一种淬火水槽的气动循环冷却装置的制作方法

1.本实用新型属于热处理设备技术领域，具体涉及一种淬火水槽的气动循环冷却装置。


背景技术：

2.淬火是指将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺，铸锻件通过淬火工艺将大幅度提升钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，以满足各种机械零件工具和装备制造业的不同使用要求。
3.热加工工件的淬火可以在水槽中进行，淬火介质选用清净的地下水或自来水，通过水的温度使工件温度产生变化，进而产生淬火的效应，为了改善水的冷却特性，往往需要加入淬火液，淬火液是由聚醚类高分子材料添加多种表面活性剂制成，由于其对水有逆溶性的特点，克服了水冷却速度快，易使工件开裂等缺点，淬火液为白色粘稠状，需要均匀打散与水混合，必须确保淬火时工件各个表面的周围冷却介质具有足够的、均匀的流速，冷却介质流速过低，则工件冷却速度低，无法获得所需的组织和性能；工件表面的不同区域的周围冷却介质流速不均，则工件表面不同位置的冷却速度不均，容易导致工件表面硬度不均匀，严重时还会产生变形、开裂等缺陷。大量的工件连续在水槽中进行淬火，水槽中的水温持续上升，会导致工件的淬火效果、产品质量不稳定，甚至产品不合格。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种淬火水槽的气动循环冷却装置，实现整个槽体内淬火冷却介质的均匀流动，以提高热加工工件的淬火性能和产品质量。
5.本实用新型所采用的技术方案是：一种淬火水槽的气动循环冷却装置，包括淬火水槽和冷却塔，淬火水槽的槽体侧壁上设置有循环供水管和循环排水管，循环供水管的一端与淬火水槽底部设置的环形管相连通，循环供水管的另一端与冷却塔回水管相连通；循环排水管与冷却塔供水管连通，冷却塔供水管和冷却塔回水管分别与冷却塔相连通；循环排水管与冷却塔供水管之间设置有循环水泵；与淬火水槽相邻的左侧位置设置有淬火液槽，淬火液槽的下部设置有供液管，供液管管路上设置有供液泵，供液泵后端通过管路连通到淬火水槽的槽体侧壁上部位置，与供液管并联设置有进水管，进水管连通水源；淬火水槽上部设置有搅拌泵，搅拌泵由上向下深入淬火水槽中；淬火水槽底部四角处设置有排气管。
6.所述循环供水管和循环排水管分别设置在淬火水槽槽体的相对侧，均设置在槽体侧壁的下部。
7.所述环形管上部均布开设有若干喷水管，喷水管布置为沿高度方向与水平面呈30
°
夹角向上，沿水平方向与径向呈30
°
夹角。
8.所述排气管的进气端与压缩空气气源相连接。
9.所述循环供水管、循环排水管、冷却塔供水管、冷却塔回水管、供液管、进水管和排气管上均设置有阀门。
10.这种淬火水槽的气动循环冷却装置的使用过程如下：首先打开淬火水槽的进水管阀门，将槽体中注入冷水，同时，打开供液管阀门，通过供液泵抽取淬火液槽内调制好的淬火液加入淬火水槽中，注水完成以后，关闭进水管和供液管上的阀门，开启排气管上的阀门，连通压缩空气气源并调整通气量，通过排气管对槽体中的淬火冷却介质进行鼓气，将加热后的工件吊运至槽体中的淬火冷却介质中进行淬火，当淬火水槽中的水温达到限定温度时，打开循环供水管和循环排水管上阀门，由循环水泵抽取淬火水槽中的淬火冷却介质经循环排水管、冷却塔供水管输送至冷却塔进行冷却降温，降温后的淬火冷却介质经冷却塔回水管、循环供水管输送回淬火水槽底部的环形管，经环形管上的喷水管在水槽内喷射循环，淬火水槽上部设置的搅拌泵辅助搅动淬火水槽内部的淬火冷却介质，增强槽体中的淬火冷却介质的扰动，保持均匀、流动状态，提高工件淬火质量，实现工件的批量淬火，提高淬火效率。
11.所述循环供水管和循环排水管分别设置在淬火水槽槽体的相对侧，均设置在槽体侧壁的下部；这样设置的目的是：可以通过冷却塔循环对水槽进行加水和排水，通过冷却塔保证槽体中的水温，使槽体中的淬火冷却介质保持均匀、流动状态，提高淬火质量，实现工件的批量淬火，提高淬火效率。
12.所述环形管上部均布开设有喷水管，喷水管布置为沿高度方向与水平面呈30
°
夹角向上，沿水平方向与径向呈30
°
