CN110241296A - 一种淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淬火装置，其淬火水槽2包括：底喷水管路，设置在所述淬火水槽2底部的一侧；侧喷水管路，设置在所述淬火水槽2的远离所述底喷水管路一内侧壁上；所述底喷、侧喷水管路上均设置多个喷嘴；回水管路，在所述回水管路上设置有换热器。通过底喷、侧喷水管路上的多个喷头分别喷向淬火件的底部和侧面，由于喷向淬火件底部和侧面的水温一致，可使淬火件冷却均匀。

Description

一种淬火装置

技术领域

本发明属于有色金属热处理设备技术领域，特别是指一种淬火装置。

背景技术

为应对能源危机和保护环境，乘用车轻量化已经是目前汽车行业发展大趋势。与钢材相比,铝合金具有质量轻、比强高、耐腐蚀、散热好等优点，汽车零部件采用铝合金材料是汽车轻量化最有效的途径之一。

相对于钢制轮毂，铝合金轮毂能够显著降低汽车重量，减少排放。为了提高铝合金轮毂的强度，满足使用性能要求，必须对其进行固溶-淬火-时效的强化热处理。其中淬火的目的是得到过饱和的固溶体，为下一步时效做好组织准备，是该强化热处理整套工艺过程中重要的一环，直接影响铝合金轮毂热处理的强化效果。

传统的多层辊底式铝合金轮毂热处理设备，采用多层辊棒结构取料机，一次同时取多层铝合金轮毂淬火冷却，将工件一层层移至淬火槽内冷却，由于多层铝合金轮毂依次入水，设备动作周期长，导致工件转移时间长，由于槽内的冷却水循环较慢，前后入水的铝合金轮毂冷却温度不同，致不同层轮毂冷却不均匀，淬火效果不一致，产生不合格产品。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种淬火装置，用于解决淬火件冷却不均匀的问题。

本发明一种淬火装置包括淬火水槽2，所述淬火水槽2内包括：

传送辊道22，用于输送淬火件；

底喷水管路，按照所述传送辊道22延伸方向设置在所述传送辊道22下方，具有沿管路设置的多个喷嘴；

侧喷水管路，按照所述传送辊道22延伸方向设置在所述传送辊道22至少一侧，具有沿管路设置的朝向所述传送辊道22上的淬火件的多个喷嘴；

回水管路，用于将所述淬火水槽2内的水抽走使所述淬火水槽2内的水能够循环；

换热器，设置在所述回水管路上，用于与冷水管路换热。

由上，将淬火件放在淬火水槽2内，通过底喷、侧喷水管路上的多个喷头分别喷向淬火件的底部和侧面，多余的水流也会使淬火件的另一侧冷却，然后通过回水管路实现水的循环，且回水管路上设置的换热器可与冷水车间的冷水交换，将热量带走，保证喷向淬火件的冷却水的温度在设置的温度范围内，由于喷向淬火件底部和侧面的水温一致，可使淬火件冷却均匀。

