CN116640915B - 一种轧辊风冷淬火机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轧辊风冷淬火机，包括：淬火机座、风冷组件和若干加热组件、夹持工装组件，淬火机座的内侧设有轴承架，轴承架的表面转动套接有转承座，若干加热组件均匀分布于转承座的外周，加热组件包括加热管、第一转环、第二转环和运动托台，加热管固定于转承座的表面，加热管的内侧开设有滑轨槽，第一转环的两侧固定安装有滑动套接于滑轨槽内侧的球头销耳。本发明中，通过设置新型风洞式风冷结构，利用风洞主筒作用送入低温冷风，轧辊布置于加热组件内部，风量环绕式通过整体轧辊表面，以低温气流在加热组件内部的全局通过实现轧辊表面的均匀降温，避免因局部降温过快导致的淬冷失败。

Description

一种轧辊风冷淬火机

技术领域

本发明涉及风冷淬火机技术领域，具体为一种轧辊风冷淬火机。

背景技术

在轧辊制造中，通常需要进行淬火热处理来调整或提高轧辊辊面的硬度。然而，由于轧辊通常是高碳钢、半钢或铸铁制成，碳含量较高，传统的水淬或油淬方法容易导致轧辊出现裂纹。为解决这个问题，目前国内已经有专门用于轧辊淬火的高频淬火设备，但是这种设备的冷却速度波动较大，不利于保证轧辊热处理质量的稳定。另一种常用的轧辊淬火设备是采用风冷的方法。这种设备通过喷射冷风进行冷却，由于喷风冷却速度波动范围较小，对于高碳含量的轧辊辊面状态不太敏感，能够较好地保证淬火质量。与传统的淬火方法相比，风冷淬火设备减少了人为因素的影响，可以更加稳定地控制轧辊的淬火过程。因此，目前国内外普遍采用风冷淬火工艺来对轧辊进行淬火处理。这种工艺不仅可以有效降低裂纹的风险，还能提高轧辊的硬度和耐磨性，确保轧辊在工作中的长期稳定性和寿命。

现有的轧辊风冷淬火机主要通过罗茨风机等大通量风机结构对轧辊进行高速分冷操作，为保证轧辊表面的均匀降温通常将轧辊固定于转台表面进行旋转运动，使其不同表面对向风机端，但在操作中，仅能实现轧辊单一轴向方向上的转动，轧辊呈长直圆柱状，而风机为提高风速，其风口远小于轧辊长度，导致风量只作用于轧辊表面部分区域，仍会导致轧辊表面降温效率不一致，影响风冷淬火效果，存在一定缺陷。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种轧辊风冷淬火机，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种轧辊风冷淬火机，包括：淬火机座、风冷组件和若干加热组件、夹持工装组件，所述淬火机座的内侧设有轴承架，所述轴承架的表面转动套接有转承座，若干所述加热组件均匀分布于转承座的外周，所述加热组件包括加热管、第一转环、第二转环和运动托台，所述加热管固定于转承座的表面，所述加热管的内侧开设有滑轨槽，所述第一转环的两侧固定安装有滑动套接于滑轨槽内侧的球头销耳，所述第二转环转动安装于第一转环的内侧，所述运动托台转动安装于第二转环的内侧，所述加热管的内侧嵌入安装有用于轧辊加热的涡流线圈；

所述风冷组件包括风洞主筒、分流道管和出风流道管，所述分流道管和出风流道管相对布置于淬火机座的两侧且端部与加热组件的端口滑动抵接，所述风洞主筒的一端与分流道管的端部固定连接，所述风洞主筒的内部设有用于泵送气流的涡扇模块以及用于气流换热降温的气流控温模块；

