一种淬火效率得到提高的淬火槽

出售状态:已下证
专 利 号 :已交易,保密
专利类型:发明专利
专利分类:加工制造
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详细介绍


技术领域

本发明涉及淬火设备领域,更具体地说,涉及一种淬火效率得到提高的淬火槽。


背景技术

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火槽是装有淬火介质的容器,当工件浸入淬火槽内冷却时,需能保证工件以合理的冷却速度均匀地完成淬火操作,使工件达到技术要求,主要有淬火水槽、油槽和浴槽三种,淬火槽结构比较简单,主要由淬火槽体、淬火介质输入或排出管、溢流槽等组成,部分淬火槽体内会配备有搅拌器来加快淬火介质的流动。

现有的淬火槽在对工件进行冷却工作时,工件经前道热处理工序后带有一定的温度,其浸泡于淬火槽内的淬火介质中时,随着浸泡时间的增加,工件与淬火介质发生热交换,淬火介质的温度逐渐升高,不利于工件的快速降温,淬火效率较低,通过热交换器或散热器等方式进行降温操作时,要消耗较多的能耗,不符合节能环保的理念,且对于配有搅拌器的淬火槽体来说,搅拌器仅是起到搅拌的作用,对淬火质量的改善较小。


发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种淬火效率得到提高的淬火槽,它可以通过浮动球和导热硅胶柱将淬火介质与工件发生热交换后的温度传导至浮动球内,吸热剂吸收外界热量后迅速汽化,从而有效降低淬火介质的温度,且实施过程节能环保,同时通过电动机带动搅流板转动,实现加速淬火介质流动的同时,因搅流板的特殊材质设置可使得搅流板转动过程中吸收部分淬火介质的热量,通过吸热剂和搅流板的双重降温作用,减缓淬火介质的温度升高速度,从而加快工件的冷却,提高淬火效率。

2.技术方案

为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。

一种淬火效率得到提高的淬火槽,包括淬火槽体,所述淬火槽体内盛设有淬火介质,所述淬火槽体底端安装有电动机,所述电动机的输出端贯穿淬火槽体内底端并延伸至淬火槽体内,所述电动机的输出端固定连接有多个均匀分布的搅流板,所述淬火槽体内设有多个浮动球,多个所述浮动球均位于搅流板的上侧,所述浮动球外端固定连接有多个均匀分布的导热硅胶柱,所述浮动球内部设有吸热剂,所述吸热剂位于浮动球内底端,所述浮动球内部填充有氮气和氦气的混合气体,所述淬火槽体左右两内壁之间固定连接有阻隔网,所述阻隔网位于搅流板的上侧,所述浮动球位于阻隔网的上侧且与阻隔网相接触,可以通过浮动球和导热硅胶柱将淬火介质与工件发生热交换后的温度传导至浮动球内,吸热剂吸收外界热量后迅速汽化,从而有效降低淬火介质的温度,且实施过程节能环保,同时通过电动机带动搅流板转动,实现加速淬火介质流动的同时,因搅流板的特殊材质设置可使得搅流板转动过程中吸收部分淬火介质的热量,通过吸热剂和搅流板的双重降温作用,减缓淬火介质的温度升高速度,从而加快工件的冷却,提高淬火效率。

进一步的,所述吸热剂的主要成分为有机溶剂,且有机溶剂为乙醇,当淬火介质温度升高时,导热硅胶柱和浮动球吸收淬火介质的温度,并将该温度传递至浮动球内,有机溶剂接触到浮动球传导过来的热量时,有机溶剂遇热会迅速汽化,从而吸收浮动球和导热硅胶柱表面的热量,达到快速降温的效果,从而有效降低淬火介质的温度。

进一步的,所述浮动球内壁固定连接有阻隔片,所述阻隔片将浮动球分隔为气体区和降温区,所述气体区位于降温区的上侧,所述混合气体位于气体区内,所述吸热剂位于降温区内,通过阻隔片将混合气体和吸热剂分隔开,使得吸热剂和混合气体相互不易受到影响,进而使阻隔片和混合气体能够更好的发挥其自身的作用。

进一步的,所述阻隔片为柔性材料,且阻隔片的面积大于阻隔片所在的圆切面的面积,即阻隔片处于松弛状态,使得阻隔片对吸热剂和混合气体起到阻隔作用的同时,当吸热剂消耗完时,随着混合气体的受热膨胀过程,阻隔片能够在混合气体的膨胀推动作用下逐渐与浮动球内壁相贴,使降温区的空间逐渐减小,从而使浮动球逐渐处于充满状态,有利于保持浮动球在淬火介质中的平衡状态。

