專利名稱：無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬工件制造方法中專用的熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，尤其 涉及一種大型無(wú)縫環(huán)件的熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
無(wú)縫環(huán)件的主體材料為42CrMo和16Mn鋼等，大型無(wú)縫環(huán)件產(chǎn)品主要應(yīng)用于大型 機(jī)械制造業(yè)，如航空器、航海船舶、電力設(shè)備、特種設(shè)備、工程車輛等所需的齒輪圈、 回轉(zhuǎn)支承制造，是大型設(shè)備制造中的關(guān)鍵工件。而且，目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)的新興技術(shù)項(xiàng)目 ——無(wú)污染風(fēng)力發(fā)電機(jī)座中必不可少的大型、巨型回轉(zhuǎn)支承制造，無(wú)縫環(huán)件為唯一選擇。 我國(guó)原用環(huán)件由于沒(méi)有國(guó)產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)， 一般從國(guó)外進(jìn)口，成本昂貴且無(wú)法滿足裝備企 業(yè)的市場(chǎng)需求。
由于大型無(wú)縫環(huán)件應(yīng)用于大型設(shè)備制造業(yè)，因此具有體積龐大、整體無(wú)縫的特點(diǎn)， 單件重量一般達(dá)到2000kg-3000kg，直徑一般達(dá)到5000mm-6000mm，圈邊截面積一般達(dá) 到200mm2-300mm2。產(chǎn)品質(zhì)量保證必須達(dá)到四點(diǎn) 一是保證產(chǎn)品表面硬度和芯部硬度 的一致；二是保證在產(chǎn)品直徑達(dá)5000mm-6000mm，整體硬度一致，整體硬度要求 280-320HB;三是保證產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、沖擊功的達(dá)標(biāo)，要求抗拉強(qiáng)度在 900Mpa-1200Mpa之間，屈服強(qiáng)度在700Mpa-900Mpa之間，-40。C條件下沖擊功大于60J; 四是保證在產(chǎn)品實(shí)施調(diào)質(zhì)過(guò)程中不開(kāi)裂、不變形，要求延伸率大于15%,斷面收縮率大 于45%。
無(wú)縫環(huán)件的生產(chǎn)制造工藝主要分為四個(gè)過(guò)程第一過(guò)程是輾環(huán)，得到毛坯；第二過(guò) 程是表面切削，也就是金加工過(guò)程；第三過(guò)程為熱處理過(guò)程；經(jīng)過(guò)熱處理后的環(huán)件再進(jìn) 行第四過(guò)程的精加工，即為無(wú)縫環(huán)件成品。金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中 加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時(shí)間后，又以不同速度冷卻的一種工藝方法。 金屬熱處理與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而 是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用 性能。因此基于無(wú)縫環(huán)件體積大，要求高的特點(diǎn)，熱處理過(guò)程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)是關(guān)鍵點(diǎn)。而 目前成熟并普遍應(yīng)用于中小型工件的熱處理工藝，普遍采用以油、水、其他無(wú)機(jī)鹽、有 機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)，如PAG (聚垸撐二醇)淬冷介質(zhì)，在淬火液中快速冷卻再進(jìn)行回火的常規(guī)淬火工藝。如中國(guó)專利文獻(xiàn)10T27W79A公開(kāi)的《汽牟^區(qū)動(dòng)—橋橋殼熱處理工藝》 的淬火工藝的步驟為將工件放入熱處理爐中，加熱至900±10° ，保溫4小時(shí)；再將 工件取出，放入淬火池，淬火溫度900±10° ,淬火介質(zhì)為5-10。/oNaCl鹽水，淬火介質(zhì) 的溫度《4(T ，冷卻時(shí)間》10min后出水，經(jīng)這種常規(guī)工藝制造的金屬工件無(wú)法達(dá)到前 述對(duì)大型無(wú)縫環(huán)件的質(zhì)量要求。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種無(wú)縫環(huán)件制造方法中專用的熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)， 包括淬火池和過(guò)濾池；其中，淬火池包括圓筒形池體、位于池體底部的渦流發(fā)生器、固 定渦流發(fā)生器的方鋼管和電控箱，池體包括位十池底的冷水進(jìn)口和位于池體中上部的熱 水出口；冷水進(jìn)口連通冷水管路，熱水出口連通熱水管路；所述過(guò)濾池與淬火池的右上 部連通。