较佳的，所述淬火水槽2还包括用于对所述淬火水槽2内的水加热的加热器组24。

由上，设置的加热器组，可在淬火水槽2内的冷却水达不到设定的冷却温度时对其进行加热，保证淬火冷却温度。

较佳的，还包括取料机1，其包括：

一对平行设置的水平导轨11，位于所述传送辊道22上方设置，且垂直于所述传送辊道22延伸方向；

所述水平导轨11上设置有沿其水平移动的小车12；

取料升降组件13，设置在所述小车12上，相对所述小车12做升降运动，用于从加热炉内取淬火件。

由上，取料机1的小车相对加热炉炉门前后运动、取料升降组件13跟随着小车前后移动的同时相对加热炉炉门上下运动，移动到炉门前取加热后的工件到淬火水槽内淬火。

较佳的，所述小车12包括

车架121；

第一驱动电机122，设置在所述车架121上部的一侧；

至少两个滚轮，分别置于所述水平导轨11上，且分别与所述车架121底部的两侧相连，所述第一驱动电机122驱动其中一个所述滚轮转动。

较佳的，所述小车12还包括：

第一链轮123，安装在所述第一驱动电机122的输出轴上；

第二链轮124，设置在所述第一链轮123的正下方，且与所述第一驱动电机122驱动的所述滚轮同轴设置；

链条，绕在所述第一、二链轮的外周。

由上，小车通过第一、二链轮将第一驱动电机的动力传递到一滚轮上，驱动该滚轮沿着水平导轨转动。

较佳的，所述取料升降组件13包括：

取料叉134；

升降机构，设置在车架121上，驱动所述取料叉134升降。

由上，通过升降机构驱动取料叉134升降到加热炉炉门前取淬火件。

较佳的，所述取料升降组件13还包括：

连接板137，与所述连接部固连且竖直设置；

两竖直导轨136，平行竖直设置在所述车架121的一侧，并与所述连接部相背离，所述连接板137设置在所述两竖直导轨136之间；

两导向滚轮135，分别与所述连接板137固连，并分别沿着所述两竖直导轨136上下滚动。

由上，两导向滚轮分别沿着竖直导轨运动，增加了取料叉上下运动的平稳性。

较佳的，所述取料叉134包括：

水平取料部，包括多个平行间隔排列的水平齿1341；

连接部，与所述水平取料部的一端钝角相连。

由上，水平取料部用于伸进加热炉内取淬火件，然后支撑着淬火件进行水平向后方移动，并向下运动到淬火水槽内。

较佳的，所述升降机构包括：

第二驱动电机131，设置在所述小车12上；

第五链轮132，安装在所述第二驱动电机131的输出轴上；

第六链轮133，与所述第五链轮132同轴水平设置；

两个链条，一端分别绕在所述第五、六链轮外周，另一端均与所述连接部固连。

附图说明

图1为一种淬火装置结构示意图；

图2为取料机的小车驱动结构示意图；

图3为取料机的升降机构示意图；

图4为淬火水槽内淬火冷却的结构图。

具体实施方式

如图1所示为一种淬火装置，用于对铝合金轮毂快速均匀自动淬火，其包括取料机1和置于取料机1下部的淬火水槽2。

取料机1

如图1至3所示，取料机1包括一对平行设置的水平导轨11、设置在该对水平导轨11上并沿着该导轨水平行走的小车12以及设置在小车12上的取料升降组件13；在小车12的尾端设有平衡重心的配重14。

小车12包括车架121、设置在车架121一侧上的驱动电机122、安装在第一驱动电机122输出轴上的第一链轮123、于第一驱动电机122的下部设置的固定在车架121底部的与第一链轮123同轴设置的第一滚轮125和第二滚轮126，与第一滚轮125同轴还设置有第二链轮124，第三、四滚轮分别设置在与第一、二滚轮相对的车架121底部的两一侧，第一、二滚轮沿着一侧导轨运动，第三、四滚轮沿着另一侧导轨运动，第一驱动电机122启动时，带动第一链轮123转动，绕在第一、二链轮外周上的链条驱动第二链轮转动，与第二链轮同轴设置的第一滚轮125也转动，迫使第二至四滚轮沿着导轨运动。

