一种掘进机刀具淬火制造设备及其使用方法与流程

1.本发明属于掘进机刀具领域，具体的说是一种掘进机刀具淬火制造设备及其使用方法。


背景技术：

2.淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
3.掘进机在工作时，其掘进端的刀具需要承受巨大的载荷和磨损，为了提高掘进机刀具的硬度和韧性，需要在制造刀具时对其进行淬火和回火处理，传统的明火淬火由于直接与外界接触，热量非常容易被外界气流带走，导致淬火不均匀，并且在回火时，水蒸气会携带大量的热量外泄至外界环境。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种掘进机刀具淬火制造设备及其使用方法，解决了传统掘进机刀具在淬火和回火时，容易因为热量外泄消耗，导致淬火不均匀的问题。
6.(二)技术方案
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种掘进机刀具淬火制造设备及其使用方法，包括以下步骤：
8.s1：检查淬火设备外部管路是否有堵塞和泄露，符合要求后，启动设备，检查设备内部是否能够正常工作，直至设备调试至规定要求；
9.s2：通过淬火设备内部的运动，淬火设备的顶端打开，关闭设备，将待淬火的刀具放入设备内部，依次完成高温淬火和低温冷却，然后由设备内部机构排出至设备外部；
10.s3：该淬火设备在工作时可以同时热处理多个刀具，相较于传统的明火热处理，可以在缩短加工时间的同时，也能提高热量使用效率，节约燃料，降低成本。
11.其中s3中的淬火设备包括机体，所述机体的下表面固定连接有水箱，所述水箱的顶部设置有出料口，所述出料口开设在机体左侧的外表面，所述机体的上表面固定连接有限位环，所述限位环的内表面转动连接有翻转机构，所述翻转机构的底部设置有即热机构，所述加热机构固定连接在机体的壁中，所述即热机构的顶部设置有出料机构，所述出料机构的外表面与机体的内表面转动连接，所述出料机构的底部设置有注水管，所述注水管的左端与水箱右侧的外表面相连通。
12.所述翻转机构包括外罩，所述外罩的外表面与机体的内表面转动连接，所述外罩的内表面固定连接有内胆，所述内胆的内部设置有开合机构，所述开合机构的下表面与外罩的上表面活动连接，所述外罩的壁中开设有出气槽，所述出气槽的内部设置有导热机构，
所述导热机构的外表面与内胆的内表面活动连接。
13.所述导热机构包括散热片，所述散热片的上表面与内胆的内表面固定连接，所述内胆的壁中开设有进气槽，所述进气槽的顶部设置有折叠板，所述折叠板的外表面与内胆和外罩的内表面滑动连接，所述折叠板左侧的外表面固定连接有弹片。
14.所述开合机构包括盖板，所述盖板的壁中固定连接有垂杆，所述垂杆的外表面固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的顶端活动连接有连接杆，所述连接杆的顶端与外罩的内表面固定连接，所述连接杆位于内胆的顶部，所述连接杆的底端与垂杆的外表面滑动连接，所述垂杆的底端转动连接有凸轮，所述凸轮的下表面固定连接有搅拌杆，所述凸轮的背面固定连接有固定杆，所述固定杆的两端与机体的内表面固定连接。
15.所述加热机构包括进气管，所述进气管的下表面固定连接有连接管，所述连接管的底端与机体的内部相连通，所述连接管的顶部设置有增温管，所述增温管右侧的外表面与进气管的左端相连通，所述增温管的内部固定连接有电热丝，所述电热丝的顶部设置有通孔，所述通孔开设在增温管左上方的壁中。
