CN202063961U - 车轮淬火冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种应用于金属热处理技术领域的车轮淬火冷却装置,车轮淬火冷却装置包括外环管(1),内环管(2),冷却装置(3),控制车轮淬火冷却装置启停的控制装置(9),其特征在于:所述的冷却装置(3)包括喷嘴(4),喷嘴支管(5),所述的喷嘴支管(5)与内环管(2)连接,所述的喷嘴(4)与喷嘴支管(5)连接,所述的喷嘴(4)设置为能够对准车轮轮辋(6)部位的结构。采用本实用新型的技术方案:1、减少车轮轮辋异常组织层的深度;2、改善车轮轮辋断面沿径向方向硬度梯度;3、改进喷嘴调节方式,使调节变得简单,提升淬火质量;4、减少水的喷溅,改善工人现场工作环境,改善设备工作环境,降低电器设备的维修成本。
Description
技术领域
本实用新型属于金属热处理技术领域,更具体地说,是涉及一种车轮淬火冷却装置。
背景技术
现行的淬火喷水系统采用高压(喷嘴前压力为0.38-0.45Mpa)、小流量(单个喷嘴小时流量为2.0-2.5m3/h)雾化喷嘴;喷嘴出水流速(12.0-18.0m/s)高,喷嘴方向不能调节,喷嘴出水方向调节靠人工扳动连接喷嘴的喷管来完成。采用这种喷水方式淬火时:1)踏面出现贝氏体等异常组织厚度层深,CL60钢一般约有10-12mm左右。2)沿车轮径向方向轮辋硬度梯度大,从踏面表层5mm到40mm处,硬度梯度达到20HB以上;3)喷嘴的调节方式不合理,调节较困难,难以对其进行标准化,淬火质量受人为影响较大,表面硬度均匀性较差,废品率为0.15%左右;4)喷嘴喷出来的水压力较大,水飞溅厉害,现场操作环境恶劣,工人劳动强度大;同时喷溅出来的水对淬火台电机以及其他电器设备损害大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术不足,提供一种能够有效减少车轮表层异常组织层厚度,减少车轮径向方向硬度梯度,提高车轮质量的车轮淬火冷却装置,本实用新型还涉及车轮淬火冷却装置用的淬火冷却喷嘴。
要解决以上所述的技术问题,本实用新型采取的技术方案为:
本实用新型为一种车轮淬火冷却装置,包括外环管,内环管,冷却装置,控制车轮淬火冷却装置启停的控制装置,所述的冷却装置包括喷嘴,喷嘴支管,所述的喷嘴支管与内环管连接,所述的喷嘴与喷嘴支管连接,所述的喷嘴设置为能够对准车轮轮辋部位的结构。
所述的内环管通过内环管进水口与外环管连接,内环管进水口设置多个,外环管与进水口连接,内环管进水口与喷嘴支管连通,所述的喷嘴支管设置多个,喷嘴支管安装在内环管的内壁上,所述的多个喷嘴支管设置为均匀布置在内环管内壁上的结构。
所述的喷嘴支管设置为沿车轮的径向方向布置的结构,所述的喷嘴支管与内环管之间设置能够转动的活动结构。
所述的喷嘴与喷嘴支管之间设置为能够转动的活动结构。
所述的喷嘴与喷嘴支管之间也可以设置为固定连接的结构。
所述的喷嘴支管与内环管之间设置为通过球形万向调节头I连接的能够自由转动的结构。
所述喷嘴与喷嘴支管之间设置为通过球形万向调节头II连接的能够自由转动的结构。
本实用新型还涉及这种车轮淬火冷却装置用的淬火冷却喷嘴,所述的喷嘴的喷嘴前的流水压力设置为0.15-0.25MPa,所述的喷嘴前的流水流量设置为5-7m3/h,所述的喷嘴的出水流速设置为1.2-2.0m/s。
所述的喷嘴的喷嘴口设置为圆型截面的结构,所述的喷嘴口的出水面板上设置多个出水孔。
所述的喷嘴的喷嘴口设置为矩形截面的结构,所述的喷嘴口的出水面板上设置多个出水孔。
采用本实用新型的技术方案,能得到以下的有益效果:
1、减少车轮轮辋异常组织层的深度;