夹角；这样设置的目的是：通过喷水管喷水在淬火水槽内形成旋转向上的水流流向，有利于破除附着于工件表面的气泡并有利于水中所夹带的气泡快速向上排除，使得水槽内上下部水温接近一致。
13.所述排气管的进气端与压缩空气管道连接；这样设置的目的是：通过压缩空气的气流加强对淬火水槽内淬火冷却介质的扰动，充分混合、均匀冷却介质，避免淬火液不均匀分布，影响工件淬火性能。
14.本实用新型的有益效果：这种淬火水槽的气动循环冷却装置解决了热处理工件淬火时因淬火水槽中的淬火冷却介质混合不均匀、流动性差、温度高而造成的工件表面硬度不均匀，严重时还会产生变形、开裂等缺陷。采用气动循环的方式增强淬火水槽内淬火冷却介质的均匀流动和循环冷却，确保淬火时工件各个表面的周围冷却介质具有足够的、均匀的流速，工件在水槽中淬冷时的状态也趋向一致，以保证淬冷时工件温度的均匀一致性，有利于保证工件的优异力学性能，提高产品质量和热处理效率。
附图说明
15.图1为本实用新型淬火水槽的结构示意图。
16.图中标记： 1、淬火水槽；2、搅拌泵；3、循环供水管；4、循环排水管；5、循环水泵；6、环形管；7、喷水管；8、支架；9、排气管；10、淬火液槽；11、供液管；12、供液泵；13、进水管；14、冷却塔；15、冷却塔供水管；16、冷却塔回水管。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。
18.如图所示，一种淬火水槽的气动循环冷却装置，包括淬火水槽1和冷却塔14，淬火水槽1的槽体侧壁上设置有循环供水管3和循环排水管4，循环供水管3的一端与淬火水槽1
底部设置的环形管6相连通，循环供水管3的另一端与冷却塔回水管16相连通；循环排水管4与冷却塔供水管15连通，冷却塔供水管15和冷却塔回水管16分别与冷却塔14相连通；循环排水管与4冷却塔供水管15之间设置有循环水泵5；与淬火水槽1相邻的左侧位置设置有淬火液槽10，淬火液槽10的下部设置有供液管11，供液管11管路上设置有供液泵12，供液泵12后端通过管路连通到淬火水槽1的槽体侧壁上部位置，与供液管11并联设置有进水管13，进水管13连通水源；淬火水槽1上部设置有搅拌泵2，搅拌泵2由上向下深入淬火水槽1中；淬火水槽1底部四角处设置有排气管9。
19.所述循环供水管3和循环排水管4分别设置在淬火水槽1槽体的相对侧，均设置在槽体侧壁的下部。通过冷却塔14循环对淬火水槽进行加水和排水，保证槽体中的水温，使槽体中的淬火冷却介质保持均匀、流动状态，提高淬火质量，实现工件的批量淬火，提高淬火效率。
20.所述环形管6上部均布开设有若干喷水管7，喷水管7布置为沿高度方向与水平面呈30
°
夹角向上，沿水平方向与径向呈30
°
夹角。通过喷水管7喷水角度的设置在淬火水槽1内形成旋转向上的水流流向，有利于破除附着于工件表面的气泡并有利于水中所夹带的气泡快速向上排除，使得淬火水槽1内上下部水温接近一致。
21.所述排气管9的进气端与压缩空气气源相连接。通过压缩空气的气流加强对淬火水槽1内部淬火冷却介质的扰动，充分混合、均匀冷却介质，避免淬火液不均匀分布，影响工件淬火性能。
22.所述循环供水管3、循环排水管4、冷却塔供水管15、冷却塔回水管16、供液管11、进水管13和排气管9上均设置有阀门。
23.这种淬火水槽的气动循环冷却装置的使用过程如下：首先打开淬火水槽1的进水管13阀门，将槽体中注入冷水，同时，打开供液管11阀门，通过供液泵12抽取淬火液槽10内调制好的淬火液加入淬火水槽1中，注水完成以后，关闭进水管13和供液管11上的阀门，开启排气管9上的阀门，连通压缩空气气源并调整通气量，通过排气管9对槽体中的淬火冷却介质进行鼓气，将加热后的工件吊运至槽体中的淬火冷却介质中进行淬火，当淬火水槽1中的水温达到限定温度时，打开循环供水管3和循环排水管4阀门，由循环水泵5抽取淬火水槽1中的淬火冷却介质经循环排水管4、冷却塔供水管15输送至冷却塔14进行冷却降温，降温后的淬火冷却介质经冷却塔回水管16、循环供水管3输送回淬火水槽1底部的环形管6，经环形管6上的喷水管7在淬火水槽1内喷射循环，淬火水槽1上部设置的搅拌泵2辅助搅动淬火水槽1内部的淬火冷却介质，增强槽体中淬火冷却介质的扰动，保持均匀、流动状态，提高工件淬火质量，实现工件的批量淬火，提高淬火效率。