进一步的,所述气体区的空间大于降温区的空间,且两者大小比例为2-3:1,吸热剂所占据的空间较小,使得吸热剂在起到降温作用的同时,吸热剂不易因重力过大而使浮动球沉积在淬火介质底部,无法漂浮在淬火介质中。

进一步的,所述导热硅胶柱外端涂设有第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层,且第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层从上至下依次排列,方便工作人员通过观察第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层的颜色变化来了解淬火介质的温度变化的大致范围情况,进而采取措施进行相应的电动机的转速调整,当第一热致变色涂层开始变色时,电动机转速为中速,第二热致变色涂层开始变色时,电动机转速为中高速,第三热致变色涂层开始变色时,电动机转速为高速。

进一步的,所述第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层的变色过程为可逆过程,当淬火介质温度升高到一定程度时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层或第三热致变色涂层会发生颜色变化,当淬火介质温度降低至一定程度时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层或第三热致变色涂层变色后的颜色逐渐恢复至原来的颜色。

进一步的,所述第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层变色的温度节点依次升高,且变色的温度节点分别为10-20℃、20-30℃、30-40℃,所述第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层三者变色的颜色互为对比强烈的颜色,当温度在变色的温度节点以下时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层所显示的颜色为其本来的颜色,当温度在变色的温度节点以上时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层颜色发生变化,因而在不同的温度变化范围内,导热硅胶柱表面会呈现不同的颜色,工作人员可以根据颜色的变化判断温度,且颜色对比越明显,工作人员观察更方便。

进一步的,所述浮动球由掺有导热材料的硅橡胶材质制成,使得淬火介质的温度能够通过浮动球更迅速的传导至浮动球内,同时硅橡胶材质的设置使得浮动球质量较轻,且在混合气体受热膨胀时,使得浮动球因具有一定的弹性而有膨胀的空间,所述浮动球表面涂设有复合陶瓷高温防腐涂料,该涂料可以长期耐酸耐碱腐蚀,附着力强,耐高温,也可以耐住有机溶剂的腐蚀浸泡,可以有效保护浮动球的使用寿命。

进一步的,所述搅流板由散热材质制成,电动机带动搅流板转动过程中,搅流板使淬火介质流动更均匀的同时,可有效降低淬火介质的温度,所述搅流板外端开凿有多个均匀分布的减重孔,使搅流板对淬火介质进行搅动时受到的阻力减小。

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的优点在于:

(1)本方案它可以通过浮动球和导热硅胶柱将淬火介质与工件发生热交换后的温度传导至浮动球内,吸热剂吸收外界热量后迅速汽化,从而有效降低淬火介质的温度,且实施过程节能环保,同时通过电动机带动搅流板转动,实现加速淬火介质流动的同时,因搅流板的特殊材质设置可使得搅流板转动过程中吸收部分淬火介质的热量,通过吸热剂和搅流板的双重降温作用,减缓淬火介质的温度升高速度,从而加快工件的冷却,提高淬火效率。

(2)吸热剂的主要成分为有机溶剂,且有机溶剂为乙醇,当淬火介质温度升高时,导热硅胶柱和浮动球吸收淬火介质的温度,并将该温度传递至浮动球内,有机溶剂接触到浮动球传导过来的热量时,有机溶剂遇热会迅速汽化,从而吸收浮动球和导热硅胶柱表面的热量,达到快速降温的效果,从而有效降低淬火介质的温度。

(3)浮动球内壁固定连接有阻隔片,阻隔片将浮动球分隔为气体区和降温区,气体区位于降温区的上侧,混合气体位于气体区内,吸热剂位于降温区内,通过阻隔片将混合气体和吸热剂分隔开,使得吸热剂和混合气体相互不易受到影响,进而使阻隔片和混合气体能够更好的发挥其自身的作用。

(4)阻隔片为柔性材料,且阻隔片的面积大于阻隔片所在的圆切面的面积,即阻隔片处于松弛状态,使得阻隔片对吸热剂和混合气体起到阻隔作用的同时,当吸热剂消耗完时,随着混合气体的受热膨胀过程,阻隔片能够在混合气体的膨胀推动作用下逐渐与浮动球内壁相贴,使降温区的空间逐渐减小,从而使浮动球逐渐处于充满状态,有利于保持浮动球在淬火介质中的平衡状态。

(5)气体区的空间大于降温区的空间,且两者大小比例为2-3:1,吸热剂所占据的空间较小,使得吸热剂在起到降温作用的同时,吸热剂不易因重力过大而使浮动球沉积在淬火介质底部,无法漂浮在淬火介质中。

(6)导热硅胶柱外端涂设有第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层,且第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层从上至下依次排列,方便工作人员通过观察第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层的颜色变化来了解淬火介质的温度变化的大致范围情况,进而采取措施进行相应的电动机的转速调整,当第一热致变色涂层开始变色时,电动机转速为中速,第二热致变色涂层开始变色时,电动机转速为中高速,第三热致变色涂层开始变色时,电动机转速为高速。

