專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種金屬材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽。
背景技術(shù)：
淬火是將經(jīng)過(guò)加熱的工件進(jìn)行快速冷卻的常用熱處理工藝。將工件浸入液體介質(zhì)例如水、水溶液、油或熔鹽中進(jìn)行淬火稱(chēng)為浸液式淬火。用于浸液式淬火的冷卻設(shè)備稱(chēng)為淬火槽，例如，淬火水槽、淬火油槽。通常，在淬火槽中設(shè)置攪拌裝置。攪拌可以提高淬火介質(zhì)的從工件表面帶走熱量的能力和冷卻的均勻性。由于螺旋槳攪拌器的流量可以比同功率的泵的流量大10倍左右，所以螺旋槳攪拌器裝置在淬火槽中應(yīng)用甚廣。早期帶有螺旋槳攪拌器的淬火槽是將其直接安放在淬火槽內(nèi)，而未安裝相應(yīng)的導(dǎo)流裝置如導(dǎo)流板、導(dǎo)流筒或?qū)Я魍ǖ赖?，因而槽?nèi)液體流動(dòng)非常混亂，無(wú)法形成均勻的定向流動(dòng)?，F(xiàn)有的側(cè)插攪拌器的形式攪拌周期淬火槽以及公開(kāi)文獻(xiàn)技術(shù)對(duì)上述情況做了相應(yīng)改進(jìn)，具體如文獻(xiàn)[1]《熱處理手冊(cè)》中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì)編，第三卷P539 544機(jī)械工業(yè)出版社2008年第4版中介紹了幾種帶有螺旋槳攪拌器的淬火槽結(jié)構(gòu)，包括側(cè)插式攪拌器的長(zhǎng)軸件深井式圓形淬火槽；文獻(xiàn)[1]中P. 540圖9-16P. 541圖9_18圖9_19 圖9-21 P. 544圖9-25圖9_27所公開(kāi)的頂插螺旋槳攪拌器與導(dǎo)流筒相結(jié)合的閉式攪拌淬火槽。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)CN101514385A，
公開(kāi)日2009年8月沈日，記載了一種“大中型鍛件的淬火槽”，該淬火槽包括槽體1和潛水?dāng)嚢铏C(jī)2，在槽體1的內(nèi)壁四周和底部分別安裝有潛水?dāng)嚢铏C(jī)2。所述潛水?dāng)嚢铏C(jī)2在每邊內(nèi)壁的高度方向上處于中間位置，在每邊內(nèi)壁的長(zhǎng)度方向上處于該邊內(nèi)壁三等分分布的中間兩個(gè)點(diǎn)位置處；在所述槽體1的底部安裝有13 個(gè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2并呈規(guī)則的五行和五列陣形分布。所述槽體1內(nèi)的每個(gè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2通過(guò)線路與變頻控制器4相連接，通過(guò)變頻控制器4控制每個(gè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2的轉(zhuǎn)速便可在槽體 1內(nèi)的淬火液8里面形成一個(gè)溫度均勻區(qū)7。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)CN2571768Y，公告日2003年9月10日，記載了一種“輥底式復(fù)合運(yùn)動(dòng)熱油淬火槽”，其包括殼體，油的攪拌系統(tǒng)，油的加熱系統(tǒng)，油的冷卻系統(tǒng)，油位顯示器， 淬火升降平臺(tái)，淬火升降平臺(tái)的升降系統(tǒng)，位于淬火升降平臺(tái)左側(cè)的淬火槽密封室，淬火槽密封室內(nèi)充滿(mǎn)保護(hù)氣氛，在該淬火槽密封室的右側(cè)下部制有深入淬火油的隔板，該隔板將升降平臺(tái)上的輥軸分為左右兩個(gè)方陣。綜合上述現(xiàn)有的淬火槽結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域繼續(xù)解決的技術(shù)問(wèn)題包括1.螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸和軸承座固定在淬火槽的槽體上，安裝、維修的難度大。不能根據(jù)具體工件靈活改變螺旋槳的布置。2.清除沉積在淬火槽底部的氧化皮很困難。3.側(cè)插螺旋槳開(kāi)式淬火槽內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)方向混亂，淬火區(qū)域內(nèi)流速不均勻。4.頂插螺旋槳閉式攪拌淬火槽只用于深度較淺的淬火槽。因?yàn)椴蹆?nèi)液體的壓力與距離液面的高度成正比。液體在螺旋槳的驅(qū)動(dòng)下從頂部沿導(dǎo)流筒向下流動(dòng)，再?gòu)拇慊鸩鄣?br> 部折返向上。流動(dòng)的阻力將隨著淬火槽的深度增加而增大，使攪拌的效率降低。 5.現(xiàn)有技術(shù)中的閉式攪拌淬火槽雖然有利于使介質(zhì)在淬火區(qū)趨向于定向的流動(dòng)，
