本發(fā)明屬于鋸帶熱處理設備技術領域，具體涉及一種雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器。

背景技術：

在鋸帶生產(chǎn)工藝中，鋸帶淬火溫度高達1200℃，為了實現(xiàn)無氧化加熱，采用的是高純氮氣保護，且齒尖部分為高速鋼，要求急冷?，F(xiàn)有淬火工藝中，主要有油淬、水淬和氣淬等方法。

如申請?zhí)枮?01310454948.X的中國發(fā)明專利公開了Π型撞銷高頻淬火工藝，包括：擺放→加熱→油淬→回火，該淬火工藝中的油淬為將加熱后的零件置于油中冷卻，該淬火工藝并不適用于連續(xù)淬火過程。

如申請?zhí)?01210231296.9的中國發(fā)明專利公開了一種中碳鋼發(fā)動機齒輪的高頻淬火工藝，包括以下工序：預加熱→淬火前自然冷卻→急速加熱→噴水淬火→淬火后自然冷卻，使齒輪的高頻淬硬區(qū)域沿齒根部形成仿形形狀。由于鋸帶在淬火冷卻過程中要防止氧化，因此采用噴水淬火也不適用。

如申請?zhí)枮?01410004620.2的中國發(fā)明專利公開了超長超硬高耐磨合金工具鋼導軌的整體淬火方法，采用的淬火介質為室溫的空氣，溫度控制在±1℃內(nèi)。氣淬比較適合鋸帶的淬火，但是淬火介質不能選用空氣，實現(xiàn)無氧化過程。

另外，上述淬火過程不能在2-3秒鐘內(nèi)將帶鋸條從臨界溫度降至500℃以下，淬火效果不理想。

申請?zhí)枮?00910072856.9的中國發(fā)明專利的雙金屬帶鋸條同爐多帶光亮淬火全自動生產(chǎn)線，它涉及一種用于金屬帶鋸條淬火的全自動生產(chǎn)線。解決了現(xiàn)有雙金屬帶鋸條淬火裝置存在無法實現(xiàn)雙金屬帶鋸條的同爐多帶淬火工藝，致使金屬帶鋸條的淬火工藝的生產(chǎn)效率低并浪費了大量能源問題。N個加熱單元設置在殼體內(nèi)，N個加熱單元與殼體之間設置有保溫層，多個硅鉬棒加熱元件依次穿過殼體和保溫層并沿加熱單元的長度方向均布設置在每兩個加熱單元之間以及保溫層和加熱單元之間；深冷器主體中部開有金屬帶鋸條通道、金屬帶鋸條通道兩側分別開有用于裝設多個制冷劑流道的側通道。該發(fā)明所提及的深冷器結構，存在淬火效率不夠高、結構復雜、占用空間大、制造成本高等問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器，包括淬火爐管，淬火爐管的鋸帶入口端與高溫爐管對接，所述深冷器還包括循環(huán)冷卻組件、一級噴嘴和二級噴嘴，一級噴嘴設于淬火爐管入口端的內(nèi)部，一級噴嘴通過氣管一外接冷凍機，冷凍機外接保護氣體供應設備；淬火爐管內(nèi)的保護氣體經(jīng)循環(huán)冷卻組件冷卻后返回至淬火爐管內(nèi)的二級噴嘴，采用一級噴嘴和二級噴嘴達到雙氣流快速冷卻的效果，提高淬火效果，且保護氣體和淬火介質合二為一，節(jié)約能源消耗。

優(yōu)選的，所述淬火爐管的兩端口各設一密封板，密封板上形成鋸帶的入口和出口，防止保護氣體逸出。

優(yōu)選的，所述循環(huán)冷卻組件包括一級冷卻內(nèi)管和二級冷卻內(nèi)管，一級冷卻內(nèi)管通過氣管二與所述淬火爐管連通，一級冷卻內(nèi)管還通過氣管三與二級冷卻內(nèi)管連通，二級冷卻內(nèi)管通過氣管四與所述二級噴嘴連通，形成淬火介質氣體的循環(huán)回路，節(jié)約能源消耗，降低生產(chǎn)成本。

優(yōu)選的，所述二級冷卻內(nèi)管的外壁上設有冷卻外管，冷卻外管的內(nèi)壁與二級冷卻內(nèi)管的外壁之間形成封閉空間，二級冷卻內(nèi)管的外壁上形成通孔，使二級冷卻內(nèi)管與封閉空間連通，封閉空間通過氣管四與所述二級噴嘴連通，通孔的設置起到對淬火介質氣體進一步加壓的作用，二級噴嘴噴出的淬火介質氣體對鋸帶進一步降溫，使鋸帶的出口溫度在安全操作溫度內(nèi)，同時也保證了操作者的安全。