2、改善车轮轮辋断面沿径向方向硬度梯度;
3、改进喷嘴调节方式,使调节变得简单,提升淬火质量;
4、减少水的喷溅,改善工人现场工作环境,改善设备工作环境,降低电器设备的维修成本。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明:
图1为本实用新型所述的车轮淬火冷却装置的结构示意图;
图2为本实用新型所述的车轮淬火冷却装置的冷却装置的连接结构的实施方式一的结构示意图;
图3为本实用新型所述的车轮淬火冷却装置的冷却装置的连接结构的实施方式二的结构示意图;
图4为本实用新型所述的喷嘴的结构示意图;
图5为本实用新型所述的喷嘴的喷嘴口的实施方式一的结构示意图;
图6为本实用新型所述的喷嘴的喷嘴口的实施方式二的结构示意图;
图中标记:1、外环管;2、内环管;3、冷却装置;4、喷嘴;5、喷嘴支管;6、车轮轮辋;7、车轮;8、内环管进水口;9、控制装置;10、球形万向调节头I;11、球形万向调节头II;12、喷嘴口;13、出水面板;14、出水孔;15、进水口。
具体实施方式
下面对照附图,通过对示例的描述,对本实用新型的具体实施方式和所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明:
如附图1-附图6所示,本实用新型为一种车轮淬火冷却装置,包括外环管1,内环管2,冷却装置3,控制车轮淬火冷却装置启停的控制装置9,所述的冷却装置3包括喷嘴4,喷嘴支管5,所述的喷嘴支管5与内环管2连接,所述的喷嘴4与喷嘴支管5连接,所述的喷嘴4设置为能够对准车轮轮辋6部位的结构。
所述的内环管2通过内环管进水口8与外环管1连接,内环管进水口8设置多个,外环管1与进水口15连接,内环管进水口8与喷嘴支管5连通,所述的喷嘴支管5设置多个,喷嘴支管5安装在内环管2的内壁上,所述的多个喷嘴支管5设置为均匀布置在内环管2内壁上的结构。
所述的喷嘴支管5设置为沿车轮7的径向方向布置的结构,所述的喷嘴支管5与内环管2之间设置能够转动的活动结构。
如附图2所示,本实用新型的装置所述的喷嘴4与喷嘴支管5之间也可以设置为固定连接的结构,而所述的喷嘴支管5与内环管2之间则设置为通过球形万向调节头I 10连接的能够自由转动的结构。
如附图3所示,本实用新型的装置也可以设置为如下结构:所述的喷嘴4与喷嘴支管5之间设置为通过球形万向调节头II 11连接的能够自由转动的结构而喷嘴支管5与内环管2之间则设置为通过球形万向调节头I 10连接的能够自由转动的结构。
如附图4所示,本实用新型还涉及这种车轮淬火冷却装置用的淬火冷却喷嘴,所述的喷嘴4的喷嘴前的流水压力设置为0.15-0.25MPa,所述的喷嘴4前的流水流量设置为5-7m3/h,所述的喷嘴4的出水流速设置为1.2-2.0m/s。
如附图5所示,所述的喷嘴4的喷嘴口12设置为矩形截面的结构,所述的喷嘴口12的出水面板13上设置多个出水孔14。
如附图6所示,所述的喷嘴4的喷嘴口12设置为圆型截面的结构,所述的喷嘴口12的出水面板13上设置多个出水孔14。
本实用新型的淬火冷却装置,就是通过将喷嘴的喷嘴口12的形状设置为为圆型截面或方形截面的喷壶结构,喷嘴口12的出水面板13上设置多个出水孔14。在本实用新型的结构中,降低喷嘴4前的压力为0.15-0.25MPa,增加喷嘴4的单位时间出水量为5-7m3/h,降低喷嘴4的出水流速为1.2-2.0m/s,减小喷水的雾化程度。在淬火时,因为淬火水没有雾化,车轮踏面(车轮与铁轨接触面)表层金属的冷却速率下降,同时大流量淬火水能保证表层金属能一直处在120-140℃的较低温度下,保证踏面里层金属的温降速率。表层金属与里层金属的温降速率差异减小,使淬火后的车轮轮辋6沿径向硬度梯度减小。同时表层金属的温降速率减小,能改善车轮踏面表层金属的异常组织厚度层。