但存在著淬火區(qū)橫截面上流速不均勻的問(wèn)題。從文獻(xiàn)[l]p. 541圖9-20可以看出，即便配
置了均流片，流場(chǎng)的不均勻性依然比較明顯。淬火槽的直徑愈大，現(xiàn)有技術(shù)的這種缺點(diǎn)就愈突出。6.在淬火槽中安裝均流片，易在其上沉積從淬火工件上脫落下的氧化皮，不易清除。氧化皮的沉積則會(huì)增加淬火介質(zhì)流動(dòng)的阻力，并造成流場(chǎng)不均勻。7. CN101514385A所采用的潛水式攪拌機(jī)沒(méi)有配備合理的導(dǎo)流筒，實(shí)質(zhì)上是回歸到了早期將攪拌器直接置于淬火槽內(nèi)而沒(méi)有設(shè)置合理的導(dǎo)流裝置的狀況，液體循環(huán)流動(dòng)的方向混亂，不可能形成定向流動(dòng)。8. CN2571768Y雖然為潛水式攪拌機(jī)配備了導(dǎo)流筒，可以引導(dǎo)液體向上對(duì)準(zhǔn)需冷卻的零件，但是，由于該種淬火槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所致，工件不可能放在導(dǎo)流筒內(nèi)而只能置于導(dǎo)流筒的上方。離開(kāi)導(dǎo)流筒越遠(yuǎn)，介質(zhì)的定向流動(dòng)性越差，最后趨于混亂。因此，這種結(jié)構(gòu)只能在高度方向尺寸不大的小零件的外側(cè)能保持均勻向上流動(dòng)的效果。對(duì)高度尺寸較大的零件， 這種結(jié)構(gòu)就不能保證液體沿整個(gè)零件外側(cè)均勻流動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的攪拌效率低、流場(chǎng)不均勻、冷卻能力不足，設(shè)備安裝、維修以及清理難度大等問(wèn)題。通過(guò)采用帶有底插式螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，可以獲得較強(qiáng)的攪拌能力，均勻定向的流場(chǎng)以及良好的冷卻能力。同時(shí)組合式的淬火槽結(jié)構(gòu)不僅可根據(jù)工件的尺寸靈活組合還有利于設(shè)備的安裝、維修和清理，大大改善了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括外槽、支架、至少一個(gè)內(nèi)槽及其底板以及至少一個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)，其中外槽和內(nèi)槽為可相對(duì)分離組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)槽、底板和支架依次由上而下設(shè)置于外槽的內(nèi)部，攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置于底板上的對(duì)應(yīng)進(jìn)水口中，在攪拌機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，將外槽底部的液體輸送到內(nèi)槽中，使液體在內(nèi)槽中自下向上運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)槽的上口溢到外槽與內(nèi)槽之間的間隙中并向下回流到外槽底部。所述的攪拌機(jī)構(gòu)、內(nèi)槽、底板和支架之間均采用可拆卸式固定連接結(jié)構(gòu)。所述的內(nèi)槽的上口的高度低于外槽內(nèi)的淬火液的液面，且液面的高度低于外槽的上口。所述的內(nèi)槽內(nèi)部設(shè)有淬火區(qū)。所述的攪拌機(jī)構(gòu)為由潛水式密封電機(jī)驅(qū)動(dòng)的底插攪拌螺旋槳，潛水式密封電機(jī)的電機(jī)座與支架連接或固定設(shè)置于底板下方。