一种淬火池及淬火装置的制作方法

本实用新型涉及淬火设备领域，具体而言，涉及一种淬火池及淬火装置。

背景技术：

传统的淬火工艺，是在淬火池内装入淬火液。一定的工况下，被使用的淬火液一次只能使用一定数量。并且在淬火完成后，需要设备停止，然后将淬火液进行回收、重制、冷却，以便进行再次利用。

显然，在这样的淬火方式使得淬火过程不得不时常被中断，以便将淬火液进行处理，以进行循环利用。另外，由于淬火液处于静止状态，会存在一些问题，如静态淬火的淬透性差，容易使工件在极冷的状态下产生淬火热烈，造成工件报废等。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

基于现有技术的不足，本实用新型提供了一种淬火池及淬火装置，以部分或全部地改善、甚至解决现有技术中的问题。

本实用新型是这样实现的：

在本实用新型的第一方面，示例中提供了一种淬火池。

淬火池用于被埋设在地面以下并盛放淬火液。

淬火池包括：

用于储放对工件淬火后产生的高温淬火液的主储液池，主储液池包括主框架结构、焊接在主框架结构的主密封面板，主密封面板设置有用于接受高温淬火液的引流口；

用于储放由工件淬火后产生的高温淬火液经冷却后形成的低温淬火液的副储液池，且主储液池与副储液池连接，副储液池包括副框架结构、焊接在副框架结构的副密封面板，副密封面板设置有用于向副储液池导入低温淬火液的回流口、与主储液池连通且被用于将高温淬火液导出至主储液池的溢流口；

副储液池预定义有相互垂直的第一方向和第二方向；

在第一方向副储液池具有澄清层、沉淀层，澄清层具有淬火区和溢流区，回流口和溢流口沿第二方向间隔地布置，溢流口位于溢流区，回流口位于淬火区；

在第一方向，溢流口的高度大于回流口的高度，且溢流口的高度与引流口的高度一致。

在其他的一个或多个示例中，主储液池的容积大于副储液池的容积。

在其他的一个或多个示例中，溢流口为条形口。

在其他的一个或多个示例中，淬火区设置有搅拌器。

在其他的一个或多个示例中，主密封面板和副密封面板均采用钢材制作而成。

在其他的一个或多个示例中，主储液池设置供布置管道的安装通道。

在其他的一个或多个示例中，沉淀层为漏斗状结构。

在其他的一个或多个示例中，淬火池还包括液体排放机构，液体排放机构被构造来使主储液池内的液面高度保持低于引流口的高度。

在其他的一个或多个示例中，淬火池还包括潜水泵，潜水泵被设置于沉淀层内，用以排除沉淀在沉淀层内的氧化物及其他杂物。

在本实用新型的第二方面，示例中提供了一种淬火装置。

淬火装置包括回流管、如前述的淬火池。回流管的一端布设在主储液池结构内，且穿过回流口伸入至淬火区，回流管的另一端用于与冷却装置连接。

有益效果：

本实用新型实施例提供的淬火池具有在空间上相对独立的主储液池和副储液池，并且两者还被设计来能够进行淬火液的按需交换。例如，副储液池内储放的是新的/经过冷却的(可以被用来进行淬火作业)的温度较低的淬火液。而主储液池内储存的是被用来淬火后的温度较高的淬火液。如此，当淬火池结合冷却装置，以及相应匹配的管道系统可以实现淬火液在淬火工艺系统中被完全地循环地利用，而不需要使设备停止，从而使得设备的利用率大大提高，淬火工件的产率也大大提升，产品的制作周期显著地缩短。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施提供的主框架结构的示意图；

图2示出了基于图1所示的主框架结构的主储液池的结构示意图；

图3为本实用新型实施提供的副框架结构的第一视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施提供的副框架结构的第二视角的结构示意图；

图5示出了基于图3所示的副框架结构的副储液池的结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例中的淬火池的分解结构示意图；

