专利名称：一种煤截齿的热处理装置及热处理方法
技术领域：
本发明属于金属表面热处理领域。
背景技术：
现有煤截齿的热处理采用高频加热淬火，不论是油浴冷却还是盐浴冷却，其冷却 液是静止的，淬火工件在冷却液中运动。其热处理后的煤截齿表面硬度一致，而采掘工作面 对煤截齿的要求是齿体头部除了要固定硬质合金，不让硬质合金脱落外，同时还要有较高 的硬度以抵制来自煤层、夹矸或岩石的磨损。齿体柄部在齿套(或齿座)孔内除了旋转，更 要有足够的冲击韧性。这就要求煤截齿齿体头部的耐磨性要高于齿体柄部。而且在高频淬 火的实施过程中，油浴或盐浴所产生的烟雾对环境的污染大，淬火时间长，淬火工效低。
发明内容
本发明提供一种煤截齿的热处理装置及热处理方法，目的是加工成的煤截齿韧性 较好、耐磨性能较高、使用寿命较长。实现本发明的技术方案是一种煤截齿的热处理装置，包括高频加热炉、淬火槽、 循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱，循环冷却装置通过管道连接淬火 槽，其特征是淬火槽的上方设有自动升降器，自动升降器包括气泵、气缸，气泵连接电器柜， 电器柜连接气缸，气缸的活塞杆上安装有工件挂具，工件挂具为一个圆环，圆环通过吊杆水 平吊挂在活塞杆上。煤截齿的热处理方法包括高频感应加热、淬火、保温、冷却的工艺过程，其特征 是加热淬火过程中先将煤截齿头部加热到850°C 880°C，瞬间再将煤截齿柄部加热到 890°C 920°C;通过红外测温仪检测，控制每个环节的工艺温度；然后迅速把煤截齿的头部 向下挂在工件挂具上，立即启动自动升降器，数显时间继电器开始计时；冷却工艺过程为淬 火煤截齿的头部先进入冷却液，时间35秒。然后通过自动升降器把煤截齿的柄部也送入冷 却液中，待煤截齿的头部和柄部均进入冷却液冷却26秒，自动升降器将煤截齿提起，人工 放入保温箱，保温0. 5小时，此时煤截齿的内部温度开始释放，煤截齿进入消除应力、提高 机械性能的自回火过程。本发明的优点是淬火煤截齿静止，冷却液通过循环冷却装置均勻地沿淬火煤截 齿轴向流过，保证淬火煤截齿径向面冷却温度与速度的均勻。通过控制淬火煤截齿进入冷 却液的时间，达到淬火煤截齿出冷却液后依靠工件心部温度进行自回火的目的。本发明的 淬火时间低于普通高频淬火时间，提高了淬火工效。本发明制成的煤截齿表面硬度呈阶梯分布，齿体头部硬度较高，在保护硬质合金 不剥落的前提下，提高了自身耐磨性，而齿体柄部硬度较低，在保证了耐磨性的情况下，提 高了齿体的抗冲击韧性。因此利用本发明制造的煤截齿具有韧性较好、耐磨性较高、使用寿 命较长的优点。
具体实施方式
图1是煤截齿的淬火装置的结构示意图。图中，1.气泵，2.电器柜，3.煤截齿头部，4.煤截齿柄部，5.挂具，6、活塞杆， 7.气缸，8.循环泵，9.冷却液，10.淬火槽，11.冷却塔，12.圆环，13.吊杆。实施例图1所示，一种煤截齿的热处理装置，包括高频感应加热器(为独立的设 备图中未示)、淬火槽10、循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱，手持式 红外测温仪、保温箱，均为独立的设施(图中未示)，循环冷却装置通过管道连接淬火槽10， 其特征是淬火槽10的上方设有自动升降器，自动升降器包括气泵1、气缸7，气泵1连接电 器柜2，电器柜2连接气缸7，气缸7的活塞杆6上安装有工件挂具5，工件挂具5为一个圆 环12，圆环的内径小于煤截齿工件最粗段的直径，圆环通过两根吊杆13水平吊挂在活塞杆 6上。煤截齿(以下称工件)的热处理方法通过下述实现1、将需要热处理的工件头部放入高频感应加热圈14中，瞬间加热到850°C 880 0C ；2、紧接着将工件柄部放入高频感应加热圈14中，瞬间加热到890°C 920°C ；3、将工件头部向下柄部向上放入自动升降器的工件挂具5上，工件头部浸入冷却 液9中，启动数显时间继电器，开始淬火(工件静止，冷却液缓缓沿工件自动循环流动，均勻 冷却工件)，数显时间继电器计时，时间35秒；4、时间一到，数显时间继电器发出指令，电器柜2中的电磁阀动作，气缸活塞杆6 向下运动，自动升降器把工件的柄部4也送入冷却液9中，数显时间继电器自动计时，柄部 的淬火时间26秒(工件静止，冷却液缓缓沿工件自动循环流动，均勻冷却工件)；5、时间一到，数显时间继电器发出指令，电磁阀动作，气缸活塞杆6向上运动，自 动升降器把工件提出冷却液，人工把工件放入带有保温材料的保温箱，利用工件的余温 (此时工件的温度为360°C 420°C )保温0.5小时，然后从保温箱中取出，自然冷却到室
权利要求
一种煤截齿的热处理装置，包括高频加热炉、淬火槽、循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱，循环冷却装置通过管道连接淬火槽，其特征是淬火槽的上方设有自动升降器，自动升降器包括气泵、气缸，气泵连接电器柜，电器柜连接气缸，气缸的活塞杆上安装有工件挂具，工件挂具为一个圆环，圆环通过吊杆水平吊挂在活塞杆上。
2.一种煤截齿的热处理方法，包括高频感应加热、淬火、保温、冷却的工艺过程，其特 征是加热淬火过程中先将煤截齿头部加热到850°C 880°C，瞬间再将煤截齿柄部加热到 890°C 920°C;通过红外测温仪检测，控制每个环节的工艺温度；然后迅速把煤截齿的头部 向下挂在工件挂具上，立即启动自动升降器，数显时间继电器开始计时；冷却工艺过程为淬 火煤截齿的头部先进入冷却液，时间35秒，然后通过自动升降器把煤截齿的柄部也送入冷 却液中，待煤截齿的头部和柄部均进入冷却液冷却26秒，自动升降器将煤截齿提起，人工 放入保温箱，保温0. 5小时，然后从保温箱中取出，自然冷却到室温。
全文摘要
一种煤截齿的热处理装置，包括高频加热炉、淬火槽、循环冷却装置、自动升降器、手持式红外测温仪、保温箱，循环冷却装置通过管道连接淬火槽，其特征是淬火槽的上方设有自动升降器，自动升降器包括气泵、气缸，气泵连接电器柜，电器柜连接气缸，气缸的活塞杆上安装有工件挂具，工件挂具为一个圆环，圆环通过吊杆水平吊挂在活塞杆上。本发明制成的煤截齿表面硬度呈阶梯分布，齿体头部硬度较高，在保护硬质合金不剥落的前提下，提高了自身耐磨性，而齿体柄部硬度较低，在保证了耐磨性的情况下，提高了齿体的抗冲击韧性。因此利用本发明制造的煤截齿具有韧性较好、耐磨性较高、使用寿命较长的优点。
文档编号C21D11/00GK101935745SQ201010247910
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者王保国, 穆祥东 申请人:山西鑫博瑞科技有限公司