所述的攪拌機(jī)構(gòu)也可以采用設(shè)置于外槽上的普通電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸和鏈輪軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳的結(jié)構(gòu)，具體包括驅(qū)動(dòng)設(shè)備、傳動(dòng)軸、上軸承、下軸承、下主動(dòng)鏈輪、下從動(dòng)鏈輪、下傳動(dòng)鏈條、螺旋槳軸承、螺旋槳，其中驅(qū)動(dòng)設(shè)備與傳動(dòng)軸相連，傳動(dòng)軸由上軸承和下軸承支撐，上軸承的軸承座與下軸承的軸承座都設(shè)置于內(nèi)槽體的外側(cè)，下主動(dòng)鏈輪裝在傳動(dòng)軸的下部，通過(guò)下方鏈條帶動(dòng)下從動(dòng)鏈輪，下從動(dòng)鏈輪設(shè)置于螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸的下部，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸由螺旋槳軸承支撐，螺旋槳軸承的軸承座與底板固定連接。所述的驅(qū)動(dòng)設(shè)備采用帶有托架的立式電動(dòng)機(jī)或外置式電動(dòng)機(jī)套件，其中外置式電動(dòng)機(jī)套件包括電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用上主動(dòng)鏈輪、上從動(dòng)鏈輪和上傳動(dòng)鏈條的組合或者是主動(dòng)皮帶輪、從動(dòng)皮帶輪和皮帶的組合，以前者為例電動(dòng)機(jī)設(shè)置于外槽上口的外側(cè)，上主動(dòng)鏈輪設(shè)置于電動(dòng)機(jī)上，上從動(dòng)鏈輪與傳動(dòng)軸連接，上傳動(dòng)鏈條與上主動(dòng)鏈輪及上從動(dòng)鏈輪連接。所述的立式電動(dòng)機(jī)采用倒置的方式裝在托架上，托架裝在內(nèi)槽的上方，該立式電動(dòng)機(jī)直接與所述傳動(dòng)軸相連，并且立式電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、下主動(dòng)鏈輪、下從動(dòng)鏈輪、螺旋槳等可以與內(nèi)槽一起吊到淬火槽之外，便于維修和更換。所述的攪拌機(jī)構(gòu)的個(gè)數(shù)大于一個(gè)時(shí)，采用中心對(duì)稱(chēng)或鏡像對(duì)稱(chēng)的方式設(shè)置于外槽內(nèi)部。所述的攪拌機(jī)構(gòu)的個(gè)數(shù)大于一個(gè)時(shí)，對(duì)應(yīng)的內(nèi)槽及其底板為一個(gè)或多個(gè)，其中所有攪拌機(jī)構(gòu)均設(shè)置于一個(gè)內(nèi)槽的底板上，或每個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置于一個(gè)與其對(duì)應(yīng)的內(nèi)槽的底板上。本裝置在進(jìn)行淬火時(shí)，在底插式攪拌螺旋槳的驅(qū)動(dòng)下，將外槽底部的液體輸送到內(nèi)槽中，使液體在內(nèi)槽中自下向上運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)槽的上口溢到外槽與內(nèi)槽之間的間隙中。并向下回流到外槽底部。當(dāng)需要按照淬火工件的形狀和尺寸更換其他規(guī)格內(nèi)槽或?qū)嚢杵鬟M(jìn)行維修時(shí)，可將內(nèi)槽連同攪拌器、底板及支架一并吊出。由于本發(fā)明采用了組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)槽可以從外槽中吊出，還可以根據(jù)不同形狀的工件更換與之相匹配的內(nèi)槽。在需要使淬火槽內(nèi)液體與外部?jī)?chǔ)液槽的液體循環(huán)流動(dòng)的情況下，可以在采用帶有溢流槽和溢流管的外槽。與一般淬火槽的溢流槽及溢流管的設(shè)計(jì)相同。本發(fā)明循環(huán)液的進(jìn)液管是從頂部伸入到外槽與內(nèi)槽之間，并用法蘭與來(lái)自循環(huán)泵的管道連接。本發(fā)明的有益效果包括1.