[實用新型]可變水—空間歇頻率端部淬火模擬裝置

有效

• 申請號: 201520299192.0
• 申請日: 2015-05-11
• 公開（公告）號: CN204589247U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 李萌蘗;楊英;劉歡;常軍委
• 申請（專利權）人: 中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: C21D1/667
• 分類號: C21D1/667
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務所 23207
• 代理人: 劉麗

技術領域

本實用新型涉及一種可變水—空間歇頻率端部淬火模擬裝置，屬于熱處理技術領域。

背景技術

旋轉噴淬是一種常用的淬火技術，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可調節，冷卻均勻的特點。通常有兩種方式可實現旋轉噴淬：工件固定噴嘴圍繞工件旋轉和噴嘴固定工件繞自身對稱軸旋轉。通過工件或噴嘴的旋轉使得淬火液在工件圓周方向均勻覆蓋。實際生產過程中，無論是噴嘴旋轉還是工件旋轉，由于噴嘴在工件周向分布數量有限，任一時刻工件表面均會存在被淬火液覆蓋的區域和空冷的區域，二者的比例稱為旋轉噴淬過程的水—空比，其值由工件圓周方向噴嘴數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，旋轉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周期內仍然經歷的是淬火液—空氣—淬火液的淬火循環。其它條件相同的情況下，噴嘴或工件的轉速越大，旋轉噴淬的淬火液—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噴淬可以實現淬火液在工件表面的均勻覆蓋，但由于噴嘴布置和轉速的限制，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是不同的。旋轉噴淬過程中工件表面的界面換熱系數對噴淬工藝制定以及噴淬設備設計都是非常重要的參數，但噴淬設備通常非常復雜，難以按比例縮小做成實驗裝置用于研究；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也很難得到準確值，且實驗測試成本高，周期長。

發明內容

為了研究旋轉噴淬過程中水—空比、水—空間歇頻率對旋轉噴淬界面換熱系數的影響，本實用新型提供了一種可變水—空間歇頻率端部淬火模擬裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：可變水—空間歇頻率端部淬火模擬裝置，該裝置由支撐架、轉筒電機端轉輪、軸、擋片、水箱、樣品架、樣品、轉筒托輪、轉筒托輪端轉輪、流量計、進水管、閥門和水泵組成，在水箱上方設有一對支撐架，在支撐架的上方水平設有樣品架，樣品架可以在支撐架上上下和左右調節，在支撐架的中下部設有軸，軸的左端固定有轉筒電機端轉輪，轉筒電機端轉輪通過擋片與轉筒托輪端轉輪固定連接，轉筒托輪端轉輪外部設有轉筒托輪；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在水箱中的水泵相連，在進水管出口與閥門中間設有流量計。

在進水管出口和樣品之間設置有一個帶擋片的轉筒，由電機帶動轉筒旋轉，擋片對出水口進行周期性遮擋實現間歇淬火。通過調節轉筒上擋片和空隙的比例可以調節裝置的水—空比；通過調節轉筒的轉速可以調節裝置的水—空間歇頻率。

本實用新型的有益效果是：將大型旋轉噴淬設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噴淬條件下工件表面的界面換熱系數，為大型旋轉淬火裝置噴嘴分布設計及工件噴淬工藝參數的制定提供數據支持。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2?是圖1A-A剖面結構示意圖。

圖3?是圖1B-B剖面結構示意圖。

圖中標號：

1、支撐架；2、轉筒電機端轉輪；3、軸；4、擋片；5、水箱；6、樣品架；7、樣品；8、轉筒托輪；9、轉筒托輪端轉輪；10、流量計；11、進水管；12、閥門；13、水泵。

具體實施方式

如圖1所示，一種可變水—空間歇頻率端部淬火模擬裝置，該裝置由支撐架1、轉筒電機端轉輪2、軸3、擋片4、水箱5、樣品架6、樣品7、轉筒托輪8、轉筒托輪端轉輪9、流量計10、進水管11、閥門12和水泵13組成，在水箱5上方設有一對支撐架1，在支撐架1的上方水平設有樣品架6，樣品架6可以在支撐架1上上下和左右調節，在支撐架1的中下部設有軸3，軸3的左端固定有轉筒電機端轉輪2，轉筒電機端轉輪2通過擋片4與轉筒托輪端轉輪9固定連接，轉筒托輪端轉輪9外部設有轉筒托輪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中間設有流量計10。

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，通過調節樣品架6位置調節樣品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來調節進水管11出水口的水流量，用流量計10讀取水流量。用電機驅動轉筒電機端轉輪2旋轉，通過擋片4將轉動傳遞到轉筒托輪端轉輪9上，進而實現整個轉筒繞軸3旋轉。轉筒電機端轉輪2固定在軸3上，轉筒托輪端轉輪9依靠轉筒托輪8支撐，并保持和轉筒電機端轉輪2以及軸3同軸。轉輪旋轉，擋片4對進水管11出口噴出的水柱進行周期性遮擋實現裝置的間歇性噴淬功能。