16.所述出料机构包括锥形挡块，所述锥形挡块的上表面开设有螺旋槽，所述螺旋槽的底部设置有转板，所述转板的外表面与锥形挡块的下表面固定连接，所述转板的下表面转动连接有筛板，所述筛板的下表面与水箱的上表面固定连接，所述筛板的上表面与机体的下表面固定连接，所述机体的内表面固定连接有弧形冷却板，所述弧形冷却板位于加热机构的底部。
17.本发明的有益效果如下：
18.1.本发明通过设置加热机构，当设备使用时，将刀具放入翻转机构的内部进气管向机体内部注入冷空气，流入增温管内部的冷空气被电热丝加热，由于通孔开设在增温管的左上方，冷空气有充足的时间加热，高温气体从通孔喷出至翻转机构，在冷空气进入机体内部的同时，另一部分冷空气从连接管的底端进入出料机构的内部，在高温高压气流和冷气流的作用下，翻转机构和出料机构分别运动，无需独立安装动力系统，解决了传统刀具在淬火时，外部动力系统复杂的问题。
19.2.本发明通过设置翻转机构，当加热机构的热气从通孔排出时，通孔顶部的折叠板受气流作用，弹片舒展，折叠板推动外罩和内胆做以固定杆为圆心的圆周运动，在折叠板的作用下，热气分别流经出气槽、内胆的内部、进气槽和内胆的内表面，最终作用于刀具的外表面，随着外罩的转动，折叠板的外表面与限位环和机体的内表面滑动挤压，折叠板在折叠弯曲的同时缩回内胆的内部，散热片通过增大接触面积，将外壳吸收的热量迅速传递至内胆内部的刀具的外表面，由于凸轮相对垂杆静止，随着外罩的转动，垂杆的底端与凸轮的顶端接触挤压，垂杆将盖板顶开，放入刀具后，外罩继续转动，垂杆的底端与凸轮的顶端分离，压缩弹簧将盖板拉回贴合至外罩的缺口处，外罩封闭，热量迅速堆积，气压逐渐升高，待达到阈值时，高压气体将盖板顶开，刀具在重力作用下从翻转机构脱落，解决了传统明火淬火热量容易消散，且加热不均匀的问题。
20.3.本发明通过设置出料机构，当刀具从翻转机构脱落后，刀具沿着锥形挡块的上表面向下运动，在连接管底端冷空气的作用下，气流沿着螺旋槽的表面流动，锥形挡板带动转板转动，在转板的搅拌下，刀具在筛板上表面的冷水中翻滚运动，转板将刀具从出料口排出，液态水存留在水箱的内部，在刀具落入冷水内部的瞬间，液态水吸热气化，水蒸气附着
在弧形冷却板的外表面，气态水放热液化，释放的热量传递至增温管的内部，设备内部实现热循环和热稳定，解决了传统刀具在淬火时，水蒸气内部的热量容易外泄的问题。
附图说明
21.图1是本发明的主视图；
22.图2是本发明的剖视图；
23.图3是本发明翻转机构的结构示意图；
24.图4是本发明翻转机构的爆炸图；
25.图5是本发明导热机构的结构示意图；
26.图6是本发明开合机构的结构示意图；
27.图7是本发明加热机构的结构示意图；
28.图8是本发明出料机构的结构示意图；
29.图9是本发明使用方法的结构框图。
30.图中：机体1，水箱2，出料口3，限位环4，翻转机构5，加热机构6，出料机构7，注水管8，外罩10，内胆11，开合机构12，出气槽13，导热机构14，散热片15，进气槽16，折叠板17，弹片18，盖板20，垂杆21，压缩弹簧22，连接杆23，凸轮24，搅拌杆25，固定杆26，进气管30，连接管31，增温管32，电热丝33，通孔34，锥形挡块35，螺旋槽36，转板37，筛板38，弧形冷却板39。
具体实施方式
31.使用图1-图9对本发明一实施方式的一种掘进机刀具淬火制造设备及其使用方法进行如下说明。
32.如图1-图9所示，本发明所述的一种掘进机刀具淬火制造设备及其使用方法，包括以下步骤：
