CN115074499A - 一种淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种淬火装置，包括预热炉、加热炉、淬火油池、预热组件和冷却组件，通过预热组件与冷却组件的相互配合下，实现淬火油的冷热循环，减少淬火油的更换次数，提高资源利用效率，并且利用工件进入淬火油池中产生的部分热气以及工件自身的体积和重量，将淬火油池中部分受热的淬火油共同挤压进预热组件中，利用热气的热量和受热后的淬火油的油温，对预热炉起到辅助预热与保温的作用，减少下一组工件进入预热炉中的预热时间，提高能源利用效率。

Description

一种淬火装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种淬火装置。

背景技术

在工件加工过程中通常需要对工件进行淬火热处理以提高工件的物理性能，淬火是指将工件加热到临界温度Ac₃(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺,以大幅提高工件的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足不同使用要求。

目前，工件的热处理淬火装置主要包括预热炉、加热炉和淬火油池，在工件淬火时，工件需先经过预热炉的多次增温预热以降低工件淬火时的热应力，而后，工件经过加热炉的加热并保温一段时间后进入淬火油池中缓慢冷却，在工业生产中，常常需要连续生产多组体积较大的工件，当体积较大的工件进入淬火油池中后，淬火油迅速升温并会产生大量热气扩散到空气中，在此过程中产生的大量热量并未得到有效利用，造成了能量的损失。

鉴于此，为改善上述技术问题，本发明提供一种淬火装置，改善了上述技术问题。

发明内容

本发明所要改善的技术问题：目前，工件的热处理淬火装置主要包括预热炉、加热炉和淬火油池，在工件淬火时，工件需先经过预热炉的多次渐次增温预热以降低工件淬火时的热应力，而后，工件经过加热炉的加热并保温一段时间后进入淬火油池中缓慢冷却，在工业生产中，常常需要连续生产多组体积较大的工件，当体积较大的工件进入淬火油池中后，淬火油迅速升温并会产生大量热气扩散到空气中，在此过程中产生的大量热量并未得到有效利用，造成了能量的损失。

