CN201386121Y - 无缝环件热处理系统的淬火池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无缝环件热处理系统的淬火池，包括圆筒形池体、位于池体底部的涡流发生器、固定涡流发生器的方钢管和电控箱，池体包括位于池底的冷水进口和位于池体中上部的热水出口；冷水进口连通冷水管路，热水出口连通热水管路。本实用新型淬火池池底安装了涡流发生器，冷水进口设置在涡流放生器的进水区域内，这样就能获得均匀淬火所需要的稳定涡流，能保证经过冷却的淬火液通过大流量紊流作用而均匀扩散到全部淬火池中，使池内的所有淬火液均匀平稳地下降，保持在同一个浓度和温度，避免了由于淬火液浓度和温度的不一致造成的无缝环件的质量性能不一致，从而能够保证无缝环件的表面硬度和芯部硬度一致且整体硬度一致。

Description

无缝环件热处理系统的淬火池

技术领域

本实用新型涉及一种金属工件制造方法中专用的热处理系统的淬火池，尤其涉及一种大型无缝环件的热处理系统的淬火池。

背景技术

无缝环件的主体材料为42CrMo和16Mn钢等，大型无缝环件产品主要应用于大型机械制造业，如航空器、航海船舶、电力设备、特种设备、工程车辆等所需的齿轮圈、回转支承制造，是大型设备制造中的关键工件。而且，目前国际、国内的新兴技术项目——无污染风力发电机座中必不可少的大型、巨型回转支承制造，无缝环件为唯一选择。我国原用环件由于没有国产设备和技术，一般从国外进口，成本昂贵且无法满足装备企业的市场需求。

由于大型无缝环件应用于大型设备制造业，因此具有体积庞大、整体无缝的特点，单件重量一般达到2000kg-3000kg，直径一般达到5000mm-6000mm，圈边截面积一般达到200mm²-300mm²。产品质量保证必须达到四点：一是保证产品表面硬度和芯部硬度的一致；二是保证在产品直径达5000mm-6000mm，整体硬度一致，整体硬度要求280-320HB；三是保证产品抗拉强度、屈服强度、冲击功的达标，要求抗拉强度在900Mpa-1200Mpa之间，屈服强度在700Mpa-900Mpa之间，-40℃条件下冲击功大于60J；四是保证在产品实施调质过程中不开裂、不变形，要求延伸率大于15％，断面收缩率大于45％。

无缝环件的生产制造工艺主要分为四个过程：第一过程是辗环，得到毛坯；第二过程是表面切削，也就是金加工过程；第三过程为热处理过程；经过热处理后的环件再进行第四过程的精加工，即为无缝环件成品。金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。金属热处理与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。因此基于无缝环件体积大，要求高的特点，热处理过程的质量达标是关键点。而目前成熟并普遍应用于中小型工件的热处理工艺，普遍采用以油、水、其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质，如PAG(聚烷撑二醇)淬冷介质，在淬火液中快速冷却再进行回火的常规淬火工艺。如中国专利文献101275179A公开的《汽车驱动桥桥壳热处理工艺》的淬火工艺的步骤为：将工件放入热处理炉中，加热至900±10°，保温4小时；再将工件取出，放入淬火池，淬火温度900±10°，淬火介质为5-10％NaCl盐水，淬火介质的温度≤40°，冷却时间≥10min后出水，经这种常规工艺制造的金属工件无法达到前述对大型无缝环件的质量要求。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种无缝环件制造方法中专用的热处理系统的淬火池。

实现本实用新型目的的技术方案是一种无缝环件制造热处理系统的淬火池，包括圆筒形池体、位于池体底部的涡流发生器、固定涡流发生器的方钢管和电控箱，池体包括位于池底的冷水进口和位于池体中上部的热水出口；冷水进口连通冷水管路，热水出口连通热水管路。

包括2个涡流发生器，二者相距120°各由1根方钢管固定于池体底部，每个涡流发生器与水平面的夹角θ为20～60°；每根方钢管与池体的池壁之间还有焊接在池体池壁上的方管固定板。

还包括可提升防坠架和限位支承块；4个限位支承块焊接在池体中下方内壁上，其上放置可提升防坠架；可提升防坠架为圆形，由16号槽钢构成网格，在三等分处设置有缺口，四周由10mm厚钢板围边，周边四等分设置4个起吊孔。

还包括设置在池体内壁上的测温器。

还包括连通备液池的备液进口。

本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型的无缝环件制造热处理系统的淬火池为池底安装了涡流发生器的大型圆形淬火池，冷水进口设置在涡流放生器的进水区域内，这样就能获得均匀淬火所需要的稳定涡流。在对无缝环件进行淬火前先开启涡流发生器，当淬火池内形成稳定匀速运动的涡流时，再将加热后的工件放入，这样就能保证经过冷却的淬火液通过大流量紊流作用而均匀扩散到全部淬火池中，使池内的所有淬火液均匀平稳地下降，保持在同一个浓度和温度，避免了由于淬火液浓度和温度的不一致造成的无缝环件的质量性能不一致，从而能够保证无缝环件的表面硬度和芯部硬度一致且整体硬度一致。而当池底设置两个相距120度的涡流发生器，且每个涡流发生器与水平面的夹角为20～60°时，能使涡流更加稳定，使淬火液的浓度和温度更加均匀。

