CN118045973A - 一种真空快淬炉用快淬轮组件结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，涉及钕铁硼磁粉制备技术领域，其包括轴套；轴套的前端上滑动套设固定有前轮盖；进水通道的进水口与冷却水管连通，进水通道的出水口与分水轮和前轮盖之间的间隙相互连通；回水通道的进水口与后轮盖和分水轮之间的间隙连通，回水通道的出水口与冷却水管和空心轴之间的间隙连通。优点：离心力作用下，冷却水经过分水轮和前轮盖之间的间隙后，进入快淬轮与分水轮之间的间隙内，对落在快淬轮上的合金液进行有效降温；通过连续的冷却水经过分水轮与快淬轮之间的间隙，对落在快淬轮外表面的合金液进行均匀冷却，保证快淬钕铁硼合金薄带形成优良的微观组织结构。
Description
技术领域
本发明涉及钕铁硼磁粉制备技术领域，特别涉及一种真空快淬炉用快淬轮组件结构。
背景技术
快淬原料成分经熔炼、浇铸后得到合金锭，再经粉碎后得到合金块，将合金块加入真空快淬炉内，抽真空后在保护气氛下快淬合金；真空快淬炉的空心轴一端置于真空淬室内且安装有快淬冷却机构，空心轴的另一端置于真空淬室外、与电机传动连接，空心轴内穿设有冷却水管，冷却水管通入冷却水，进入快淬冷却机构内的冷却水路；快淬过程中，合金块在坩埚内熔化得到合金液，高温熔融的合金液通过坩埚底部的喷射孔由喷咀喷到快淬冷却机构的快淬轮上，在电机驱动下，空心轴带动快淬轮转动的同时，通过冷却水路内的水对落在快淬轮上的合金液进行快淬冷却凝固，以制备出快淬钕铁硼合金薄带，再经机械破碎筛分得到磁粉，再经热处理得到各向同性钕铁硼磁粉。
其中，快淬钕铁硼合金薄带的组织结构对后续热处理工艺以及最终磁体的性能均有重要影响，其良好的组织结构是制备高性能稀土永磁体的关键，良好的组织结构应具备：生长良好的柱状晶，晶粒尺寸细小且均匀等特点，而合金液的冷却效果是影响该组织结构的重要因素之一。
现有的快淬冷却机构，如图1所示，其包括快淬轮体10、端盖20、端壁30、进水管40、回水管50，其中冷却水由进水管40进入到达快淬轮体10的端壁30后向四周分散而使冷却水进入快淬轮体10与进水管40之间的空间，之后冷却水经回水管50流出；上述结构中，快淬轮体10与进水管40之间的空间较大，这使得冷却水的回水水路相对较宽，致使冷却水与快淬轮体10侧壁接触不够充分，且会导致进水压力减小而容易在快淬轮体10侧壁与冷却水水流间产生气泡，造成合金液冷却效果不均匀，致使快淬钕铁硼合金薄带难以形成优良的微观组织结构及难以确保微观组织结构的一致性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有利于提高冷却效率以保证优良微观组织结构的真空快淬炉用快淬轮组件结构。
本发明由如下技术方案实施：一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其包括空心轴和穿设在所述空心轴内的冷却水管，其还包括轴套、后轮盖、分水轮、前轮盖和快淬轮；所述空心轴的前端滑动套设固定有所述轴套，所述轴套上依次密封套设固定有所述后轮盖和所述分水轮；在所述分水轮上套设有所述快淬轮，所述轴套的前端上滑动套设固定有所述前轮盖，所述后轮盖和所述前轮盖之间密封夹设所述快淬轮；所述分水轮和所述前轮盖之间、所述分水轮和所述快淬轮之间、所述分水轮和所述后轮盖之间均留有间隙；所述空心轴侧壁、所述轴套侧壁开设有进水通道和回水通道，所述进水通道的进水口与所述冷却水管连通，所述进水通道的出水口与所述分水轮和所述前轮盖之间的间隙相互连通；所述回水通道的进水口与所述后轮盖和所述分水轮之间的间隙连通，所述回水通道的出水口与所述冷却水管和所述空心轴之间的间隙连通。
进一步地，所述分水轮的断面为哑铃型结构，所述分水轮的材质选用航空铝材，所述快淬轮的材质选用TZM钼合金。
进一步地，所述空心轴的前端为锥形，所述进水通道两侧的所述轴套与所述空心轴之间设有进水密封圈，所述回水通道两侧的所述轴套与所述空心轴之间设有回水密封圈。