本发明提供一种淬火装置，包括预热炉、与预热炉转动连接的加热炉和淬火油池，所述预热炉、加热炉和淬火油池自上而下依次设置，还包括：

盖板，所述盖板下表面与淬火油池上表面接触，所述盖板与加热炉转动连接；

通孔，所述通孔开设于盖板上且位于加热炉的正下方；

出气口，所述出气口开设于淬火油池一侧；

进水口，所述进水口开设于淬火油池另一侧；

预热组件，所述预热组件设置于预热炉一侧且与出气口相连通，用于辅助预热炉的预热；

冷却组件，所述冷却组件设置于预热炉另一侧且与进水口和预热组件相连通，用于与预热组件的相互作用下实现淬火油池的冷热循环。

优选的，所述预热组件包括：

热水管，所述热水管一端与出气口表面固接；

环形体，所述环形体内表面与预热炉外表面固接，所述热水管的自由端与环形体固接；

环形空腔，所述环形空腔开设于环形体内，所述环形空腔与热水管连通。

优选的，所述冷却组件包括：

温度传感器，所述温度传感器设置于淬火油池内；

出水孔，所述出水孔开设于环形体一侧面上；

出水管，所述出水管一端与出水孔孔壁固接；

阀门，所述阀门与出水管法兰连接，所述阀门与温度传感器电连接；

冷却管，所述冷却管一端与出水管固接，所述冷却管由两段主管和若干条支管组成，主管之间由支管连通；

进水管，所述进水管一端与冷却管自由端固接，所述进水管自由端与进水口表面固接。

优选的，所述出气口开设于淬火油池上端，所述进水口开设于淬火油池下端。

优选的，所述加热炉下部设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括：

齿圈，所述齿圈与加热炉外表面固接；

一号齿轮，所述一号齿轮设置于加热炉一侧且与齿圈相啮合；

一号电机，所述一号电机与盖板上表面固接，所述一号电机输出轴与一号齿轮固接；

搅拌杆，所述搅拌杆与加热炉下表面固接。

优选的，所述冷却管外部固接有容纳盒，所述冷却管上下两端均贯穿容纳盒两端，所述容纳盒与冷却管之间设置有重复使用冰袋。

优选的，所述容纳盒远离淬火油池一侧面开设有进料口，所述进料口内设置有软木塞。

优选的，所述容纳盒下方设置有转动杆，所述转动杆与进水管外表面转动连接，所述转动杆固接有二号齿轮，所述二号齿轮远离淬火油池一侧啮合有三号齿轮，所述三号齿轮下方设置有二号电机，所述三号齿轮中心与二号电机输出轴固接，所述转动杆上且位于二号齿轮上方固接有风扇，所述容纳盒上下表面均开设有通风口。

优选的，所述风扇外部设置有壳体，所述二号电机与壳体固接。

优选的，所述盖板一端铰接有合板，所述合板与淬火油池上表面接触。

本发明的有益效果如下：

本发明提供一种淬火装置，通过预热组件与冷却组件的相互配合下，实现淬火油的冷热循环，减少淬火油的更换次数，提高资源利用效率，并且利用工件进入淬火油池中产生的部分热气以及工件自身的体积和重量，将淬火油池中部分受热的淬火油共同挤压进预热组件9中，利用热气的热量和受热后的淬火油的油温，对预热炉起到辅助预热与保温的作用，减少下一组工件进入预热炉中的预热时间，提高能源利用效率；

且通过设置搅拌组件，保证淬火油池中的淬火油受热均匀，保证冷却效果的同时，还能够减少多个工件堆积于淬火油池中一处而降低工件冷却效果的现象出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的正视局部剖视结构示意图；

图2为办本发明的A处放大图；

图3为本发明淬火油池结构示意图；

图4为本发明冷却管结构示意图；

图中：预热炉1、加热炉2、淬火油池3、盖板4、通孔5、出气口6、搅拌组件7、齿圈71、一号齿轮72、一号电机73、搅拌杆74、进水口8、预热组件9、热水管91、环形体92、环形空腔93、冷却组件10、温度传感器101、出水孔102、出水管103、阀门104、冷却管105、进水管106、容纳盒11、冰袋12、进料口14、软木塞15、转动杆16、二号齿轮17、三号齿轮18、二号电机19、风扇20、通风口21、壳体22、合板23。

具体实施方式

本发明提供一种淬火装置，包括预热炉1、与预热炉1转动连接的加热炉2和淬火油池3，所述预热炉1、加热炉2和淬火油池3自上而下依次设置，还包括：

盖板4，所述盖板4下表面与淬火油池3上表面接触，所述盖板4与加热炉2转动连接；

通孔5，所述通孔5开设于盖板4上且位于加热炉2的正下方；

出气口6，所述出气口6开设于淬火油池3一侧；

进水口8，所述进水口8开设于淬火油池3另一侧；

预热组件9，所述预热组件9设置于预热炉1一侧且与出气口6相连通，用于辅助预热炉1的预热；

冷却组件10，所述冷却组件10设置于预热炉1另一侧且与进水口8和预热组件9相连通，用于与预热组件9的相互作用下实现淬火油池3的冷热循环。

通过采用上述技术方案，当体积较大的工件在加热炉2中保温完成后通过通孔5落入淬火油池3中冷却时，会产生大量的热气，并且由于工件体积较大，因此当工件落进淬火油池3中后淬火油油面上升，而淬火油池3上表面覆盖有盖板4，因此大部分热气和部分受热后的淬火油会从出气口6处溢出进入预热组件9中，进而包裹于预热炉1四周；

利用工件的体积和重量大小而无需外接动力设备，便能够利用热气的热量和受热后的淬火油的油温，对预热炉1起到辅助预热与保温的作用，减少下一组工件进入预热炉1中的预热时间；

