本發(fā)明涉及金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣流流速的控制方法。

背景技術(shù)：

我們知道，金屬熱處理是一種極為常見的金屬加工方式，金屬熱處理包括正火、回火、退火等。如在鐵路車輛用車軸的加工過程中，往往需要包括二次正火以及回火過程，而在車軸經(jīng)正火熱處理后的冷卻過程中，其冷卻速度和車軸的性能有直接關(guān)系。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，車軸經(jīng)正火熱處理后一般是有風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)進(jìn)行冷卻的，顯然的，這種風(fēng)冷工藝受季節(jié)和溫度的影響較大。特別是在夏季炎熱時(shí)節(jié)，經(jīng)這種風(fēng)冷后的車軸其屈服強(qiáng)度很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)工作人員的多年工作經(jīng)驗(yàn)得出，只有當(dāng)被用于冷卻工件的氣流流速根據(jù)溫度改變而變化，才能使經(jīng)熱處理后的工件性能不變差，甚至更優(yōu)越。

所以，提供一種可以根據(jù)冷卻區(qū)域內(nèi)環(huán)境溫度的改變而改變冷卻氣流流速的方法是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種氣流流速的控制方法，以解決背景技術(shù)中所述目前工件經(jīng)熱處理后的冷卻過程中因冷卻區(qū)域溫度不同，導(dǎo)致工件性能變差的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：

氣流流速的控制方法；包括

11)采集冷卻區(qū)域的溫度值；

12)判斷所述溫度值是否位于預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間內(nèi)；如果是，則進(jìn)入步驟13)；

13)獲取所述溫度值區(qū)間與氣流流速的對應(yīng)關(guān)系；

14)根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系，確定所述氣流流速；

15)控制風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速為所述氣流流速。

優(yōu)選的，上述氣流流速的控制方法中：步驟11)包括：

21)連續(xù)采集多個(gè)所述冷卻區(qū)域內(nèi)不同位置的溫度值；

22)去掉多個(gè)所述溫度值中的一個(gè)最大值和一個(gè)最小值；

23)對進(jìn)行步驟22)的剩余所述溫度值取平均值；

24)將步驟23)的結(jié)果作為所述冷卻區(qū)域的溫度值。

優(yōu)選的，上述氣流流速的控制方法中：步驟12)包括：

31)比較所述溫度值與所有所述預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間的最小值；

32)判斷所有預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間是否包括特定溫度值區(qū)間，且所述特定溫度值區(qū)間的最小值小于或等于所述溫度值，如果是，進(jìn)入步驟33)；

33)判斷所有所述特定溫度值區(qū)間是否包括目標(biāo)溫度值區(qū)間，且所述目標(biāo)溫度值區(qū)間的最大值大于所述溫度值，如果是，則所述溫度值位于所述目標(biāo)溫度值區(qū)間內(nèi)。

優(yōu)選的，上述氣流流速的控制方法中：

不同的所述預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間對應(yīng)不同的所述氣流流速。

優(yōu)選的，上述氣流流速的控制方法中：

所述預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為小于0攝氏度，對應(yīng)的所述氣流流速為15m/s-30m/s；

所述預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于0攝氏度，對應(yīng)的所述氣流流速為30m/s-60m/s。

優(yōu)選的，上述氣流流速的控制方法中：

所述預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于0攝氏度，且小于15攝氏度，對應(yīng)的所述氣流流速為30m/s-45m/s；

所述預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于15攝氏度，且小于25攝氏度，對應(yīng)的所述氣流流速為45m/s-60m/s；

所述預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于25攝氏度，對應(yīng)的所述氣流流速為60m/s。

優(yōu)選的，上述氣流流速的控制方法中：還包括：步驟

16)控制所述風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速為所述氣流流速的時(shí)間大于15分鐘。

