一种车桥淬火装置及淬火方法

技术领域

本发明涉及工业设备技术领域，尤其是涉及一种车桥淬火装置及淬火方法。

背景技术

传统车桥淬火方法多采用淬火水池，通过将加热后的车桥压入淬火水池中进行淬火热处理，淬火装置多采用升降车，通过旋转池底叶轮使水池中水循环的方法进行搅拌，此方法由于浸水有先后顺序，导致冷却不均匀，轴体变形大。同时，车桥完全浸入淬火水池中，靠近工件表面的水在面对高温的工件表面会经历蒸汽膜阶段，换热不及时，冷却效果不佳；其次，随着处理产品的增加，水池水温会明显上升，虽然有循环冷却系统，但热量交换慢，冷却效率低，必要时需要停止生产，等待水温下降；另外，车桥轴体内孔充满水后，流动效率低，温度升高快，无法进行有效热交换，外表与内孔冷却有差异，淬透性差，造成淬火效果不理想。

针对以上问题需要一种新颖的技术方案，发明一种可以有效解决淬火时冷却不均匀，轴体变形大，水换热循环效率低，车桥轴体内孔冷却不佳等问题的方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车桥淬火装置，该车桥淬火装置能够使车桥在淬火过程中冷却均匀、车桥轴体不易变形，也可以对车桥轴体孔内进行均匀的冷却。本发明还提供一种可以有效解决车桥淬火时冷却不均匀，水换热循环效率低，车桥轴体内孔冷却不佳等问题的淬火方法，该方法简单易操作。

本发明提供了一种车桥淬火装置，包括平托架、水槽和水箱，所述水槽固定在所述平托架上，所述水槽的上方设有所述水箱，所述水箱底部设有出水口，所述水槽内设有可驱动车桥轴体旋转的滚动装置。

进一步地，还包括第一喷管和第二喷管，所述第一喷管设在所述水槽上方，所述第二喷管设在所述车桥轴体的内孔一侧，所述第二喷管与所述车桥轴体的内孔在同一条水平线上。

进一步地，所述滚动装置包括至少两组滚轮或滚轴，所述滚轮或所述滚轴与所述水槽侧壁转动连接，两组相邻的所述滚轮或所述滚轴的轴间距小于所述车桥轴体的直径。

进一步地，所述滚轮或滚轴分别设在所述水槽相对的两个侧壁上，且相对的每组所述滚轮之间的距离可调。

进一步地，所述水槽的侧面或底部设有出水孔。

进一步地，所述水槽由若干个V型槽组成，每两个相邻的所述V型槽之间设有出水间隙。

进一步地，所述水箱顶端设有进水口，所述进水口与进水管连接，所述平托架固定在淬火水池中，所述淬火池中设有抽水管，所述抽水管与冷却塔连接。

本发明还提供了利用一种车桥淬火装置进行淬火的方法，水箱中的水进入水槽中，对在滚动装置的驱动下旋转的车桥轴体进行降温淬火处理，同时，第一喷管喷出水对车桥轴体进行淬火处理，第二喷管喷出水对车桥轴体的内孔进行淬火处理。

进一步地，水箱中水的温度在30℃以下，所述旋转的车桥轴体的转速为400-500r/min，通过使车桥轴体快速旋转，淬火更加均匀。

进一步地，所述第一喷管喷出的水温度在30℃以下，压力为0.25-0.28MPa，所述第二喷管喷出的水温度在30℃以下，压力为0.28-0.32MPa。

车桥轴体在降温时，表面会经历蒸气膜阶段，冷却水不能直接接触到工件表面。为了解决这一问题，本发明首先通过使车桥轴体在400-500r/min下快速旋转，起到破坏蒸气膜的作用，同时使淬火更加均匀，其次本发明设置第一喷管的水压为0.25-0.28MPa、第二喷管的水压为0.28-0.32MPa，在此水压下，同时车桥轴体快速旋转，起到利用物理外力破坏蒸气膜的作用，冷却效果较好，同时水量大，能够带走降温所需所有热量，以保证淬火效果。