所述运动托台包括转盘座以及位于两个转盘座相对内侧的调节滑杆，所述夹持工装组件滑动安装于调节滑杆的表面，所述夹持工装组件包括第一套环、第二套环以及固定安装于第一套环和第二套环内侧的若干弹性夹杆，所述弹性夹杆呈弧形条状结构且一端设有夹头。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轴承架的表面设有用于驱动转承座旋转运动的减速电机，所述加热组件呈圆周方向均匀分布于转承座的外周且位于淬火机座的内侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一转环通过球头销耳在加热管的内侧自由转动并沿滑轨槽内侧自由滑动，所述第二转环的两端设有用于与第一转环内侧转动连接的轴销，所述轴销对称布置于第二转环的两侧，且两个轴销的连线垂直于两个球头销耳的连线方向。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转盘座转动安装于第二转环表面且转动方向垂直第二转环的轴销方向，所述第一转环和运动托台均为环状结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持工装组件的数量为两组且相对布置于运动托台的内侧，所述第一套环和第二套环相互平行布置且相互贴合，所述第一套环和第二套环的两侧设有套接于调节滑杆表面夹套，所述夹套表面设有用于与调节滑杆表面抵接锁止的螺杆。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性夹杆呈圆周方向均匀分布于第一套环和第二套环的内侧，所述第一套环和第二套环内侧弹性夹杆呈反向布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性夹杆的一端与第一套环和第二套环的内侧固定连接，所述弹性夹杆为软钢条结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述涡扇模块包括驱动电机以及固定于驱动电机输出轴表面的若干扇叶结构，且涡扇模块与风洞主筒的内侧同心布置，所述气流控温模块为液冷换热器结构。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置新型风洞式风冷结构，利用风洞主筒作用送入低温冷风，轧辊布置于加热组件内部，风量环绕式通过整体轧辊表面，以低温气流在加热组件内部的全局通过实现轧辊表面的均匀降温，避免因局部降温过快导致的淬冷失败。

2.本发明中，通过在加热管内部设置可自由旋转运动的第一转环、第二转环和运动托台结构，用于进行轧辊夹持工装，轧辊可多向自由转动，在惯性以及气流的各种作用下进行复杂运动，使轧辊各表面对向气流进入方向，从而进一步保证轧辊的均匀降温。

3.本发明中，通过设置淬火机座和多加热组件结构，利用多个加热组件进行各个轧辊的逐一布置，在加热管与风冷组件接通状态下实现风冷，在加热管旋转脱离风冷组件后，利用内部涡流线圈对轧辊进行涡流加热，从而实现多轧辊的连续淬冷加工，且可配合转承座的转动进行单一轧辊的循环淬冷加工，提高轧辊淬冷工作效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的淬火机座和加热组件结构示意图；

图3为本发明一个实施例的风冷组件结构示意图；

图4为本发明一个实施例的加热组件结构示意图；

图5为本发明一个实施例的夹持工装组件安装结构示意图；

图6为本发明一个实施例的加热组件分解结构示意图；

图7为本发明一个实施例的运动托台和夹持工装组件结构示意图；

图8为本发明一个实施例的夹持工装组件分解结构示意图。

附图标记：

100、淬火机座；110、轴承架；120、转承座；

200、加热组件；210、加热管；220、第一转环；230、第二转环；240、运动托台；211、滑轨槽；212、涡流线圈；221、球头销耳；241、转盘座；242、调节滑杆；

300、风冷组件；310、风洞主筒；320、分流道管；330、出风流道管；311、涡扇模块；312、气流控温模块；

400、夹持工装组件；410、第一套环；420、第二套环；430、弹性夹杆；431、夹头。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种轧辊风冷淬火机。

结合图1-8所示，本发明提供的一种轧辊风冷淬火机，包括：淬火机座100、风冷组件300和若干加热组件200、夹持工装组件400，淬火机座100的内侧设有轴承架110，轴承架110的表面转动套接有转承座120，若干加热组件200均匀分布于转承座120的外周，加热组件200包括加热管210、第一转环220、第二转环230和运动托台240，加热管210固定于转承座120的表面，加热管210的内侧开设有滑轨槽211，第一转环220的两侧固定安装有滑动套接于滑轨槽211内侧的球头销耳221，第二转环230转动安装于第一转环220的内侧，运动托台240转动安装于第二转环230的内侧，加热管210的内侧嵌入安装有用于轧辊加热的涡流线圈212；

风冷组件300包括风洞主筒310、分流道管320和出风流道管330，分流道管320和出风流道管330相对布置于淬火机座100的两侧且端部与加热组件200的端口滑动抵接，风洞主筒310的一端与分流道管320的端部固定连接，风洞主筒310的内部设有用于泵送气流的涡扇模块311以及用于气流换热降温的气流控温模块312；

