通过液面上升和下降进行淬火操作的淬火槽制造技术

一种通过液面上升和下降进行淬火操作的淬火槽，用于热处理设备领域。本发明专利技术分隔为内槽和外槽，内槽四周和底部与外槽隔绝，内槽中安装一个固定支承架，内槽进、泄液管路和外槽排、取液管路间配置一个泵和四个独立启闭的阀，泵的出口管道有两个分支，其中之一作为进液管，进液管经进液阀通向内槽，另一分支作为泄液管，泄液管经泄液阀通向外槽，泵的入口管道也有两个分支，其一作为排液管，排液管经排液阀通向内槽，另一分支作为取液管，取液管经取液阀通向外槽。本发明专利技术通过设置内槽，大大加快了液面上升与回落的速度，因此减少了工件沿高度方向液冷的时间差，提高了工件冷却的均匀性，本发明专利技术可以全部省略淬火槽中运动的部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热处理淬火用设备，特别是一种通过液面上升和下降进行淬火操作的淬火槽。用于热处理设备领域。
技术介绍
钢铁加热到奥氏体化温度，随后快速冷却，使工件获得高硬度、高强度的热处理工艺称为淬火。热的工件在液体介质中冷却(以下简称液冷)是最常用的淬火冷却方法，所用的盛淬火液的敞开式容器为淬火槽。为了避免因热工件带入的热量导致淬火液的温度升高到超过规定允许的范围，通常淬火槽中淬火液的重量约为工件重量的10倍以上。为了提高冷却速度和均匀性，可以在淬火槽中配置搅拌器，有些工厂在淬火槽之外配置一个贮液箱，在淬火过程中，当工件带入的热量使槽温升高时，用泵将贮液箱内冷的淬火液输入到淬火槽内，热的淬火液则从溢流口廻流到贮液箱，淬火液在淬火槽与贮液箱之间的流动，只起着调节槽内液温的作用，在淬火过程槽中液面的变化很小，在液冷阶段开始时，需要将工件浸入淬火液中，在液冷阶段结束时需要将工件提出液面。经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号200310123799.5，专利技术名称浸液与喷液组合淬火的控制冷却设备，该专利公开了一种采用介质快速注入与排放方法浸液与喷液组合淬火的控制冷却设备，它采用一个固定的载料台，在槽体上部的一侧的外部设置介质快速注入系统，在上部的另一侧设置介质快速回流系统，在淬火槽的上部设置能左右移动的盖板，上盖板上设置喷嘴向下的冷却喷嘴，在载料台的下部设置向上的喷嘴，这种设备的优点在于可以通过淬火槽液面的升高和下降进行淬火操作。这种现有技术的缺点在于1)淬火槽必须有足够大的体积，使淬火过程槽中的淬火介质的温升保持在允许范围内，然而淬火槽的体积愈大，在向其中注入液体时液面上升也就愈慢，工件上下液冷时间相差也就愈大，很难解决这一矛盾；2)在上述传统技术中设置上下两组喷嘴，在工件进出时上喷嘴必需随着盖板作左右移动，增加了结构的复杂性和造价，而下喷口设置在载料台的下面，安装和维修比较困难；3)回流系统设在槽体的上部，降低了排液效果。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足和缺陷，提出一种通过液面的上升和回落进行淬火操作的淬火槽。使其淬火槽中淬火介质的液面保持在允许范围，又能使注入液体时的液面上升速度提高，减少工件液冷时间相差，满足工件冷却均匀性要求。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术淬火槽分隔为内槽和外槽，内槽的四周和底部与外槽隔绝，内槽中安装一个固定的支承架，内槽的进、泄液管路和外槽的排、取液管路间配置一个大流量泵和相应的四个独立启闭的阀，泵的出口管道有两个分支，其中之一作为进液管，进液管经进液阀通向内槽，另一分支作为泄液管，泄液管经泄液阀通向外槽，泵的入口管道也有两个分支，其一作为排液管，排液管经排液阀通向内槽。另一分支作为取液管，取液管经取液阀通向外槽。内槽用薄钢板或铜板或铝板制成，其顶部是敞开的，可以通过钢板(或铜、铝板)导热使得外槽的淬火液能参与淬火时的热交换。支承架的上方是用于放置工件的区域，取消上、下喷嘴或者将喷嘴设置在工件的周围，可以在淬火槽外设置集液和贮液箱也可以将外槽兼作贮液箱和集液箱。进液管路经进液阀后伸入内槽，取液管路经取液阀后伸入到外槽的底部。启动泵就可以将淬火液注入内槽，使内槽的液面迅速上升。同时，籍助于阀门启闭就可以将内槽淬火液排出使内槽的液面回落。内槽的截面略大于工件放置区域，正由于内槽的截面较小，因此内槽液面的上升与回落可以很快，例如如果放置工件的直径为0.5m，内槽直径为1m，外槽为3m，则在注入或排出的淬火液的流量相同的情况下，设置内槽可使液面升高或回落的速度提高11.6倍。