CN202576489U - 大厚壁弧形工件热处理喷淋装置 - Google Patents

Abstract

一种大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，属于热处理喷淋冷却领域，包括水塔3、转臂4、支柱5、总阀6、管道7、上喷头8、环管9、和下喷头10、工件台11等；其中上喷头8、环管9和下喷头10上布满喷射孔，喷射孔方向均指向被加工的工件；所述的环管9为圆环形，位于工件台11上周边位置；所述的下喷头10为半球形，位于工件台11上中心位置，半球面上均匀分布喷射管14。被加工工件置于上喷头8与下喷头10、环管9之间，三者同时采用高压水流喷淋冷却，工件中心部位也能充分淬透，不仅可以有效缩短淬火时间，工件淬火均匀变形小，质量显著提高，而且结构简单、制造成本低、节水、操作容易、提高了生产率。

Description

大厚壁弧形工件热处理喷淋装置

所属技术领域

本实用新型属于热处理喷淋冷却装置领域。 

背景技术

目前，对于大工件、尤其是对直径大于2000mm、厚度大于50mm的弧形工件，公知的热处理冷却方法为入水槽循环冷却，其缺点是冷却时间很长，不能在有效时间内冷却到室温，冷却不均匀，工件中心部不能得到充分淬透，工件容易变形，不能保证工件的淬火质量；而且工件很大时，要求冷却水槽也很大，制造困难、成本高、耗水量大。专利号CN200920203898.7、名称为《上下冷却水喷淋淬火装置》介绍了一种冷却水喷淋淬火装置，但仅适用于对履带板这种平板型小工件进行淬火冷却，对于大工件、尤其是对直径大于2000mm，厚度大于50mm弧形工件的热处理冷却无能为力。 

发明内容

我们要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，对大厚壁弧形工件高效率高质量地进行热处理冷却水淬火，使工件冷却均匀、中心部得到充分淬透，使变形量最小并保证质量。 

本实用新型提供了一种大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，技术方案是：装置包括水塔3、转臂4、支柱5、总阀6、管道7、上喷头8、环管9、和下喷头10、工件台11；其中上喷头8、环管9和下喷头10上布满喷射孔，喷射孔方向均指向被加工的工件；所述的上喷头8固定在转臂4上，转臂4连接在支柱5上可以转动；所述的环管9位于工件台11上周边位置；所述的下喷头10位于工件台11上中心位置。 

所述的环管9为圆环形，垂直并列2至5道，环管9上的喷射孔在园环形内侧并列有3行。 

所述的下喷头10总外形为半球形，半球面上均匀分布弧形喷淋管14，弧形喷淋管14与位于半球形基部的圆管15相通，弧形喷淋管14共有20至50根。 

所述的水塔3的高度到工作台11产生的水压差大于0.2MPa。 

为保证装置供水，可以增加蓄水池1、水泵2。 

为控制环管9和下喷头10的出水，可以增加阀门12。 

可以增加聚水池13，位于工件台11下方，聚水池13聚拢喷淋水通过水质处理后回收循环利用。 

本装置通过压差来生成压力淬火效果，需要水塔来蓄水；由于环管及上喷头、下喷头上小孔(喷射孔)直径很小，对喷淋所需水质有着很高要求，要确保水质的清洁干净及无颗粒物；冷却处理工件时，先要将水塔3注满水，可以采用启动水泵2从蓄水池1抽水方式或者其他方式；通过转臂4移动上喷头8，被处理的工件17置于上喷头8与下喷头10、环管9之间；使上喷头8定位于工件17上部中心位置；然后启动总阀6、阀门12，上、下两喷头及周围环管同时向工件喷水，工件内外壁同时被高压水冷却；处理完毕后转动转臂4移开上喷头8，吊走工件17。 

本实用新型的有益效果是，产生高压长流水，可以大幅提高大壁厚工件淬透性。当高压水流喷射时，工件表面很难形成蒸汽膜，缩短了淬火第一阶段的时间，从而获得更深的淬透层，工件中心部位也能得到充分淬透。该装置不仅可以有效缩短淬火时间，工件淬火均匀变形小，质量显著提高，而且结构简单、制造成本低、节水、操作容易、提高了生产率。 