本發(fā)明提供的氣流流速的控制方法工作過程如下：

本發(fā)明提供的這種氣流流速的控制方法中，先采集冷卻區(qū)域內(nèi)的溫度值，然后判斷溫度值是否位于預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間內(nèi)，如果是，可以獲取該溫度區(qū)間與氣流流速的對應(yīng)關(guān)系，再根據(jù)二者的對應(yīng)關(guān)系，確定氣流流速，最后控制風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速為溫度值對應(yīng)的氣流流速。本發(fā)明提供的這種氣流流速控制方法可以根據(jù)冷卻區(qū)域內(nèi)的溫度值不同，相應(yīng)的改變風(fēng)機(jī)輸出氣流的氣流流速，從而實(shí)現(xiàn)了使工件在熱處理后的冷卻過程可以根據(jù)溫度的改變而改變氣流流速的目的，避免了因溫度變化導(dǎo)致其性能下降的問題。經(jīng)過工作人員的多次驗(yàn)證，以鐵路用車軸為例，采用本發(fā)明提供的氣流流速的控制方法冷卻后的車軸其軸頸1/2半徑處拉伸屈服強(qiáng)度從原來的335mpa～400mpa提升到370mpa～420mpa；抗拉強(qiáng)度從原來的640mpa～700mpa提升到690mpa～740mpa；且韌性指標(biāo)延伸率a(％)和斷面收縮率z(％)仍能保持，不降低。

通過上述數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明提供的氣流流速的控制方法能夠解決背景技術(shù)中所述目前車軸經(jīng)熱處理后其冷卻過程易受環(huán)境溫度影響，導(dǎo)致工件性能下降的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或背景技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或背景技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例公開的氣流流速的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參考圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例公開的氣流流速的控制方法流程圖。所公開的方法用于解決目前一些工件經(jīng)熱處理后冷卻過程中易受冷卻區(qū)域溫度變化影響，導(dǎo)致其性能下降的問題。

圖1所示的方法，包括如下步驟：

s100、采集冷卻區(qū)域的溫度值。

我們知道，通常工件經(jīng)熱處理后直接在空氣中進(jìn)行冷卻，但為了加快工件冷卻速度，提高生產(chǎn)效率，一些企業(yè)往往通過風(fēng)機(jī)進(jìn)行鼓風(fēng)操作，利用勻速氣流代替空氣，對工件進(jìn)行冷卻。本步驟中，工件放置的區(qū)域可以為冷卻區(qū)域，可以通過溫度傳感器采集冷卻區(qū)域內(nèi)的溫度值，當(dāng)然也可以通過其他設(shè)備采集冷卻區(qū)域內(nèi)的溫度值。可以多次采集冷卻區(qū)域的溫度值，且取平均值作為冷卻區(qū)域的溫度值。

s200、判斷溫度值是否位于預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間內(nèi)。

本步驟中，plc控制系統(tǒng)可以為起判斷及運(yùn)算作用的裝置，溫度傳感器可以通過電路與plc控制系統(tǒng)連接，plc控制系統(tǒng)可以用于判斷溫度值是否位于預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所在地一年的氣溫變化情況，預(yù)先設(shè)置多個(gè)溫度值區(qū)間，即為預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間。plc控制系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)設(shè)程序及已知數(shù)據(jù)判斷冷卻區(qū)域內(nèi)采集的溫度值位于預(yù)設(shè)的哪個(gè)溫度值區(qū)間內(nèi)，當(dāng)步驟s200的判斷結(jié)果為是時(shí)，則可以認(rèn)為溫度值位于某個(gè)預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間內(nèi)，因此可以進(jìn)入步驟s300。

當(dāng)步驟s200的判斷結(jié)果為否時(shí)，則說明采集的冷卻區(qū)域的溫度值不在預(yù)設(shè)的多個(gè)溫度值區(qū)間內(nèi)，則工作人員可以通過人工測量的方法確定當(dāng)前冷卻區(qū)域的溫度值，且判斷通過人工測量的溫度值是否大于所有的預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間的最大值，或是否小于所有預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間的最小值。如果是，則可以人工控制風(fēng)機(jī)，調(diào)整風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速至合適流速范圍；如果不是，則為系統(tǒng)故障，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以立即停機(jī)檢修。