本發(fā)明采用的底插式螺旋槳攪拌器克服了側(cè)插式螺旋開(kāi)式攪拌淬火區(qū)域內(nèi)流場(chǎng)混亂以及頂插式螺旋槳閉式攪拌所存在的介質(zhì)流動(dòng)阻力和功率損耗大、不適合于深度大的淬火槽等缺點(diǎn)。具有流動(dòng)阻力小、功耗低、淬火區(qū)內(nèi)介質(zhì)定向流動(dòng)并改善淬火區(qū)域內(nèi)流動(dòng)均勻性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在達(dá)到相同流速的情況下，本發(fā)明可大幅降低螺旋槳攪拌的功率。以實(shí)施例2為例，為達(dá)到0. 45m/s的平均流速，本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)的總功率僅為225Kw。 若按現(xiàn)有技術(shù)的頂插式螺旋槳或側(cè)插式螺旋槳計(jì)算，達(dá)到同樣平均流速電動(dòng)機(jī)的總功率需要 155^(w。2.本發(fā)明采用在底板上安裝底插式螺旋槳方案，使淬火介質(zhì)在內(nèi)槽中定向向上流動(dòng)，當(dāng)內(nèi)槽面積較大時(shí)，則采用多個(gè)螺旋槳在底板上均布的結(jié)構(gòu)，可以使內(nèi)槽內(nèi)流速沿內(nèi)槽橫截面的分布趨于均勻，特別適合于大型淬火槽。而現(xiàn)有技術(shù)所采用的頂插式和側(cè)插式螺旋槳淬火介質(zhì)都是從側(cè)面進(jìn)入，會(huì)造成淬火槽內(nèi)的流速不均勻。3.本發(fā)明采用內(nèi)槽和外槽可分離的組合式結(jié)構(gòu)，有可能根據(jù)淬火工件的形狀和尺寸更換不同尺寸的內(nèi)槽，使不同的零件都能獲得良好的淬火冷卻效果。由于可以將內(nèi)槽和底插式螺旋槳及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一起吊到外槽之外，便于安裝和維修以及易于清除淬火槽內(nèi)沉積的氧化皮。
綜上所述，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，故有實(shí)質(zhì)性的技術(shù)進(jìn)步。


圖1帶底插式螺旋槳內(nèi)槽的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖2底插式螺旋槳由潛水式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的基本原理圖；圖3底插式螺旋槳由鏈輪結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的基本原理圖；圖4底插式螺旋槳由直立式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的基本原理圖；圖5大型淬火槽內(nèi)布置多個(gè)螺旋槳攪拌器的基本原理圖；圖6大型圓形淬火槽內(nèi)布置多個(gè)帶底插式螺旋槳內(nèi)槽的布置原理圖；圖7大型方形淬火槽內(nèi)布置多個(gè)帶底插式螺旋槳內(nèi)槽的布置原理圖；圖8帶底插式螺旋槳攪拌器淬火槽配有進(jìn)液管道和溢流管道的結(jié)構(gòu)原理圖；圖9實(shí)施例三所述的淬火槽內(nèi)布置一個(gè)Φ5. 5X5m底板上開(kāi)有6個(gè)Φ800的底部進(jìn)水孔內(nèi)槽的俯視圖；圖10實(shí)施例三所述的淬火槽內(nèi)布置4個(gè)帶底插式螺旋槳攪拌器內(nèi)槽的俯視圖；圖11實(shí)施例二所述的淬火槽內(nèi)布置31個(gè)底插式螺旋槳攪拌器的正視圖與俯視圖；圖12實(shí)施例一所述的淬火槽內(nèi)配置一個(gè)由鏈輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的底插式螺旋槳攪拌器正視圖；圖中1外槽、2內(nèi)槽、3底板、4支架、5底插式螺旋槳、6液面線、7密封電動(dòng)機(jī)機(jī)座、 8潛水式密封電動(dòng)機(jī)、9下傳動(dòng)鏈條、10下主動(dòng)鏈輪、11下軸承座、12上軸承座、13上從動(dòng)鏈輪、14上傳動(dòng)鏈條、15上主動(dòng)鏈輪、16電動(dòng)機(jī)、17密封電動(dòng)機(jī)機(jī)座、18下從動(dòng)鏈輪、19傳動(dòng)軸、20立式電動(dòng)機(jī)機(jī)座、21立式電動(dòng)機(jī)、22溢流管道、23溢流槽、對(duì)進(jìn)液管、25進(jìn)液管法蘭。