在本实用新型的装置中,因为喷嘴4的出水流速降低,水没有喷溅,现场操作环境能到明显改善,淬火台电机等电器设备也不易进水损坏。
在本实用新型中,将喷嘴支管沿车轮径向方向设置,再加上喷嘴可以活动转动。在淬火时,可以根据车轮辋高变化,旋转喷嘴,使喷出淬火水能均匀覆盖车轮整个踏面,从而提高淬火喷水的质量控制。
喷嘴4与喷嘴支管之间设置为能够调节的结构,这是的本实用新型淬火冷却装置的淬火质量明显提高,热处理合格率提高到了99.91%;车轮轮辋6表面的硬度30HB均匀性从94.53%提高到96.47%。
现场操作环境明显改善,淬火台电机损耗从平均每月13台左右降低到每月2-3台。
车轮踏面贝氏体层厚度减小到7-8mm左右,车轮轮辋断面硬度梯度有效控制到15HB以内,提高了车轮实物质量。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述,显然本实用新型具体的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种车轮淬火冷却装置,包括外环管(1),内环管(2),冷却装置(3),控制车轮淬火冷却装置启停的控制装置(9),其特征在于:所述的冷却装置(3)包括喷嘴(4),喷嘴支管(5),所述的喷嘴支管(5)与内环管(2)连接,所述的喷嘴(4)与喷嘴支管(5)连接,所述的喷嘴(4)设置为能够对准车轮轮辋(6)部位的结构。
2.根据权利要求1所述的车轮淬火冷却装置,其特征在于:所述的内环管(2)通过内环管进水口(8)与外环管(1)连接,内环管进水口(8)设置多个,外环管(1)与进水口(15)连接,内环管进水口(8)与喷嘴支管(5)连通,所述的喷嘴支管(5)设置多个,喷嘴支管(5)安装在内环管(2)的内壁上,所述的多个喷嘴支管(5)设置为均匀布置在内环管(2)内壁上的结构。
3.根据权利要求1或2所述的车轮淬火冷却装置,其特征在于:所述的喷嘴支管(5)设置为沿车轮(7)的径向方向布置的结构,所述的喷嘴支管(5)与内环管(2)之间设置能够转动的活动结构。
4.根据权利要求3所述的车轮淬火冷却装置,其特征在于:所述的喷嘴(4)与喷嘴支管(5)之间设置为能够转动的活动结构。
5.根据权利要求4所述的车轮淬火冷却装置,其特征在于:所述的喷嘴支管(5)与内环管(2)之间设置为通过球形万向调节头I(10)连接的能够自由转动的结构。
6.根据权利要求4所述的车轮淬火冷却装置,其特征在于:所述的喷嘴(4)与喷嘴支管(5)之间设置为固定连接的结构。
7.根据权利要求4所述的车轮淬火冷却装置,其特征在于:所述的喷嘴(4)与喷嘴支管(5)之间设置为通过球形万向调节头II(11)连接的能够自由转动的结构。
8.一种车轮淬火冷却喷嘴,其特征在于:所述的喷嘴(4)的喷嘴前的流水压力设置为0.15-0.25MPa,所述的喷嘴(4)前的流水流量设置为5-7m3/h,所述的喷嘴(4)的出水流速设置为1.2-2.0m/s。
9.根据权利要求8所述的车轮淬火冷却喷嘴,其特征在于:所述的喷嘴(4)的喷嘴口(12)设置为圆型截面的结构,所述的喷嘴口(12)的出水面板(13)上设置多个出水孔(14)。
10.根据权利要求9所述的车轮淬火冷却喷嘴,其特征在于:所述的喷嘴(4)的喷嘴口(12)设置为矩形截面的结构,所述的喷嘴口(12)的出水面板(13)上设置多个出水孔(14)。
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