CN216445427U - 薄壁筒形件淬火防变形急冷装置及薄壁筒形件淬火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于薄壁低碳钢质筒形件淬火防变形急冷加工领域，具体涉及一种薄壁筒形件淬火防变形急冷装置及薄壁筒形件淬火装置，包括内、外冷却单元和夹持单元；外冷却单元包括内套筒和外套筒，内套筒和外套筒之间为储水腔，在内套筒上设置有第一喷淋孔，在外套筒上设置有进水口；内冷却单元包括喷管，喷管的第一端部设置有进水端头，喷管的外壁上设置有第二喷淋孔；夹持单元包括设置在外冷却单元上的第一顶头、动力推杆和设置在喷管上第二顶头，动力推杆推动喷管在内套筒中横向移动，第一顶头与第二顶头相对设置。采用上述结构能达到工件内外同时快速的均匀冷却的有益效果，能避免其因冷却不均产生变形。

Description

薄壁筒形件淬火防变形急冷装置及薄壁筒形件淬火装置

技术领域

本实用新型属于薄壁低碳钢质筒形件淬火防变形急冷加工领域，具体涉及一种薄壁筒形件淬火防变形急冷装置及薄壁筒形件淬火装置。

背景技术

大尺寸低碳薄壁钢质筒形件生产过程中要求对局部进行淬火处理，淬火后要求产品性能均匀一致，变形小。由于工件壁薄且尺寸大，加热后常规冷却方式入水控制困难，降温速度快，淬火温度不易保证，经常使筒体内外冷却不一致造成性能偏差，产生较大应力发生变形，造成产品报废。

发明内容

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种能够对工件内外壁进行均匀冷却的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置及薄壁筒形件淬火装置。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，包括外冷却单元、内冷却单元和夹持单元；所述外冷却单元包括内套筒和外套筒，所述内套筒和外套筒之间为储水腔，在内套筒上设置有第一喷淋孔，在所述外套筒上设置有进水口；内冷却单元包括喷管，所述喷管的第一端部设置有进水端头，所述喷管的外壁上设置有第二喷淋孔，所述内冷却单元整体设置在外冷却单元内；所述夹持单元包括设置在外冷却单元的第一端部的第一顶头、设置在外冷却单元第二端部的动力推杆和设置在喷管第二端部的第二顶头，所述动力推杆推动所述内冷却单元在所述外冷却单元内横向移动，所述第一顶头与所述第二顶头相对设置。

根据上述薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，优选的，所述第二顶头转动连接在所述喷管的第二端部；所述外冷却单元的第一端部设置有驱动电机，所述驱动电机与所述第一顶头传动连接。

根据上述薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，优选的，所述喷管的第二端部设置有轴承座，所述第二顶头通过轴承装配在所述轴承座上。

根据上述薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，优选的，所述喷管内设置有通管，所述通管第一端部固定在所述进水端头上，通管内设有主轴，所述主轴与所述通管之间设置有球轴承和推力轴承，所述第二顶头或主轴的外壁与喷管内壁之间设置有第一密封圈。

根据上述薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，优选的，所述主轴与所述通管之间设置有防水密封装置，所述第二顶头固定在所述主轴上；其中，所述防水密封装置包括密封环和设置在密封环中的第二密封圈。

根据上述薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，优选的，多个所述进水口设置在所述外套筒上，多个所述第一喷淋孔设置均匀分布在内套筒上，多个所述第二喷淋孔设置均匀分布在喷淋管上。

根据上述薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，优选的，所述外套筒上设置有固定板。

一种薄壁筒形件淬火装置，包括感应加热器和上述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，所述感应加热器设置在所述外冷却单元和内冷却单元之间。

