导入管一端密封螺接于中部冷却管一端，且和中部冷却管相连通，中冷导入管的另一端设置有冷却水泵，中冷导入管上置有冷却歧管，中冷导出管一端密封螺接于中部冷却管另一端，且和中部冷却管相连通，中冷导出管的另一端贯穿主体箱，且和主体箱内的内冷却管相连通，中冷导入管上置有冷却歧管，螺旋管套置于多个分油管的外侧，螺旋管的一端和中冷导入管上的冷却歧管相连通，另一端和中冷导出管上的冷却歧管相连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于所述散热板为圆环结构，所述圆环外圆周分别和多个分流管截面圆周外切。
3.根据权利要求1所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于所述散热板上开有多个卡槽，所述卡槽和分流管外侧壁对应贴合。
4.根据权利要求3所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于所述分流管数量至少为两个。
5.根据权利要求3或4所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于所述分流管内截面面积和为抽油管内截面面积的2.5-3.5倍。
6.根据权利要求5所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于所述分流管管径等于抽油管管径。
7.根据权利要求1所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于所述螺旋管螺旋螺距等于散热板间距。
8.根据权利要求7所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于所述螺旋管的内截面面积S1与中部冷却管的内截面面积S2之和不大于中冷导入管内截面面积S3。
9.根据权利要求8所述的一种用于热处理淬火工艺的冷却循环系统，其特征在于S1+S2=0.8S3。
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