当淬火油池3经过多组工件的冷却后淬火油温度较高，便降低了后续工件的淬火处理效果，因此当淬火油池3中温度较高时，通过温度信号的传递使得预热炉1四周的淬火油进入冷却组件10中进行冷却降温，冷却后的淬火油进入淬火油池3中，对淬火油池3中的淬火油进行降温，提高淬火油池3的淬火效果，减少淬火油的更换次数，提高能源利用效率。

作为本发明的一种实施方式，所述预热组件9包括：

热水管91，所述热水管91一端与出气口6表面固接；

环形体92，所述环形体92内表面与预热炉1外表面固接，所述热水管91的自由端与环形体92固接；

环形空腔93，所述环形空腔93开设于环形体92内，所述环形空腔93与热水管91连通。

作为本发明的一种实施方式，所述冷却组件10包括：

温度传感器101，所述温度传感器101设置于淬火油池3内；

出水孔102，所述出水孔102开设于环形体92一侧面上；

出水管103，所述出水管103一端与出水孔102孔壁固接；

阀门104，所述阀门104与出水管103法兰连接，所述阀门104与温度传感器101电连接；

冷却管105，所述冷却管105一端与出水管103固接，所述冷却管105由两段主管和若干条支管组成，主管之间由支管连通；

进水管106，所述进水管106一端与冷却管105自由端固接，所述进水管106自由端与进水口8表面固接；

通过采用上述技术方案，当体积较大的工件落进淬火油池3中后淬火油油面上升，而淬火油池3上表面覆盖有盖板4，因此大部分热气和部分受热后的淬火油会从出气口6处溢出进入热水管91中，接着从热水管91流入环形空腔93中，包裹于预热炉1的四周；

利用工件的体积和重量大小而无需外接动力设备，便能够利用热气自身的热量和受热后淬火油的热量，对预热炉1起到辅助保温与预热的作用，进而减少下一组工件进入预热炉1中的预热时间，提高能源利用效率；

由于从加热炉2中进入淬火油池3中的工件体积较大且温度较高，由于热量的传递作用，使得淬火油油温上升，当淬火油池3中的温度高于标准值时，温度传感器101接收到高温信号，将信号传递给控制器，控制器接收到高温信号后控制阀门104打开，此时环形空腔93与出水管103连通，环形空腔93中的淬火油进入出水管103中，而后经过冷却管105的冷却实现淬火油的降温，降温后的淬火油通过进水管106进入淬火油池3中，对淬火油池3中的淬火油进行降温，保证淬火油池3中的淬火油对下一组工件的淬火效果，减少淬火油的更换次数，提高资源利用效率；

冷却管105在冷却过程中，淬火油从冷却管105的上端主管流入后经多条支管分流，最后再汇合于冷却管105的下端主管，流入进水管106中，淬火油油路在冷却管105中由一条被分流成多条，相对于传统的螺旋式冷却管105，有效增加了单位体积的淬火油在冷却管105中与管道管壁的接触面积，进而加快淬火油中多余热量的散失，保证了冷却管105的冷却效率；

当上一组工件淬火完成从淬火油池3中取出后，位于环形空腔93中的淬火油便回流进淬火油池3中，便于下一组工件的淬火；

因此，通过预热组件9与冷却组件10的相互配合下，实现淬火油的冷热循环，减少淬火油的更换次数，提高资源利用效率，并且利用工件进入淬火油池3中产生的部分热气以及工件自身的体积和重量，将淬火油池3中部分受热的淬火油共同挤压进预热组件9中，利用热气的热量和受热后的淬火油的油温，对预热炉1起到辅助预热与保温的作用，减少下一组工件进入预热炉1中的预热时间，提高能源利用效率；