根据上述薄壁筒形件淬火装置，优选的，所述外冷却单元侧部开有通槽，通槽中设置有一对安装所述感应加热器的安装板。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本申请采用装置对工件内外同时进行冷却，避免了因冷却不均匀导致的工件变形失效，提升了淬火效率，提高了淬火质量，使淬火后的工件强度均匀一致性能良好，产品质量稳定，适用性强；本申请采用旋转装置，能有效的对工件进行加热使工件受热均匀，也能使工件均匀的进行冷却淬火，提升工件性能；本申请在内冷却单元的喷筒中设置了通管减小了喷筒内部的容积使冷却水能更容易注满喷筒便于进行喷洒；本申请在各个冷却装置的喷水结构上都开设有大量的喷淋孔便于均匀喷淋；本申请设置了动力推杆组件能对工件进行有效的夹紧提升了工件淬火时的稳定性；本申请设置了感应加热器的安装板，有利于感应加热器的安装与调整，增加了设备的适用情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为本实用新型实施例的整体装配结构示意图。

图2为本实用新型实施例的外冷却单元的正视图。

图3为本实用新型实施例的外冷却单元的侧视图。

图4为本实用新型实施例的内冷却单元的剖视图。

图中序号：1第一顶头，2外冷却单元，201固定板，202进水口，203外套筒，204内套筒，205安装板，3内冷却单元，301第二顶头，302螺母，303第一密封圈，304喷管，305端盖，306第二密封圈，307密封环，308球轴承，309推力轴承，310垫片，311通管，312主轴，313进水端头。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

如图1至4提供一种薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，包括外冷却单元2、内冷却单元3和夹持单元；所述外冷却单元2包括内套筒204和外套筒203，所述内套筒204和外套筒203之间为储水腔，在内套筒204上设置多个均匀分布的喷淋孔，在所述外套筒203上设置有多个进水口202，外套筒203上设置有固定板201；外冷却单元2用于冷却工件外壁，冷却水由进水口202进入从喷淋孔均匀喷出，固定板201用于固定外冷却单元2使整个装置处于一种较为平稳的状态。内冷却单元3包括喷管304，所述喷管304的第一端部设置有进水端头313，所述喷管304的外壁上设置有多个第二喷淋孔，内冷却单元3用于冷却工件内部，冷却水由进水端头进入，从喷淋孔喷出，能均匀的冷却工件内壁。所述夹持单元包括设置在外冷却单元2的第一端部的第一顶头1、设置在外冷却单元2第二端部的动力推杆和设置在喷管304第二端部的第二顶头301，所述动力推杆推动所述内冷却单元3在所述外冷却单元2内横向移动，所述第一顶头1与所述第二顶头301相对设置。工作时工件套在内冷却单元3上被送入外冷却单元2，由第一顶头1和第二顶头301夹紧后开始加热，加热结束后内冷却单元3外冷却单元2同时喷洒冷却水，对工件进行淬火，内外同时进行淬火保证了淬火的均匀，避免了因淬火不均匀造成工件的损毁。

所述第二顶头301转动连接在所述喷管304的第二端部；所述外冷却单元2的第一端部设置有驱动电机，所述驱动电机与所述第一顶头1传动连接。设置和第一顶头1传动连接的驱动电机，是在上述淬火装置的基础上提出的更进一步的优化选项，对工件进行旋转加热和旋转冷却，能显著的提升加热效果和淬火均匀度，下面具体提供两种旋转方案：

其一，所述喷管304的第二端部设置有轴承座，所述第二顶头301通过轴承装配在所述轴承座上，该方案是将可旋转的第二顶头301直接设置在喷管304的端部，在第一顶头和第二顶头夹紧工件后能直接通过轴承支撑第二顶头的旋转。其结构简单便于实现，有利于降低结构的成本。

其二，所述喷管304内设置有通管311，所述通管311第一端部固定在所述进水端头313上，通管311内设有主轴312，所述主轴312与所述通管311之间设置有球轴承308和推力轴承309，所述第二顶头301或主轴312的外壁与喷管304内壁之间设置有第一密封圈303。该方案本质上是在喷管304中设置一根主轴312让第二顶头301连接主轴312达到能够旋转的目的，配置了通管311作为固定部分，主轴312设置在通管311中通过轴承连接使其能够旋转。设置主轴312是另一种顶头旋转方式，其结构稳定，工作效果较好；设置密封是为了保持喷管304中的水压，能让水顺利的从喷管304中喷出。所述主轴312与所述通管311之间设置有防水密封装置，所述第二顶头301固定在所述主轴312上；其中，所述防水密封装置包括密封环307和设置在密封环307中的第二密封圈306。设置密封是为了保持主轴312的性能，有利于工作的进行。