更进一步地，淬火水池的水通过水泵直接流向车间外冷却塔进行降温，然后流入车间外循环水池，再由水泵流入到水箱中，用于淬火冷却，对在滚动装置的驱动下旋转的车桥轴体进行降温淬火处理，同时，第一喷管喷出水对车桥轴体进行淬火处理，第二喷管喷出水对车桥轴体的内孔进行淬火处理。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明通过设置水槽和滚动装置，在水槽上方设置喷管，提高了冷却效果，解决了传统水池淬火法冷却不均匀，轴体变形大的技术难题。

(2)在车桥轴体内孔一侧设置喷管，解决了传统水池淬火法内孔冷却差的技术难题。

(3)利用本法的淬火装置进行淬火的方法，与传统淬火方法相比，设有缝隙的水槽、抽水管、水箱和进水管的设置，可以将淬火处理用水循环使用，可以有效解决水换热循环效率低的技术难题，而且可以节约水资源。

(4)车桥轴体在降温时，表面会经历蒸气膜阶段，冷却水不能直接接触到工件表面。为了解决这一问题，本发明首先通过使车桥轴体在400-500r/min下快速旋转，起到破坏蒸气膜的作用，同时使淬火更加均匀，其次本发明设置第一喷管的水压为0.25-0.28MPa、第二喷管的水压为0.28-0.32MPa，在此水压下，同时车桥轴体快速旋转，起到利用物理外力破坏蒸气膜的作用，冷却效果较好，同时水量大，能够带走降温所需所有热量，以保证淬火效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1车桥淬火装置的结构示意图；

图2为实施例1水槽的结构示意图；

图3为实施例1水槽的俯视图；

图4为实施例1水槽的剖面图；

图5为实施例2水槽的俯视图；

图6为实施例3水槽的结构示意图。

附图标记说明：1-平托架、2-支撑板、3-水槽、4-滚轮、5-转轴、6-水箱、7-进水口、8-进水管、9-出水口、10-第一喷管、11-第二喷管、12-淬火水池、13-抽水管、14-车桥轴体、15-V型槽、16-出水孔、17-滑轨、18-滚轴。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，

一种车桥淬火装置，包括平托架1、水槽3和水箱6，平托架1设有支撑板2，支撑板2的顶端设有水槽3，水槽3的侧面或底部设有可让水流出的出水孔16。水槽3内部设有四组滚轮4，滚轮4与水槽3的侧壁转动连接，如图3所示，水槽3相对的上下两个侧壁分别设有两组滚轮4，左右相邻的两组滚轮4的轴间距小于车桥轴体14的直径，水槽的侧壁设有滑轨17，上下相对的两组滚轮4可以沿着滑轨17进行移动，可以根据需要进行淬火的工件长度调节到合适的位置，同时也对车桥轴体14起到一个很好的支撑作用。

水槽3的上方设有水箱6，水箱6内部的水温在30℃以下，水箱6的顶部设有进水口7，进水管8通过焊接或者法兰连接固定在进水口7处，水箱6的底部设有出水口9。水槽3上方设有第一喷管10，第一喷管10的喷出的水流垂直喷向车桥轴体14，第一喷管10喷出的高压水的温度在30℃以下，压力为0.25-0.28MPa，第一喷管10喷射的高压水可以对水槽3内转速为400-500r/min的车桥轴体14的表面进行降温冷却，在水槽3的侧壁上与车桥轴体14内孔对齐的位置并且在同一条水平线上设有第二喷管11，第二喷管11喷出的高压水温度在30℃以下、压力为0.25-0.28MPa，第二喷管11喷射的高压水可以对车桥轴体14的内孔进行冷却降温，避免了传统淬火方式针对车桥轴体内孔冷却效果不佳的问题，第一喷管10和第二喷管11均与水泵通过法兰连接。滚轮4设有转轴5，转轴5的一侧与电机采用同步带连接、直接连接或齿轮连接。平托架1通过螺栓连接固定在淬火水池12中，淬火水池12中设有抽水管13，抽水管13与水泵连接，水泵通过抽水管13将淬火水池中升温的水送入冷却塔中，经过冷却塔降温后的水通过水泵经过进水管8进入水箱6中。