33.s1：检查淬火设备外部管路是否有堵塞和泄露，符合要求后，启动设备，检查设备内部是否能够正常工作，直至设备调试至规定要求；
34.s2：通过淬火设备内部的运动，淬火设备的顶端打开，关闭设备，将待淬火的刀具放入设备内部，依次完成高温淬火和低温冷却，然后由设备内部机构排出至设备外部；
35.s3：该淬火设备在工作时可以同时热处理多个刀具，相较于传统的明火热处理，可以在缩短加工时间的同时，也能提高热量使用效率，节约燃料，降低成本。
36.其中s3中的淬火设备包括机体1，机体1的下表面固定连接有水箱2，水箱2的顶部设置有出料口3，出料口3开设在机体1左侧的外表面，机体1的上表面固定连接有限位环4，限位环4的内表面转动连接有翻转机构5，翻转机构5的底部设置有即热机构6，加热机构6固定连接在机体1的壁中，即热机构6的顶部设置有出料机构7，出料机构7的外表面与机体1的内表面转动连接，出料机构7的底部设置有注水管8，注水管8的左端与水箱2右侧的外表面相连通。
37.翻转机构5包括外罩10，外罩10的外表面与机体1的内表面转动连接，外罩10的内表面固定连接有内胆11，内胆11的内部设置有开合机构12，开合机构12的下表面与外罩10的上表面活动连接，外罩10的壁中开设有出气槽13，出气槽13的内部设置有导热机构14，导热机构14的外表面与内胆11的内表面活动连接。
38.导热机构14包括散热片15，散热片15的上表面与内胆11的内表面固定连接，内胆11的壁中开设有进气槽16，进气槽16的顶部设置有折叠板17，折叠板17的外表面与内胆11和外罩10的内表面滑动连接，折叠板17左侧的外表面固定连接有弹片18。
39.开合机构12包括盖板20，盖板20的壁中固定连接有垂杆21，垂杆21的外表面固定连接有压缩弹簧22，压缩弹簧22的顶端活动连接有连接杆23，连接杆23的顶端与外罩10的内表面固定连接，连接杆23位于内胆11的顶部，连接杆23的底端与垂杆21的外表面滑动连接，垂杆21的底端转动连接有凸轮24，凸轮24的下表面固定连接有搅拌杆25，凸轮24的背面固定连接有固定杆26，固定杆26的两端与机体1的内表面固定连接，翻转机构5，当加热机构6的热气从通孔34排出时，通孔34顶部的折叠板17受气流作用，弹片18舒展，折叠板17推动外罩10和内胆11做以固定杆26为圆心的圆周运动，在折叠板17的作用下，热气分别流经出气槽13、内胆11的内部、进气槽16和内胆11的内表面，最终作用于刀具的外表面，随着外罩10的转动，折叠板17的外表面与限位环4和机体1的内表面滑动挤压，折叠板17在折叠弯曲的同时缩回内胆11的内部，散热片15通过增大接触面积，将外壳10吸收的热量迅速传递至内胆11内部的刀具的外表面，由于凸轮24相对垂杆21静止，随着外罩10的转动，垂杆21的底端与凸轮24的顶端接触挤压，垂杆21将盖板20顶开，放入刀具后，外罩10继续转动，垂杆21的底端与凸轮24的顶端分离，压缩弹簧22将盖板20拉回贴合至外罩10的缺口处，外罩10封闭，热量迅速堆积，气压逐渐升高，待达到阈值时，高压气体将盖板20顶开，刀具在重力作用下从翻转机构5脱落，解决了传统明火淬火热量容易消散，且加热不均匀的问题。