上述结构均采用耐热钢及普通不锈钢加工，能经受加热的高温和快速冷却时的温度变化，能有效的提升装置的使用寿命。

一种薄壁筒形件淬火装置，包括感应加热器和上述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，所述感应加热器设置在所述外冷却单元2和内冷却单元3之间，其中，在外冷却单元2侧部开设有通槽，通槽中设置有一对安装所述感应加热器的安装板205，安装板205可以为铜板。淬火的前提是加热，感应加热器具有加热速度快，效率高，加热均匀及简单易使用的特点有利于工件的加工；设置安装板205能够有效的安装感应加热器，且能够防止感应加热器触碰到上述冷却装置造成短路。

工作时工件套设在内冷却单元3上送入外冷却单元2，移动到第一顶头1与第二顶头301夹紧工件后开始旋转加热，待到红外测温仪测量工件到温后，加热装置停止工作，冷却装置开始启动，电磁阀开启水压大于0.5MPa的冷却水同时进入外冷却单元2和内冷却单元3，经二者表面的第一喷淋孔和第二喷淋孔同时对工件内外进行冷却淬火；根据不同的工件可调整不同的淬火时间。

本文中术语“和/或”表示可以存在三种关系。例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，其特征在于，包括外冷却单元、内冷却单元和夹持单元；所述外冷却单元包括内套筒和外套筒，所述内套筒和外套筒之间为储水腔，在内套筒上设置有第一喷淋孔，在所述外套筒上设置有进水口；内冷却单元包括喷管，所述喷管的第一端部设置有进水端头，所述喷管的外壁上设置有第二喷淋孔，所述内冷却单元整体设置在外冷却单元内；所述夹持单元包括设置在外冷却单元的第一端部的第一顶头、设置在外冷却单元第二端部的动力推杆和设置在喷管第二端部的第二顶头，所述动力推杆推动所述内冷却单元在所述外冷却单元内横向移动，所述第一顶头与所述第二顶头相对设置。

2.根据权利要求1所述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，其特征在于，所述第二顶头转动连接在所述喷管的第二端部；所述外冷却单元的第一端部设置有驱动电机，所述驱动电机与所述第一顶头传动连接。

3.根据权利要求2所述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，其特征在于，所述喷管的第二端部设置有轴承座，所述第二顶头通过轴承装配在所述轴承座上。

4.根据权利要求2所述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，其特征在于，所述喷管内设置有通管，所述通管第一端部固定在所述进水端头上，通管内设有主轴，所述主轴与所述通管之间设置有球轴承和推力轴承，所述第二顶头或主轴的外壁与喷管内壁之间设置有第一密封圈。

5.根据权利要求4所述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，其特征在于，所述主轴与所述通管之间设置有防水密封装置，所述第二顶头固定在所述主轴上；其中，所述防水密封装置包括密封环和设置在密封环中的第二密封圈。

6.根据权利要求1所述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，其特征在于，多个所述进水口设置在所述外套筒上，多个所述第一喷淋孔设置均匀分布在内套筒上，多个所述第二喷淋孔设置均匀分布在喷淋管上。

7.根据权利要求1所述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，其特征在于， 所述外套筒上设置有固定板。

8.一种薄壁筒形件淬火装置，其特征在于，包括感应加热器和权利要求1至7任一所述的薄壁筒形件淬火防变形急冷装置，所述感应加热器设置在所述外冷却单元和内冷却单元之间。

9.根据权利要求8所述的薄壁筒形件淬火装置，其特征在于， 所述外冷却单元侧部开有通槽，通槽中设置有一对安装所述感应加热器的安装板。

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