CN202688382U - 用于钢管淬火的淬火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于钢管淬火的淬火装置，包括相连的淬火槽和泄水槽，淬火槽内设置有旋转托辊，淬火槽还包括：第一外水管，平行于旋转托辊延伸，第一外水管上设有沿其延伸方向均匀分布的第一喷嘴组；第二外水管，与第一外水管对称地设置在旋转托辊的两侧，第二外水管上设有沿其延伸方向均匀分布的第二喷嘴组；其中，第一喷嘴组和第二喷嘴组中各喷嘴的喷射方向设置为与放置在旋转托辊上的最大规格钢管相切的方向，且各喷嘴的喷射方向与钢管的旋转方向相反。该淬火装置的第一喷嘴组和第二喷嘴组沿上述方式设置，加快了水流和钢管的相对流动速度，使水流和钢管的热交换速度更快，实现了钢管的快速冷却。

Description

用于钢管淬火的淬火装置

技术领域

本实用新型涉及冶金热处理领域，具体而言涉及一种用于钢管淬火的淬火装置。

背景技术

钢管的生产工序包括钢坯加热→穿孔→轧管→再加热→定径→冷却→成品。为了满足相关标准的要求，使钢管得到较高的强度和较好的韧性以及合适的组织，需要对钢管进行淬火热处理，把钢管加热到相应的温度以上，保温一定时间，然后以一定的速度在水中或油中快速冷却以获得马氏体或贝氏体组织，从而得到硬度较高的钢管。

影响淬火后钢管的性能的主要因素是淬火速度以及淬火过程中钢管的能不能得到均匀冷却，如果钢管管壁在各处冷却不均匀冷却速度不统一极易造成钢管的弯折、性能劣化等，对钢管的质量产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于钢管淬火的淬火装置，以解决现有技术中钢管淬火冷却不均匀的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于钢管淬火的淬火装置，包括相连的淬火槽和泄水槽，淬火槽内设置有旋转托辊，淬火槽还包括：第一外水管，平行于旋转托辊延伸，第一外水管上设有沿其延伸方向均匀分布的第一喷嘴组；第二外水管，与第一外水管对称地设置在旋转托辊的两侧，第二外水管上设有沿其延伸方向均匀分布的第二喷嘴组；其中，第一喷嘴组和第二喷嘴组中各喷嘴的喷射方向设置为与放置在旋转托辊上的最大规格钢管相切的方向，且各喷嘴的喷射方向与钢管的旋转方向相反。

进一步地，上述第一外水管的轴线以及第二外水管的轴线距离旋转托辊上的最大规格钢管的轴线的距离相等。

进一步地，上述第一喷嘴组和第二喷嘴组中各喷嘴的间距皆为100~1000mm。

进一步地，上述淬火装置还包括高位水箱，高位水箱与淬火槽部分通过第一共壁相连，且高位水箱的底壁高于淬火槽中放置在旋转托辊上的钢管的顶部，第一共壁上设有多个控制高位水箱中水流入淬火槽的第一开关门。

进一步地，上述淬火装置还包括低位水箱，低位水箱与淬火槽通过第二共壁相连，高位水箱位于低位水箱的内部，通过靠近高位水箱顶壁的流通孔与低位水箱相连通。

进一步地，上述第一开关门设置在高位水箱的底壁上，淬火槽中设有与第一开关门相对的流通槽，流通槽朝向淬火槽内部延伸的一侧与第二共壁相连，且在淬火槽的内部形成台阶结构。

进一步地，上述第一开关门在高位水箱的底壁上沿与旋转托辊平行的方向上均匀间隔排布，流通槽在与旋转托辊平行的方向上贯通。

进一步地，上述第一共壁上设有连通淬火槽和高位水箱的泄水口；第一开关门包括：门体，第一侧边与泄水口的第一边铰接密封，第二侧边绕第一侧边可旋转地与泄水口的第二侧边可开合密封；控制阀，一端固定在高位水箱的侧壁上，另一端与门体连接，并带动门体的第二侧边绕第一侧边旋转。

进一步地，上述控制阀包括：定位件，一端与高位水箱的侧壁铰接，另一端向外延伸，其内部具有沿轴向延伸的导向轨道；滑动杆，一端沿导向轨道可滑动的连接在定位件中，另一端与门体连接。

