可變水—空間歇頻率端部淬火模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置，屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)噴淬是一種常用的淬火技術(shù)，被廣泛用于有對(duì)稱(chēng)軸的零件如支承輥、炮管、壓力容器筒體等的淬火，具有淬火界面換熱系數(shù)可調(diào)節(jié)，冷卻均勻的特點(diǎn)。通常有兩種方式可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)噴淬:工件固定噴嘴圍繞工件旋轉(zhuǎn)和噴嘴固定工件繞自身對(duì)稱(chēng)軸旋轉(zhuǎn)。通過(guò)工件或噴嘴的旋轉(zhuǎn)使得淬火液在工件圓周方向均勻覆蓋。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)論是噴嘴旋轉(zhuǎn)還是工件旋轉(zhuǎn)，由于噴嘴在工件周向分布數(shù)量有限，任一時(shí)刻工件表面均會(huì)存在被淬火液覆蓋的區(qū)域和空冷的區(qū)域，二者的比例稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)噴淬過(guò)程的水一空比，其值由工件圓周方向噴嘴數(shù)和工件直徑的比值以及單個(gè)噴嘴噴出的淬火液到達(dá)工件表面時(shí)能覆蓋的面積決定。另外，雖然通過(guò)工件或噴嘴的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)噴淬可以在一個(gè)周期使工件圓周方向的每一點(diǎn)均被淬火液覆蓋，但對(duì)于工件表面的任意一點(diǎn)其在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)仍然經(jīng)歷的是淬火液一空氣一淬火液的淬火循環(huán)。其它條件相同的情況下，噴嘴或工件的轉(zhuǎn)速越大，旋轉(zhuǎn)噴淬的淬火液一空氣間隔周期越短。由以上分析可知，雖然從一個(gè)時(shí)間段看旋轉(zhuǎn)噴淬可以實(shí)現(xiàn)淬火液在工件表面的均勻覆蓋，但由于噴嘴布置和轉(zhuǎn)速的限制，在某一時(shí)刻工件表面各點(diǎn)的冷卻仍是不均勻的，即各點(diǎn)的界面換熱系數(shù)是不同的。旋轉(zhuǎn)噴淬過(guò)程中工件表面的界面換熱系數(shù)對(duì)噴淬工藝制定以及噴淬設(shè)備設(shè)計(jì)都是非常重要的參數(shù)，但噴淬設(shè)備通常非常復(fù)雜，難以按比例縮小做成實(shí)驗(yàn)裝置用于研宄；且實(shí)際工件的淬火通常是三維傳熱過(guò)程，影響因素較多，即使測(cè)溫后用反算法反算界面換熱系數(shù)也很難得到準(zhǔn)確值，且實(shí)驗(yàn)測(cè)試成本高，周期長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了研宄旋轉(zhuǎn)噴淬過(guò)程中水一空比、水一空間歇頻率對(duì)旋轉(zhuǎn)噴淬界面換熱系數(shù)的影響，本實(shí)用新型提供了一種可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置，該裝置由支撐架、轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪、軸、擋片、水箱、樣品架、樣品、轉(zhuǎn)筒托輪、轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪、流量計(jì)、進(jìn)水管、閥門(mén)和水泵組成，在水箱上方設(shè)有一對(duì)支撐架，在支撐架的上方水平設(shè)有樣品架，樣品架可以在支撐架上上下和左右調(diào)節(jié)，在支撐架的中下部設(shè)有軸，軸的左端固定有轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪通過(guò)擋片與轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪固定連接，轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪外部設(shè)有轉(zhuǎn)筒托輪；將樣品置于樣品架上垂直吊掛在進(jìn)水管出口上方，進(jìn)水管通過(guò)閥門(mén)與設(shè)在水箱中的水泵相連，在進(jìn)水管出口與閥門(mén)中間設(shè)有流量計(jì)。
[0005]在進(jìn)水管出口和樣品之間設(shè)置有一個(gè)帶擋片的轉(zhuǎn)筒，由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，擋片對(duì)出水口進(jìn)行周期性遮擋實(shí)現(xiàn)間歇淬火。通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒上擋片和空隙的比例可以調(diào)節(jié)裝置的水一空比；通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)裝置的水一空間歇頻率。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:將大型旋轉(zhuǎn)噴淬設(shè)備淬火時(shí)的三維傳熱過(guò)程簡(jiǎn)化為一維傳熱過(guò)程，簡(jiǎn)化分析模型，可用于測(cè)試不同旋轉(zhuǎn)噴淬條件下工件表面的界面換熱系數(shù)，為大型旋轉(zhuǎn)淬火裝置噴嘴分布設(shè)計(jì)及工件噴淬工藝參數(shù)的制定提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是圖1A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是圖1B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中標(biāo)號(hào):
[0012]1、支撐架；2、轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪；3、軸；4、擋片；5、水箱；6、樣品架；7、樣品；8、轉(zhuǎn)筒托輪；9、轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪；10、流量計(jì)；11、進(jìn)水管；12、閥門(mén)；13、水泵。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，一種可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置，該裝置由支撐架1、轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪2、軸3、擋片4、水箱5、樣品架6、樣品7、轉(zhuǎn)筒托輪8、轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪9、流量計(jì)10、進(jìn)水管11、閥門(mén)12和水泵13組成，在水箱5上方設(shè)有一對(duì)支撐架I，在支撐架I的上方水平設(shè)有樣品架6，樣品架6可以在支撐架I上上下和左右調(diào)節(jié)，在支撐架I的中下部設(shè)有軸3，軸3的左端固定有轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪2，轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪2通過(guò)擋片4與轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪9固定連接，轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪9外部設(shè)有轉(zhuǎn)筒托輪8 ;將樣品7置于樣品架6上垂直吊掛在進(jìn)水管11出口上方，進(jìn)水管11通過(guò)閥門(mén)12與設(shè)在水箱5中的水泵13相連，在進(jìn)水管11出口與閥門(mén)12中間設(shè)有流量計(jì)10。