图7示出了本实用新型实施例中的淬火池的整体结构示意图；

图8示出了图7所示的淬火池安装在地基的结构示意图；

图9示出了图7所示的淬火池安装在图8所示的地基的结构示意图。

图标：10-淬火池；101-主框架结构；100-主储液池；200-副储液池；1011-回水口；1012-主密封面板；1013-溢流口；1014-安装通道；102-副框架结构；1021-副密封面板；1022-澄清层；1023-沉淀层；103-搅拌器；104-淬火区；105-溢流区；106-地基。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，在不矛盾或冲突的情况下，本实用新型的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本实用新型中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本实用新型公开的内容自制。在本实用新型中，为了突出本实用新型的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

为了实现对淬火的循环利用，本实用新型实施例中提出了一种淬火池，通过该淬火池，淬火液可以被循环利用，以便可以持续地进行工件的淬火作业。

应当指出的，虽然前述的淬火池可以被用于使淬火液循环利用，但是，可以理解的是，为了淬火液的循环利用，淬火池需要设置相应的各种动力设备、淬火液处理系统，以及流体输送管道。

换言之，淬火池使在对工件淬火前和淬火后的淬火液被分别地储存，以便于通过其他设备将淬火后的淬火液进行后续的处理，进而实现使用(经过工件淬火)过的淬火液可以再次利用。

作为一种概括性的叙述，淬火池10的结构被描述如下：

淬火池10包括主储液池100、副储液池200。主储液池100和副储液池相互配合，以将淬火液区别地保存，方便根据淬火液的不同状态而进行相应的处理。

其中，副储液池200主要被用来对工件进行淬火处理。并且在一些示例中，副储液池200还可以用来对淬火液进行沉降处理，以使在淬火过程中产生的，由工件表面形成的如氧化物可以沉淀，而与液体分离，以便于淬火液的流动和输送。

其中，主储液池100主要用来储放在淬火过程中形成的高温的淬火液。即淬火过程中产生的高温的淬火液虽然在负储液池中产生，但是其随后进入到主储液池100中而被储放。在一定的条件下，主储液池100中的高温淬火液被通过泵送管道系统抽出，以便进行冷却、降温处理。

以下将结合附图，对本实施例中提出的淬火池进行更详尽的阐述。

参阅图1至图9。

本实施例提供了一种淬火池10，其用于被埋设在地面以下并盛放淬火液。

淬火池10包括主储液池100和副储液池200，两者相互匹配，并相互连接。

主储液池100用于储放对工件淬火后产生的高温淬火液的主储液池100。为了节约成本以及提高建造效率，本实用新型实施例中采取了一种易于实施的主储液池100的实现方案，即主储液池100包括主框架结构101、焊接在主框架结构101的主密封面板1012。

主框架结构101采用框架结构，可以型钢等钢材制作而成。例如，采用槽钢焊接构成。显然，为了形成容器，用以在不泄漏的情况下储存淬火液，主框架连接主密封面板1012。主密封面板1012应当具有一定的温度耐受性，以避免受到热冲击而发生变形、损坏。同样的，主密封面板1012还应当具有一定的耐腐蚀性，以防止受到淬火液，尤其是高温淬火液的腐蚀。例如，主密封面板1012和副密封面板1021均采用钢材制作而成。或者，主密封面板1012和副密封面板1021还可采用如铝合金、钛合金或其他类型的合金。

作为液体的流动通道，主密封面板1012可以设置有用于接受高温淬火液的引流口。即副储液池200的内的淬火后形成的高温淬火液经过引流口可以进入到主储液池100内。因此，引流口是贯穿了主密封面板1012的(至少在主密封面板1012的厚度方向)。显然，引流口的开口位置是避开了主密封框架中的如角钢、工字钢的。作为淬火液的流动通道，显然引流口是与副储液池200相互连通的。例如可以采用管道进行连接。

如将在后续被提及的，主储液池100内的储存的淬火液还可以被根据需要导出进行冷却，进而将冷却后的淬火液导入到副储液池200用以再次进行淬火。因此，主储液池100的主密封面板1012还可以开设排流口，以便冷却装置可以通过管道系统与之进行连接。在这样的需要动力源(如泵)进行输送的管路系统的各个通道口(如前述的排流口)优选设置单向阀，以防止淬火液回流。