进一步地，上述淬火槽中设置有向放置在旋转托辊上的钢管内部喷水的内喷嘴，内喷嘴通过第一水泵与低位水箱相连通。

进一步地，上述第一外水管和第二外水管分别通过第二水泵与低位水箱相连通。

进一步地，上述淬火槽和泄水槽之间通过第三共壁相连，第三共壁上设有控制淬火槽中水流入泄水槽的第二开关门，第二开关门与第一开关门结构相同。

本实用新型淬火装置的第一喷嘴组和第二喷嘴组沿钢管延伸方向均匀分布，且喷射方向设置为最大规格钢管相切的方向，既实现了钢管沿长度方向均匀冷却的目的，而且喷嘴的喷射方向与钢管的旋转方向相反，加快了水流和钢管的相对流动速度，使两者的热交换速度更快，实现了钢管的快速冷却。

附图说明

说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的淬火装置的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型的淬火装置的右视图；以及

图3示出了根据本实用新型的淬火装置的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本实用新型，而不能限制本实用新型，本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本实用新型的一种典型的实施方式中，提供了一种用于钢管淬火的淬火装置，如图1所示，包括相连的淬火槽2和泄水槽3，淬火槽2内设置有旋转托辊21，淬火槽2还包括第一外水管22和第二外水管23，第一外水管22平行于旋转托辊21延伸，第一外水管22上设有沿其延伸方向均匀分布的第一喷嘴组；第二外水管23与第一外水管22对称地设置在旋转托辊21的两侧，第二外水管23上设有沿其延伸方向均匀分布的第二喷嘴组；其中，第一喷嘴组和第二喷嘴组中各喷嘴的喷射方向设置为与放置在旋转托辊21上的最大规格钢管相切的方向，且各喷嘴的喷射方向与钢管的旋转方向相反。

利用移管装置4将钢管放置在旋转托辊21上，旋转托辊21在驱动装置25的带动下旋转并带动其上的钢管旋转；同时该淬火装置的第一喷嘴组和第二喷嘴组沿钢管延伸方向均匀分布，且喷射方向设置为最大规格钢管相切的方向，既实现了钢管沿长度方向均匀冷却的目的，而且喷嘴的喷射方向与钢管的旋转方向相反，加快了水流和钢管的相对流动速度，使两者的热交换速度更快，实现了钢管的快速冷却。

优选地，本实用新型的第一外水管22的轴线以及第二外水管23的轴线距离旋转托辊21上的最大规格钢管的轴线的距离相等。。是因为当两者的轴线距离旋转托辊21上的最大规格钢管的轴线的距离相等时，可以使喷嘴组的距离与旋转托辊21上的钢管的距离较近，而且，从喷嘴中喷出的水由于在较短的距离即可喷到钢管上，因而水灾喷出后受重力影响较小，便于控制喷射线路与最大规格钢管相切。

本实用新型设置在第一外水管22和第二外水管23上均布的喷嘴主要是向钢管表面喷水，使其均匀冷却，因此，根据淬火槽2的大小以及实际生产的钢管的长度和壁厚选择喷嘴之间的距离，该间距要求能够实现均匀冷却的效果。优选地，本实用新型第一喷嘴组和第二喷嘴组中各喷嘴的间距皆为100~1000mm，当间距为100~1000mm时，在实现均匀冷却的基础上又节约了用水量。

在本实用新型一种优选的实施例中，淬火装置还包括高位水箱11，高位水箱11与淬火槽2部分通过第一共壁相连，且高位水箱11的底壁高于淬火槽2中放置在旋转托辊21上的钢管的顶部，第一共壁上设有控制高位水箱11中水流入淬火槽2的第一开关门。

本实用新型的淬火装置在对钢管进行淬火时，利用淬火保温时间向高位水箱11注水，淬火冷却时可在瞬间将高位水箱11的水放入淬火槽2内，使钢管被快速淹没，由于钢管在旋转托辊21的带动下旋转，钢管与水之间形成相对运动，同时由于第一喷嘴组和第二喷嘴组向钢管表面喷水，使淬火槽2中的水围绕钢管循环，进一步加快了钢管的淬火速度，缩短了淬火时间，同时节约了淬火所用的水量，节约了设备投资。

