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)，被廣泛用于有對稱軸的零件如支承輥、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。通常有兩種方式可實現(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稱軸旋轉(zhuǎn)。通過工件或噴嘴的旋轉(zhuǎn)使得淬火液在工件圓周方向均勻覆蓋。實際生產(chǎn)過程中，無論是噴嘴旋轉(zhuǎn)還是工件旋轉(zhuǎn)，由于噴嘴在工件周向分布數(shù)量有限，任一時刻工件表面均會存在被淬火液覆蓋的區(qū)域和空冷的區(qū)域，二者的比例稱為旋轉(zhuǎn)噴淬過程的水一空比，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噴嘴噴出的淬火液到達工件表面時能覆蓋的面積決定。另外，雖然通過工件或噴嘴的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)噴淬可以在一個周期使工件圓周方向的每一點均被淬火液覆蓋，但對于工件表面的任意一點其在一個旋轉(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，雖然從一個時間段看旋轉(zhuǎn)噴淬可以實現(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，在某一時刻工件表面各點的冷卻仍是不均勻的，即各點的界面換熱系數(shù)是不同的。旋轉(zhuǎn)噴淬過程中工件表面的界面換熱系數(shù)對噴淬工藝制定以及噴淬設(shè)備設(shè)計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驗裝置用于研宄；且實際工件的淬火通常是三維傳熱過程，影響因素較多，即使測溫后用反算法反算界面換熱系數(shù)也很難得到準確值，且實驗測試成本高，周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了研宄旋轉(zhuǎn)噴淬過程中水一空比、水一空間歇頻率對旋轉(zhuǎn)噴淬界面換熱系數(shù)的影響，本實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]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(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、進水管、閥門和水泵組成，在水箱上方設(shè)有一對支撐架，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)筒電機端轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)筒電機端轉(zhuǎn)輪通過擋片與轉(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水管出口上方，進水管通過閥門與設(shè)在水箱中的水泵相連，在進水管出口與閥門中間設(shè)有流量計。
[0005]在進水管出口和樣品之間設(shè)置有一個帶擋片的轉(zhuǎn)筒，由電機帶動轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，擋片對出水口進行周期性遮擋實現(xiàn)間歇淬火。通過調(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]本實用新型的有益效果是:將大型旋轉(zhuǎn)噴淬設(shè)備淬火時的三維傳熱過程簡化為一維傳熱過程，簡化分析模型，可用于測試不同旋轉(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)計及工件噴淬工藝參數(shù)的制定提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0008]圖1是本實用新型的結(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]圖中標號:
[0012]1、支撐架；2、轉(zhuǎn)筒電機端轉(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；11、進水管；12、閥門；13、水泵。
【具體實施方式】
[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10、進水管11、閥門12和水泵13組成，在水箱5上方設(shè)有一對支撐架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)筒電機端轉(zhuǎn)輪2，轉(zhuǎn)筒電機端轉(zhuǎn)輪2通過擋片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上垂直吊掛在進水管11出口上方，進水管11通過閥門12與設(shè)在水箱5中的水泵13相連，在進水管11出口與閥門12中間設(shè)有流量計10。
[0014]使用方法:將樣品7放置在樣品架6上，垂直吊掛在進水管11出水口上端，通過調(diào)節(jié)樣品架6位置調(diào)節(jié)樣品7和進水管11出口之間的距離以及兩者的對中。通過連接在進水管11上的水泵13將水從水池5中抽出，通過閥門12來調(diào)節(jié)進水管11出水口的水流量，用流量計10讀取水流量。用電機驅(qū)動轉(zhuǎn)筒電機端轉(zhuǎn)輪2旋轉(zhuǎn)，通過擋片4將轉(zhuǎn)動傳遞到轉(zhuǎn)筒托輪端轉(zhuǎn)輪9上，進而實現(xiàn)整個轉(zhuǎn)筒繞軸3旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)筒電機端轉(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)筒電機端轉(zhuǎn)輪2以及軸3同軸。轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，擋片4對進水管11出口噴出的水柱進行周期性遮擋實現(xiàn)裝置的間歇性噴淬功能。
【主權(quán)項】
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(10)、進水管(11)、閥門(12 )和水泵(13 )組成，在水箱(5 )上方設(shè)有一對支撐架(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)筒電機端轉(zhuǎn)輪(2)，轉(zhuǎn)筒電機端轉(zhuǎn)輪(2)通過擋片(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)上垂直吊掛在進水管(11)出口上方，進水管(11)通過閥門(12)與設(shè)在水箱(5)中的水泵(13)相連，在進水管(11)出口與閥門(12)中間設(shè)有流量計(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:通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒上擋片(4)和空隙所占的比例來調(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:通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)裝置水一空間歇頻率。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可變水—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)筒電機端轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)筒電機端轉(zhuǎn)輪通過擋片與轉(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水管出口上方，進水管通過閥門與設(shè)在水箱中的水泵相連，在進水管出口與閥門中間設(shè)有流量計。本實用新型將大型旋轉(zhuǎn)噴淬設(shè)備淬火時的三維傳熱過程簡化為一維傳熱過程，簡化分析模型，可用于不同旋轉(zhuǎn)噴淬條件下工件表面界面換熱系數(shù)測試，為大型旋轉(zhuǎn)噴淬裝置噴嘴分布設(shè)計及工件噴淬工藝參數(shù)制定提供數(shù)據(jù)支持。
【IPC分類】C21D1-667
【公開號】CN204589247
【申請?zhí)枴緾N201520299192
【發(fā)明人】李萌蘗, 楊英, 劉歡, 常軍委
【申請人】中國第一重型機械股份公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月11日