(2)本实用新型的无缝环件制造热处理系统的淬火池为了保证淬火池内淬火液从起淬到终淬的温度一致，在淬火池内设置了测温器，实时检测淬火液的温度，当温度超过42度时报警，确保了淬火液的温度符合工艺的要求。

(3)本实用新型无缝环件制造热处理系统的淬火池的涡流发生器由方钢管定位在淬火池底，这样能方便涡流发生的维护修理以及调整涡流发生器的位置。而当方钢管与淬火池池体内壁之间还有方管固定板时，能提高方管对涡流发生器的定位作用，保证涡流发生器不会因为水流的旋转冲击而移位。

(4)本实用新型的无缝环件制造热处理系统的淬火池还包括可提升防坠架，它由焊接在淬火池池体内壁的限位支承块托持在池体的中下部，用于防止无缝环件从吊车吊钩上松弛坠入淬火池，避免淬火池和无缝环件的损坏。同时，使用时，可提升防坠架上的三个缺口的位置正对位于其下方的2个涡流发生器以及氧化铁屑泵，当需要维修涡流发生器以及氧化铁屑泵时，就可以直接拉起定位涡流发生器以及氧化铁屑泵的方钢管和无缝钢管，而不用把可提升防坠架一起提上来，方便省力。

(5)本实用新型的无缝环件制造热处理系统的淬火池还与装有淬火液的备液池相通，可以方便的在由于淬火池中淬火液温度很高，持续地蒸发导致淬火液容量变少、浓度变高，需要由备液池对淬火池内的淬火液进行补给时由泵抽取备用淬火液。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的无缝环件热处理系统的淬火池结构示意。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的淬火池结构示意图，图中不包括涡流发生器。

图4为图3的俯视图。

图5(a)为图1中的可提升防坠架的结构示意图，(b)为(a)的俯视图。

附图标号如下：

池体1，冷水进口1-1，热水出口1-2，备液进口1-3，涡流发生器2，方钢管3，可提升防坠架4，槽钢4-1，钢板4-2，起吊孔4-3，限位支承块5，测温器6，电控箱37，方管固定板8。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图5，本实施例的无缝环件热处理系统的淬火池包括圆筒形池体1、位于池体1底部的涡流发生器2、固定涡流发生器2的方钢管3、可提升防坠架4、限位支承块5、测温器6和电控箱7。池体1包括位于池底的冷水进口1-1、位于池体1中上部的热水出口1-2和与备液池相通的备液进口31-3。淬火池包括2个涡流发生器2，二者相距120°各由1根方钢管3固定于池体1底部，每个涡流发生器2与水平面的夹角θ为20～60°，每根方钢管3与池体1的池壁之间还有焊接在池体1池壁上的方管固定板8。测温器6设置在淬火池的池体31内壁上。淬火池的4个限位支承块5焊接在池体1中下方内壁上，其上放置可提升防坠架4；可提升防坠架4为圆形，由16号槽钢4-1构成网格，在三等分处设置有缺口，四周由10mm厚钢板4-2围边，周边四等分设置4个起吊孔4-3。

在进行热处理时，冷却水从淬火池底部的冷水进口1-1进入淬火池，涡流发生器2将冷却水和淬火液混合形成稳定的涡流供无缝环件受淬。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1、一种无缝环件热处理系统的淬火池，其特征在于：包括圆筒形池体(1)、位于池体(1)底部的涡流发生器(2)、固定涡流发生器(2)的方钢管(3)和电控箱(7)，池体(1)包括位于池底的冷水进口(1-1)和位于池体(1)中上部的热水出口(1-2)；冷水进口(1-1)连通冷水管路，热水出口(1-2)连通热水管路。

2、根据权利要求1所述的无缝环件热处理系统的淬火池，其特征在于：包括2个涡流发生器(2)，二者相距120°各由1根方钢管(3)固定于池体(1)底部，每个涡流发生器(2)与水平面的夹角(θ)为20～60°；每根方钢管(3)与池体(1)的池壁之间还有焊接在池体(1)池壁上的方管固定板(8)。

3、根据权利要求2所述的无缝环件热处理系统的淬火池，其特征在于：还包括可提升防坠架(4)和限位支承块(5)；4个限位支承块(5)焊接在池体(1)中下方内壁上，其上放置可提升防坠架(4)；可提升防坠架(4)为圆形，由16号槽钢(4-1)构成网格，在三等分处设置有缺口，四周由10mm厚钢板(4-2)围边，周边四等分设置4个起吊孔(4-3)。

4、根据权利要求3所述的无缝环件热处理系统的淬火池，其特征在于：还包括设置在池体(1)内壁上的测温器(6)。

5、根据权利要求4所述的无缝环件热处理系统的淬火池，其特征在于：还包括连通备液池的备液进口(1-3)。

Images