所述淬火池包括2個(gè)渦流發(fā)生，二者相距120°各由1根方鋼管固定于池體底部， 每個(gè)渦流發(fā)生器與水平面的夾角為20 60° ;每根方鋼管與池體的池壁之間還有焊接在
池體池壁上的方管固定板。
所述過(guò)濾池包括過(guò)濾池體、氧化鐵屑泵、無(wú)縫剛管和過(guò)濾網(wǎng)；氧化鐵屑泵由無(wú)縫剛 管的一端固定在池體底部，與每個(gè)渦流發(fā)生器相距120°設(shè)置；無(wú)縫剛管的另-一端穿過(guò) 過(guò)濾網(wǎng)，伸入過(guò)濾池體中；過(guò)濾網(wǎng)從左至右依次包括左限位鋼條、左絲網(wǎng)、中絲網(wǎng)、左 絲網(wǎng)和右限位鋼條5層，并由多個(gè)壓緊螺栓固定。
所述淬火池還包括可提升防墜架和限位支承塊；4個(gè)限位支承塊焊接在池體中下方 內(nèi)壁上，其上放置可提升防墜架；可提升防墜架為圓形，由16號(hào)槽鋼構(gòu)成網(wǎng)格，在三 等分處設(shè)置有缺口，四周由10mm厚鋼板圍邊，周邊四等分設(shè)置4個(gè)起吊孔。
所述淬火池還包括設(shè)置在淬火池的池體內(nèi)壁上的測(cè)溫器。
所述淬火池的池體還包括連通備液池的備液進(jìn)口 。
本實(shí)用新型具有以下的有益效果(1)本實(shí)用新型的無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)的淬 火過(guò)濾機(jī)構(gòu)包括池底安裝了渦流發(fā)生器的大型圓形淬火池，冷水進(jìn)口設(shè)置在渦流放生器 的進(jìn)水區(qū)域內(nèi)，這樣就能獲得均勻淬火所需要的穩(wěn)定渦流。在對(duì)無(wú)縫環(huán)件進(jìn)行淬火前先 開(kāi)啟渦流發(fā)生器，當(dāng)淬火池內(nèi)形成穩(wěn)定勻速運(yùn)動(dòng)的渦流時(shí)，再將加熱后的工件放入，這 樣就能保證經(jīng)過(guò)冷卻的淬火液通過(guò)大流量紊流作用而均勻擴(kuò)散到全部淬火池中，使池內(nèi) 的所有淬火液均勻平穩(wěn)地下降，保持在同一個(gè)濃度和溫度，避免了由于淬火液濃度和溫度的不一致造成的無(wú)縫環(huán)件的質(zhì)量性能不一致，從而能夠保證無(wú)縫環(huán)件的表面硬度和芯 部硬度一致且整體硬度一致。而當(dāng)池底設(shè)置兩個(gè)相距120度的渦流發(fā)生器，且每個(gè)渦流 發(fā)生器與水平面的夾角為20 6(T時(shí)，能使渦流更加穩(wěn)定，使淬火液的濃度和溫度更加 均勻。
(2) 本實(shí)用新型的無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)為了保證淬火池內(nèi)淬 火液從起淬到終淬的溫度一致，在淬火池內(nèi)設(shè)置了測(cè)溫器，實(shí)時(shí)檢測(cè)淬火液的溫度，當(dāng) 溫度超過(guò)42度時(shí)報(bào)警，確保了淬火液的溫度符合工藝的要求。
(3) 本實(shí)用新型無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)的渦流發(fā)生器由方鋼管 定位在淬火池底，這樣能方便渦流發(fā)生的維護(hù)修理以及調(diào)整渦流發(fā)生器的位置。而當(dāng)方 鋼管與淬火池池體內(nèi)壁之間還有方管固定板時(shí)，能提高方管對(duì)渦流發(fā)生器的定位作用， 保證渦流發(fā)生器不會(huì)因?yàn)樗鞯男D(zhuǎn)沖擊而移位。
(4) 本實(shí)用新型無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)還包括過(guò)濾池，過(guò)濾池 主要ttj伸入池底的氧化鐵屑泵和過(guò)濾網(wǎng)組成，無(wú)縫鋼管一方面用于定位氧化鐵屑泵，另 一方面作為吸氧化鐵屑的通道，將氧化鐵屑吸入到過(guò)濾池中；過(guò)濾網(wǎng)的設(shè)置能使氧化鐵 屑的去除更加徹底和準(zhǔn)確。