运动托台240包括转盘座241以及位于两个转盘座241相对内侧的调节滑杆242，夹持工装组件400滑动安装于调节滑杆242的表面，夹持工装组件400包括第一套环410、第二套环420以及固定安装于第一套环410和第二套环420内侧的若干弹性夹杆430，弹性夹杆430呈弧形条状结构且一端设有夹头431。

在该实施例中，轴承架110的表面设有用于驱动转承座120旋转运动的减速电机，加热组件200呈圆周方向均匀分布于转承座120的外周且位于淬火机座100的内侧。

在该实施例中，第一转环220通过球头销耳221在加热管210的内侧自由转动并沿滑轨槽211内侧自由滑动，第二转环230的两端设有用于与第一转环220内侧转动连接的轴销，轴销对称布置于第二转环230的两侧，且两个轴销的连线垂直于两个球头销耳221的连线方向。

进一步的，转盘座241转动安装于第二转环230表面且转动方向垂直第二转环230的轴销方向，第一转环220和运动托台240均为环状结构。

具体的，加热管210内部设置可自由旋转运动的第一转环220、第二转环230和运动托台240结构，用于进行轧辊夹持工装，轧辊可多向自由转动，在惯性以及气流的各种作用下进行复杂运动，使轧辊各个表面均可与进入加热管210内部的气体相对接触。

在该实施例中，夹持工装组件400的数量为两组且相对布置于运动托台240的内侧，第一套环410和第二套环420相互平行布置且相互贴合，第一套环410和第二套环420的两侧设有套接于调节滑杆242表面夹套，夹套表面设有用于与调节滑杆242表面抵接锁止的螺杆。

具体的，可通过夹持工装组件400在调节滑杆242表面的自由滑动适配不同长度的轧辊，并通过夹持工装组件400与调节滑杆242的锁止，实现轧辊与运动托台240的相对定位，使运动托台240和轧辊重心位于第一转环220和第二转环230的转动圆心处，保证轧辊的自由转动。

在该实施例中，弹性夹杆430呈圆周方向均匀分布于第一套环410和第二套环420的内侧，第一套环410和第二套环420内侧弹性夹杆430呈反向布置。

进一步的，弹性夹杆430的一端与第一套环410和第二套环420的内侧固定连接，弹性夹杆430为软钢条结构。

具体的，通过弹性夹杆430对轧辊滚轴表面弹性抵接，多个弹性夹杆430的同步抵接从而保证轧辊轴心位于第一套环410和第二套环420的轴心处，便于轧辊与运动托台240、第二转环230和第一转环220进行定位。

在该实施例中，涡扇模块311包括驱动电机以及固定于驱动电机输出轴表面的若干扇叶结构，且涡扇模块311与风洞主筒310的内侧同心布置，气流控温模块312为液冷换热器结构。

具体的，风洞主筒310内部涡扇模块311和气流控温模块312工作使得低温气流沿分流道管320进入并通过加热管210内侧，对轧辊表面进行风冷降温。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该轧辊风冷淬火机时，可沿滑轨槽211横向抽拉第一转环220、运动托台240使其运动至加热管210端口，便于轧辊的安装操作，将轧辊两端端轴套接于夹持工装组件400内侧，利用弹性夹杆430、夹头431进行端轴夹持，沿调节滑杆242滑动调节夹持工装组件400位置使轧辊和运动托台240的重心位于第一转环220和第二转环230的圆心处，即运动托台240和轧辊可在第一转环220、第二转环230的支撑下在加热管210内部自由转动，轧辊安装完成后将第一转环220重新推入加热管210内部；

在加热组件200与风冷组件300非接合状态下通过加热管210内嵌的涡流线圈212对轧辊进行涡流加热，使其迅速升温，在转承座120转动工作下使加热组件200与分流道管320和出风流道管330端口密封接合，风洞主筒310内部涡扇模块311和气流控温模块312工作使得低温气流沿分流道管320进入并通过加热管210内侧，对轧辊表面进行风冷降温，风量环绕式通过整体轧辊表面，以低温气流在加热组件200内部的全局通过实现轧辊表面的均匀降温，避免因局部降温过快导致的淬冷失败，且受气流作用，轧辊可多向自由转动，在惯性以及气流的各种作用下进行复杂运动，使轧辊各表面对向气流进入方向，对各个表面均匀降温；