技术特征：
1.一种淬火水槽的气动循环冷却装置，其特征在于：包括淬火水槽和冷却塔，淬火水槽的槽体侧壁上设置有循环供水管和循环排水管，循环供水管的一端与淬火水槽底部设置的环形管相连通，循环供水管的另一端与冷却塔回水管相连通；循环排水管与冷却塔供水管连通，冷却塔供水管和冷却塔回水管分别与冷却塔相连通；循环排水管与冷却塔供水管之间设置有循环水泵；与淬火水槽相邻的左侧位置设置有淬火液槽，淬火液槽的下部设置有供液管，供液管管路上设置有供液泵，供液泵后端通过管路连通到淬火水槽的槽体侧壁上部位置，与供液管并联设置有进水管，进水管连通水源；淬火水槽上部设置有搅拌泵，搅拌泵由上向下深入淬火水槽中；淬火水槽底部四角处设置有排气管。2.根据权利要求1所述的一种淬火水槽的气动循环冷却装置，其特征在于：循环供水管和循环排水管分别设置在淬火水槽槽体的相对侧，均设置在槽体侧壁的下部。3.根据权利要求1所述的一种淬火水槽的气动循环冷却装置，其特征在于：环形管上部均布开设有若干喷水管，喷水管布置为沿高度方向与水平面呈30
°
夹角向上，沿水平方向与径向呈30
°
夹角。4.根据权利要求1所述的一种淬火水槽的气动循环冷却装置，其特征在于：排气管的进气端与压缩空气气源相连接。5.根据权利要求1所述的一种淬火水槽的气动循环冷却装置，其特征在于：循环供水管、循环排水管、冷却塔供水管、冷却塔回水管、供液管、进水管和排气管上均设置有阀门。

技术总结
本实用新型公开了一种淬火水槽的气动循环冷却装置，包括淬火水槽和冷却塔，淬火水槽的槽体侧壁上设置有循环供水管和循环排水管，循环供水管的一端与淬火水槽底部设置的环形管相连通，循环供水管的另一端与冷却塔回水管相连通；与淬火水槽相邻的左侧位置设置有淬火液槽，淬火液槽的下部设置有供液管，供液管管路上设置有供液泵；本实用新型设计结构简单，使用方便，采用气动循环的方式增强淬火水槽内淬火冷却介质的均匀流动和循环冷却，确保淬火时工件各个表面的周围冷却介质具有足够的、均匀的流速，工件在水槽中淬冷时的状态也趋向一致，以保证淬冷时工件温度的均匀一致性，有利于保证工件的优异力学性能，提高产品质量和热处理效率。处理效率。处理效率。


技术研发人员：姜伟 栾强华 胡翔 计海磊 司顺理
受保护的技术使用者：中实（洛阳）新型材料有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25