CN204608086U - 一种感应加热多级冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了感应加热多级冷却系统，包括沿传输方向依次设置的三级以上的喷淬冷却装置和一级浸淬装置；喷淬冷却装置包括主体、喷头、引流管，主体内设有腔体，左侧设有第一开口，右侧设有第二开口；喷头包括第一端部、第一杆部和第一通孔，第一杆部末端设有倒角形成椎台型末端；引流管包括第二端部、第二杆部和第二通孔，第二杆部末端对内设有与第二通孔连通的、外宽内窄的内椎台型开口；喷头、引流管分别穿过第一、第二开口可调节地设置在主体上；喷头的椎台型末端与引流管上位于腔体内的内椎台型开口邻近相对设置并留有间隙。整体具有较好的易用性和可调节性，占据空间小，利于实施，节约宝贵的生产空间和成本，提升了冷却效率。

Description

一种感应加热多级冷却系统

技术领域

本实用新型属于钢材冷却领域，具体涉及一种钢材的冷却系统。

背景技术

特钢等钢材的加热和冷却过程主要为，将钢材加热到临界温度以上使其全部或部分奥氏体化后，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理。

现有技术中，钢材经过加热处理如感应加热处理后，是将加热的钢丝先行通过一级喷淬冷却装置进行喷淬冷却，其后通过一级浸淬装置进行浸淬冷却，从而尽可能地实现钢材充分、均匀、安全的冷却。

然而现有技术中采用的喷淬冷却装置，其是使冷却液（如淬火油）通过喷头末端与装置主体相应开口处的内壁之间的间隙产生冷却液环来喷淬冷却钢丝。一方面，该装置只能通过调节喷头单向调节间隙，从而调整冷却液环的油压来调整喷淬冷却效果；另一方面，针对不同直径尺寸的钢丝，喷头可做适应性替换，以采用适当通孔内径尺寸的喷头来达到更好的喷淬冷却效果，但因装置主体难以实现便捷地适应性替换，因此主体内壁上的相应开口不仅加工困难，且尺寸相对固定，无法根据钢丝的尺寸做适应性替换；第三方面，所形成的冷却液环的位置相对进液口的位置是相对固定的；上述众多因素使得装置喷淬冷却效果的可调节性大大受限。

另一个重要的问题是，现有技术中由一级喷淬冷却装置和一级浸淬装置构成的冷却系统长达10m，通常一级的喷淬冷却装置长度为0.5m左右，而后续的浸淬装置中的槽体（如油槽）长达9.5m左右，整个冷却系统占据了较大的生产空间，冷却效率低下。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种感应加热多级冷却系统，以解决冷却系统占据较大生产空间、冷却效率低下且可调节性受限的问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的感应加热多级冷却系统，包括沿传输方向依次设置的三级以上的喷淬冷却装置和一级浸淬装置；

所述喷淬冷却装置包括主体、喷头、引流管，所述主体上内设有腔体，所述主体外壁上设有连接进液管的进液口，左侧设有第一开口，右侧设有第二开口；

所述喷头包括依次连接的第一端部和第一杆部，喷头内部设有贯穿第一端部和第一杆部的第一通孔，第一杆部末端设有倒角形成椎台型末端；

所述引流管包括依次连接的第二端部和第二杆部，引流管内部设有贯穿第二端部和第二杆部的第二通孔，第二杆部末端对内设有与第二通孔连通的、外宽内窄的内椎台型开口；

所述喷头、引流管分别穿过第一、第二开口可调节地设置在主体上；喷头上位于腔体内的椎台型末端与引流管上位于腔体内的内椎台型开口邻近相对设置并留有间隙。

作为一种优选方案，该系统包括4级结构相同的依次连接的喷淬冷却装置，第一级喷淬冷却装置的输入端与电感应加热装置的输出端连接，最后一级喷淬冷却装置的输出端与浸淬装置的输入端连接；所述浸淬装置包括用于进行浸没式淬火的槽体，所述槽体长度为2~3m。

作为另一种优选方案，该系统包括3级结构相同的依次连接的喷淬冷却装置，第一级喷淬冷却装置的输入端与电感应加热装置的输出端连接，最后一级喷淬冷却装置的输出端与浸淬装置的输入端连接；所述浸淬装置包括用于进行浸没式淬火的槽体，所述槽体长度为3~5m。

优选的，所述喷淬冷却装置的第二通孔孔径大于第一通孔的孔径，各级喷淬冷却装置的第一、第二通孔的轴线均位于同一直线上。因为钢丝通过邻近相对设置的喷头椎台型末端和引流管内椎台型开口之间的间隙时，通过进液口流入的冷却液在此间隙内形成的冷却液环，会使得进入第二通孔的钢丝表面覆有冷却液如淬火油，因此第二通孔孔径大于第一通孔的孔径的结构更合理，喷淬冷却效果更好。

