CN217265925U - 一种钢管水-雾双级淬火设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钢管水‑雾双级淬火设备，包括机架，还包括切换挡板、喷水管、喷雾喷头、旋转驱动装置和导水板，切换挡板设于机架顶端，切换挡板可相对于机架旋转或升降；旋转驱动装置设于切换挡板下方，旋转驱动装置用于带动钢管旋转，喷水管安装在机架中部且出口朝向旋转驱动装置上的钢管，喷雾喷头安装在切换挡板下端面，喷水管和喷雾喷头均连通有送液管路，导水板安装在机架一侧，切换挡板可与导水板相接或断开。该淬火设备先用水冷方式将钢管快速冷却至马氏体转化温度以上，再用雾冷继续对钢管淬火慢速冷却使其发生马氏体转化。保证淬火过程中的马氏体转化率，有效减少钢管的淬火内应力，防止淬火裂纹的产生。

Description

一种钢管水-雾双级淬火设备

技术领域

本实用新型属于钢管淬火技术领域，具体涉及一种钢管水-雾双级淬火设备。

背景技术

一般钢管的淬火生产中均采用水作为淬火介质，将奥氏体状态的钢管一直冷却到室温，这种淬火方法的易于实现机械化和自动化。但是，由于水在400℃以下时的冷却能力过大，对于高碳合金钢，在冷却过程中钢内部会产生较大的淬火内应力，以致引起各种热处理裂纹，在使用中会严重影响其使用寿命。

现有技术中，对于部分尺寸较小的高碳工具钢等的淬火，会用到双液淬火技术。它是将奥氏体状态的工件先浸入冷却力较强的淬火介质中，在组织即将发生奥氏体转变时立即转入另一种冷却能力较弱的介质中冷却，是工件发生马氏体转变的淬火方法。常用的双液淬火有水淬油冷和油淬空冷。但水淬油冷和油淬空冷均存在难于实现机械化和自动化，操作难度高，生产效率低，存在环境污染等问题，无法用于高碳合金钢管这种需要大批量连续自动生产的产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢管水-雾双级淬火设备，克服现有技术中存在的上述技术问题。

为此，本实用新型提供的技术方案如下：

一种钢管水-雾双级淬火设备，包括机架，还包括切换挡板、喷水管、喷雾喷头、旋转驱动装置和导水板，所述切换挡板设于机架顶端，所述切换挡板可相对于机架旋转或升降；

所述旋转驱动装置设于切换挡板下方，所述旋转驱动装置用于带动钢管旋转，所述喷水管安装在机架中部且出口朝向旋转驱动装置上的钢管，所述喷雾喷头安装在切换挡板下端面，所述喷水管和喷雾喷头均连通有送液管路，所述导水板安装在机架一侧，所述切换挡板通过旋转装置或升降装置可与导水板相接或断开。

还包括PLC控制器和红外测温仪，所述红外测温仪与PLC控制器电信号连接，所述红外测温仪设于旋转驱动装置的一侧，所述红外测温仪用于检测旋转驱动装置上钢管的温度；所述旋转装置、升降装置与PLC控制器电信号连接。

所述喷水管和喷雾喷头连通的送液管路上均设有电磁阀，所述电磁阀均与PLC控制器电信号连接。

所述旋转装置包括旋转轴，所述旋转轴安装在机架顶部，所述切换挡板与旋转轴连接，所述旋转轴连接有电机一，所述电机一上安装有旋转编码器，所述电机一和旋转编码器均与PLC控制器电信号连接。

所述升降装置安装在机架顶部，所述升降装置与切换挡板连接，所述升降装置包括电机二和位移传感器，所述电机二和位移传感器均与PLC控制器电信号连接。

所述导水板连接有储水槽，所述储水槽内装有液位计和水泵，所述液位计和水泵均与PLC控制器电信号连接。

所述喷水管和喷雾喷头均成排布置，所述喷水管出水端竖直向下。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的这种钢管水-雾双级淬火设备，先用水冷方式将奥氏体状态的钢管快速冷却至马氏体转化温度以上80-150℃，紧接着用雾冷方式继续对钢管淬火慢速冷却使其发生马氏体转化。这种方式不但可以保证淬火过程中的马氏体转化率，而且可以有效减少钢管的淬火内应力，防止淬火裂纹的产生。