降温至指定稳定后通过转承座120的转动使加热管210脱离风洞主筒310和分流道管320，根据需要重复以上操作进行二次加热和二次淬冷，或转动转承座120使另一加热管210内部加热完成的轧辊进行淬冷。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，包括：淬火机座（100）、风冷组件（300）和若干加热组件（200）、夹持工装组件（400），所述淬火机座（100）的内侧设有轴承架（110），所述轴承架（110）的表面转动套接有转承座（120），若干所述加热组件（200）均匀分布于转承座（120）的外周，所述加热组件（200）包括加热管（210）、第一转环（220）、第二转环（230）和运动托台（240），所述加热管（210）固定于转承座（120）的表面，所述加热管（210）的内侧开设有滑轨槽（211），所述第一转环（220）的两侧固定安装有滑动套接于滑轨槽（211）内侧的球头销耳（221），所述第二转环（230）转动安装于第一转环（220）的内侧，所述运动托台（240）转动安装于第二转环（230）的内侧，所述加热管（210）的内侧嵌入安装有用于轧辊加热的涡流线圈（212）；

所述风冷组件（300）包括风洞主筒（310）、分流道管（320）和出风流道管（330），所述分流道管（320）和出风流道管（330）相对布置于淬火机座（100）的两侧且端部与加热组件（200）的端口滑动抵接，所述风洞主筒（310）的一端与分流道管（320）的端部固定连接，所述风洞主筒（310）的内部设有用于泵送气流的涡扇模块（311）以及用于气流换热降温的气流控温模块（312）；

所述运动托台（240）包括转盘座（241）以及位于两个转盘座（241）相对内侧的调节滑杆（242），所述夹持工装组件（400）滑动安装于调节滑杆（242）的表面，所述夹持工装组件（400）包括第一套环（410）、第二套环（420）以及固定安装于第一套环（410）和第二套环（420）内侧的若干弹性夹杆（430），所述弹性夹杆（430）呈弧形条状结构且一端设有夹头（431）。

2.根据权利要求1所述的一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，所述轴承架（110）的表面设有用于驱动转承座（120）旋转运动的减速电机，所述加热组件（200）呈圆周方向均匀分布于转承座（120）的外周且位于淬火机座（100）的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，所述第一转环（220）通过球头销耳（221）在加热管（210）的内侧自由转动并沿滑轨槽（211）内侧自由滑动，所述第二转环（230）的两端设有用于与第一转环（220）内侧转动连接的轴销，所述轴销对称布置于第二转环（230）的两侧，且两个轴销的连线垂直于两个球头销耳（221）的连线方向。

4.根据权利要求3所述的一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，所述转盘座（241）转动安装于第二转环（230）表面且转动方向垂直第二转环（230）的轴销方向，所述第一转环（220）和运动托台（240）均为环状结构。

5.根据权利要求1所述的一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，所述夹持工装组件（400）的数量为两组且相对布置于运动托台（240）的内侧，所述第一套环（410）和第二套环（420）相互平行布置且相互贴合，所述第一套环（410）和第二套环（420）的两侧设有套接于调节滑杆（242）表面夹套，所述夹套表面设有用于与调节滑杆（242）表面抵接锁止的螺杆。

6.根据权利要求1所述的一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，所述弹性夹杆（430）呈圆周方向均匀分布于第一套环（410）和第二套环（420）的内侧，所述第一套环（410）和第二套环（420）内侧弹性夹杆（430）呈反向布置。

7.根据权利要求1所述的一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，所述弹性夹杆（430）的一端与第一套环（410）和第二套环（420）的内侧固定连接，所述弹性夹杆（430）为软钢条结构。

8.根据权利要求1所述的一种轧辊风冷淬火机，其特征在于，所述涡扇模块（311）包括驱动电机以及固定于驱动电机输出轴表面的若干扇叶结构，且涡扇模块（311）与风洞主筒（310）的内侧同心布置，所述气流控温模块（312）为液冷换热器结构。