s300、獲取溫度值區(qū)間與氣流流速的對應(yīng)關(guān)系。

本步驟中，在判斷溫度值位于預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間后，可以通過plc控制系統(tǒng)獲取設(shè)定數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)溫度對工件冷卻速率的影響設(shè)定不同溫度值區(qū)間分別對應(yīng)不同的氣流流速，且輸入到plc控制系統(tǒng)中。顯然的，溫度越高，氣流流速越大才能保證工件冷卻速率。

s400、根據(jù)對應(yīng)關(guān)系，確定氣流流速。

本步驟中，plc控制系統(tǒng)可以根據(jù)已知冷卻區(qū)域的溫度值、多個(gè)預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間和氣流流速的對應(yīng)關(guān)系，得到已知溫度值所對應(yīng)的氣流流速。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)試驗(yàn)和計(jì)算，分別設(shè)定多個(gè)預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間分別對應(yīng)的氣流流速。

s500、控制風(fēng)機(jī)輸出氣流流速為已知溫度值所對應(yīng)的氣流流速。

本步驟中，風(fēng)機(jī)可以為提供冷卻氣流的設(shè)備，plc控制系統(tǒng)可以通過電路與風(fēng)機(jī)連接，plc控制系統(tǒng)可以通過向風(fēng)機(jī)輸入不同電信號(hào)的方式控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)或改變當(dāng)前輸出氣流流速，直至風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速達(dá)到已知溫度值所對應(yīng)的氣流流速。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以調(diào)節(jié)當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)當(dāng)前輸出氣流流速與目標(biāo)氣流流速相差較大的情況時(shí)，控制風(fēng)機(jī)可以快速改變輸出氣流流速到目標(biāo)氣流流速。

本發(fā)明實(shí)施例公開的氣流流速的控制方法具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例公開的氣流流速的控制方法中，先采集冷卻區(qū)域內(nèi)的溫度值，plc控制系統(tǒng)可以判斷溫度值是否位于預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間內(nèi)，如果是，plc控制系統(tǒng)可以獲取溫度值區(qū)間與氣流流速之間的對應(yīng)關(guān)系，且可以根據(jù)對應(yīng)關(guān)系得到目標(biāo)氣流流速，最后，plc控制系統(tǒng)可以控制風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速達(dá)到目標(biāo)氣流流速。

經(jīng)過多次驗(yàn)證，以鐵路用車軸為例，采用本發(fā)明所提供的氣流流速控制方法冷卻后的車軸其軸頸1/2半徑處拉伸屈服強(qiáng)度從原來的335mpa～400mpa提升到370mpa～420mpa；抗拉強(qiáng)度從原來的640mpa～700mpa提升到690mpa～740mpa；且韌性指標(biāo)延伸率a(％)和斷面收縮率z(％)仍能保持，不降低。

本發(fā)明實(shí)施例公開的控制方法可以根據(jù)冷卻區(qū)域環(huán)境溫度的改變而對應(yīng)改變氣流流速。顯然的，不同的氣流流速可以改變工件的冷卻速率，且上述數(shù)據(jù)說明，采用本發(fā)明提供的氣流流速控制方法可以解決工件冷卻過程中因周圍溫度變化而導(dǎo)致其性能變差的問題。

進(jìn)一步的，步驟s100可以包括s110、可以連續(xù)采集多個(gè)冷卻區(qū)域內(nèi)不同位置的溫度值；s120、可以去掉采集的多個(gè)溫度值中的一個(gè)最大值和一個(gè)最小值；s130、可以對進(jìn)行步驟s120的剩余溫度值取平均值；s140、將步驟s130的結(jié)果作為冷卻區(qū)域的溫度值。

具體的，可以在冷卻區(qū)域的不同位置分別安裝溫度傳感器，且多個(gè)溫度傳感器均通過電路與plc控制系統(tǒng)連接，多個(gè)溫度傳感器可以分別檢測冷卻區(qū)域內(nèi)不同位置的溫度值，并均輸入到plc控制系統(tǒng)內(nèi)。然后plc控制系統(tǒng)可以判斷多個(gè)溫度值之間的大小關(guān)系，且可以去除多個(gè)溫度值中的一個(gè)最大值和一個(gè)最小值。最后plc控制系統(tǒng)可以對剩余的多個(gè)溫度值取平均數(shù)，且多個(gè)溫度值的平均數(shù)可以作為冷卻區(qū)域的溫度值，這有利于溫度值數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性防止因偶然因素導(dǎo)致采集的溫度值偏高或偏低而不能作為樣本數(shù)據(jù)。