[0014]使用方法:將樣品7放置在樣品架6上，垂直吊掛在進(jìn)水管11出水口上端，通過(guò)調(diào)節(jié)樣品架6位置調(diào)節(jié)樣品7和進(jìn)水管11出口之間的距離以及兩者的對(duì)中。通過(guò)連接在進(jìn)水管11上的水泵13將水從水池5中抽出，通過(guò)閥門(mén)12來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)水管11出水口的水流量，用流量計(jì)10讀取水流量。用電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪2旋轉(zhuǎn)，通過(guò)擋片4將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪9上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)轉(zhuǎn)筒繞軸3旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪2固定在軸3上，轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪9依靠轉(zhuǎn)筒托輪8支撐，并保持和轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪2以及軸3同軸。轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，擋片4對(duì)進(jìn)水管11出口噴出的水柱進(jìn)行周期性遮擋實(shí)現(xiàn)裝置的間歇性噴淬功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置，其特征在于:該裝置由支撐架(1)、轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪(2)、軸(3)、擋片(4)、水箱(5)、樣品架(6)、樣品(7)、轉(zhuǎn)筒托輪(8)、轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪(9 )、流量計(jì)(10)、進(jìn)水管(11)、閥門(mén)(12 )和水泵(13 )組成，在水箱(5 )上方設(shè)有一對(duì)支撐架(I)，在支撐架(I)的上方水平設(shè)有樣品架(6 )，樣品架(6 )可以在支撐架(I)上上下和左右調(diào)節(jié)，在支撐架(I)的中下部設(shè)有軸(3)，軸(3)的左端固定有轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪(2)，轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪(2)通過(guò)擋片(4)與轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪(9)固定連接，轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪(9)外部設(shè)有轉(zhuǎn)筒托輪(8);將樣品(7)置于樣品架(6)上垂直吊掛在進(jìn)水管(11)出口上方，進(jìn)水管(11)通過(guò)閥門(mén)(12)與設(shè)在水箱(5)中的水泵(13)相連，在進(jìn)水管(11)出口與閥門(mén)(12)中間設(shè)有流量計(jì)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置，其特征在于:在樣品(7 )和出水管(11)之間設(shè)置帶擋片(4 )的轉(zhuǎn)筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置，其特征在于:通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒上擋片(4)和空隙所占的比例來(lái)調(diào)節(jié)裝置的水一空比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變水一空間歇頻率端部淬火模擬裝置，其特征在于:通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)裝置水一空間歇頻率。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可變水—空間歇頻率端部淬火模擬裝置，在水箱上方設(shè)有一對(duì)支撐架，在支撐架的上方水平設(shè)有樣品架，樣品架可以在支撐架上上下和左右調(diào)節(jié)，在支撐架的中下部設(shè)有軸，軸的左端固定有轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)筒電機(jī)端轉(zhuǎn)輪通過(guò)擋片與轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪固定連接，轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪外部設(shè)有轉(zhuǎn)筒托輪；將樣品置于樣品架上垂直吊掛在進(jìn)水管出口上方，進(jìn)水管通過(guò)閥門(mén)與設(shè)在水箱中的水泵相連，在進(jìn)水管出口與閥門(mén)中間設(shè)有流量計(jì)。本實(shí)用新型將大型旋轉(zhuǎn)噴淬設(shè)備淬火時(shí)的三維傳熱過(guò)程簡(jiǎn)化為一維傳熱過(guò)程，簡(jiǎn)化分析模型，可用于不同旋轉(zhuǎn)噴淬條件下工件表面界面換熱系數(shù)測(cè)試，為大型旋轉(zhuǎn)噴淬裝置噴嘴分布設(shè)計(jì)及工件噴淬工藝參數(shù)制定提供數(shù)據(jù)支持。
【IPC分類(lèi)】C21D1-667
【公開(kāi)號(hào)】CN204589247
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520299192
【發(fā)明人】李萌蘗, 楊英, 劉歡, 常軍委
【申請(qǐng)人】中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日