作为一种优选和可替代的方案，主储液池100设置供布置管道的安装通道1014。所述的管道可以是用来输送温度较高的淬火液，以便采用冷却装置对其降温的淬火液输送管。进一步地，作为改进措施，淬火池还包括液体排放机构，液体排放机构被构造来使主储液池100内的液面高度保持低于引流口的高度。或者，管道是用来将冷却装置冷却后的淬火液输送回到副储液池的淬火液输送管。

副储液池用于储放由工件淬火后产生的高温淬火液经冷却后形成的低温淬火液。即，最初被使用的淬火液(新制的)被加入到副储液池中，在适当的情况下被用以进行淬火。淬火完成后，淬火液的温度增加，并且随之通过引流口进入到主储液池100。在其他的一些示例中，当主储液池100内的淬火液被导出，并通过冷却装置冷却而降温后，可以再次被输入到副储液池内。

主储液池100与副储液池连接。在均由框架结构和密封面板构成的方案中，两个储液池通过密封面板进行连接。在一些示例中，基于减少材料使用的理由，或者方便制作，主储液池100和副储液池可以共用一个密封面板。因此，在这样的方案中，当需要在在主储液池100和副储液池之间进行淬火液的交换时(主要是副储液池中的淬火液流入到主储液池100内时)，只需要在该一个密封面板开设通孔即可。

在本实用新型的示例中，副储液池包括副框架结构102、焊接在副框架结构102的副密封面板1021。副密封面板1021设置有回流口和溢流口1013。

其中，回流口有用于向副储液池导入低温淬火液。例如当冷却器对由主储液池100内导出的液体进行冷却后，该被冷却的淬火液可以再次被引入到副储液池内。溢流口1013与主储液池100连通且被用于将高温淬火液导出至主储液池100。根据前述的方案，该溢流口1013可以与主储液池100的主密封面板1012的引流口连通。为了更好地使淬火后的淬火液进入到主储液池100中，溢流口1013被设置为条形口。因此，溢流口1013在其全长范围内的高度都是一致的。

为了更清楚地阐明，回流口、溢流口1013的位置，在规划和设计之初，副储液池预定义有相互垂直的第一方向和第二方向。在一些示例中，该两个方向可以用副储液池的深度/高度方向，还有副储液池的宽度/长度方向来确定。

作为限定，在第一方向，副储液池具有澄清层1022、沉淀层1023。在淬火池的通常使用姿态下，澄清层1022的高度更大，沉淀层1023的高度相对更小。如此，澄清层1022进行了淬火的淬火液中形成的固体杂质可以在重力的作用下沉降到沉淀层1023，进而可以通过不同设备将其清除。例如，淬火池可选地还设置了潜水泵。潜水泵被设置于沉淀层1023内，用以排除沉淀在沉淀层1023内的杂质如氧化物。优选为，为了更易于将沉降下来的如氧化物杂质清理，沉淀层1023被设置为漏斗状结构。如此，杂质随着逐渐沉降，而不断地进行汇聚，而不易分散方式分布。

进一步地，副储液池的澄清层1022被区分为淬火区104和溢流区105。其中，淬火区104主要用来采用淬火液对工件实现淬火。较佳地，淬火区104设置有搅拌器103。搅拌器103可以提高淬火液的流动性，以便于抑制局部淬火温度过高的问题。相应地，搅拌器103进行搅拌可以避免淬火过程中工件表面形成气膜，从而确保淬火质量。更佳的是，淬火池内设置在线监测系统，用以对副储液池内的淬火液进行监控，例如其浓度、粘度、成分等参数，以便根据该情况在淬火液中补充不同的试剂。而溢流区105主要用来汇聚淬火区104经过淬火的淬火液，或者作为淬火区104的淬火后的淬火液的暂时存储区域。

回流口和溢流口1013沿第二方向间隔地布置，且溢流口1013位于溢流区105，回流口位于淬火区104。在第一方向，溢流口1013的高度大于回流口的高度，且溢流口1013的高度与引流口的高度一致。

在一些优选的示例中，主储液池100的容积大于副储液池的容积。主储液池100可以大量或相对较长的时间存储经过淬火后的淬火液，并且可以在随后被需要的情况下将存储的淬火液向其他下游设备输出，如冷却器/热交换器。