(5) 本實(shí)用新型的無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)的淬火池還包括。丁提 升防墜架，它由焊接在淬火池池體內(nèi)壁的限位支承塊托持在池體的中下部，用于防止無(wú) 縫環(huán)件從吊車吊鉤上松弛墜入淬火池，避免淬火池和無(wú)縫環(huán)件的損壞。同時(shí)，使用時(shí)， 可提升防墜架上的三個(gè)缺口的位置正對(duì)位于其下方的2個(gè)渦流發(fā)生器以及氧化鐵屑泵， 當(dāng)需要維修渦流發(fā)牛器以及氧化鐵屑泵時(shí)，就可以直接拉起定位渦流發(fā)生器以及氧化鐵 屑泵的方鋼管和無(wú)縫鋼管，而不用把可提升防墜架一起提上來(lái)，方便省力。
(6) 本實(shí)用新型的無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)還與裝有淬火液的備 液池相通，可以方便的在由于淬火池中淬火液溫度很高，持續(xù)地蒸發(fā)導(dǎo)致淬火液容量變 少、濃度變高，需要由備液池對(duì)淬火池內(nèi)的淬火液進(jìn)行補(bǔ)給時(shí)由泵抽取備用淬火液。


為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
圖1為本實(shí)用新型的無(wú)縫環(huán)件制造熱處理系統(tǒng)淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1的A—A剖視圖。
圖3為圖1的淬火池和過(guò)濾池的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中不包括渦流發(fā)生器和氧化鐵屑泵。 圖4為圖3的俯視圖。
5圖5 (a)為圖1中的可提升防墜架的結(jié)構(gòu)示意圖，(b)為(a)的俯視圖。 圖6 (a)為圖1中的過(guò)濾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，(b)為(a)的左視圖。 附圖標(biāo)號(hào)如下
淬火池1，池體11，冷水進(jìn)口 11-1，熱水出U 11-2，備液進(jìn)口 11-3，渦流發(fā)生器 12，方鋼管13，可提升防墜架14，槽鋼14-1，鋼板14-2，起吊孔14-3，限位支承塊15， 測(cè)溫器16，電控箱17，方管固定板18;
過(guò)濾池2,過(guò)濾池體21，氧化鐵屑泵22,無(wú)縫剛管23,過(guò)濾網(wǎng)24，左限位鋼條24-1， 左絲網(wǎng)24-2，中絲網(wǎng)24-3，左絲網(wǎng)24-4，右限位鋼條24-5，壓緊螺栓24-6。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)
見(jiàn)圖1至圖6，本實(shí)施例的無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)包括淬火池1和過(guò) 濾池2。
淬火池1包括圓筒形池體11、位于池體11底部的渦流發(fā)生器12、固定渦流發(fā)生器 12的方鋼管13、可提升防墜架14、限位支承塊15、測(cè)溫器16和電控箱17。池體11 包括位于池底的冷水進(jìn)口 11-1、位于池體ll中上部的熱水出口 11-2和與備液池連通的 備液進(jìn)口 11-3。淬火池1包括2個(gè)渦流發(fā)生器12， 二者相距120°各由1根方鋼管13 固定于池體11底部，每個(gè)渦流發(fā)生器12與水平面的夾角為20~60° ，每根方鋼管13 與池體11的池壁之間還有焊接在池體11池壁上的方管固定板18。測(cè)溫器16設(shè)置在淬 火池1的池體11內(nèi)壁上。淬火池1的4個(gè)限位支承塊15焊接在池體11中下方內(nèi)壁上， 其上放置可提升防墜架14;可提升防墜架14為圓形，由16號(hào)槽鋼14-1構(gòu)成網(wǎng)格，在 三等分處設(shè)置有缺口 ，四周山10mm厚鋼板14-2圍邊，周邊四等分設(shè)置4個(gè)起吊孔14-3。
過(guò)濾池2與淬火池l的右上部連通，包括過(guò)濾池體21、氧化鐵屑泵22、無(wú)縫剛管 23和過(guò)濾網(wǎng)24;氧化鐵屑泵22由無(wú)縫剛管23的一端固定在池體11底部，與每個(gè)渦流 發(fā)生器12相距120。設(shè)置；無(wú)縫剛管23的另一端穿過(guò)過(guò)濾網(wǎng)24,伸入過(guò)濾池體21中； 過(guò)濾網(wǎng)24從左至右依次包括左限位鋼條24-l、左絲網(wǎng)24-2、中絲網(wǎng)24-3、左絲網(wǎng)24-4 和右限位鋼條24-5共5層，并由多個(gè)壓緊螺栓24-6固定。
在進(jìn)行熱處理時(shí)，冷卻水通過(guò)冷水管路由底部的冷水進(jìn)口 11-1進(jìn)入淬火池1，渦流 發(fā)生器12將冷卻水和淬火液混合形成穩(wěn)定的渦流。當(dāng)無(wú)縫環(huán)件在淬火池中進(jìn)行淬火 時(shí)，池內(nèi)液體蒸發(fā)，高溫液體通過(guò)熱水ll',口 11-2回到冷卻水池。