进一步地，所述轴套的外壁上沿周向一体成型有凸缘，所述后轮盖与所述凸缘后端面贴合，所述分水轮与所述凸缘前端面贴合；所述后轮盖与所述凸缘之间、所述分水轮与所述凸缘之间均设有密封圈，所述分水轮、所述凸缘和所述后轮盖之间通过穿设螺钉固定连接。
进一步地，所述分水轮的轮面上垂直开设有沿周向均布设置的若干个溢流孔，所述溢流孔的两端分别与所述进水通道、所述回水通道连通。
进一步地，所述后轮盖的端面上沿周向均布固定有若干个平衡螺栓，所述平衡螺栓的螺帽与所述后轮盖之间垫设有垫片。
进一步地，在所述空心轴的前端内滑动密封插接有轴端堵头，置于所述空心轴内的所述轴端堵头同轴开设有盲孔，所述冷却水管的一端与所述盲孔的孔口紧配合密封连接，所述进水通道与所述盲孔连通。
进一步地，所述进水通道两侧的所述轴端堵头的外壁与所述空心轴的内壁之间设有密封圈，所述冷却水管的端头与所述盲孔的孔口处设置有密封圈。
进一步地，所述前轮盖朝向所述分水轮的一侧上开设有与所述前轮盖的内圈同轴线的阶梯孔，所述轴套的前端面上同轴一体成型有限位环，所述限位环的后端面与所述空心轴的端面贴合；所述前轮盖的内圈滑动套设在所述限位环上，所述阶梯孔滑动套设在所述轴套的前端上；所述阶梯孔的孔壁与所述轴套外壁之间设有密封圈，所述前轮盖上通过穿设螺钉与所述轴套的端面固定连接。
进一步地，所述轴端堵头的外端面上同轴一体成型有限位凸沿，所述限位凸沿与所述限位环的前端面贴合，所述限位凸沿、所述限位环和所述空心轴的端面通过穿设螺钉固定。
本发明的优点：本发明在运行过程中，冷却水进入到冷却水管内，沿冷却水管依次进入盲孔和进水通道，在离心力作用下，冷却水经过分水轮和前轮盖之间的间隙后，进入快淬轮与分水轮之间的间隙内，对落在快淬轮上的合金液进行有效降温；冷却水再依次经后轮盖和分水轮之间的间隙后，进入回水通道，再经空心轴与冷却水管之间的间隙排出；本发明通过连续的冷却水经过分水轮与快淬轮之间的间隙，对落在快淬轮外表面的合金液进行均匀冷却，保证快淬钕铁硼合金薄带形成优良的微观组织结构，确保微观组织结构的一致性。
分水轮的断面为哑铃型结构，使前轮盖与分水轮之间的进水间隙为楔形连续变径缩小，其目的是在高速旋转而产生的离心力作用下，使得冷却水更容易到达快淬轮内表面，实现快速冷却的目的；并且，分水轮与后轮盖之间的出水间隙为连续变径增大，在高速旋转下产生的向心力，使冷却水更容易排出。
分水轮的材质选用航空铝材，有利于提高散热速度和机械强度；快淬轮的材质选用TZM钼合金，其机械性能和耐热强度均得到了有效增强，单次磨损量降低，延长了使用寿命和连续生产时间。
附图说明
图1为背景技术中所述的现有快淬冷却机构的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为图2的A局部放大图。
附图中各部件的标记如下：快淬轮体10、端盖20、端壁30、进水管40、回水管50、空心轴1、轴套2、轴端堵头3、盲孔3.1、后轮盖4、分水轮5、前轮盖6、进水通道7、回水通道8、进水密封圈9、冷却水管11、快淬轮12、溢流孔13、平衡螺栓14、凸缘15、垫片16、阶梯孔17、限位环18、限位凸沿19、回水密封圈21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图2和图3所示，本实施例提供一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其包括空心轴1、轴套2、后轮盖4、分水轮5、前轮盖6和快淬轮12；空心轴1的前端滑动套设固定有轴套2，轴套2的外壁上沿周向一体成型有凸缘15，凸缘15的后端面贴合有滑动套设在轴套2上的后轮盖4，凸缘15的前端面贴合有滑动套设在轴套2上的分水轮5；分水轮5、轴套2的凸缘15、后轮盖4之间通过穿设螺钉固定连接；轴套2的前端面上同轴一体成型有限位环18，限位环18的后端面与空心轴1的端面贴合；前轮盖6朝向分水轮5的一侧上开设有与前轮盖6的内圈同轴线的阶梯孔17，前轮盖6的内圈滑动套设在限位环18上，阶梯孔17滑动套设在轴套2的前端上，前轮盖6上通过穿设螺钉与轴套2的端面固定连接。