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一如圖1所示，本實(shí)施例包括外槽1、內(nèi)槽筒體2、底板3、支架4、底插攪拌螺旋槳5， 其中支架4位于外槽1的底部，內(nèi)槽筒體2位于支架4上，內(nèi)槽2上口的高度低于液面 6，液面的高度低于外槽上口，底板3位于內(nèi)槽筒體2的底部，底插攪拌螺旋槳5設(shè)置于底板 3上的進(jìn)水口中。在攪拌螺旋槳的驅(qū)動(dòng)下，將外槽底部的液體輸送到內(nèi)槽中，使液體在內(nèi)槽中自下向上運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)槽的上口溢到外槽與內(nèi)槽之間的間隙中。并向下回流到外槽底部。當(dāng)有必要按照淬火工件的形狀和尺寸更換其他規(guī)格內(nèi)槽或?qū)嚢杵鬟M(jìn)行維修時(shí)， 可將內(nèi)槽2連同攪拌器5、底板3及支架4 一并吊出。攪拌器、內(nèi)槽、底板和支架四者之間采用可拆卸式結(jié)構(gòu)，用螺栓將四者連接。螺旋槳5可以直接由潛水式密封電機(jī)8驅(qū)動(dòng)。密封電機(jī)座7可以與支架4連接， 也可以固定在底板3下方。如圖2所示。這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，密封電機(jī)可以與內(nèi)槽一起吊到淬火槽外進(jìn)行維修。考慮到成本問(wèn)題，也可采用由置于淬火槽之上的普通電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸和鏈輪軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳的機(jī)構(gòu)，如圖3所示。該機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)16、上主動(dòng)鏈輪15、上從動(dòng)鏈輪13、上傳動(dòng)鏈條14、傳動(dòng)軸19、上軸承12、下軸承11、下主動(dòng)鏈輪10、下從動(dòng)鏈輪18、下傳動(dòng)鏈條 9、螺旋槳軸承17、螺旋槳5，其中各部件的連接方式如下電動(dòng)機(jī)16設(shè)置于外槽上口的外側(cè)，上主動(dòng)鏈輪15設(shè)置于電動(dòng)機(jī)16上，上從動(dòng)鏈輪13與傳動(dòng)軸19連接，上傳動(dòng)鏈條14與上主動(dòng)鏈輪15及上從動(dòng)鏈輪13連接，傳動(dòng)軸19由上軸承12和下軸承11支撐，上軸承12 的軸承座與下軸承11的軸承座都設(shè)置于內(nèi)槽體的外側(cè)，下主動(dòng)鏈輪10裝在傳動(dòng)軸19的下部，通過(guò)下方鏈條9帶動(dòng)下從動(dòng)鏈輪18，下從動(dòng)鏈輪18設(shè)置于螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸的下部，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸由螺旋槳軸承9支撐，螺旋槳軸承的軸承座17與底板3固定連接。在這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，上主動(dòng)鏈輪15、上從動(dòng)鏈輪13和上傳動(dòng)鏈條14，可以分別用主動(dòng)皮帶輪、從動(dòng)皮帶輪和皮帶替代。同時(shí)，可以用一個(gè)立式電動(dòng)機(jī)21替代上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的電動(dòng)機(jī)、上主動(dòng)鏈輪、上從動(dòng)鏈輪和上傳動(dòng)鏈條。如圖4所示。立式電動(dòng)機(jī)21用倒置的方式裝在托架20上。托架裝在內(nèi)槽2的上方。立式電動(dòng)機(jī)的軸直接與傳動(dòng)軸19連接。立式電動(dòng)機(jī)21、傳動(dòng)軸19、下主動(dòng)鏈輪10、下從動(dòng)鏈輪18、螺旋槳5等可以與內(nèi)槽2 —起吊到淬火槽之外，便于維修和更換。對(duì)于大型淬火槽，這種結(jié)構(gòu)有利于提高大截面工件淬火冷卻的均勻性。