40.加热机构6包括进气管30，进气管30的下表面固定连接有连接管31，连接管31的底端与机体1的内部相连通，连接管31的顶部设置有增温管32，增温管32右侧的外表面与进气管30的左端相连通，增温管32的内部固定连接有电热丝33，电热丝33的顶部设置有通孔34，通孔34开设在增温管32左上方的壁中，通过设置加热机构6，当设备使用时，将刀具放入翻转机构5的内部进气管30向机体内部注入冷空气，流入增温管32内部的冷空气被电热丝33加热，由于通孔34开设在增温管32的左上方，冷空气有充足的时间加热，高温气体从通孔34喷出至翻转机构5，在冷空气进入机体1内部的同时，另一部分冷空气从连接管31的底端进入出料机构7的内部，在高温高压气流和冷气流的作用下，翻转机构5和出料机构7分别运动，无需独立安装动力系统，解决了传统刀具在淬火时，外部动力系统复杂的问题。
41.出料机构7包括锥形挡块35，锥形挡块35的上表面开设有螺旋槽36，螺旋槽36的底部设置有转板37，转板37的外表面与锥形挡块35的下表面固定连接，转板37的下表面转动连接有筛板38，筛板38的下表面与水箱2的上表面固定连接，筛板38的上表面与机体1的下表面固定连接，机体1的内表面固定连接有弧形冷却板39，弧形冷却板39位于加热机构6的底部，通过设置出料机构7，当刀具从翻转机构5脱落后，刀具沿着锥形挡块35的上表面向下运动，在连接管31底端冷空气的作用下，气流沿着螺旋槽36的表面流动，锥形挡板35带动转板37转动，在转板37的搅拌下，刀具在筛板38上表面的冷水中翻滚运动，转板37将刀具从出料口3排出，液态水存留在水箱2的内部，在刀具落入冷水内部的瞬间，液态水吸热气化，水蒸气附着在弧形冷却板39的外表面，气态水放热液化，释放的热量传递至增温管32的内部，设备内部实现热循环和热稳定，解决了传统刀具在淬火时，水蒸气内部的热量容易外泄的问题。
42.具体工作流程如下：
43.工作时，将刀具放入翻转机构5的内部进气管30向机体内部注入冷空气，流入增温管32内部的冷空气被电热丝33加热，由于通孔34开设在增温管32的左上方，冷空气有充足的时间加热，高温气体从通孔34喷出至翻转机构5，在冷空气进入机体1内部的同时，另一部分冷空气从连接管31的底端进入出料机构7的内部，在高温高压气流和冷气流的作用下，翻转机构5和出料机构7分别运动，无需独立安装动力系统。
44.当加热机构6的热气从通孔34排出时，通孔34顶部的折叠板17受气流作用，弹片18舒展，折叠板17推动外罩10和内胆11做以固定杆26为圆心的圆周运动，在折叠板17的作用下，热气分别流经出气槽13、内胆11的内部、进气槽16和内胆11的内表面，最终作用于刀具的外表面，随着外罩10的转动，折叠板17的外表面与限位环4和机体1的内表面滑动挤压，折叠板17在折叠弯曲的同时缩回内胆11的内部，散热片15通过增大接触面积，将外壳10吸收的热量迅速传递至内胆11内部的刀具的外表面，由于凸轮24相对垂杆21静止，随着外罩10的转动，垂杆21的底端与凸轮24的顶端接触挤压，垂杆21将盖板20顶开，放入刀具后，外罩10继续转动，垂杆21的底端与凸轮24的顶端分离，压缩弹簧22将盖板20拉回贴合至外罩10的缺口处，外罩10封闭，热量迅速堆积，气压逐渐升高，待达到阈值时，高压气体将盖板20顶开，刀具在重力作用下从翻转机构5脱落。
45.当刀具从翻转机构5脱落后，刀具沿着锥形挡块35的上表面向下运动，在连接管31底端冷空气的作用下，气流沿着螺旋槽36的表面流动，锥形挡板35带动转板37转动，在转板37的搅拌下，刀具在筛板38上表面的冷水中翻滚运动，转板37将刀具从出料口3排出，液态水存留在水箱2的内部，在刀具落入冷水内部的瞬间，液态水吸热气化，水蒸气附着在弧形冷却板39的外表面，气态水放热液化，释放的热量传递至增温管32的内部，设备内部实现热循环和热稳定。
46.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。