在分水轮5上套设有快淬轮12，轴套2的前端上滑动套设固定有前轮盖6，后轮盖4和前轮盖6之间密封夹设快淬轮12，通过后轮盖4和前轮盖6将套设安装在分水轮5上的快淬轮12夹紧固定；分水轮5和前轮盖6之间、分水轮5和快淬轮12之间、分水轮5和后轮盖4之间均留有间隙。
在空心轴1的前端内滑动密封插接有轴端堵头3，轴端堵头3的外端面上同轴一体成型有限位凸沿19，限位凸沿19与限位环18的前端面贴合，限位凸沿19、限位环18和空心轴1的端面通过穿设螺钉固定；置于空心轴1内的轴端堵头3同轴开设有盲孔3.1，空心轴1内穿设有冷却水管11，冷却水管11的一端与盲孔3.1的孔口紧配合密封连接。
空心轴1侧壁、轴套2侧壁开设有进水通道7和回水通道8，进水通道7的进水口与盲孔3.1连通，进水通道7的出水口与分水轮5和前轮盖6之间的间隙相互连通；回水通道8的进水口与后轮盖4和分水轮5之间的间隙连通，回水通道8的出水口与冷却水管11和空心轴1之间的间隙连通。
本发明在运行过程中，冷却水进入到冷却水管11内，沿冷却水管11依次进入盲孔3.1和进水通道7，在离心力作用下，冷却水经过分水轮5和前轮盖6之间的间隙后，进入快淬轮12与分水轮5之间的间隙内，对落在快淬轮12上的合金液进行有效降温；冷却水再依次经后轮盖4和分水轮5之间的间隙后，进入回水通道8，再经空心轴1与冷却水管11之间的间隙排出；本发明通过连续的冷却水经过分水轮5与快淬轮12之间的间隙，对落在快淬轮12外表面的合金液进行均匀冷却，保证快淬钕铁硼合金薄带形成优良的微观组织结构，确保微观组织结构的一致性。
分水轮5的断面为哑铃型结构，使前轮盖6与分水轮5之间的进水间隙为楔形连续变径缩小，其目的是在高速旋转而产生的离心力作用下，使得冷却水更容易到达快淬轮12内表面，实现快速冷却的目的；并且，分水轮5与后轮盖4之间的出水间隙为连续变径增大，在高速旋转下产生的向心力，使冷却水更容易排出；分水轮5的材质选用航空铝材，有利于提高散热速度和机械强度；快淬轮12的材质选用TZM钼合金，其机械性能和耐热强度均得到了有效增强，单次磨损量降低，延长了使用寿命和连续生产时间。
冷却水管11的端头与盲孔3.1的孔口处设有密封圈，进水通道7两侧的轴端堵头3的外壁与空心轴1的内壁之间设有密封圈；空心轴1的前端为锥形，进水通道7两侧的轴套2与空心轴1之间设有进水密封圈9，回水通道8两侧的轴套2与空心轴1之间设有回水密封圈21；阶梯孔17的孔壁与轴套2外壁之间设有密封圈，前轮盖6边缘与快淬轮12之间、后轮盖4与快淬轮12之间均设有密封圈，后轮盖4与凸缘15之间、分水轮5与凸缘15之间均设有密封圈；通过各密封圈有效保证冷却水能够沿既定的路径流动，避免泄漏。
分水轮5的轮面上垂直开设有沿周向均布设置的若干个溢流孔13，溢流孔13的两端分别与进水通道7、回水通道8连通；溢流孔13有两个作用，第一个作用：分水轮5转动过程中，分水轮5上溢流孔13处的离心力小于边缘处的离心力，且流经溢流孔13的循环冷却水流量较大，使分水轮5与快淬轮12之间的间隙形成负压，有利于加快循环冷却水流速，提高冷却效率；第二个作用：根据快淬生产的不同产品所要求的冷却效率情况，采用螺栓堵塞溢流孔13的个数，来调整溢流孔13的开通数量，进而实现调节循环冷却水的冷却效果。
后轮盖4的端面上沿周向均布固定有32个平衡螺栓14，平衡螺栓14的螺帽与后轮盖4之间垫设有垫片16，根据实际运行情况，通过更换对应螺栓上不同重量的垫片16，来调整动平衡，保证快淬轮12的正常运转。
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 (10)
1.一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其包括空心轴和穿设在所述空心轴内的冷却水管，其特征在于，其还包括轴套、后轮盖、分水轮、前轮盖和快淬轮；所述空心轴的前端滑动套设固定有所述轴套，所述轴套上依次密封套设固定有所述后轮盖和所述分水轮；