在准备开始淬火之前，先将内槽液面保持在稍低于支承架顶部的低液位，将已经加热的工件放上支承架，在淬火的液冷阶段开始时刻，开通进液管和取液管，淬火液自外槽大量注入内槽，使其液面迅速上升并将工件浸没，实现工件液冷操作，在淬火的液冷阶段结束时刻，关断进液管和取液管，开通排液管和泄液管，使内槽的液面迅速回落到支承架的顶部以下，实现工件的出液操作。本专利技术通过设置内槽，大大加快了液面的上升与回落的速度，因此减少了工件沿高度方向液冷的时间差，提高了工件冷却的均匀性，当液面上升到内槽顶部之后内槽中多余的液体溢入外槽，如果此后继续向内槽输入淬火剂，则可以起到如同淬火液搅拌一样的作用，因此本专利技术可以全部省略包括淬火机升降机和搅拌器等淬火槽中运动的部件。附图说明图1本专利技术结构示意2本专利技术具有喷液器的结构示意3本专利技术具有集液箱的结构示意4本专利技术具有喷液器和集液箱的结构示意5本专利技术具有集液箱和贮液箱的结构示意图其中内槽1、外槽2、支承架3、工件4、进液管5、进液阀6、泄液管7、泵8、溢液阀9、排液管10、排液阀11、取液阀12、取液管13、喷液器14、喷嘴15、廻流管16、三通切换阀17、集液箱18、取液管19、贮液箱20、泵21。具体实施例方式如图1所示，本专利技术淬火槽分隔为内槽1和外槽2，内槽2的四周和底部与外槽1隔绝，内槽1中安装一个固定的支承架3，内槽1的进、泄液管路和外槽2的排、取液管路间配置一个大流量泵8和相应的四个独立启闭的阀，泵8的出口管道有两个分支，其中之一作为进液管5，进液管5经进液阀6通向内槽1，另一分支作为泄液管7，泄液管7经泄液阀9通向外槽2，泵8的入口管道也有两个分支，其一作为排液管10，排液管10经排液阀11通向内槽1。另一分支作为取液管，取液管13经取液阀12通向外槽2。内槽1用薄钢板或铜板或铝板制成，其顶部是敞开的。可以在淬火槽外设置集液箱18、贮液箱20或者将外槽2兼作集液箱18、贮液箱20。以下提供实施例，对本专利技术技术方案作进一步的理解实施例1如图1所示，淬火槽分隔为外槽2与内槽1，支承工件的支承架3安装在内槽1中，外槽2兼作贮液箱18和集液箱20。在内槽1的进、泄液管路和外槽2的排、取液管路间配置一个大流量泵8和相应的四个可以独立启闭的阀，泵8的出口管道有两个分支，其中之一作为进液管5，经过进液阀6通向淬火槽的内槽1，另一分支作为泄液管7，经过泄液阀9通向兼作集液箱之用的外槽2，泵8的入口管道也有两个分支，其一作为排液管10经过排液阀11通向淬火槽的内槽1。另一分支作为取液管13经过取液阀12通向兼作贮液箱的外槽2。打开进液阀6和取液阀12关闭排液阀11和泄液阀9并启动泵8，则淬火液从外槽2进入内槽1，使淬火槽内槽1的液面上升。打开排液阀11和泄液阀9，关闭进液阀6和取液阀12，开动泵8就使淬火内槽的淬火液排到外槽2，使淬火槽的液面回落。在准备开始淬火之前令内槽1的液位保持在稍低于支承架3顶部的低液位处，热的淬火工件4放上支承架3之后，在液冷阶段开始时刻，打开进液阀6和取液阀12，关闭排液阀11和泄液阀9，在泵8的驱动下淬火液大量注入内槽1，内槽1的液位迅速提升，到内槽1顶部的高液位处，将工件4浸没，实现淬火工件4入液操作，多余的液体从内槽1顶部溢出到外槽2。淬火工艺所规定的液冷阶段结束后，打开排液阀11和泄液阀9，关闭进液阀6和取液阀12，在泵8的驱动下内槽1的淬火液迅速排到外槽2，内槽1的液位迅速回落到支承架3的顶部的低液位处，实现淬火工件4出液操作，液冷阶段结束。各个阀门的开启与关闭和泵8的启动与停止，可以根据淬火工艺的规定，编成程序，由计算机或可编程控制器自动控制，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过液面上升和下降进行淬火操作的淬火槽，其特征在于，分隔为内槽（１）和外槽（２），内槽（２）的四周和底部与外槽（１）隔绝，内槽（１）中设置一个固定的支承架（３），内槽（１）的进、泄液管路和外槽（２）的排、取液管路间配置一个大流量泵（８）和相应的四个独立启闭的阀，泵（８）的出口管道有两个分支，其中之一作为进液管（５），进液管（５）经进液阀（６）通向内槽（１），另一分支作为泄液管（７），泄液管（７）经泄液阀（９）通向外槽（２），泵（８）的入口管道也有两个分支，其一作为排液管（１０），排液管（１０）经排液阀（１１）通向内槽（１），另一分支作为取液管，取液管（１３）经取液阀（１２）通向外槽（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘健生，陈乃录，刘占仓，张伟民，朱祖昌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]