该钢管水-雾双级淬火设备通过PLC控制器实时监测红外测温仪的测定温度，自动实现水冷到雾冷的切换，确保钢管的质量，避免产生裂纹；以及通过PLC控制器监测旋转编码、位移传感器的实时数据，确保切换挡板与导水板的相接或断开，实现水冷的及时切断或开通。该设备机械化、自动化高，可用于易产生淬火裂纹的钢管的连续化工业生产。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式结构示意图。

图中：1、切换挡板；2、喷水管；3、喷雾喷头；4、钢管；5、旋转驱动装置；6、机架；7、导水板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种钢管水-雾双级淬火设备，包括机架6，还包括切换挡板1、喷水管2、喷雾喷头3、旋转驱动装置5和导水板7，所述切换挡板1设于机架6顶端，所述切换挡板1可相对于机架6旋转或升降；

所述旋转驱动装置5设于切换挡板1下方，所述旋转驱动装置5用于带动钢管4旋转，所述喷水管2安装在机架6中部且出口朝向旋转驱动装置5上的钢管4，所述喷雾喷头3安装在切换挡板1下端面，所述喷水管2和喷雾喷头3均连通有送液管路，所述导水板7安装在机架6一侧，所述切换挡板1通过旋转装置或升降装置可与导水板7相接或断开。

本实用新型提供的这种钢管水-雾双级淬火设备，通过设置切换挡板1、喷水管2和喷雾喷头3的切换可以实现水冷和雾冷的切换，保证淬火过程中的马氏体转化率，可以有效减少钢管4的淬火内应力，防止淬火裂纹的产生。

使用原理：

步骤1）加热后处于奥氏体状态的钢管4被运送到旋转驱动装置5上高速旋转；

步骤2）送液管路向喷水管2供水，然后切换挡板1通过旋转或升降迅速打开，喷水管2中的水下落到高温钢管4上使其快速冷却；

步骤3）钢管4降温至马氏体转换温度以上80-150℃时，切换挡板1通过反向旋转或降升快速落下关闭，切断喷水管2与钢管4之间的通路，使喷雾喷头3向下正对钢管4，与此同时与喷雾喷头3连通的送液管路打开，与喷水管2连通的送液管路关闭，喷水管2中的残留水从导水板7流走；

步骤4）喷雾喷头3用雾冷方式继续对钢管4淬火慢速冷却，使其发生马氏体转化。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种钢管水-雾双级淬火设备，还包括PLC控制器和红外测温仪，所述红外测温仪与PLC控制器电信号连接，所述红外测温仪设于旋转驱动装置5的一侧，所述红外测温仪用于检测旋转驱动装置5上钢管4的温度；所述旋转装置、升降装置与PLC控制器电信号连接。

开始淬火时，PLC控制器发送信号给旋转装置或升降装置，启动后带动切换挡板1快速打开，喷水管2中喷水落到高温钢管4上使其快速冷却；淬火过程中，PLC控制器实时检测外测温仪的检测温度，当红外测温仪检测到钢管4的温度降至80-150℃（具体温度可通过PLC控制器设定）时，PLC控制器发送信号给旋转装置或升降装置，使旋转装置或升降装置带动切换挡板1关闭，切断喷水管2与钢管4之间的通路，使喷雾喷头3向下正对钢管4，与此同时与喷雾喷头3连通的送液管路打开，与喷水管2连通的送液管路关闭，喷水管2中的残留水从导水板7流走。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种钢管水-雾双级淬火设备，所述喷水管2和喷雾喷头3连通的送液管路上均设有电磁阀，所述电磁阀均与PLC控制器电信号连接。

当切换挡板1在旋转装置或升降装置的作用下打开或关闭时，PLC控制器发送信号给对应的电磁阀实现启闭，从而实现对应淬火方式的送液管路的打开或关闭。

实施例4：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种钢管水-雾双级淬火设备，所述旋转装置包括旋转轴，所述旋转轴安装在机架6顶部，所述切换挡板1与旋转轴连接，所述旋转轴连接有电机一，所述电机一上安装有旋转编码器，所述电机一和旋转编码器均与PLC控制器电信号连接。