為提高內(nèi)槽流場(chǎng)的均勻性，可以在底板上安裝多個(gè)攪拌器，如圖5所示。該結(jié)構(gòu)包括外槽1、內(nèi)槽2、 底板3、支架4及數(shù)個(gè)底插式螺旋槳5，其中螺旋槳的驅(qū)動(dòng)采用如圖2所示的潛水式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。也可以采用在一個(gè)大的外槽中放置多個(gè)內(nèi)槽的方案，如圖6和附圖7所示。該結(jié)構(gòu)包括外槽1、內(nèi)槽2和底插螺旋槳5，其中螺旋槳的驅(qū)動(dòng)可采用如圖2所示的潛水式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，也可采用如圖3所示的鏈輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)適用于多個(gè)零件在同一淬火槽內(nèi)淬火的場(chǎng)合。由于本實(shí)施例采用了組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)槽可以從外槽中吊出，還可以根據(jù)不同形狀的工件更換與之相匹配的內(nèi)槽。在需要使淬火槽內(nèi)液體與外部?jī)?chǔ)液槽的液體循環(huán)流動(dòng)的情況下，可以在采用帶有溢流槽23和溢流管22的外槽。與一般淬火槽的溢流槽及溢流管的設(shè)計(jì)相同。本實(shí)施例循環(huán)液的進(jìn)液管M是從頂部伸入到外槽與內(nèi)槽之間，并用法蘭25與來(lái)自循環(huán)泵的管道連接。 如圖8所示。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的底插螺旋槳式組合淬火槽，淬火槽容積100m3，淬火槽的結(jié)構(gòu)如圖12所示。外槽的直徑為Φ2. 5m高度20m，內(nèi)槽的直徑Φ800高17m。內(nèi)槽位于支架上， 支架放置于外槽底部，在底板的中心開(kāi)有一個(gè)Φ600的孔，安裝一個(gè)直徑為Φ508底插式攪拌螺旋槳，流量為1100m3/h，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的功率為5. 25Kw。設(shè)置于外槽上口的外側(cè)，傳動(dòng)的方式為電動(dòng)機(jī)一上主動(dòng)鏈輪一上傳動(dòng)鏈條一傳動(dòng)軸一下主動(dòng)鏈輪一下傳動(dòng)鏈條一下從動(dòng)鏈輪一攪拌器螺旋槳。螺旋槳驅(qū)動(dòng)下使淬火介質(zhì)液體在內(nèi)桶中向上流動(dòng)，流速可達(dá)0.6m/s。 能應(yīng)用于2件最大重量10噸最大直徑Φ500最大長(zhǎng)度14米的淬火要求。實(shí)施例二底插螺旋槳式結(jié)合式淬火槽淬火槽容積1000m3，淬火槽的結(jié)構(gòu)如圖11所示。外槽的直徑為Φ I^i高度IOm內(nèi)槽的直徑Φ9. 5m高7. 5m。內(nèi)槽位于支架上，支架放置于外槽底部，在底板上開(kāi)有31個(gè)Φ800的孔，每個(gè)孔中安裝一個(gè)直徑為Φ660攪拌螺旋槳，共31個(gè)螺旋槳。分別由31臺(tái)15Kw潛水式密封電機(jī)驅(qū)動(dòng)。按照每臺(tái)螺旋槳攪拌器提供3300m3/h流量計(jì)算，可以使內(nèi)槽中的平均流速達(dá)0. 45m/s。驅(qū)動(dòng)電機(jī)總功率465Kw。外槽上部帶有直徑為13. 6m的溢流槽，溢流管路通向外部?jī)?chǔ)水池，通過(guò)4臺(tái)4000m3/h抽水泵從外部?jī)?chǔ)水槽抽回，從進(jìn)水管輸送到淬火槽內(nèi)。 進(jìn)水管從頂部伸入到外槽與內(nèi)槽之間。4條進(jìn)水管沿圓周方向均布。進(jìn)水管與循環(huán)泵的管路用法蘭連接。內(nèi)槽可以和所有螺旋槳及攪拌電機(jī)一起整體從外槽中吊出。實(shí)施例三底插螺旋槳組合式淬火槽外槽尺寸為7X7X8H米。配備二套可更換的內(nèi)槽，其中一套，如圖9所，示為一個(gè) Φ5. 5父5111，底板上開(kāi)有6個(gè)0800的底部進(jìn)水孔。每個(gè)孔中裝有一個(gè)Φ660的螺旋攪拌器， 由一個(gè)15Kw的潛水式密封電機(jī)驅(qū)動(dòng)，總功率105Kw。每個(gè)螺旋槳的流量3300m3/h。內(nèi)槽橫截面的流速約0.27m/s。