應(yīng)當(dāng)理解，以上具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。由 本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1、一種無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，其特征在于包括淬火池(1)和過(guò)濾池(2)；其中，淬火池(1)包括圓筒形池體(11)、位于池體(11)底部的渦流發(fā)生器(12)、固定渦流發(fā)生器(12)的方鋼管(13)和電控箱(17)，池體(11)包括位于池底的冷水進(jìn)口(11-1)和位于池體(11)中上部的熱水出口(11-2)；冷水進(jìn)口(11-1)連通冷水管路，熱水出口(11-2)連通熱水管路；所述過(guò)濾池(2)與淬火池(1)的右上部連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，其特征在于所述淬火池(1)包括2個(gè)渦流發(fā)生器(12)， 二者相距12(T各由l根方鋼管(13)固定 于池體(11)底部，每個(gè)渦流發(fā)生器(12)與水平面的夾角為20-60° ;每根方鋼管(13) 與池體(11)的池壁之間還有焊接在池體(11)池壁上的方管固定板(18)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，其特征在于所 述過(guò)濾池(2)包括過(guò)濾池體(21)、氧化鐵屑泵(22)、無(wú)縫剛管(23)和過(guò)濾網(wǎng)(24); 氧化鐵屑泵(22)由無(wú)縫剛管(23)的一端固定在池體(11)底部，與每個(gè)渦流發(fā)生器(12)相距12(T設(shè)置；無(wú)縫剛管(23)的另一端穿過(guò)過(guò)濾網(wǎng)(24)，伸入過(guò)濾池體(21) 中；過(guò)濾網(wǎng)(24)從左至右依次包括左限位鋼條(24-1)、左絲網(wǎng)(24-2)、中絲網(wǎng)(24-3)、 左絲網(wǎng)(24-4)和右限位鋼條(24-5) 5層，并由多個(gè)壓緊螺栓(24-6)固定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，其特征 在于所述淬火池(1)還包括可提升防墜架(14)和限位支承塊(15); 4個(gè)限位支承 塊(15)焊接在池體(11)中下方內(nèi)壁上，其上放置可提升防墜架(14);可提升防墜 架(14)為圓形，由16號(hào)槽鋼(14-1)構(gòu)成網(wǎng)格，在三等分處設(shè)置有缺口，四周由10mm 厚鋼板(14-2)圍邊，周邊四等分設(shè)置4個(gè)起吊孔(14-3)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，其特征在于所 述淬火池(1)還包括設(shè)置在淬火池(1)的池體(11)內(nèi)壁上的測(cè)溫器(16)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，其特征在于所 述淬火池(1)的池體(11)還包括連通備液池的備液進(jìn)口 (11-3)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)縫環(huán)件熱處理系統(tǒng)的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)，包括淬火池和過(guò)濾池；其中，淬火池包括圓筒形池體、位于池體底部的渦流發(fā)生器、固定渦流發(fā)生器的方鋼管和電控箱，池體包括位于池底的冷水進(jìn)口和位于池體中上部的熱水出口；冷水進(jìn)口連通冷水管路，熱水出口連通熱水管路；所述過(guò)濾池與淬火池的右上部連通。本實(shí)用新型的淬火過(guò)濾機(jī)構(gòu)包括池底安裝了渦流發(fā)生器的大型圓形淬火池，冷水進(jìn)口設(shè)置在渦流放生器的進(jìn)水區(qū)域內(nèi)，這樣就能獲得均勻淬火所需要的穩(wěn)定渦流，避免了由于淬火液濃度和溫度的不一致造成的無(wú)縫環(huán)件的質(zhì)量性能不一致，從而能夠保證無(wú)縫環(huán)件的表面硬度和芯部硬度一致且整體硬度一致。
文檔編號(hào)C21D9/40GK201386120SQ200920036109
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者孫志強(qiáng), 孫自強(qiáng) 申請(qǐng)人:常州市雙強(qiáng)機(jī)械制造有限公司