如图1所示，旋转轴水平设置，切换挡板1可绕机架6顶端的旋转中心旋转一定角度，旋转过程中，通过PLC控制器实时检测旋转编码器的数据，可精确控制切换挡板1的旋转角度，从而在实现切换挡板1打开及关闭的同时，不影响喷水管2中的水落到钢管4上，或者喷水管2中残留水通过导水板7流出。

在本实施例中，导水板7切换挡板1为斜板，切换挡板1的下端面也为斜板，与切换挡板1同角度。

实施例5：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种钢管水-雾双级淬火设备，所述升降装置安装在机架6顶部，所述升降装置与切换挡板1连接，所述升降装置包括电机二和位移传感器，所述电机二和位移传感器均与PLC控制器电信号连接。

切换挡板1在升降过程中需控制升降的距离，通过PLC控制器实时监测位移传感器的数据，保证升降装置的精确打开与关闭。当需要从水冷切换到雾冷时，切换挡板1下降，当位移传感器检测到切换挡板1已下降到设定位移时，PLC控制器发送信号给电机二，电动机二停止转动；当需要从雾冷切换到水冷时，切换挡板1上升，当位移传感器检测到切换挡板1已上升到设定位移（可以实现雾冷顺利实施到钢管4上），PLC控制器发送信号给电机二，电动机二停止转动，

在本实施例中，切换挡板1的下端面水平，导水板7有两部分，与切换挡板1相接的部分为水平，其余部分为斜板。升降装置可以同丝杠螺母副实现，或者其他结构均可。

实施例6：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种钢管水-雾双级淬火设备，所述导水板7连接有储水槽，所述储水槽内装有液位计和水泵，所述液位计和水泵均与PLC控制器电信号连接。

储水槽可以实现对喷水管2中残留水的收集，避免水资源浪费；PLC控制器通过液位计实时监测储水槽中液位数值，当液位达到设定值时，PLC控制器发送信号给水泵，将水抽走使用。

实施例7：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种钢管水-雾双级淬火设备，所述喷水管2和喷雾喷头3均成排布置，所述喷水管2出水端竖直向下。

喷水管2和喷雾喷头3均成排布置可以快速对高温钢管4进行降温，喷水管2出水端竖直向下，淬火效果更好。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢管水-雾双级淬火设备，包括机架，其特征在于：还包括切换挡板、喷水管、喷雾喷头、旋转驱动装置和导水板，所述切换挡板设于机架顶端，所述切换挡板可相对于机架旋转或升降；

所述旋转驱动装置设于切换挡板下方，所述旋转驱动装置用于带动钢管旋转，所述喷水管安装在机架中部且出口朝向旋转驱动装置上的钢管，所述喷雾喷头安装在切换挡板下端面，所述喷水管和喷雾喷头均连通有送液管路，所述导水板安装在机架一侧，所述切换挡板通过旋转装置或升降装置可与导水板相接或断开。

2.根据权利要求1所述的一种钢管水-雾双级淬火设备，其特征在于：还包括PLC控制器和红外测温仪，所述红外测温仪与PLC控制器电信号连接，所述红外测温仪设于旋转驱动装置的一侧，所述红外测温仪用于检测旋转驱动装置上钢管的温度；所述旋转装置、升降装置与PLC控制器电信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢管水-雾双级淬火设备，其特征在于：所述喷水管和喷雾喷头连通的送液管路上均设有电磁阀，所述电磁阀均与PLC控制器电信号连接。

4.根据权利要求2所述的一种钢管水-雾双级淬火设备，其特征在于：所述旋转装置包括旋转轴，所述旋转轴安装在机架顶部，所述切换挡板与旋转轴连接，所述旋转轴连接有电机一，所述电机一上安装有旋转编码器，所述电机一和旋转编码器均与PLC控制器电信号连接。

5.根据权利要求2所述的一种钢管水-雾双级淬火设备，其特征在于：所述升降装置安装在机架顶部，所述升降装置与切换挡板连接，所述升降装置包括电机二和位移传感器，所述电机二和位移传感器均与PLC控制器电信号连接。

6.根据权利要求2所述的一种钢管水-雾双级淬火设备，其特征在于：所述导水板连接有储水槽，所述储水槽内装有液位计和水泵，所述液位计和水泵均与PLC控制器电信号连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种钢管水-雾双级淬火设备，其特征在于：所述喷水管和喷雾喷头均成排布置，所述喷水管出水端竖直向下。

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