CN111074054B - 管件内表面淬火装置和对管件内表面淬火的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管件工艺领域，公开了一种管件内表面淬火装置和对管件内表面淬火的方法，所述管件内表面淬火装置包括连接的第一部(10)和第二部(20)，所述第一部包括用于连接淬火液供应源的第一腔室和用于对管件加热的加热件(40)，所述第一部的后侧端面和所述第二部的前侧端面相向设置且彼此之间具有间隙，以在两者之间限定第二腔室，所述第一腔室在所述第一部的后侧端面上形成有淬火液出口(30)，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述淬火液出口(30)流体连通，所述第二腔室具有和外界流体连通的环状的喷液口。本申请提供的装置能够确保管件内表面的能够均匀地接触到淬火液，从而保证对管件内表面的淬火效果。

Description

管件内表面淬火装置和对管件内表面淬火的方法

技术领域

本发明涉及管件工艺技术领域，具体地涉及一种管件内表面淬火装置和对管件内表面淬火的方法。

背景技术

管件内表面淬火装置用于对管件的内表面进行淬火，将装置放入管件的内部，装置的加热件能够对管件的内表面进行加热，之后装置能够喷出淬火液对被加热的内表面进行冷却，目前的装置的淬火液一般是通过装置末端的呈圆周设置的多个孔中喷出，这会导致管件内周面的圆周方向总会有部分区域没有接触到淬火液，造成喷液不均匀，影响整体的淬火效果，且现有的装置还存在无法调节喷液角度或者调节喷液角度繁琐的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的喷液不均匀的问题，提供一种管件内表面淬火装置。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种管件内表面淬火装置，所述管件内表面淬火装置包括连接的第一部和第二部，所述第一部包括用于连接淬火液供应源的第一腔室和用于对管件加热的加热件，所述第一部的后侧端面和所述第二部的前侧端面相向设置且彼此之间具有间隙，以在两者之间限定第二腔室，所述第一腔室在所述第一部的后侧端面上形成有淬火液出口，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述淬火液出口流体连通，所述第二腔室具有和外界流体连通的环状的喷液口。

优选地，所述喷液口为闭环状。

优选地，所述第一部的后侧端面的轴线、所述第二部的前侧端面的轴线以及所述淬火液出口的轴线共线，

所述第一部的后侧端面包括圆环形的第一平坦面和围绕所述第一平坦面的圆环形的第一倾斜面，所述第一平坦面垂直于所述淬火液出口的轴线，所述第一部的后侧端面形成呈凹槽状，且所述第一倾斜面和所述第一平坦面之间的夹角为钝角，所述第二部的前侧端面包括圆环形的第二平坦面和围绕所述第二平坦面的圆环形的第二倾斜面，所述第二平坦面垂直于所述淬火液出口的轴线，所述第二部的前侧端面呈凸台状，且所述第二倾斜面和所述第二平坦面之间的夹角为钝角，所述第一平坦面、所述第二平坦面、所述第一倾斜面和所述第二倾斜面共同限定所述第二腔室，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面之间的间隙形成闭环状的喷液口。

优选地，所述第一倾斜面和所述第一平坦面之间的夹角小于所述第二倾斜面和所述第二平坦面之间的夹角。

优选地，所述第一倾斜面的外沿和所述淬火液出口的轴线之间的距离等于所述第二倾斜面的外沿和所述淬火液出口的轴线之间的距离。

优选地，所述第一腔室的中间具有孔板，所述孔板上设置有多个淬火液通孔，所述孔板上设置有孔板螺纹孔，所述孔板螺纹孔和所述淬火液出口的轴线共线，所述第二部的前侧端面上设置有外侧具有螺纹的凸柱，所述凸柱和所述孔板螺纹孔螺纹连接。

优选地，所述第二部的对应于所述第二平坦面的部分上设置有多个贯通的调节螺纹孔，多个所述调节螺纹孔在所述第二部上等间隔分布，多个所述调节螺纹孔和所述第二部的前侧端面的轴线的距离相等，每个所述调节螺纹孔中设置有调节螺栓。

优选地，所述第一部包括主体和喷水外环，所述主体的外侧设置有所述加热件，所述主体的内部具有贯通的第一中心孔，所述喷水外环的前端套设于所述主体，所述喷水外环的内部具有贯通的第二中心孔，所述第一中心孔和所述第二中心孔共同构成所述第一腔室，所述喷水外环的后侧限定所述第一部的后侧端面。

本发明第二方面提供一种对管件内表面淬火的方法，将管件内表面淬火装置设置在管件中，控制所述管件内表面淬火装置在所述管件中移动，利用所述管件内表面淬火装置的闭环状的喷液口对所述管件的加热后的内周面喷液淬火。