另一套內(nèi)槽為4個(gè)各自獨(dú)立的內(nèi)槽如圖10所示，每個(gè)內(nèi)槽直徑為 Φ 2. 5m，高5m。在每一個(gè)底板上開(kāi)有一個(gè)Φ 600的底部入水孔，孔中裝有一個(gè)Φ 508的攪拌螺旋槳，流量為1100m3/h。螺旋槳由頂置立式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率為5. 25Kw。立式電動(dòng)機(jī)的電機(jī)座設(shè)置于每個(gè)內(nèi)槽的頂部，如圖4所示。傳動(dòng)方式為立式電動(dòng)機(jī)一傳動(dòng)軸一下主動(dòng)鏈輪 —下傳動(dòng)鏈條一下從動(dòng)鏈輪一螺旋槳更換內(nèi)槽孔可適應(yīng)不同工件淬火的需要。例如某廠的熱處理車(chē)間有一臺(tái)爐膛尺寸為Φ5.5πιΧ6πι的井式爐，用于加熱的工件最大直徑為Φ4. 5m 最大高度為5. 5m。另有一臺(tái)臺(tái)車(chē)式加熱爐，爐膛尺寸為2. 5寬X 10長(zhǎng)X4. 5寬，可同時(shí)加熱4個(gè)最大截面為Φ an、高度細(xì)的工件。當(dāng)配合井式爐進(jìn)行淬火操作時(shí)，將Φ 5. 5 X 6m的內(nèi)槽位于外槽內(nèi)，如圖9所示。當(dāng)配合2. 5X10X4. 5m臺(tái)車(chē)爐進(jìn)行淬火操作時(shí)，將內(nèi)桶更換為4個(gè)Φ2. 5X6m的內(nèi)槽，如圖10所示。
權(quán)利要求
1.一種帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征在于，包括外槽、支架、至少一個(gè)內(nèi)槽及其底板以及至少一個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)，其中外槽和內(nèi)槽為可相對(duì)分離組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)槽、底板和支架依次由上而下設(shè)置于外槽的內(nèi)部，攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置于底板上的對(duì)應(yīng)進(jìn)水口中， 在攪拌機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，將外槽底部的液體輸送到內(nèi)槽中，使液體在內(nèi)槽中自下向上運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)槽的上口溢到外槽與內(nèi)槽之間的間隙中并向下回流到外槽底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的攪拌機(jī)構(gòu)、內(nèi)槽、底板和支架之間均采用可拆卸式固定連接結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的內(nèi)槽的上口的高度低于外槽內(nèi)的淬火液的液面，且液面的高度低于外槽的上口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的內(nèi)槽內(nèi)部設(shè)有淬火區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的攪拌機(jī)構(gòu)為由潛水式密封電機(jī)驅(qū)動(dòng)的底插攪拌螺旋槳或采用設(shè)置于外槽上的普通電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸和鏈輪軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的潛水式密封電機(jī)的電機(jī)座與支架連接或固定設(shè)置于底板下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的普通電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸和鏈輪軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳的結(jié)構(gòu)，具體包括驅(qū)動(dòng)設(shè)備、傳動(dòng)軸、上軸承、下軸承、下主動(dòng)鏈輪、下從動(