(7)第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层的变色过程为可逆过程,当淬火介质温度升高到一定程度时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层或第三热致变色涂层会发生颜色变化,当淬火介质温度降低至一定程度时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层或第三热致变色涂层变色后的颜色逐渐恢复至原来的颜色。

(8)第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层变色的温度节点依次升高,且变色的温度节点分别为10-20℃、20-30℃、30-40℃,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层三者变色的颜色互为对比强烈的颜色,当温度在变色的温度节点以下时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层所显示的颜色为其本来的颜色,当温度在变色的温度节点以上时,第一热致变色涂层、第二热致变色涂层和第三热致变色涂层颜色发生变化,因而在不同的温度变化范围内,导热硅胶柱表面会呈现不同的颜色,工作人员可以根据颜色的变化判断温度,且颜色对比越明显,工作人员观察更方便。

(9)浮动球由掺有导热材料的硅橡胶材质制成,使得淬火介质的温度能够通过浮动球更迅速的传导至浮动球内,同时硅橡胶材质的设置使得浮动球质量较轻,且在混合气体受热膨胀时,使得浮动球因具有一定的弹性而有膨胀的空间,浮动球表面涂设有复合陶瓷高温防腐涂料,该涂料可以长期耐酸耐碱腐蚀,附着力强,耐高温,也可以耐住有机溶剂的腐蚀浸泡,可以有效保护浮动球的使用寿命。

(10)搅流板由散热材质制成,电动机带动搅流板转动过程中,搅流板使淬火介质流动更均匀的同时,可有效降低淬火介质的温度,搅流板外端开凿有多个均匀分布的减重孔,使搅流板对淬火介质进行搅动时受到的阻力减小。


附图说明

图1为本发明的正面的结构示意图;

图2为本发明的浮动球和导热硅胶柱部分的结构示意图;

图3为本发明的导热硅胶柱部分的结构示意图;

图4为本发明的浮动球上浮一定距离时的正面结构示意图;

图5为本发明的吸热剂被消耗完时的浮动球部分的结构示意图。

图中标号说明:

1淬火槽体、2浮动球、21吸热剂、22阻隔片、3导热硅胶柱、31第一热致变色涂层、32第二热致变色涂层、33第三热致变色涂层、4电动机、5搅流板、51减重孔、6阻隔网。


具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图;对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然;所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例;而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例;本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例;都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。


实施例1:

请参阅图1,一种淬火效率得到提高的淬火槽,包括淬火槽体1,淬火槽体1外端安装有用于控制电动机4启闭的控制器,淬火槽体1内盛设有淬火介质,淬火槽体1底端安装有电动机4,电动机4的输出端贯穿淬火槽体1内底端并延伸至淬火槽体1内,电动机4的输出端固定连接有多个均匀分布的搅流板5,搅流板5由散热材质制成,电动机4带动搅流板5转动过程中,搅流板5使淬火介质流动更均匀的同时,可有效降低淬火介质的温度,搅流板5外端开凿有多个均匀分布的减重孔51,使搅流板5对淬火介质进行搅动时受到的阻力减小,淬火槽体1内设有多个浮动球2,浮动球2由掺有导热材料的硅橡胶材质制成,使得淬火介质的温度能够通过浮动球2更迅速的传导至浮动球2内,同时硅橡胶材质的设置使得浮动球2质量较轻,且在混合气体受热膨胀时,使得浮动球2因具有一定的弹性而有膨胀的空间,浮动球2表面涂设有复合陶瓷高温防腐涂料,该涂料可以长期耐酸耐碱腐蚀,附着力强,耐高温,也可以耐住有机溶剂的腐蚀浸泡,可以有效保护浮动球2的使用寿命,多个浮动球2均位于搅流板5的上侧,淬火槽体1左右两内壁之间固定连接有阻隔网6,阻隔网6位于搅流板5的上侧,浮动球2位于阻隔网6的上侧且与阻隔网6相接触,通过阻隔网6的设置对浮动球2的最低起始位置进行限定,使浮动球2不易沉入淬火槽体1底部,浮动球2外端固定连接有多个均匀分布的导热硅胶柱3,多个导热硅胶柱3的设置可对浮动球2进行保护,使得工件浸入淬火槽体1内时,浮动球2不易因被工件压迫而损坏。

