[发明专利]淬火速冷室

说明书

提供一种淬火速冷室，具有炉壳，炉壳内设有支架，支架均匀放置多根工件；支架上方和下方均设有风冷装置和喷雾冷却装置，炉壳内设有非接触式水冷换热装置，风冷装置、喷雾冷却装置、非接触式水冷换热装置任意组合冷却工件。本发明采用风冷、喷雾、非接触式水冷换热任意组合的冷却方式，实现了诸如铁路辙叉心轨等大尺寸长轴类零件的工业化、大批量淬火冷却生产，具有防变形，高效，更加经济实用，淬火质量稳定可靠的优势。

技术领域

本发明属于冶金金属材料淬火热处理设备技术领域，具体涉及一种淬火速冷室。

背景技术

贝氏体合金钢因其优异的强韧性配合，在机车轴承、辙叉心轨等需要高强度、高硬度和高韧性的使用场合得到了广泛应用。贝氏体钢的最佳热处理工艺为在盐浴炉中进行等温热处理，可以稳定的获得最佳的使用性能。但较大尺寸的心轨会大幅增加盐浴处理所需工艺时长，造成劳动效率低下且生产成本升高。因此，盐浴炉等温处理的方式只适用于一些小零件，不适用于铁路辙叉心轨等大尺寸长轴类零件的工业化批量生产。

目前，贝氏体钢辙叉心轨热处理技术中，没有专用的淬火速冷设备。常规的做法是在心轨加热至奥氏体化后，出炉吊挂或平放在支架、料垫等室内开放环境中，采用轴流风机吹强风进行持续冷却。冷速可调节范围小，且受环境温度影响大，产品质量一致性差。

而将风冷、水冷、喷雾三种淬火冷却方式相结合的淬火冷却设备设计中，喷淋式水冷方式由于水的比热容大，淬火过程中工件直接与水接触，会导致工件表面急速降温，使工件因过大的芯表温差，不可避免地产生扭曲、侧弯等热处理变形问题，需要矫直处理，无形增加了工序，且变形量不可控，产品质量稳定性差。对此，现提出如下改进技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种淬火速冷室，采用风冷、喷雾、非接触式水冷换热任意组合的冷却方式，解决诸如铁路辙叉心轨等大尺寸长轴类零件的工业化、大批量、防变形、高效、质量稳定淬火冷却生产技术问题。

本发明采用的技术方案：淬火速冷室，具有炉壳和炉门，炉壳内设有支架，支架均匀放置多根工件；支架上方和下方均设有风冷装置和喷雾冷却装置，炉壳内设有非接触式水冷换热装置，风冷装置、喷雾冷却装置、非接触式水冷换热装置任意组合冷却支架上的工件。

上述技术方案中，进一步地：风冷装置具有离心风机，离心风机为变频式离心风机；离心风机进气端连接冷风进气管，冷风进气管32连接上风箱、下风箱；上风箱风口正对支架上方设置，且上风箱风口送风尺寸大于等于支架尺寸；下风箱风口正对支架下方设置，且下风箱风口送风尺寸大于等于支架尺寸；离心风机出气端连接排气管。

上述技术方案中，进一步地：风冷装置具有四通阀，四通阀一端连接冷风进气管，四通阀另一端连接离心风机进气端；四通阀另外两端分别与上风箱、下风箱连接；四通阀内设有换向阀板，换向阀板换向前：上风箱和下风箱自上而下吹风冷却；换向阀板换向后，上风箱和下风箱自下而上吹风冷却。

上述技术方案中，进一步地：换向阀板为在四通阀阀腔内定轴转动的阀板结构；换向阀板通过PLC控制器设定换向间隔时间。

上述技术方案中，进一步地：上风箱和下风箱分别设有数量相等的多个分区风口，每个分区风口分别设有独立的风阀开关Ⅰ、风阀阀门Ⅰ；风阀开关Ⅰ通过PLC控制器控制启闭时刻；风阀阀门Ⅰ通过PLC控制器控制风量大小。

上述技术方案中，进一步地：风冷装置具有热风引入管；热风引入管一端连通冷风进气管；热风引入管另一端连通排气管；热风引入管内设有热风引入管的风阀开关Ⅱ、风阀阀门Ⅱ。

上述技术方案中，进一步地：非接触式水冷换热装置具有水冷换热板；水冷换热板为内部通循环水的空心薄板型腔结构；水冷换热板具有多个，多个水冷换热板沿水平方向等间距设置，水冷换热板的数量为N+1个，N为被处理工件的数量；每个工件两侧均设有水冷换热板。