优选的，所述喷淬冷却装置的第一、第二开口内侧设有内螺纹，所述第一、第二杆部外侧分别设有与第一、第二开口内侧的配合的外螺纹。

优选的，所述喷淬冷却装置的喷头通过锁紧螺母可调节地设置在主体上，所述引流管通过锁紧螺母可调节的设置在主体上。

优选的，所述喷淬冷却装置主体的筒体上设有2个以上均匀布置的进液口，以使进液更均匀，所述喷淬冷却装置和浸淬装置通过支架固定设置在底座上。

有益效果：本实用新型提供的感应加热多级冷却系统，构造合理，其中喷淬冷却装置具有如下优点：

1、工作人员可根据操作习惯、冷却液油压和进液速度、实际结构限制等因素，调整喷头和/或引流管从而来调整喷头椎台型末端和引流管内椎台型开口之间的间隙大小，从而调整使用时间隙处形成的冷却液环的油压来调整喷淬冷却效果；

2、在喷头椎台型末端和引流管内椎台型开口的导向作用以及油压作用下，在喷头椎台型末端和引流管内椎台型开口之间的间隙处形成冷却液环，该导向作用有效减少了冷却液逆钢丝运行方向倒流的可能性，提高了安全性；且因喷头椎台型末端的斜面与引流管内椎台型开口的斜面形成的冷却液环，沿流向方向其过流断面渐进递减，冷却液流速迅速增大，产生文丘里效应形成吸附作用，从而获得更优的喷淬冷却效果；

3、通过调整喷头和/或引流管的整体位置，从而可调整喷头椎台型末端和引流管内椎台型开口之间的间隙相对于进液口的位置；

4、喷头和引流管均可拆卸，针对不同直径尺寸的钢丝，可替换为通孔孔径与钢丝尺寸相适配的喷头和引流管，具有更好的灵活性和适应性；

通过上述第1至第4结构特点带来的易用性和可调节性，本实用新型可实现对通过进液口流入的冷却液在所述间隙内形成的冷却液环的灵活调整，从而更好的利用文丘里效应，获得更优的喷淬冷却效果。

更为重要的是，本系统整体结构还具有如下优点：本实用新型中三级以上的喷淬冷却装置和一级浸淬装置的构造，使得包括喷淬冷却装置和浸淬装置的整个冷却系统的长度缩短到4~6.5m左右，系统中浸淬装置中的槽体长度只需2~5m左右，整个系统就可以比现有技术中长达10m的冷却系统获得相同或更好的冷却效果，大为减少了整个冷却系统所占据的生产空间，提升了冷却效率。

总而言之，本实用新型提供的感应加热多级冷却系统，其喷淬冷却装置中的喷头和引流管均可调节，从而具有更好的双向可调节性和更优的喷淬冷却效果，具有较好的易用性和可调节性，整个系统占据空间小，利于实施，节约宝贵的生产空间和成本，提升了冷却效率。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1中单级喷淬冷却装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更进一步的说明。

实施例1：如图1所示，本实施例1提供的感应加热多级冷却系统，包括沿传输方向依次设置的四级结构相同的喷淬冷却装置100,200,300,400和一级浸淬装置500；

如图2所示，各个单级喷淬冷却装置包括主体1、喷头3、引流管4，所述主体1上内设有腔体2，所述主体1外壁上设有连接进液管6的进液口，左侧设有第一开口，右侧设有第二开口；

所述喷头3包括依次连接的第一端部和第一杆部，喷头内部设有贯穿第一端部和第一杆部的第一通孔，第一杆部末端设有倒角形成椎台型末端；

所述引流管4包括依次连接的第二端部和第二杆部，引流管内部设有贯穿第二端部和第二杆部的第二通孔，第二杆部末端对内设有与第二通孔连通的、外宽内窄的内椎台型开口；

所述第二通孔孔径大于第一通孔的孔径，各级喷淬冷却装置的第一、第二通孔的轴线均位于同一直线上；

沿冷却液流向方向，喷头3椎台型末端的斜面（锥台侧面）与引流管4内椎台型开口的斜面（锥台侧面）在轴向方向上的距离逐渐由大变小，渐进递减；

所述第一、第二开口内侧设有内螺纹，所述第一、第二杆部外侧分别设有与第一、第二开口内侧的配合的外螺纹；所述喷头3通过锁紧螺母7，穿过第一开口，通过螺纹配合可调节、可拆卸地设置在主体1上；所述引流管4通过锁紧螺母8，穿过第二开口，通过螺纹配合可调节、可拆卸地设置在主体1上；

喷头3上位于腔体2内的椎台型末端与引流管4上位于腔体2内的内椎台型开口邻近相对设置并留有间隙。

该系统包括四级结构相同的依次连接的喷淬冷却装置，第一级喷淬冷却装置100的输入端与感应加热装置的输出端连接，最后一级喷淬冷却装置400的输出端与浸淬装置500的输入端连接。

所述浸淬装置包括用于进行浸没式淬火的槽体（图中未示出），所述槽体长度为2~3m。

如图1所示，在牵引设备（图中未示出）的牵引下，在每一个单级喷淬冷却装置中，钢丝5顺序穿过喷头3的第一通孔、喷头3和引流管4之间的间隙、引流管4的第二通孔后输入下一级装置中。如此，钢丝5顺序穿过四级依次连接的喷淬冷却装置进行了4级喷淬冷却输出后，输入至下游设备浸淬装置500中进行浸淬冷却。