并且，通过在盖板4上设置有泄压阀，当淬火油池3内的气压较高时，泄压阀接收到高压信号后控制器控制阀门打开，对淬火油池3进行泄压；

此外，在进水口8内设置有单向阀，避免淬火油池3中的淬火油进入进水管106中而降低冷却组件10对淬火油的冷却效果。

作为本发明的一种实施方式，所述出气口6开设于淬火油池3上端，所述进水口8开设于淬火油池3下端；

由于工件进入淬火油池3中后，淬火油的油面上升，并且工件进入淬火油池3中产生的热气向上扩散，因此将出气口6开设于淬火油池3上端，能够便于淬火油池3中的淬火油和热气通过出气口6进入热水管91中；

而通过将进水口8开设于淬火油池3下端，能够使得经过冷却管105冷却后的淬火油从淬火油池3底部自下而上进入淬火油池3中，对原本淬火油池3中温度较高的淬火油产生向上的推力，便于温度较高的淬火油从出气口6处溢出进入热水管91中，对预热炉1进行预热；

并且保证淬火油池3中的淬火油体积大于工件体积的两倍，淬火油池3中淬火油的深度大于工件高度的两倍，保证工件落进淬火油池3中后，部分淬火油从出气口6处溢出进入热水管91中后，工件依然能够浸没在淬火油中，保证淬火效果。

作为本发明的一种实施方式，所述加热炉2下部设置有搅拌组件7，所述搅拌组件7包括：

齿圈71，所述齿圈71与加热炉2外表面固接；

一号齿轮72，所述一号齿轮72设置于加热炉2一侧且与齿圈71相啮合；

一号电机73，所述一号电机73与盖板4上表面固接，所述一号电机73输出轴与一号齿轮72固接；

搅拌杆74，所述搅拌杆74与加热炉2下表面固接；

通过采用上述技术方案，当工件从加热炉2中加热完成后，工作人员根据控制器启动一号电机73，一号电机73的输出轴通过齿轮啮合带动加热炉2转动，加热炉2转动带动搅拌杆74转动，搅拌杆74转动一方面能够对淬火油池3中的淬火油进行搅拌，使得淬火油池3中的淬火油受热均匀，保证冷却效果，另一方面，能够对位于淬火油池3中的工件进行搅动，减少多个工件堆积于淬火油池3中一处而降低工件冷却效果的现象出现；

相较于传统的多个伺服电机独立驱动多个横向布置的搅拌杆74在淬火油池3中相对转动，虽然能够使淬火油池3中温度分布均匀，但多条搅拌杆74占据了较多的安装空间，会对工件下落到淬火油池3产生干扰；

本发明的搅拌杆74呈门字形，由一根横杆和两根竖杆组成，并与加热炉2下表面固定为一体，两根竖杆之间的距离等于加热炉2下表面开口的直径，竖杆在横杆的两端固定横杆的同时使从加热炉2滑出的待淬火工件可以顺利滑入淬火油池3中，不会受到搅拌杆74的干扰，此外，竖杆在一号电机73的间接驱动下，同样能够搅拌冷却油，使淬火油池3内温度分布均匀；

另一方面，横杆与淬火油池3池底接触，同样不会对工件在淬火油池3中的下落造成干扰，而且可以更好的从底部抄底将位于淬火油池3内却堆积在加热炉2正下方的工件堆推散，提高工件的淬火效果。

作为本发明的一种实施方式，所述冷却管105外部固接有容纳盒11，所述冷却管105上下两端均贯穿容纳盒11两端，所述容纳盒11与冷却管105之间设置有重复使用冰袋12，利用冰袋12融化时的吸热效果，能够提高冷却管105的冷却效果，并且采用重复使用冰袋12，能够循环使用，节省资源；

并且通过在容纳盒11内表面固接有保温层，能够延长冰袋12的使用时间，保证冷却管105对淬火油的冷却效果。

作为本发明的一种实施方式，所述容纳盒11远离淬火油池3一侧面开设有进料口14，所述进料口14内设置有软木塞15，能够便于冰袋12使用一端时间后工作人员取出软木塞15对冰袋12进行更换。