优选地，该方法利用如上所述管件内表面淬火装置，所述方法包括：将所述管件内表面淬火装置设置在管件中，使得所述管件的轴线和所述淬火液出口的轴线共线；控制所述管件内表面淬火装置在所述管件中移动，对所述线圈通电，同时向所述第一腔室提供淬火液，使得淬火液从所述第二腔室的所述喷液口喷出。

通过上述技术方案，利用本申请提供的管件内表面淬火装置，淬火液进入装置的第一腔室之后会流入装置的第二腔室，之后从第二腔室的环状的喷液口喷出，从而喷出沿圆周方向上的水帘，在对管件内表面的淬火工作中，通过装置和管件之间的相对位移，能够确保管件内表面均匀地接触到淬火液，从而保证对管件内表面的淬火效果。

附图说明

图1是根据本申请优选实施方式的管件内表面淬火装置的剖视图；

图2是图1的喷水外环和第二部的示意图；

图3是图2中C处的放大图；

图4是图1的管件内表面淬火装置的喷水外环的示意图；

图5是图4的喷水外环的侧视图；

图6是图1的管件内表面淬火装置的第一部的示意图；

图7是图6的第一部的侧视图；

图8是本申请提供的管件内表面淬火装置在管件中的示意图。

附图标记说明

10-第一部 20-第二部 30-淬火液出口 40-加热件 50-管件

11-第一平坦面 12-第一倾斜面 13-主体 14-喷水外环 15-第一中心孔

16-第二中心孔 17-孔板 18-孔板螺纹孔 19-淬火液通孔

21-第二平坦面 22-第二倾斜面 23-调节螺纹孔 24-调节螺栓 25-凸柱

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本申请提供一种管件内表面淬火装置，所述管件内表面淬火装置包括连接的第一部10和第二部20，所述第一部10包括用于连接淬火液供应源的第一腔室和用于对管件加热的加热件40，所述第一部10的后侧端面和所述第二部20的前侧端面相向设置且彼此之间具有间隙，以在两者之间限定第二腔室，所述第一腔室在所述第一部的后侧端面上形成有淬火液出口30，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述淬火液出口30流体连通，所述第二腔室具有和外界流体连通的闭环状的喷液口。

淬火液进入装置的第一腔室之后会流入装置的第二腔室，之后从第二腔室的闭环状的喷液口喷出，从而喷出沿整个圆周方向上的水帘，在对管件内表面的淬火工作中，通过装置和管件之间的相对位移，能够确保管件内表面的能够均匀地接触到淬火液，从而保证对管件内表面的淬火效果。其中，喷液口优选为闭环状的，从而确保管件内表面的所有部分都能够接触到淬火液。

在本申请的优选实施方式中，第一部包括主体13和喷水外环14，主体的外侧设置有加热件40，一般加热件为能够通电发热的线圈，第二部20为与喷水外环14连接的角度调节板，主体13的第一中心孔15和喷水外环14的第二中心孔16共同构成第一腔室，喷水外环14的后侧限定第一部10的后侧端面，淬火液从第一中心孔15进入第一腔室中，之后从第二中心孔16限定的淬火液出口排出到喷水外环14和角度调节板之间的第二腔室中。

如图4和图5所示，第二中心孔16中设置有孔板17，孔板17上设置有多个淬火液通孔19，用于使得淬火液穿过，淬火液经过淬火液通孔19时能够获得更大的速度，从而使得淬火液最终能够以足够的速度从闭环状的喷液口喷出。

优选地，所述第一部10的后侧端面的轴线、所述第二部20的前侧端面的轴线以及所述淬火液出口30的轴线共线，参考图2所示的结构，喷水外环14朝向角度调节板的端面包括圆环形的第一平坦面11以及围绕第一平坦面11的圆环形的第一倾斜面12，第一平坦面11垂直于淬火液出口30的轴线，第一倾斜面和第一平坦面之间的夹角为钝角，使得第一平坦面和第一倾斜面形成开口朝向角度调节板的凹槽。角度调节板朝向喷水外环14的端面包括圆环形的第二平坦面21以及围绕第二平坦面21的圆环形的第二倾斜面22，第二平坦面21垂直于淬火液出口30的轴线，第二倾斜面和第二平坦面之间的夹角为钝角，使得第二平坦面和第二倾斜面形成朝向喷水外环的凸台。第一平坦面11、第二平坦面21、第一倾斜面12和第二倾斜面22共同限定第二腔室，第一倾斜面12和第二倾斜面22之间的间隙形成闭环状的喷液口。