淬火时，启动电机和水泵，滚轮4带动车桥旋转，水箱6的出水口9流出大量水，水槽3内充满水，同时第一喷管10直接将高压水打向车桥轴体14，第二喷管11从一侧将高压水打入车桥轴体14内孔中，多车桥轴体14的内孔进行降温。水槽3内升温的水从水槽3侧面或底部的出水孔16流入淬火水池12中，水箱6与水槽3上方的喷管10持续向水槽3内加水，保证水位完全淹没车桥，淬火水池12中的水经过抽水管13通过水泵进入冷却塔进行冷却，冷却后的水进入车间外的循环水池，然后通过水泵经过进水管8进入到水箱6内，形成一个循环。

采用本实施例的淬火装置进行淬火的方法，装置下方的淬火水池的水通过水泵直接流向车间外冷却塔进行降温，然后流入车间外循环水池，再由水泵流入到水箱中，用于淬火冷却，对在滚轮的驱动下快速旋转的车桥轴体进行降温淬火处理，同时第一喷管喷出水对车桥轴体进行淬火处理，第二喷管喷出水对车桥轴体的内孔进行淬火处理，当车桥轴体降温至与水槽中的水温相同时，淬火处理完成。

实施例2

如图5所示，本实施与实施例1技术方案基本一致，其区别在于：水槽3内设有两组相邻的滚轴18，两组滚轴18与水槽3的侧壁转动连接，两组相邻的滚轴18之间的轴间距小于车桥轴体14的直径。

实施例3

如图6所示，本实施例与实施例1技术方案基本一致，其区别在于：水槽3有五个V型槽15组成，每两个相邻的V型槽15之间设有出水间隙。

本发明在淬火时，水槽瞬间充满水，同时轴体快速旋转，解决了传统淬火方式对车桥冷却不均匀，轴体变形大的技术难题；且在车桥轴体快速旋转时高压水直接喷向轴体，采用外力将工件表面高温产生的蒸汽膜进行物理破裂，提高冷却效果，水槽设有出水孔，水槽内升温的水会流下进入下方水池，同时水箱与喷管持续向水槽内补水，保证水位完全淹没车桥，淬火水池的水通过水泵进入冷却塔冷却降温，冷却的水进入到车间外的循环水池，再由水泵进入水箱中，形成一个循环，解决了水换热循环效率低的技术难题，滚轮上轴头一侧设置的喷管从一侧将高压水打入车桥轴体内孔，从车桥轴体内孔另一侧流出，对轴体内孔进行冷却，由于是活水，而且是高压水，冷却效果很好，解决了传统水池淬火法内孔冷却差的技术难题。

对比例

对比例采用本领域传统的淬火方法对车桥轴体进行淬火处理。传统车桥淬火方法为采用淬火水池，通过将加热后的车桥轴体压入淬火水池中进行淬火热处理，淬火装置多采用升降车，通过旋转池底叶轮使水池中水循环的方法进行搅拌，通过这种方法对车桥轴体进行淬火处理。

对实施例1-3和对比例淬火处理后的车桥轴体进行性能测试，得到的数据对比如下：

1、采用对比例传统淬火方法处理后的车桥轴体的轴头壁厚处往往淬不透，轴头中间硬度在280HB以下，最好的情况下也只能达到280HB，实施例1-3淬火后轴头中间硬度均能达到350HB以上。

2、采用对比例传统淬火方法处理后的车桥轴体的轴身变形量大，一般在7-9mm之间，最大能达到20mm以上，采用实施例1-3淬火方法轴身变形量小，一般为4-6mm。

3、采用对比例传统淬火方法处理后的车桥轴体的轴身不同部位硬度不均匀，一般差值平均在80-120HB之间，最大的在180HB以上，采用实施例1-3淬火方法处理的轴身硬度均匀，一般差值平均在60HB以下。

试验结果表明，采用本发明的淬火方法从车桥轴体的轴头和轴身不同部位的机械性能均优于传统淬火方法，淬火处理后的车桥轴体的硬度更好、轴身变形量小，不同部位的硬度更均匀，机械性能比传统的淬火方法得的车桥轴体性能更好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。