步驟s200可以包括s210、可以比較冷卻區(qū)域的溫度值與所有預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間的最小值；s220、可以判斷所有預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間是否包括特定溫度區(qū)間，且特定溫度區(qū)間的最小值小于或等于冷卻區(qū)域的溫度值，如果是，進(jìn)入步驟s230；s230、可以判斷所有特定溫度值區(qū)間是否包括目標(biāo)溫度值區(qū)間，且目標(biāo)溫度值區(qū)間的最大值大于冷卻區(qū)域的溫度值，如果是，則可以判定冷卻區(qū)域的溫度值位于目標(biāo)溫度值區(qū)間內(nèi)。

具體的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓A(yù)先設(shè)定多個(gè)溫度值區(qū)間，且多個(gè)溫度值區(qū)間的邊界值互不重疊。plc控制系統(tǒng)可以將經(jīng)步驟s100采集的冷卻區(qū)域的溫度值與所有的溫度值區(qū)間的最小值比較，可以判定冷卻區(qū)域的溫度值至少大于或等于一個(gè)溫度值區(qū)間的最小值，顯然的，至少一個(gè)溫度值區(qū)間即為特定溫度值區(qū)間。然后，plc控制系統(tǒng)可以對至少一個(gè)特定溫度值區(qū)間進(jìn)行判斷，判斷至少一個(gè)特定溫度值區(qū)間的最大值是否大于冷卻區(qū)域的溫度值，顯然的，有且只有一個(gè)特定溫度值區(qū)間的最大值大于冷卻區(qū)域的溫度值，則該特定溫度值區(qū)間即為目標(biāo)溫度值區(qū)間，可以判定冷卻區(qū)域的溫度值位于目標(biāo)溫度值區(qū)間內(nèi)。

一種具體的優(yōu)選方案是，不同的預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間可以分別對應(yīng)不同的氣流流速，這樣可以使本控制方法根據(jù)溫度變化而控制氣流流速變化的更精確，有利于工件冷卻過程更好的進(jìn)行。

更具體的，預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為小于0攝氏度時(shí)，對應(yīng)的氣流流速可以為15m/s-30m/s；預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于0攝氏度時(shí)，對應(yīng)的氣流流速可以為30m/s-60m/s。

更進(jìn)一步的，預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于0攝氏度，且小于15攝氏度時(shí)，對應(yīng)的氣流流速可以為30m/s-45m/s；預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于15攝氏度，且小于25攝氏度時(shí)，，對應(yīng)的，氣流流速可以為45m/s-60m/s；預(yù)設(shè)溫度值區(qū)間為大于或等于25攝氏度時(shí)，對應(yīng)的氣流流速可以為60m/s。

本發(fā)明提供的控制方法還可以包括步驟s600、控制風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速為目標(biāo)氣流流速的時(shí)間大于15分鐘。

本步驟中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)定程序，使plc控制系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)的輸出氣流流速以目標(biāo)氣流流速持續(xù)吹風(fēng)的時(shí)間大于15分鐘，經(jīng)過驗(yàn)證，應(yīng)用本控制方法對工件進(jìn)行冷卻，風(fēng)機(jī)以目標(biāo)氣流流速連續(xù)工作15分鐘即可完成對工件的冷卻。

本文中，各個(gè)優(yōu)選方案僅僅重點(diǎn)描述的是與其它方案的不同，各個(gè)優(yōu)選方案只要不沖突，都可以任意組合，組合后所形成的實(shí)施例也在本說明書所公開的范疇之內(nèi)，考慮到文本簡潔，本文就不再對組合所形成的實(shí)施例進(jìn)行單獨(dú)描述。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。