其中优选地，第一倾斜面12的外沿和淬火液出口30的轴线之间的距离等于第二倾斜面22的外沿和淬火液出口30的轴线之间的距离，使得闭环状的喷液口是由第一倾斜面的外沿和第二倾斜面的外沿共同构成的。

图3是图2中C处的放大图，当淬火液从淬火液出口30进入第二腔室中时，会被第二平坦面21所阻挡，且第一平坦面和第二平坦面之间的间隙较小，使得淬火液的能够沿着第一平坦面和第二平坦面构成圆环形的水帘并向外扩散，并达到第一倾斜面12和第二倾斜面22的位置处，由于第一倾斜面和第二倾斜面的延伸方向，使得闭环状的喷液口能够喷出斜向后方的圆环形水帘，使得淬火液喷射到之前被线圈加热过的管件内表面上。

图4中示出了第一平坦面和第一倾斜面之间的夹角A，图6示出第二平坦面和第二倾斜面之间的夹角B，A和B均为钝角，比如A为110°，B为120°。优选地，A的角度最好略小于B的角度，从而使得第一倾斜面和第二倾斜面之间构成的淬火液的通道形成从内向外逐渐变窄的形状，从而能够提高淬火液从闭环状的喷液口喷出时的速度。更优选地，第一倾斜面的环宽和第二倾斜面的环宽相等，保证淬火液从第一倾斜面和第二倾斜面之间的间隙通过时获得稳定的加速效果。

本申请提供的淬火装置通过调节喷水外环14和角度调节板之间的间隙能够调节淬火液喷出的角度，从而提高装置的通用性，如图5所示，喷水外环的中心还具有贯通的孔板螺纹孔18，如图6所示，角度调节板上设置有表面具有螺纹的凸柱25，凸柱25能够和孔板螺纹孔18形成螺纹连接，且通过转动角度调节板能够调节第一平坦面和第二平坦面之间的间隙以及第一倾斜面的外沿和第二倾斜面的外沿之间的间隙。

在合理的范围内，由于第一平坦面和第二平坦面均和管件内表面垂直，淬火液在沿第一平坦面和第二平坦面之间运行的过程中具有沿垂直于管件内表面运动的趋势，如果第一平坦面和第二平坦面之间的间隙越大(同时意味着第一倾斜面的外沿和第二倾斜面的外沿之间的间隙也越大)，第一倾斜面和第二倾斜面对淬火液流动的角度的约束就越小，使得从闭环状的喷液口喷出的水帘和管件内表面之间的角度越趋近于90°。需要说明的是，此处的间隙应当限定在合理的范围内，如果间隙过大，则淬火液就无法以圆环形的水帘沿第一平坦面和第二平坦面之间的间隙前进，自然也就无法形成从闭环状的喷液口喷出的圆环形的水帘。

如果第一平坦面和第二平坦面之间的间隙越小(同时意味着第一倾斜面的外沿和第二倾斜面的外沿之间的间隙也越小)，第一倾斜面和第二倾斜面对淬火液流动的角度的约束就越大，使得从闭环状的喷液口喷出的水帘和管件内表面之间的角度就越小。

如图1和图7所示，角度调节板上还设置有多个均匀分布的调节螺纹孔23，调节螺栓24穿过调节螺纹孔23且调节螺栓24的端部顶在喷水外环的表面上，调节螺栓和喷水外环之间的摩擦力可以阻止喷水外环和角度调节板之间的转动，避免在使用过程中两者之间发生不期望的位移。

另外，如图7所示，共有4个均匀分布的调节螺栓24，操作者在使用之前可以试运行淬火装置，观察装置喷出的淬火液，如果形成的水帘出现不太均匀的情况，可以通过调节发生不均匀的那一侧的调节螺栓24，从而增大或者减小那一侧的间隙，直至调节到使得水帘不再出现不均匀的情况。

如图1所示，喷水外环14螺纹连接在主体13的外表面上，主体3上设置有用于对管件内表面加热的线圈，该线圈通过热感应的形式对管件加热，线圈不能接触到内表面，如果接触可能发生打火现象，造成线圈损坏，为了防止线圈损坏，其中喷水外环14的最大直径大于线圈的最大直径，这样喷水外环14就能够避免线圈接触到管件的外表面。

本申请还提供一种对管件内表面淬火的方法，将管件内表面淬火装置设置在管件中，控制管件内表面淬火装置在管件50中移动，利用所述管件内表面淬火装置的闭环状的喷液口对所述管件50的加热后的内表面喷液淬火。