附图说明

图1是本实用新型的工作原理图。 

其中：1蓄水池，2水泵，3水塔，4转臂，5支柱，6总阀，7管道，8上喷淋头，9环管，10下喷淋头，11工件台，12阀门，13聚水池，17待喷淋冷却弧形工件。 

图2为本实用新型的轴向剖视图 

其中：14喷淋管，15圆管。 

图3为本实用新型的轴向俯视图 

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型方式作进一步说明：如图1所示，蓄水池1和水塔3的容量要足够大，至少可以提供一次喷淋处理所需要的水量，预先将水塔3注满水；需进行喷淋处理时打开总阀6和阀门12，冷却水经由管道7分为两部分，一部分供给下喷头10及环管9，另一部分供给上喷头8；上喷头8固定在转臂4上，转臂4连接在支柱5上可以左右转动，以方便工件的吊装；被处理的工件17置于上喷头8与下喷头10、环管9之间，水塔3产生的高压水流通过上喷头8、下喷头10及环管9上均匀布满的小孔(即喷射孔)喷水，冲击工件17，喷射孔方向均指向被加工的工件；即使是大厚壁弧形工件，在压力水连续冲击喷淋下，短时间内可以均匀冷却到所需温度。下喷头10俗称蘑菇头为半球形，如图2所示，半球面上均匀分布喷淋管14，数量为20至50根，喷淋管14与位于半球形基部的圆管15连接并相通，下喷头10可按待处理工件的大小来选择相适应的尺寸。 

实施例：我们对φ3000×90mm弧形工件进行热处理，在其保温结束后吊装在工作台11上，位于上喷头8与下喷头10、环管9之间，三者同时喷水进行喷淋冷却。我们选择的水塔3高度为24M，蓄水量为30吨；上喷头8规格为φ1800mm，均布φ3孔间距40mm；下喷头10总外形为半球形，规格为φ1800mm，半球面上的喷淋管14为弧形，共36个，规格为φ32×3mm，在喷淋管上均布φ3孔间距40mm；均布在圆管15上并相通；圆管15位于半球基部为φ89×4mm，在圆管15上共均布36个φ32孔接喷淋管14；环管9规格为φ89×4mm，垂直平行设置了4道，在环管9上均布φ3孔间距40mm；环管9内侧圆周上水平有三行孔，行间距均为50mm。该工件喷淋10分钟结束，比用水槽冷却节省时间10分钟以上，经对试样力学性能检测，中心部奥氏体晶粒度级别及冲击功均更优。 

Claims (7)

1.一种大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，其特征是：装置包括水塔(3)、转臂(4)、支柱(5)、总阀(6)、管道(7)、上喷头(8)、环管(9)、和下喷头(10)、工件台(11)；其中所述的上喷头(8)、环管(9)和下喷头(10)上布满喷射孔，喷射孔方向均指向被加工的工件；所述的上喷头(8)固定在转臂(4)上，转臂(4)连接在支柱(5)上可以转动；所述的环管(9)位于工件台(11)上周边位置；所述的下喷头(10)位于工件台(11)上中心位置。

2.根据权利要求1所述的大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，其特征是：所述的环管(9)为圆环形，环管垂直并列2至5道，环管(9)上的喷射孔在环形内侧并列有3行；

3.根据权利要求1所述的大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，其特征是：所述的下喷头(10)为半球形，半球面上均匀分布喷淋管(14)并与位于半球形基部的圆管(15)连接相通，弧形喷淋管(14)共有20至50根。

4.根据权利要求1所述的大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，其特征是：所述的水塔(3)的高度到工作台(11)产生的水压差大于0.2MPa。

5.根据权利要求1所述的大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，其特征是：增加蓄水池(1)、水泵(2)，可以为水塔(3)供水。

6.根据权利要求1所述的大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，其特征是：增加阀门(12)，位于环管(9)和下喷头(10)的进水口。

7.根据权利要求1所述的大厚壁弧形工件热处理喷淋装置，其特征是：增加聚水池(13)，位于工件台(11)下方，可以聚拢喷淋水通过水质处理后回收循环利用。 

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