作为本发明的一种实施方式，所述容纳盒11下方设置有转动杆16，所述转动杆16与进水管106外表面转动连接，所述转动杆16固接有二号齿轮17，所述二号齿轮17远离淬火油池3一侧啮合有三号齿轮18，所述三号齿轮18下方设置有二号电机19，所述三号齿轮18中心与二号电机19输出轴固接，所述转动杆16上且位于二号齿轮17上方固接有风扇20，所述容纳盒11上下表面均开设有通风口21；

通过采用上述技术方案，当控制器接收到温度传感器101的信号后控制二号电机19输出轴转动，二号电机19输出轴带动三号齿轮18转动，三号齿轮18带动二号齿轮17转动，二号齿轮17带动转动杆16转动，转动杆16带动风扇20转动，风扇20转动时产生向上的风力，风力通过通风口21进入容纳盒11中，在其自身具有对冷却管105的风冷散热效果的同时，还能够将冰袋12的冷气吹向上方，进一步提高冷却管105整体的降温效果；

并且，相较于传统的利用水循环来保证冷却管105的冷却效率，本发明采用冰袋12和风扇20的组合对冷却管15实现风冷降温，不仅免去了搭建和安装水循环所需要的复杂管路和结构，降低设备成本，便于后期检修，而且也不会出现水冷过程中，因冷却水过度蒸发导致盐分过高腐蚀管路、管路中易滋生藻类、细菌、管路中易产生粘泥等情况出现。

作为本发明的一种实施方式，所述风扇20外部设置有壳体22，所述二号电机19与壳体22固接，使得壳体22对风扇20产生的风力具有聚风效果，保证风扇20对冷却管105的风冷效果，同时利用壳体22对二号电机19进行固定。

作为本发明的一种实施方式，所述盖板4一端铰接有合板23，所述合板23与淬火油池3上表面接触，当工件淬火完成后，工作人员向上转动合板23，将工件取出，并且在工件淬火时将合板23通过锁扣与淬火油池3固定，避免工件落进淬火油池3中产生较多的热气将合板2顶开而出现较多热气的泄露而减少对热气热量的利用。

工作原理：当体积较大的工件落进淬火油池3中后淬火油油面上升，而淬火油池3上表面覆盖有盖板4，因此大部分热气和部分受热后的淬火油会从出气口6处溢出进入热水管91中，接着从热水管91流入环形空腔93中，包裹于预热炉1的四周；

利用工件的体积和重量大小而无需外接动力设备，便能够利用热气自身的热量和受热后淬火油的热量，对预热炉1起到辅助保温与预热的作用，进而减少下一组工件进入预热炉1中的预热时间，提高能源利用效率；

由于从加热炉2中进入淬火油池3中的工件体积较大且温度较高，由于热量的传递作用，使得淬火油油温上升，当淬火油池3中的温度高于标准值时，温度传感器101接收到高温信号，将信号传递给控制器，控制器接收到高温信号后控制阀门104打开，此时环形空腔93与出水管103连通，环形空腔93中的淬火油进入出水管103中，而后经过冷却管105的冷却实现淬火油的降温，降温后的淬火油通过进水管106进入淬火油池3中，对淬火油池3中的淬火油进行降温，保证淬火油池3中的淬火油对下一组工件的淬火效果，减少淬火油的更换次数，提高资源利用效率；

当上一组工件淬火完成从淬火油池3中取出后，位于环形空腔93中的淬火油便回流进淬火油池3中，便于下一组工件的淬火；

当工件淬火完成后，工作人员向上转动合板23，将工件取出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种淬火装置，包括预热炉(1)、与预热炉(1)转动连接的加热炉(2)和淬火油池(3)，所述预热炉(1)、加热炉(2)和淬火油池(3)自上而下依次设置，其特征在于：还包括：