实施例2：与实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

本实施例2提供的感应加热多级冷却系统，包括沿传输方向依次设置的三级结构相同的喷淬冷却装置和一级浸淬装置。实际应用时，钢丝5顺序穿过三级依次连接的喷淬冷却装置进行了3级喷淬冷却输出后，输入至下游设备浸淬装置500中进行浸淬冷却。

所述浸淬装置包括用于进行浸没式淬火的槽体，所述槽体长度为3~5m。

如图2所示，单级喷淬冷却装置中第一端部为利于握持的第一端部，其直径大于第一杆部的直径；第二端部为利于握持的第二端部，其直径大于第二杆部的直径。

同时，单级喷淬冷却装置中主体1的筒体上设有2上对称均匀布置的进液口，一个连接进液管6，另一个连接进液管9。

各级喷淬冷却装置和浸淬装置通过支架11固定设置在底座10上。

以实施例1为例来阐述本实用新型的工作原理如下：在单级喷淬冷却装置中，冷却液如淬火油，通过与进液口连接的进液管流入主体1的腔体2中，在喷头椎台型末端和引流管内椎台型开口的导向作用以及油压作用下，在喷头椎台型末端和引流管内椎台型开口之间的间隙处形成冷却液环。因为喷头椎台型末端的斜面与引流管内椎台型开口的斜面，使得形成的冷却液环沿流向方向其过流断面渐进递减，冷却液流速迅速增大，冷却液环油压迅速增大，产生文丘里效应形成吸附作用，进而使得淬火油吸附在位于冷却液环中心的、待喷淬冷却的钢丝上，从而使陆续通过冷却液环的钢丝获得了优良的喷淬冷却效果。

在实施例1提供的冷却系统中，钢丝陆续经过4级喷淬冷却后，输入浸淬装置500中进行浸淬冷却。整个冷却系统长度约为5m，在获得与背景技术相同甚至更优冷却效果的同时，节约了宝贵的生产空间和成本，提升了冷却效率。

以上实施列对本实用新型不构成限定，相关工作人员在不偏离本实用新型技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种感应加热多级冷却系统，其特征在于：包括沿传输方向依次设置的三级以上的喷淬冷却装置和一级浸淬装置；

所述喷淬冷却装置包括主体、喷头、引流管，所述主体上内设有腔体，所述主体外壁上设有连接进液管的进液口，左侧设有第一开口，右侧设有第二开口；

所述喷头包括依次连接的第一端部和第一杆部，喷头内部设有贯穿第一端部和第一杆部的第一通孔，第一杆部末端设有倒角形成椎台型末端；

所述引流管包括依次连接的第二端部和第二杆部，引流管内部设有贯穿第二端部和第二杆部的第二通孔，第二杆部末端对内设有与第二通孔连通的、外宽内窄的内椎台型开口；

所述喷头、引流管分别穿过第一、第二开口可调节地设置在主体上；喷头上位于腔体内的椎台型末端与引流管上位于腔体内的内椎台型开口邻近相对设置并留有间隙。

2.根据权利要求1所述的感应加热多级冷却系统，其特征在于：该系统包括4级结构相同的依次连接的喷淬冷却装置，第一级喷淬冷却装置的输入端与电感应加热装置的输出端连接，最后一级喷淬冷却装置的输出端与浸淬装置的输入端连接；所述浸淬装置包括用于进行浸没式淬火的槽体，所述槽体长度为2~3m。

3.根据权利要求1所述的感应加热多级冷却系统，其特征在于：该系统包括3级结构相同的依次连接的喷淬冷却装置，第一级喷淬冷却装置的输入端与电感应加热装置的输出端连接，最后一级喷淬冷却装置的输出端与浸淬装置的输入端连接；所述浸淬装置包括用于进行浸没式淬火的槽体，所述槽体长度为3~5m。

4.根据权利要求1所述的感应加热多级冷却系统，其特征在于：所述喷淬冷却装置的第二通孔孔径大于第一通孔的孔径，各级喷淬冷却装置的第一、第二通孔的轴线均位于同一直线上。

5.根据权利要求1所述的感应加热多级冷却系统，其特征在于：所述喷淬冷却装置的第一、第二开口内侧设有内螺纹，所述第一、第二杆部外侧分别设有与第一、第二开口内侧的配合的外螺纹。

6.根据权利要求5所述的感应加热多级冷却系统，其特征在于：所述喷淬冷却装置的喷头通过锁紧螺母可调节地设置在主体上，所述引流管通过锁紧螺母可调节的设置在主体上。

7.根据权利要求1所述的感应加热多级冷却系统，其特征在于：所述喷淬冷却装置主体的筒体上设有2个以上均匀布置的进液口，所述喷淬冷却装置和浸淬装置通过支架固定设置在底座上。