请参阅图3,导热硅胶柱3外端涂设有第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33,且第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33从上至下依次排列,方便工作人员通过观察第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33的颜色变化来了解淬火介质的温度变化的大致范围情况,进而采取措施进行相应的电动机的转速调整,当第一热致变色涂层31开始变色时,电动机转速为中速,第二热致变色涂层32开始变色时,电动机转速为中高速,第三热致变色涂层33开始变色时,电动机转速为高速,第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33的变色过程为可逆过程,当淬火介质温度升高到一定程度时,第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32或第三热致变色涂层33会发生颜色变化,当淬火介质温度降低至一定程度时,第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32或第三热致变色涂层33变色后的颜色逐渐恢复至原来的颜色。

第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33变色的温度节点依次升高,且变色的温度节点分别为15℃、25℃、35℃,第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33三者变色的颜色互为对比强烈的颜色,当温度在变色的温度节点以下时,第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33所显示的颜色为其本来的颜色,当温度在变色的温度节点以上时,第一热致变色涂层31、第二热致变色涂层32和第三热致变色涂层33颜色发生变化,因而在不同的温度变化范围内,导热硅胶柱3表面会呈现不同的颜色,工作人员可以根据颜色的变化判断温度,且颜色对比越明显,工作人员观察更方便。

请参阅图2,浮动球2内部设有吸热剂21,吸热剂21位于浮动球2内底端,吸热剂21的主要成分为有机溶剂,且有机溶剂为乙醇,当淬火介质温度升高时,导热硅胶柱3和浮动球2吸收淬火介质的温度,并将该温度传递至浮动球2内,有机溶剂接触到浮动球2传导过来的热量时,有机溶剂遇热会迅速汽化,从而吸收浮动球2和导热硅胶柱3表面的热量,达到快速降温的效果,从而有效降低淬火介质的温度,实施过程节能环保,浮动球2内部填充有氮气和氦气的混合气体,浮动球2内壁固定连接有阻隔片22,阻隔片22将浮动球2分隔为气体区和降温区,气体区位于降温区的上侧,混合气体位于气体区内,吸热剂21位于降温区内,通过阻隔片22将混合气体和吸热剂21分隔开,使得吸热剂21和混合气体相互不易受到影响,进而使阻隔片22和混合气体能够更好的发挥其自身的作用,气体区的空间大于降温区的空间,且两者大小比例为2:1,吸热剂21所占据的空间较小,使得吸热剂21在起到降温作用的同时,吸热剂21不易因重力过大而使浮动球2沉积在淬火介质底部,无法漂浮在淬火介质中。

请参阅图5,阻隔片22为柔性材料,且阻隔片22的面积大于阻隔片22所在的圆切面的面积,即阻隔片22处于松弛状态,使得阻隔片22对吸热剂21和混合气体起到阻隔作用的同时,当吸热剂21消耗完时,随着混合气体的受热膨胀过程,阻隔片22能够在混合气体的膨胀推动作用下逐渐与浮动球2内壁相贴,使降温区的空间逐渐减小,从而使浮动球2逐渐处于充满状态,有利于保持浮动球2在淬火介质中的平衡状态。

淬火槽体1使用过程中,向淬火槽体1内投入合适数量的浮动球2,将工件浸泡于淬火槽体1内的淬火介质中的同时,工作人员启动控制器控制电动机4启动,电动机4带动搅流板5以低速转动,搅流板5转动时缓慢的搅动淬火介质,使淬火介质的流动性更好,当工件在淬火介质中浸泡一段时间后,工件的温度会传递至淬火介质中,从而使得淬火介质的温度升高,且随着工件浸泡时间的增加,淬火介质的温度升高更快,此过程中,淬火介质温度升高时,其温度通过浮动球2和导热硅胶柱3传导至浮动球2内,吸热剂21受热会迅速汽化,吸收淬火介质的温度,可对淬火介质实现有效降温,同时混合气体受热发生膨胀,在吸热剂21逐渐消耗且混合气体膨胀的情况下,请参阅图4,多个浮动球2开始在淬火介质中逐渐上升,当工作人员观察到浮动球2上升至一定高度时(接近淬火介质液面),工作人员控制电动机4以高速运转,使搅流板5对淬火介质进行高速搅动,在搅流板5转动的过程中,其特殊材质设置使得搅流板5可有效对淬火介质进行降温操作,可以通过浮动球2和导热硅胶柱3将淬火介质与工件发生热交换后的温度传导至浮动球2内,吸热剂21吸收外界热量后迅速汽化,从而有效降低淬火介质的温度,且实施过程节能环保,同时通过电动机4带动搅流板5转动,实现加速淬火介质流动的同时,因搅流板5的特殊材质设置可使得搅流板5转动过程中吸收部分淬火介质的热量,通过吸热剂21和搅流板5的双重降温作用,减缓淬火介质的温度升高速度,从而加快工件的冷却,提高淬火效率。

以上所述;仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此;任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内;根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。

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