在所述分水轮上套设有所述快淬轮，所述轴套的前端上滑动套设固定有所述前轮盖，所述后轮盖和所述前轮盖之间密封夹设所述快淬轮；所述分水轮和所述前轮盖之间、所述分水轮和所述快淬轮之间、所述分水轮和所述后轮盖之间均留有间隙；
所述空心轴侧壁、所述轴套侧壁开设有进水通道和回水通道，所述进水通道的进水口与所述冷却水管连通，所述进水通道的出水口与所述分水轮和所述前轮盖之间的间隙相互连通；所述回水通道的进水口与所述后轮盖和所述分水轮之间的间隙连通，所述回水通道的出水口与所述冷却水管和所述空心轴之间的间隙连通。
2.根据权利要求1所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述分水轮的断面为哑铃型结构，所述分水轮的材质选用航空铝材，所述快淬轮的材质选用TZM钼合金。
3.根据权利要求1所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述空心轴的前端为锥形，所述进水通道两侧的所述轴套与所述空心轴之间设有进水密封圈，所述回水通道两侧的所述轴套与所述空心轴之间设有回水密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述轴套的外壁上沿周向一体成型有凸缘，所述后轮盖与所述凸缘后端面贴合，所述分水轮与所述凸缘前端面贴合；所述后轮盖与所述凸缘之间、所述分水轮与所述凸缘之间均设有密封圈，所述分水轮、所述凸缘和所述后轮盖之间通过穿设螺钉固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述分水轮的轮面上垂直开设有沿周向均布设置的若干个溢流孔，所述溢流孔的两端分别与所述进水通道、所述回水通道连通。
6.根据权利要求1所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述后轮盖的端面上沿周向均布固定有若干个平衡螺栓，所述平衡螺栓的螺帽与所述后轮盖之间垫设有垫片。
7.根据权利要求1至6任一所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，在所述空心轴的前端内滑动密封插接有轴端堵头，置于所述空心轴内的所述轴端堵头同轴开设有盲孔，所述冷却水管的一端与所述盲孔的孔口紧配合密封连接，所述进水通道与所述盲孔连通。
8.根据权利要求7所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述进水通道两侧的所述轴端堵头的外壁与所述空心轴的内壁之间设有密封圈，所述冷却水管的端头与所述盲孔的孔口处设置有密封圈。
9.根据权利要求7所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述前轮盖朝向所述分水轮的一侧上开设有与所述前轮盖的内圈同轴线的阶梯孔，所述轴套的前端面上同轴一体成型有限位环，所述限位环的后端面与所述空心轴的端面贴合；所述前轮盖的内圈滑动套设在所述限位环上，所述阶梯孔滑动套设在所述轴套的前端上；所述阶梯孔的孔壁与所述轴套外壁之间设有密封圈，所述前轮盖上通过穿设螺钉与所述轴套的端面固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种真空快淬炉用快淬轮组件结构，其特征在于，所述轴端堵头的外端面上同轴一体成型有限位凸沿，所述限位凸沿与所述限位环的前端面贴合，所述限位凸沿、所述限位环和所述空心轴的端面通过穿设螺钉固定。
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Citations (8)
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2024
- 2024-04-16 CN CN202410451143.8A patent/CN118045973B/zh active Active
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