優(yōu)選的，所述一級冷卻內(nèi)管內(nèi)設有內(nèi)水管，二級冷卻內(nèi)管內(nèi)設有冷卻水管，內(nèi)水管的兩端與冷卻水管的兩端通過水管一和水管二形成循環(huán)回路，采用水冷，既安全又環(huán)保。

優(yōu)選的，所述水管二被一循環(huán)水池分為兩段，兩段的相對應端分別連接循環(huán)水池和一高壓水泵，高壓水泵設于循環(huán)水池內(nèi)，通過循環(huán)水池源源不斷地供水，高壓水泵對冷卻水進行加壓。

優(yōu)選的，所述氣管三上設一真空羅茨風機，利用羅茨原理，用于淬火介質氣體的輸送和加壓。

優(yōu)選的，所述保護氣體為氮氣，氮氣是惰性氣體，性質穩(wěn)定，不易發(fā)生化學反應。

優(yōu)選的，所述氮氣經(jīng)過冷凍機后溫度調節(jié)至低于-50℃，急冷效果好，使高溫的鋸帶在2-3秒鐘內(nèi)從鋸條臨界溫度降至500℃以下，提高淬火效果。

優(yōu)選的，所述一級噴嘴包括兩組噴嘴，每組噴嘴由兩個噴嘴組成，兩個噴嘴相對設置于鋸帶運行方向的兩側，提高淬火效果。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有益效果是：本發(fā)明的雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器，在鋸帶從臨界溫度進入淬火淬火爐管時，采用第一超低溫氮氣氣流通過一級噴嘴直接噴在鋸帶上，使其在2-3秒鐘內(nèi)從臨界溫度降至500℃以下，提高淬火效果，達到鋸帶齒部的理想硬度；將淬火爐管內(nèi)的保護氣體和淬火介質合二為一，資源得到充分利用，節(jié)省空間；回收的第二低溫氮氣氣流通過二級噴嘴繼續(xù)對鋸帶進行冷卻，降低鋸帶的出口溫度，提高生產(chǎn)的效率，也保證了操作者的安全；將水循環(huán)裝置與氣體循環(huán)裝置有機的統(tǒng)一，實現(xiàn)設備的集成化和微型化，提高熱交換效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器的結構剖視圖。

圖2是本發(fā)明二級冷卻內(nèi)管與冷卻外管的結構剖視圖。

圖3是本發(fā)明雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器的立體圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述說明。

如圖1-3所示，本發(fā)明實施例的雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器，包括淬火爐管2、一級冷卻內(nèi)管9和二級冷卻內(nèi)管6，淬火爐管2為直筒狀，沿鋸帶運行方向其兩端分別為鋸帶3的進口端和出口端，且均設置密封板7，密封板7上形成鋸帶3的進口和出口，鋸帶3的進口端與高溫爐管1的出口端對接，使鋸帶3經(jīng)過高溫爐管1加熱至臨界溫度后直接進入淬火爐管2內(nèi)急冷。淬火爐管2的進口端內(nèi)設有一級噴嘴，一級噴嘴包括第一、第二組噴嘴41，每組噴嘴沿淬火爐管2的同一周向設置兩個噴嘴，兩個噴嘴相對設置在鋸帶運行方向的兩側，且噴嘴正對鋸帶，每組噴嘴沿鋸帶運行方向間隔一定距離布設。兩組噴嘴41通過第一氣管22與冷凍機20的出氣口連接，冷凍機20的進氣口外接氮氣供應設備。

淬火爐管2的側壁開設有氮氣出口，一級冷卻內(nèi)管9的側壁上開設有氮氣入口，淬火爐管2的氮氣出口與一級冷卻內(nèi)管9的氮氣入口通過第二氣管8連通，一級冷卻內(nèi)管9內(nèi)設有一排內(nèi)水管10，一排內(nèi)水管10沿一級冷卻內(nèi)管9的長度方向設置，一級冷卻內(nèi)管9的內(nèi)部的兩端各設一塊密封圈，一排內(nèi)水管10的出入口分別設于兩端的密封圈與各自對應的兩端口之間，使一級冷卻內(nèi)管9的內(nèi)部用于氮氣的流通，而一排內(nèi)水管10用于一級冷卻內(nèi)管9內(nèi)部的氮氣冷卻，冷卻水從一級冷卻內(nèi)管9的一端進入，經(jīng)一排內(nèi)水管10并從一級冷卻內(nèi)管9的一端流出，冷卻水不會流入一級冷卻內(nèi)管9內(nèi)兩密封圈之間的腔體一。