在本实用新型一种优选的实施例中，上述淬火装置还包括低位水箱12，低位水箱12与淬火槽2通过第二共壁相连，高位水箱11位于低位水箱12的内部，通过靠近高位水箱11顶壁的流通孔与低位水箱12相连通。将高位水箱11设置在低位水箱12的内部充分利用了高位水箱11的下部空间进行储水，将高位水箱11与低位水箱12连通，可以利用低位水箱12向高位水箱11注水，同时高位水箱11的水注入过多时也自动流入低位水箱12中，实现了对水资源的充分利用。

上述实施例中的第一开关门设置在高位水箱11的底壁上，淬火槽2中设有与第一开关门相对的流通槽，流通槽朝向淬火槽2内部延伸的一侧与第二共壁相连，且在淬火槽2的内部形成台阶结构。高位水箱11的水在瞬时充入淬火槽2时，由于门体132的突然开启使得高位水箱11中的水在重力作用下以较大的冲击面积流入淬火槽2中，为了避免因为水流过大直接冲击钢管导致钢管瞬间受热不均引起钢管弯曲的缺陷的出现，利用台阶状的流通槽使水从高位水箱11中流出时在流通槽得到缓冲，并沿着第二共壁以瀑布的方式流入淬火槽中，避免了水流对钢管造成直接的冲击。

为了使钢管在长度方向上同时接触到高位水箱11中瞬间流入的冷却水，实现钢管在长度方向上的均匀冷却，第一开关门在高位水箱11的底壁上沿与旋转托辊平行的方向上均匀间隔排布，流通槽在与旋转托辊平行的方向上贯通。

在本实用新型又一种优选的实施例中，第一共壁上设有连通淬火槽2和高位水箱11的泄水口；第一开关门包括门体132和控制阀131，门体132的第一侧边与泄水口的第一边铰接密封，第二侧边绕第一侧边可旋转地与泄水口的第二侧边可开合密封；控制阀131的一端固定在高位水箱11的侧壁上，另一端与门体连接，并带动门体的第二侧边绕第一侧边旋转。在泄水口出设置的第一开关门通过控制阀131控制门体132的开启和闭合，实现了高位水箱11中的水迅速进入淬火槽2中的目的，这种结构设计比较简单，易于实现。

上述实施例中的控制阀131包括定位件和滑动杆，定位件的一端与高位水箱11的侧壁铰接，另一端向外延伸，其内部具有沿轴向延伸的导向轨道；滑动杆的一端沿导向轨道可滑动的连接在定位件中，另一端与门体132连接。使滑动杆在定位件中滑动控制第一开关门的开启和闭合，这种控制方式使门体132在水中的开启方式更容易实现与控制。

在本实用新型又一种优选的实施例中，上述淬火槽2中设置有向放置在旋转托辊21上的钢管内部喷水的内喷嘴，内喷嘴通过第一水泵与低位水箱12相连通。低位水箱12与内喷嘴通过内水管24相连，并且在内水管24上设置第一水泵以提供内喷嘴喷水时所需的高压，利用内喷嘴向钢管的内壁喷水，加快了钢管内壁的冷却速度，提高了钢管内表面的冷却速度，实现了钢管的内外表面同时冷却，避免钢管因冷却不均匀引起弯折等缺陷。

为了满足淬火时对冷却水的大量需求以及淬火装置结构简单的要求，第一外水管22和第二外水管23分别通过第二水泵与低位水箱12相连通。

在本实用新型又一种优选的实施例中，如图2所示，淬火槽2和泄水槽3之间通过第三共壁相连，第三共壁上设有控制淬火槽2中水流入泄水槽3的第二开关门31，第二开关门31与第一开关门结构相同。打开第二开关门31后可以将淬火槽2内的水快速排入泄水槽3中，当水完全排出后，关闭第二开关门和第一开关门，向低位水箱和高位水箱内充水，进行下一根钢管的淬火。

利用本实用新型的淬火装置对钢管进行淬火时，如图1-3所示，利用补水管15将高位水箱11的水注满，同时向低位水箱12中充水；当待淬火的钢管置于淬火槽2中的旋转托辊21上旋转时，立即启动第一开关门使高位水箱11中的水瞬间充入淬火槽2中，与此同时打开与低位水箱相连的内水管24末端的内喷嘴向钢管内壁喷水以及第一喷嘴组和第二喷嘴组的外喷嘴向钢管的外壁喷水，以实现钢管内壁和外壁同时快速冷却并促进水围绕钢管的循环；待淬火完成后，关闭内喷嘴、第一喷嘴组和第二喷嘴组，开启第二开关门将淬火槽2中水放入泄水槽3中，当水排完后将钢管取出，关闭第一开关门和第二开关门，向高位水箱11和低位水箱12注水准备下一根钢管的淬火冷却。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于钢管淬火的淬火装置，包括相连的淬火槽（2）和泄水槽（3），所述淬火槽（2）内设置有旋转托辊（21），其特征在于，所述淬火槽（2）还包括：