在车架121的一侧还固定有两个平行竖直设置的竖直梁127，取料升降组件13就安装在两个竖直梁127上，取料升降组件13包括第二驱动电机131、安装在第二驱动电机131输出轴上的第五链轮132、与第五链轮132同轴水平设置的第六链轮133、设置在两个竖直梁127之间的竖直设置的连接板137、与连接板137固连的取料叉134，在取料叉134的上部还分别固连两个导向滚轮135，两个竖直梁127上背向取料叉134的一面上分别沿着竖直梁127的高度设置一竖直导轨136，导向滚轮135沿着竖直导轨136滑动；取料叉134由多个叉齿间隔平行排列并加以固定组成，每个叉齿包括水平设置的水平齿1341以及与水平齿1341的一端成钝角连接的连接柄1342，多个平行间隔排列的水平齿1341构成水平取料部，用于放置铝合金轮毂，多个连接柄1342构成与水平取料部钝角倾斜向上连接的连接部；在第五、六链轮的正下方连接板137上分别设置两个连接孔1371；当第二驱动电机131启动时，安装在其输出轴上的第五链轮132以及与第五链轮132同轴设置的第六链轮133转动，绕在第五链轮外周上的链条(图中未示出)穿过连接板137上的连接孔1371，但链条不相对该连接孔移动，另一边同样绕在第六链轮外周上的链条(图中未示出)也穿过连接板137上的另一个连接孔1371，同样但链条不相对该连接孔移动，这样第二驱动电机131启动驱动第五、六链轮转动时，连接板137带着取料叉134做上下运动，将铝合金轮毂从加热炉里取走后退并下移放到淬火水槽2里淬火，第二驱动电机131为变频电机，其上设有旋转编码器，能够精确控制第二驱动电机转数，从而实现取料叉的升降精确定位。在取料叉上下移动的过程中，导向滚轮135沿着竖直导轨136移动，使取料叉在上下运动的过程中运动平稳。

淬火水槽2

如图1和4所示，淬火水槽2包括盛有冷却水的槽体21，槽体21底部的一侧设置有传送辊道22、传送辊道22的下部设置有底喷水管路25、槽体21的一远离传送辊道22的一侧壁上设置有侧喷水管路26、与侧喷水管路26同侧的侧壁上还设置有回水管路23、槽体21上还设置有电加热器组24；底喷、侧喷水管路端部均接有多个喷嘴，工作时在循环泵(未图示)驱动下水流通过多个喷嘴高速喷向传送辊道22上的轮毂底面和侧面，且水量没过铝合金轮毂顶面，通过提高冲向轮毂的水流速度，提高淬火介质冷却水的流动能力，带走热量的能力增强，从而提高轮毂表面的换热效果。冲向轮毂底部和侧面的大量水流不仅将轮毂底面和一侧面降温，同时富裕的水流也将轮毂的另一侧面快速降温，冷却一定时间后，完成淬火，然后传送辊道22被启动驱动将其上的轮毂转移至时效炉(未图示)提高铝合金轮毂的整体性能。

设置在槽体21一侧的回水管路23通过板式换热器与车间冷水进行热交换，用于降低槽内水温，保证喷向铝合金轮毂底部和侧面的水温在设定的淬火温度范围内，这样铝合金轮毂的底部和侧面冷却水温一致，冷却均匀，淬火效果好；不像传统的淬火槽内充满了水，将铝合金轮毂放进槽内冷却时，水温升高，使得槽内的水上面的水温高于下面的水温，致使铝合金轮毂冷却温度不均匀。

电加热器组24，用于水槽内温度低于淬火设置温度时对槽内的水进行加热，以保证淬火冷却水温保持在设定的淬火温度范围内。

下面对具体淬火工艺流程进行说明：

取料机1的小车沿着水平导轨11平移行走前进到位，升降取料叉9升高到对应即将开启的加热炉炉门高度后等待，加热炉内加热工艺时间到后，多层加热炉其中一层的炉门自动打开，取料叉134伸进加热炉内自动抬起一层轮毂到位，小车沿着水平导轨11自动后退到位，取料叉134下降到淬火水槽2内将轮毂放在传送辊道22上，底喷水管路和侧喷水管路的高压冷却水通过喷嘴向轮毂喷水，轮毂冷却淬火。经过一定时间的冷却后，传送辊道22开始转动，自动将铝合金轮毂3转移至时效炉，小车12和取料叉9自动复位，准备下一个淬火动作循环。

