[發明專利]淬火速冷室

在審

• 申請號: 202111062705.2
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113637829A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 王磊;高尚君;王琛;付濤;郭江海;任偉偉
• 申請（專利權）人: 中鐵寶橋集團有限公司
• 主分類號: C21D1/667
• 分類號: C21D1/667;C21D9/04;C21D11/00
• 代理公司: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 周順

提供一種淬火速冷室，具有爐殼，爐殼內設有支架，支架均勻放置多根工件；支架上方和下方均設有風冷裝置和噴霧冷卻裝置，爐殼內設有非接觸式水冷換熱裝置，風冷裝置、噴霧冷卻裝置、非接觸式水冷換熱裝置任意組合冷卻工件。本發明采用風冷、噴霧、非接觸式水冷換熱任意組合的冷卻方式，實現了諸如鐵路轍叉心軌等大尺寸長軸類零件的工業化、大批量淬火冷卻生產，具有防變形，高效，更加經濟實用，淬火質量穩定可靠的優勢。

技術領域

本發明屬于冶金金屬材料淬火熱處理設備技術領域，具體涉及一種淬火速冷室。

背景技術

貝氏體合金鋼因其優異的強韌性配合，在機車軸承、轍叉心軌等需要高強度、高硬度和高韌性的使用場合得到了廣泛應用。貝氏體鋼的最佳熱處理工藝為在鹽浴爐中進行等溫熱處理，可以穩定的獲得最佳的使用性能。但較大尺寸的心軌會大幅增加鹽浴處理所需工藝時長，造成勞動效率低下且生產成本升高。因此，鹽浴爐等溫處理的方式只適用于一些小零件，不適用于鐵路轍叉心軌等大尺寸長軸類零件的工業化批量生產。

目前，貝氏體鋼轍叉心軌熱處理技術中，沒有專用的淬火速冷設備。常規的做法是在心軌加熱至奧氏體化后，出爐吊掛或平放在支架、料墊等室內開放環境中，采用軸流風機吹強風進行持續冷卻。冷速可調節范圍小，且受環境溫度影響大，產品質量一致性差。

而將風冷、水冷、噴霧三種淬火冷卻方式相結合的淬火冷卻設備設計中，噴淋式水冷方式由于水的比熱容大，淬火過程中工件直接與水接觸，會導致工件表面急速降溫，使工件因過大的芯表溫差，不可避免地產生扭曲、側彎等熱處理變形問題，需要矯直處理，無形增加了工序，且變形量不可控，產品質量穩定性差。對此，現提出如下改進技術方案。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種淬火速冷室，采用風冷、噴霧、非接觸式水冷換熱任意組合的冷卻方式，解決諸如鐵路轍叉心軌等大尺寸長軸類零件的工業化、大批量、防變形、高效、質量穩定淬火冷卻生產技術問題。

本發明采用的技術方案：淬火速冷室，具有爐殼和爐門，爐殼內設有支架，支架均勻放置多根工件；支架上方和下方均設有風冷裝置和噴霧冷卻裝置，爐殼內設有非接觸式水冷換熱裝置，風冷裝置、噴霧冷卻裝置、非接觸式水冷換熱裝置任意組合冷卻支架上的工件。

上述技術方案中，進一步地：風冷裝置具有離心風機，離心風機為變頻式離心風機；離心風機進氣端連接冷風進氣管，冷風進氣管32連接上風箱、下風箱；上風箱風口正對支架上方設置，且上風箱風口送風尺寸大于等于支架尺寸；下風箱風口正對支架下方設置，且下風箱風口送風尺寸大于等于支架尺寸；離心風機出氣端連接排氣管。

上述技術方案中，進一步地：風冷裝置具有四通閥，四通閥一端連接冷風進氣管，四通閥另一端連接離心風機進氣端；四通閥另外兩端分別與上風箱、下風箱連接；四通閥內設有換向閥板，換向閥板換向前：上風箱和下風箱自上而下吹風冷卻；換向閥板換向后，上風箱和下風箱自下而上吹風冷卻。

上述技術方案中，進一步地：換向閥板為在四通閥閥腔內定軸轉動的閥板結構；換向閥板通過PLC控制器設定換向間隔時間。

上述技術方案中，進一步地：上風箱和下風箱分別設有數量相等的多個分區風口，每個分區風口分別設有獨立的風閥開關Ⅰ、風閥閥門Ⅰ；風閥開關Ⅰ通過PLC控制器控制啟閉時刻；風閥閥門Ⅰ通過PLC控制器控制風量大小。

上述技術方案中，進一步地：風冷裝置具有熱風引入管；熱風引入管一端連通冷風進氣管；熱風引入管另一端連通排氣管；熱風引入管內設有熱風引入管的風閥開關Ⅱ、風閥閥門Ⅱ。

上述技術方案中，進一步地：非接觸式水冷換熱裝置具有水冷換熱板；水冷換熱板為內部通循環水的空心薄板型腔結構；水冷換熱板具有多個，多個水冷換熱板沿水平方向等間距設置，水冷換熱板的數量為N+1個，N為被處理工件的數量；每個工件兩側均設有水冷換熱板。