盖板(4)，所述盖板(4)下表面与淬火油池(3)上表面接触，所述盖板(4)与加热炉(2)转动连接；

通孔(5)，所述通孔(5)开设于盖板(4)上且位于加热炉(2)的正下方；

出气口(6)，所述出气口(6)开设于淬火油池(3)一侧；

进水口(8)，所述进水口(8)开设于淬火油池(3)另一侧；

预热组件(9)，所述预热组件(9)设置于预热炉(1)一侧且与出气口(6)相连通，用于辅助预热炉(1)的预热；

冷却组件(10)，所述冷却组件(10)设置于预热炉(1)另一侧且与进水口(8)和预热组件(9)相连通，用于与预热组件(9)的相互作用下实现淬火油池(3)的冷热循环。

2.根据权利要求1所述的一种淬火装置，其特征在于：所述预热组件(9)包括：

热水管(91)，所述热水管(91)一端与出气口(6)表面固接；

环形体(92)，所述环形体(92)内表面与预热炉(1)外表面固接，所述热水管(91)的自由端与环形体(92)固接；

环形空腔(93)，所述环形空腔(93)开设于环形体(92)内，所述环形空腔(93)与热水管(91)连通。

3.根据权利要求1所述的一种淬火装置，其特征在于：所述冷却组件(10)包括：

温度传感器(101)，所述温度传感器(101)设置于淬火油池(3)内；

出水孔(102)，所述出水孔(102)开设于环形体(92)一侧面上；

出水管(103)，所述出水管(103)一端与出水孔(102)孔壁固接；

阀门(104)，所述阀门(104)与出水管(103)法兰连接，所述阀门(104)与温度传感器(101)电连接；

冷却管(105)，所述冷却管(105)一端与出水管(103)固接，所述冷却管(105)由两段主管和若干条支管组成，主管之间由支管连通；

进水管(106)，所述进水管(106)一端与冷却管(105)自由端固接，所述进水管(106)自由端与进水口(8)表面固接。

4.根据权利要求1所述的一种淬火装置，其特征在于：所述出气口(6)开设于淬火油池(3)上端，所述进水口(8)开设于淬火油池(3)下端。

5.根据权利要求1所述的一种淬火装置，其特征在于：所述加热炉(2)下部设置有搅拌组件(7)，所述搅拌组件(7)包括：

齿圈(71)，所述齿圈(71)与加热炉(2)外表面固接；

一号齿轮(72)，所述一号齿轮(72)设置于加热炉(2)一侧且与齿圈(71)相啮合；

一号电机(73)，所述一号电机(73)与盖板(4)上表面固接，所述一号电机(73)输出轴与一号齿轮(72)固接；

搅拌杆(74)，所述搅拌杆(74)与加热炉(2)下表面固接。

6.根据权利要求3所述的一种淬火装置，其特征在于：所述冷却管(105)外部固接有容纳盒(11)，所述冷却管(105)上下两端均贯穿容纳盒(11)两端，所述容纳盒(11)与冷却管(105)之间设置有重复使用冰袋(12)。

7.根据权利要求6所述的一种淬火装置，其特征在于：所述容纳盒(11)远离淬火油池(3)一侧面开设有进料口(14)，所述进料口(14)内设置有软木塞(15)。

8.根据权利要求6所述的一种淬火装置，其特征在于：所述容纳盒(11)下方设置有转动杆(16)，所述转动杆(16)与进水管(106)外表面转动连接，所述转动杆(16)固接有二号齿轮(17)，所述二号齿轮(17)远离淬火油池(3)一侧啮合有三号齿轮(18)，所述三号齿轮(18)下方设置有二号电机(19)，所述三号齿轮(18)中心与二号电机(19)输出轴固接，所述转动杆(16)上且位于二号齿轮(17)上方固接有风扇(20)，所述容纳盒(11)上下表面均开设有通风口(21)。

9.根据权利要求8所述的一种淬火装置，其特征在于：所述风扇(20)外部设置有壳体(22)，所述二号电机(19)与壳体(22)固接。

10.根据权利要求1所述的一种淬火装置，其特征在于：所述盖板(4)一端铰接有合板(23)，所述合板(23)与淬火油池(3)上表面接触。

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