综上所述，本发明一种淬火设备，对于铝合金轮毂取料，水平前进和升降的驱动电机均配置有旋转编码器从而能够精确控制小车和取料叉的移动距离；对轮毂进行冷却的淬火水槽设置有底喷水管路和侧喷水管路，且底喷、侧喷水管路上均设置多个喷嘴，保证冷却轮毂的水流量足够大，且冷却轮毂底部和侧面的水温一致，冷却均匀；另外淬火水槽2还配置了板式换热装置，能够实现铝合金轮毂淬火时水温保持设定的淬火温度，实现持续冷却，PID控温的电加热器组24可以在冷却水温度达不到淬火温度时进行加热，保证冷却水温度维持在淬火温度，以便保证淬火效果；传送辊道22的设置可以自动的将铝合金轮毂转移至时效炉，提高其整体性能，该淬火设备可以实现现代铝合金轮毂批量淬火，且淬火均匀，淬火合格率高。

虽然上述以铝合金轮毂淬火为例，但是本发明所述的淬火设备不仅仅应用于铝合金轮毂淬火，也可以对其它金属零件淬火，在此把铝合金轮毂和其他其它金属零件统称为淬火件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种淬火装置，包括淬火水槽(2)，其特征在于，所述淬火水槽(2)内包括：

传送辊道(22)，用于输送淬火件；

底喷水管路，按照所述传送辊道(22)延伸方向设置在所述传送辊道(22)下方，具有沿管路设置的多个喷嘴；

侧喷水管路，按照所述传送辊道(22)延伸方向设置在所述传送辊道(22)至少一侧，具有沿管路设置的朝向所述传送辊道(22)上的淬火件的多个喷嘴；

回水管路，用于将所述淬火水槽(2)内的水抽走使所述淬火水槽(2)内的水能够循环；

换热器，设置在所述回水管路上，用于与冷水管路换热。

2.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于，所述淬火水槽(2)还包括用于对所述淬火水槽(2)内的水加热的加热器组(24)。

3.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于，还包括取料机(1)，其包括：

一对平行设置的水平导轨(11)，位于所述传送辊道(22)上方设置，且垂直于所述传送辊道(22)延伸方向；

所述水平导轨(11)上设置有沿其水平移动的小车(12)；

取料升降组件(13)，设置在所述小车(12)上，相对所述小车(12)做升降运动，用于从加热炉内取淬火件。

4.根据权利要求3所述的淬火装置，其特征在于，所述小车(12)包括

车架(121)；

第一驱动电机(122)，设置在所述车架(121)上部的一侧；

至少两个滚轮，分别置于所述水平导轨(11)上，且分别与所述车架(121)底部的两侧相连，所述第一驱动电机(122)驱动其中一个所述滚轮转动。

5.根据权利要求4所述的淬火装置，其特征在于，所述小车(12)还包括：

第一链轮(123)，安装在所述第一驱动电机(122)的输出轴上；

第二链轮(124)，设置在所述第一链轮(123)的正下方，且与所述第一驱动电机(122)驱动的所述滚轮同轴设置；

链条，绕在所述第一、二链轮的外周。

6.根据权利要求4所述的淬火装置，其特征在于，所述取料升降组件(13)包括：

取料叉(134)；

升降机构，设置在车架(121)上，驱动所述取料叉(134)升降。

7.根据权利要求6所述的淬火装置，其特征在于，所述取料升降组件(13)还包括：

连接板(137)，与所述连接部固连且竖直设置；

两竖直导轨(136)，平行竖直设置在所述车架(121)的一侧，并与所述连接部相背离，所述连接板(137)设置在所述两竖直导轨(136)之间；

两导向滚轮(135)，分别与所述连接板(137)固连，并分别沿着所述两竖直导轨(136)上下滚动。

8.根据权利要求7所述的淬火装置，其特征在于，所述取料叉(134)包括：

水平取料部，包括多个平行间隔排列的水平齿(1341)；

连接部，与所述水平取料部的一端钝角相连。

9.根据权利要求8所述的淬火装置，其特征在于，所述升降机构包括：

第二驱动电机(131)，设置在所述小车(12)上；

第五链轮(132)，安装在所述第二驱动电机(131)的输出轴上；

第六链轮(133)，与所述第五链轮(132)同轴水平设置；

两个链条，一端分别绕在所述第五、六链轮外周，另一端与所述连接部固连。