dòng)鏈輪、下傳動(dòng)鏈條、螺旋槳軸承、螺旋槳，其中驅(qū)動(dòng)設(shè)備與傳動(dòng)軸相連，傳動(dòng)軸由上軸承和下軸承支撐，上軸承的軸承座與下軸承的軸承座都設(shè)置于內(nèi)槽體的外側(cè)，下主動(dòng)鏈輪裝在傳動(dòng)軸的下部，通過(guò)下方鏈條帶動(dòng)下從動(dòng)鏈輪，下從動(dòng)鏈輪設(shè)置于螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸的下部，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸由螺旋槳軸承支撐，螺旋槳軸承的軸承座與底板固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的驅(qū)動(dòng)設(shè)備采用帶有托架的立式電動(dòng)機(jī)或外置式電動(dòng)機(jī)套件，其中外置式電動(dòng)機(jī)套件包括 電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用上主動(dòng)鏈輪、上從動(dòng)鏈輪和上傳動(dòng)鏈條的組合或者是主動(dòng)皮帶輪、從動(dòng)皮帶輪和皮帶的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的立式電動(dòng)機(jī)采用倒置的方式裝在托架上，托架裝在內(nèi)槽的上方，該立式電動(dòng)機(jī)直接與所述傳動(dòng)軸相連，并且攪拌機(jī)構(gòu)與內(nèi)槽一起吊到淬火槽之外，便于維修和更換。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，其特征是，所述的攪拌機(jī)構(gòu)的個(gè)數(shù)大于一個(gè)時(shí)，采用中心對(duì)稱(chēng)或鏡像對(duì)稱(chēng)的方式設(shè)置于外槽內(nèi)部；并且對(duì)應(yīng)的內(nèi)槽及其底板為一個(gè)或多個(gè)，其中所有攪拌機(jī)構(gòu)均設(shè)置于一個(gè)內(nèi)槽的底板上，或每個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置于一個(gè)與其對(duì)應(yīng)的內(nèi)槽的底板上。
全文摘要
一種金屬材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域的帶有底插螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，包括外槽、支架、至少一個(gè)內(nèi)槽及其底板以及至少一個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)，外槽和內(nèi)槽為可相對(duì)分離組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)槽、底板和支架依次由上而下設(shè)置于外槽的內(nèi)部，攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置于底板上的對(duì)應(yīng)進(jìn)水口中，在攪拌機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，將外槽底部的液體輸送到內(nèi)槽中，使液體在內(nèi)槽中自下向上運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)槽的上口溢到外槽與內(nèi)槽之間的間隙中并向下回流到外槽底部。本發(fā)明通過(guò)采用帶有底插式螺旋槳內(nèi)槽的組合式淬火槽，可以獲得較強(qiáng)的攪拌能力，均勻定向的流場(chǎng)以及良好的冷卻能力。同時(shí)組合式的淬火槽結(jié)構(gòu)不僅可根據(jù)工件的尺寸靈活組合還有利于設(shè)備的安裝、維修和清理。
文檔編號(hào)C21D1/63GK102352428SQ20111033245
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者張幸, 潘健生, 韓利戰(zhàn), 顧劍鋒, 駱曉萌 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)