进一步地，在示例中，淬火池的用例中，发明人还提出了一种淬火装置。淬火装置包括回流管、淬火池。回流管的一端布设在主储液池100内，且穿过回流口伸入至淬火区104，回流管的另一端用于与冷却装置连接。

为了使本领域技术人员更易于实施本实用新型，以下对淬火池进行更进一步的阐述。

淬火池采用埋入式设计，整体预埋在地面以下。主淬火池主要负责工件淬火后，温度较高的淬火液的存储，副淬火池主要负责经过循环系统处理后，未经工件淬火使用前，温度较低的淬火液的存储。

主淬火池采用钢结构焊接设计，主要结构由型钢焊接而成，焊接钢结构的整体外表面用钢板进行焊接密封，保证整个主淬火池在储满淬火液后，不因大量液体产生的强大压强而发生变形，且不发生渗漏。

淬火池的总体设计，在钢结构的设计之初，就预留了管道系统的安装通道1014，并在主淬火池与副淬火池相连接的部位，设计有回水口1011。淬火液循环系统从主淬火池内抽取淬火液，经过循环系统的工艺处理后，从回水口1011将淬火液送回副淬火池内。

回水口1011位置接近副淬火池内淬火区104，保证符合工艺参数的淬火液进入淬火区104，满足工件淬火的需求。通过在副淬火池的淬火区104加装搅拌器103，保证工件对淬火液均匀性的工艺要求。

从回水口1011进入副淬火池的淬火液，经过工件淬火后，温度较高，在搅拌器103和输送设备的作用下，温度较高的淬火液从淬火区104向溢流区105流动，流动的过程中，淬火液内氧化物及其他杂物往下沉淀，进入副淬火池的氧化物沉积区，氧化物沉积区的结构类似斗状，保证沉积物能集中，后期通过采用潜水泵等方式，可将沉积物抽取出来集中处理。

溢流口1013采用条形孔的设计，其长度方向与液面平行，其宽度设计需保证淬火液溢流量，其在淬火池内的高度位置，决定了副淬火池液面的高度。温度较高的淬火液在溢流区105，通过溢流口1013自动流入主淬火池内，完成淬火液在副淬火池和主淬火池之间的循环。

由于主淬火池的设计容量比两个副淬火池的设计容量大，故主淬火池内的液面始终比副淬火池内的液面低，保证副淬火池向主淬火池的顺畅溢流。

通过在副淬火池内设置淬火液在线监测系统，可在线监测淬火液的浓度、粘度、成分变化等各项工艺指标，保证工件淬火热处理的工艺需求。

淬火池的地基106设置有基坑，且显然，基坑的长宽尺寸应比淬火池最大外形大，淬火池落入地基106后，在淬火池四周应留有混凝土的灌浆空间。地基106深度尺寸应比淬火池高度略浅，保证淬火池落入地基106后，其上端面比地面高，防止地面的大型杂物不慎进入淬火池，影响系统运作。

淬火池落地安装前，需进行微渗漏检查，保证淬火池完全不渗漏，确保生产场地的环境卫生安全。淬火池落入地基106后，不应立即进行混凝土灌浆，而应先将淬火池内部注满液体，比如水，增大淬火池自身的重量，防止在混凝土灌浆过程中，淬火池因巨大的表面积，在混凝土中因流体的浮力而上浮，影响淬火池在水平方向和高度方向的安装到位。

整体上而言，示例中的淬火池至少具有以下的优点：

1、整体埋入式设计，节约了大量车间厂房占地面积的投入。

2、溢流口1013的巧妙设计，简单而实用，既保证了副淬火池液面的稳定性，由保证了循环系统的连续性。

3、副淬火池氧化物沉积区和溢流口1013高度的设计，保证了从副淬火池进入主淬火池内的淬火液，不再含有大量氧化物和杂质，从整体设计上保证了整个淬火液循环系统的洁净。

4、搅拌器103的使用，解决了工件淬火过程中，因淬火液流动性不好，而产生的局部淬火液温度过高，并在工件表面形成气膜，影响工件淬火质量的问题。

5、淬火液在线监测系统的使用，保证了淬火液的浓度、粘度、成分变化等各项工艺指标受到有效的控制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。