一种凿岩钎杆风冷淬火装置及淬火方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种凿岩钎杆风冷淬火装置及淬火方法，该装置包括加热装置、测温装置、地坑以及设置在地面上的变频调速离心风机，所述地坑的底部安装有风冷塔座，所述风冷塔座上安装有风冷塔，所述风冷塔的顶部设有进风孔且风冷塔的顶部伸出地面，所述风冷塔通过导风筒与变频调速离心风机相连，所述变频调速离心风机的主轴箱安装在机座上，所述变频调速离心风机上设有排风管。本发明专利技术使凿岩钎杆获得表面耐磨性好、心部韧性较为理想的金相组织，实现了凿岩钎杆淬火介质从传统的油淬、盐浴淬火到风冷淬火的转变，整体凿岩钎杆的硬度、金相组织均匀稳定，综合机械性能优良，钎杆凿岩的使用寿命明显延长，具有显著的经济和实用价值。

Air cooling quenching device for rock drill rod and quenching method

The invention discloses an air cooling device of drill rod and quenching method, the device comprises a heating device and a temperature measuring device, and set the pit on the ground of the variable speed centrifugal fan, the pit are installed on the bottom of the air cooling tower, the cooling tower is installed on the top of the air cooling tower, cooling tower a wind inlet hole and the top of the air cooling tower above the ground, the air cooling tower through the air duct with variable speed centrifugal fan is connected to the spindle box of variable speed centrifugal fan is arranged on the base, the variable speed centrifugal fan is arranged on the exhaust pipe. The invention makes the microstructure of drill rod surface wear resistance, core toughness ideal, the drill rod quenching medium change from the traditional oil quenching, austempering to air quenching, microstructure and hardness of drill rod is the overall uniformity and stability, excellent mechanical properties, the use of drilling rod life is obviously prolonged, with significant economic and practical value.