二級冷卻內(nèi)管6內(nèi)也設有一排冷卻水管16，一排冷卻水管16沿二級冷卻內(nèi)管6的長度方向設置，二級冷卻內(nèi)管6的內(nèi)部的兩端各設一塊密封圈，一排冷卻水管16的出入口分別設于兩端的密封圈與各自對應的兩端口之間，使二級冷卻內(nèi)管6的內(nèi)部用于氮氣的流通，而一排冷卻水管16用于二級冷卻內(nèi)管6內(nèi)部的氮氣的冷卻，冷卻水從二級冷卻內(nèi)管6的一端進入，經(jīng)一排冷卻水管16并從二級冷卻內(nèi)管6的一端流出，冷卻水不會流入二級冷卻內(nèi)管6內(nèi)兩密封板之間的腔體二。一級冷卻內(nèi)管10的一端口與二級冷卻內(nèi)管6的一端口通過第一水管15連通，一級冷卻內(nèi)管10的另一端口與二級冷卻內(nèi)管6的另一端口通過第一水管11、循環(huán)水池17、高壓水泵18、第三水管19連通，即一級冷卻內(nèi)管10的另一端口與第二水管11的一端連接，第二水管11的另一端連通至循環(huán)水池17，高壓水泵18設于循環(huán)水池17內(nèi)，高壓水泵18連通第三水管19的一端，第三水管19的另一端連通二級冷卻內(nèi)管6的另一端口，使一級冷卻內(nèi)管10與二級冷卻內(nèi)管6內(nèi)的水流通道形成循環(huán)回路。

一級冷卻內(nèi)管9的側壁上還設有氮氣出口，氮氣出口通過第三氣管12連通至真空羅茨風機13，真空羅茨風機13通過第四氣管14連通至二級冷卻內(nèi)管6內(nèi)兩密封圈之間的腔體二，腔體二的外壁套設有冷卻外管5，冷卻外管5的內(nèi)壁與腔體二的外壁形成封閉空間，在腔體二的側壁上形成通孔61，通孔61與封閉空間連通，冷卻外管5上設置四根第五氣管21，四根第五氣管21分別與封閉空間連通，四根第五氣管21分別與設置在淬火爐管2內(nèi)部二級噴嘴包括的第三、第四、第五、第六組噴嘴42連通，每組噴嘴包括沿淬火爐管2的同一周向設置兩個噴嘴，兩個噴嘴相對布設在鋸帶運行方向的兩側且正對鋸帶，用于對鋸帶經(jīng)過前兩組噴嘴噴出的超低溫氮氣的急冷后再次對鋸帶進一步降溫。

本發(fā)明雙氣流快速冷卻鋸帶連續(xù)淬火的深冷器的具體淬火流程如下：

(1)第一氣流的冷卻：氮氣從外接氮氣供應設備進入冷凍機20，經(jīng)過冷凍機20得到的-50℃的氮氣通過第一氣管22輸送到淬火爐管2內(nèi)，由第一、第二組噴嘴41噴向由高溫爐管1進入淬火爐管2的鋸帶3上，在2-3秒鐘內(nèi)將鋸帶3從臨界溫度降至500℃以下；

(2)第二氣流的冷卻：氮氣由淬火爐管2經(jīng)第二氣管8進入一級冷卻內(nèi)管9內(nèi)，一次冷卻后進入第三氣管12，再進入真空羅茨風機13內(nèi)，真空羅茨風機13對氮氣加壓并通過第四氣管14輸送至二級冷卻內(nèi)管6，二次冷卻后的氮氣通過通孔61進入冷卻外管5與腔體二外壁的封閉空間，再通過四根第五氣管21進入淬火爐管2，由第三、第四、第五、第六組噴嘴噴嘴42噴向鋸帶3上繼續(xù)冷卻，使鋸帶3從500℃降至30℃，達到氮氣循環(huán)使用，節(jié)約能源。

氮氣的一次、二次冷卻：循環(huán)水池17內(nèi)的冷卻水通過高壓水泵18輸送至第三水管19，第三水管19將冷卻水輸送至一排冷卻水管16內(nèi)，對氮氣進行冷卻；一排冷卻水管16將冷卻水輸送至第一水管15，第一水管15將冷卻水輸送至一排內(nèi)水管10內(nèi)，對氮氣進行冷卻，一排內(nèi)水管10將冷卻水通過第二水管11輸送回循環(huán)水池17內(nèi)，冷卻水形成循環(huán)回路，不斷將熱量帶走，提高冷卻效果。

以上對本發(fā)明的優(yōu)選實施例及原理進行了詳細說明，對本領域的普通技術人員而言，依據(jù)本發(fā)明提供的思想，在具體實施方式上會有改變之處，而這些改變也應視為本發(fā)明的保護范圍。