第一外水管（22），平行于所述旋转托辊（21）延伸，所述第一外水管（22）上设有沿其延伸方向均匀分布的第一喷嘴组；

第二外水管（23），与所述第一外水管（22）对称地设置在所述旋转托辊（21）的两侧，所述第二外水管（23）上设有沿其延伸方向均匀分布的第二喷嘴组；

其中，所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组中各喷嘴的喷射方向设置为与放置在所述旋转托辊（21）上的最大规格钢管相切的方向，且各所述喷嘴的喷射方向与所述钢管的旋转方向相反。

2.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于，所述第一外水管（22）的轴线以及所述第二外水管（23）的轴线距离所述旋转托辊（21）上的最大规格钢管的轴线的距离相等。

3.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于，所述第一喷嘴组和第二喷嘴组中各喷嘴的间距皆为100~1000mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的淬火装置，其特征在于，所述淬火装置还包括高位水箱（11），

所述高位水箱（11）与所述淬火槽（2）部分通过第一共壁相连，且所述高位水箱（11）的底壁高于所述淬火槽（2）中放置在所述旋转托辊（21）上的钢管的顶部，所述第一共壁上设有多个控制所述高位水箱（11）中水流入所述淬火槽（2）的第一开关门。

5.根据权利要求4所述的淬火装置，其特征在于，所述淬火装置还包括低位水箱（12），所述低位水箱（12）与所述淬火槽（2）通过第二共壁相连，所述高位水箱（11）位于所述低位水箱（12）的内部，通过靠近所述高位水箱（11）顶壁的流通孔与所述低位水箱（12）相连通。

6.根据权利要求5所述的淬火装置，其特征在于，所述第一开关门设置在所述高位水箱（11）的底壁上，所述淬火槽（2）中设有与所述第一开关门相对的流通槽，所述流通槽朝向所述淬火槽（2）内部延伸的一侧与所述第二共壁相连，且在所述淬火槽（2）的内部形成台阶结构。

7.根据权利要求6所述的淬火装置，其特征在于，所述第一开关门在所述高位水箱（11）的底壁上沿与所述旋转托辊平行的方向上均匀间隔排布，所述流通槽在与所述旋转托辊平行的方向上贯通。

8.根据权利要求4所述的淬火装置，其特征在于，所述第一共壁上设有连通所述淬火槽（2）和所述高位水箱（11）的泄水口；所述第一开关门包括：门体（132），第一侧边与所述泄水口的第一边铰接密封，第二侧边绕所述第一侧边可旋转地与所述泄水口的第二侧边可开合密封；

控制阀（131），一端固定在所述高位水箱（11）的侧壁上，另一端与所述门体（132）连接，并带动所述门体（132）的第二侧边绕所述第一侧边旋转。

9.根据权利要求8所述的淬火装置，其特征在于，所述控制阀（131）包括：

定位件，一端与所述高位水箱（11）的侧壁铰接，另一端向外延伸，其内部具有沿轴向延伸的导向轨道；

滑动杆，一端沿所述导向轨道可滑动的连接在所述定位件中，另一端与所述门体（132）连接。

10.根据权利要求5所述的淬火装置，其特征在于，所述淬火槽（2）中设置有向放置在旋转托辊（21）上的所述钢管内部喷水的内喷嘴，所述内喷嘴通过第一水泵与所述低位水箱（12）相连通。

11.根据权利要求5所述的淬火装置，其特征在于，所述第一外水管（22）和所述第二外水管（23）分别通过第二水泵与所述低位水箱（12）相连通。

12.根据权利要求8所述的淬火装置，其特征在于，所述淬火槽（2）和所述泄水槽（3）之间通过第三共壁相连，所述第三共壁上设有控制所述淬火槽（2）中水流入所述泄水槽（3）的第二开关门（31），所述第二开关门（31）与所述第一开关门结构相同。

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