具体地，如图8所示，将本申请的管件内表面淬火装置设置在管件中，使得管件50的轴线和淬火液出口30的轴线共线，控制管件内表面淬火装置在管件50中沿管件的轴线移动，将线圈通电，并将第一腔室与淬火液供应源接通，使得淬火液能够进入到第一腔室并最终从第二腔室的闭环状的喷液口喷出。这样，随着装置的移动，管件内表面的每个位置都会先被加热，然后再被喷淋淬火液，从而完成对管件内表面的淬火工作。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种管件内表面淬火装置，其特征在于，所述管件内表面淬火装置包括连接的第一部(10)和第二部(20)，所述第一部(10)包括用于连接淬火液供应源的第一腔室和用于对管件加热的加热件(40)，所述第一部(10)的后侧端面和所述第二部(20)的前侧端面相向设置且彼此之间具有间隙，以在两者之间限定第二腔室，所述第一腔室在所述第一部的后侧端面上形成有淬火液出口(30)，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述淬火液出口(30)流体连通，所述第二腔室具有和外界流体连通的环状的喷液口；

其中，所述第一部(10)的后侧端面包括圆环形的第一平坦面(11)和围绕所述第一平坦面(11)的圆环形的第一倾斜面(12)，所述第一平坦面(11)垂直于所述淬火液出口(30)的轴线，所述第一部(10)的后侧端面形成呈凹槽状，且所述第一倾斜面(12)和所述第一平坦面(11)之间的夹角为钝角，

所述第二部(20)的前侧端面包括圆环形的第二平坦面(21)和围绕所述第二平坦面(21)的圆环形的第二倾斜面(22)，所述第二平坦面(21)垂直于所述淬火液出口(30)的轴线，所述第二部(20)的前侧端面呈凸台状，且所述第二倾斜面(22)和所述第二平坦面(21)之间的夹角为钝角，

所述第一平坦面(11)、所述第二平坦面(21)、所述第一倾斜面(12)和所述第二倾斜面(22)共同限定所述第二腔室，所述第一倾斜面(12)和所述第二倾斜面(22)之间的间隙形成所述喷液口。

2.根据权利要求1所述的管件内表面淬火装置，其特征在于，所述喷液口为闭环状。

3.根据权利要求1所述的管件内表面淬火装置，其特征在于，所述第一部(10)的后侧端面的轴线、所述第二部(20)的前侧端面的轴线以及所述淬火液出口(30)的轴线共线。

4.根据权利要求3所述的管件内表面淬火装置，其特征在于，所述第一倾斜面和所述第一平坦面之间的夹角小于所述第二倾斜面和所述第二平坦面之间的夹角。

5.根据权利要求3所述的管件内表面淬火装置，其特征在于，所述第一倾斜面(12)的外沿和所述淬火液出口(30)的轴线之间的距离等于所述第二倾斜面(22)的外沿和所述淬火液出口(30)的轴线之间的距离。

6.根据权利要求3所述的管件内表面淬火装置，其特征在于，所述第一腔室的中间具有孔板(17)，所述孔板(17)上设置有多个淬火液通孔(19)，所述孔板上设置有孔板螺纹孔(18)，所述孔板螺纹孔(18)和所述淬火液出口(30)的轴线共线，所述第二部(20)的前侧端面上设置有外侧具有螺纹的凸柱(25)，所述凸柱(25)和所述孔板螺纹孔(18)螺纹连接。

7.根据权利要求3所述的管件内表面淬火装置，其特征在于，所述第二部(20)的对应于所述第二平坦面(21)的部分上设置有多个贯通的调节螺纹孔(23)，多个所述调节螺纹孔(23)在所述第二部(20)上等间隔分布，多个所述调节螺纹孔(23)和所述第二部(20)的前侧端面的轴线的距离相等，每个所述调节螺纹孔(23)中设置有调节螺栓(24)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的管件内表面淬火装置，其特征在于，所述第一部(10)包括主体(13)和喷水外环(14)，所述主体(13)的外侧设置有所述加热件(40)，所述主体(13)的内部具有贯通的第一中心孔(15)，所述喷水外环(14)的前端套设于所述主体(13)，所述喷水外环(14)的内部具有贯通的第二中心孔(16)，所述第一中心孔(15)和所述第二中心孔(16)共同构成所述第一腔室，所述喷水外环(14)的后侧限定所述第一部(10)的后侧端面。

9.一种对管件内表面淬火的方法，其特征在于，将权利要求1-8中任意一项所述的管件内表面淬火装置设置在管件中，控制所述管件内表面淬火装置在所述管件(50)中移动，启动加热件(40)，同时向所述第一腔室提供淬火液，使得淬火液从所述第二腔室的喷液口喷出以对所述管件(50)的加热后的内表面喷液淬火。

10.根据权利要求9所述的对管件内表面淬火的方法，所述方法包括：

将所述管件内表面淬火装置设置在管件(50)中，使得所述管件(50)的轴线和所述淬火液出口(30)的轴线共线。

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