【技术实现步骤摘要】
一种凿岩钎杆风冷淬火装置及淬火方法
本专利技术属于凿岩钎杆热处理淬火
，具体涉及一种凿岩钎杆风冷淬火装置及淬火方法。
技术介绍
凿岩钎杆是凿岩爆破中必不可少的工具，其中凿岩钎杆在钻凿过程中，承受高频率、高冲击凿岩机施加的拉压、弯曲、扭转循环应力作用，同时承受着巨大的冲击载荷和磨损。另外，凿岩钎杆在高速回转的环境条件下还经受岩石、岩粉和矿水等工作介质的磨蚀作用。因此，凿岩钎杆钎头的服役条件十分恶劣，凿岩钎杆淬火的好坏对凿岩钎杆使用寿命起到非常关键的作用。凿岩钎杆的质量和性能主要取决于其淬火组织结构，合理的组织结构是获得高寿命钎杆的关键。恶劣的工作环境对钎杆的质量提出了较高的要求，不仅要求钎杆表面具有较高的硬度和耐磨性，同时要求钎杆心部具有较高的韧性，利用其它介质很难达到较为理想的金相组织。目前，国内外凿岩钎杆的最大长度在7-8米，对于较长的钎杆淬火采用油淬、等温盐浴淬火等方式，无法保证钎杆的硬度均匀性及金相组织达不到钎杆的使用条件，凿岩钎杆在使用过程中易出现过早失效，质量不稳定等现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种可以实现凿岩钎杆较好的金相组织及表面高硬度、高耐磨和心部高韧性状态的凿岩钎杆风冷淬火装置。本专利技术的另一个目的是提供一种凿岩钎杆风冷淬火方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种凿岩钎杆风冷淬火装置，包括加热装置、测温装置、地坑以及设置在地面上的变频调速离心风机，所述地坑的底部安装有风冷塔座，所述风冷塔座上安装有风冷塔，所述风冷塔的顶部设有进风孔且风冷塔的顶部伸出地面，所述风冷塔通过导风筒与变频调速离心风机相连，所述变频调速离心风机的主轴箱安装在机座上，所述变频调速离心风机上设有排风管。进一步地，所述测温装置包括测温枪和感应热电偶。进一步地，所述加热装置为850℃井式炉。进一步地，所述排风管的顶部设有遮雨帽。一种凿岩钎杆风冷淬火方法，该方法包括以下步骤：A、将吊装好的凿岩钎杆置于保护气体下加入到850℃井式炉内，加热并在850℃保温1.5小时；B、待凿岩钎杆出炉前，根据凿岩钎杆的装炉量调整变频调速离心风机的风压和风量，等待凿岩钎杆淬火；C、凿岩钎杆保温时间结束后，出炉并用天车快速将凿岩钎杆掉入风冷塔中，变频调速离心风机使得空气不断从外界进入风冷塔的进风孔中，实现对凿岩钎杆的冷却，用测温枪和感应热电偶对凿岩钎杆内外进行测温，并根据风压和风量控制变频调速离心风机的频率，保证凿岩钎杆以0.5-1℃/s的冷却速度冷至500℃；D、当凿岩钎杆的温度到达500℃时，立即调整变频调速离心风机的频率，并用测温枪和感应热电偶对凿岩钎杆内外进行测温，保证凿岩钎杆以≥5℃/s的冷却速度冷至室温。进一步地，所述步骤A中保护气体为氮气。本专利技术相对现有技术具有以下有益效果：本专利技术的凿岩钎杆风冷淬火装置通过加热装置加热到850℃后利用变频调速离心风机对风冷塔吸风的方式对凿岩钎杆进行冷却，完成凿岩钎杆的淬火热处理及冷却控制，使凿岩钎杆获得表面耐磨性好、心部韧性较为理想的金相组织，实现了凿岩钎杆淬火介质从传统的油淬、盐浴淬火到风冷淬火的转变，淬火后凿岩钎杆获得的表面渗碳组织为针状马氏体+少量残余奥氏体+细粒状分散碳化物，基体为低碳的板条马氏体，整体凿岩钎杆的硬度、金相组织均匀稳定，综合机械性能优良，钎杆凿岩的使用寿命明显延长，具有显著的经济和实用价值。另外，本专利技术的凿岩钎杆风冷淬火方法操作简单、可操作性强，在风冷过程中分两段进行风冷控温，凿岩钎杆以0.5-1℃/s的冷却速度冷至500℃后以≥5℃/s的冷却速度冷至室温，人为控制实现需要的金相组织以及硬度，产品质量得到显著提高。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术风冷塔进风孔的结构示意图。本专利技术附图标记含义如下：1、风冷塔；2、风冷塔座；3、地坑；4、地面；5、导风筒；6、变频调速离心风机；7、排风管；8、主轴箱；9、机座；10、进风孔；11、遮雨帽。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1-2所示，一种凿岩钎杆风冷淬火装置，包括加热装置、测温装置、地坑3以及设置在地面4上的变频调速离心风机6，加热装置为850℃井式炉，测温装置包括测温枪和感应热电偶，地坑3的底部安装有风冷塔座2，风冷塔座2上安装有风冷塔1，风冷塔1的顶部设有进风孔10且风冷塔1的顶部伸出地面，风冷塔1通过导风筒5与变频调速离心风机6相连，变频调速离心风机6的主轴箱8安装在机座9上，变频调速离心风机6上设有排风管7，排风管7的顶部设有遮雨帽11。将23CrNi3Mo材质的H28、H32、H35、￠32、￠38、￠45、￠51等凿岩用钎杆加工成型，并进行渗碳、高温回火后进行如下操作：A、将吊装好的凿岩钎杆置于保护气体下加入到850℃井式炉内，加热并在850℃保温1.5小时；保护气体为氮气。B、待凿岩钎杆出炉前，根据凿岩钎杆的装炉量调整变频调速离心风机6的风压和风量，等待凿岩钎杆淬火。C、凿岩钎杆保温时间结束后，出炉并用天车快速将凿岩钎杆掉入风冷塔1中，变频调速离心风机6使得空气不断从外界进入风冷塔1的进风孔10中，实现对凿岩钎杆的冷却，用测温枪和感应热电偶对凿岩钎杆内外进行测温，并根据风压和风量控制变频调速离心风机6的频率，保证凿岩钎杆以0.5-1℃/s的冷却速度冷至500℃。D、当凿岩钎杆的温度到达500℃时，立即调整变频调速离心风机6的频率，并用测温枪和感应热电偶对凿岩钎杆内外进行测温，保证凿岩钎杆以≥5℃/s的冷却速度冷至室温。淬火后对组织进行检测，凿岩钎杆表面硬度为60～63HRC，心部为38～45HRC，上中下金相组织均匀，风冷淬火效果良好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凿岩钎杆风冷淬火装置，其特征在于：包括加热装置、测温装置、地坑（3）以及设置在地面（4）上的变频调速离心风机（6），所述地坑（3）的底部安装有风冷塔座（2），所述风冷塔座（2）上安装有风冷塔（1），所述风冷塔（1）的顶部设有进风孔（10）且风冷塔（1）的顶部伸出地面，所述风冷塔（1）通过导风筒（5）与变频调速离心风机（6）相连，所述变频调速离心风机（6）的主轴箱（8）安装在机座（9）上，所述变频调速离心风机（6）上设有排风管（7）。

【技术特征摘要】
1.一种凿岩钎杆风冷淬火装置，其特征在于：包括加热装置、测温装置、地坑（3）以及设置在地面（4）上的变频调速离心风机（6），所述地坑（3）的底部安装有风冷塔座（2），所述风冷塔座（2）上安装有风冷塔（1），所述风冷塔（1）的顶部设有进风孔（10）且风冷塔（1）的顶部伸出地面，所述风冷塔（1）通过导风筒（5）与变频调速离心风机（6）相连，所述变频调速离心风机（6）的主轴箱（8）安装在机座（9）上，所述变频调速离心风机（6）上设有排风管（7）。2.根据权利要求1所述的一种凿岩钎杆风冷淬火装置，其特征在于：所述测温装置包括测温枪和感应热电偶。3.根据权利要求1所述的一种凿岩钎杆风冷淬火装置，其特征在于：所述加热装置为850℃井式炉。4.根据权利要求1所述的一种凿岩钎杆风冷淬火装置，其特征在于：所述排风管（7）的顶部设有遮雨帽（11）。5.一种凿岩钎杆风冷淬火方法，其特征在于该方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群，王志良，张丽莉，吴再旺，李少利，黄飞，刘婧，王小阳，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62