一种用于磨球热处理的冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于磨球热处理的冷却装置，属于金属热处理领域。
【背景技术】
[0002]随着科技和现代化工业的发展，球磨机半自磨机直径在增加，磨球尺寸也在变大，加上设备的运转速度加快，零件之间的摩擦也在加剧。但是，国内目前使用这些磨球普遍存在性能的不足，成本较高、单耗大等问题。通过合理的优化热处理工艺来满足生产需求至关重要，而水冷-空冷回温的热处理工艺克服壁厚较大的工件淬火易开裂或产生早期裂纹的弊端，得到的组织均匀与综合力学性能良好，运行可靠，成本低，绿色环保，然而满足水冷-空冷回温热处理工艺的装置成为关键。中国发明专利CN1944691A公布了一种贝氏体球墨铸铁的控制冷却热处理工艺及装置，该工艺采用水作为淬火介质，其控制冷却热处理装置为将水雾化，在工件奥氏体化后进行喷淋，迅速冷却到贝氏体转变区后终止喷淋，该工艺能节约能耗，降低环境污染，操作简单，但存在的问题主要有:(I)喷淋时很难保证工件表面所有部位都喷水均匀，冷却速度就不相同，导致组织应力集中；(2)对于尺寸较大的工件，表面层与心部冷却速度相差较大，易生成上贝氏体，导致组织性能变差，且组织不均匀。中国发明专利CN104561462A公布了一种贝氏体_马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理方法和装置，该装置构造复杂，结构不合理，篮筐数量有限，只能批量处理，并且导轨长时间受力不均容易导致损坏。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种用于磨球热处理的冷却装置，所述装置包括一个或多个空冷-水冷循环系统，每个空冷-水冷循环系统包括履带1、调速电机3、传动轴4、气缸顶升机构5、夹爪6、水箱7、气动控制系统8、PLC控制系统9、支架10、凹槽11，支架10上设有履带1，履带I上设有凹槽11，履带I两端设有传动轴4，磨球2置于凹槽11内通过履带I传输；调速电机3安装在支架10上，并控制调节履带I的传输速度；气缸顶升机构5位于水箱7中，气动控制系统8对气缸顶升机构5进行控制，夹爪6安装在气缸顶升机构5上部；PLC控制系统9和气动控制系统8连接，夹爪6可伸缩，且可沿环形的气缸顶升机构5进行径向移动。
[0004]优选的，所述履带I表面涂有隔热材料，防止履带过热。
[0005]优选的，气缸顶升机构5中设置若干感应器，便于夹爪控制磨球，以及夹爪径向顶出磨球。
[0006]本实用新型处理的磨球为任何材质的不同直径的磨球，且可应用于不同的工况下。
[0007]优选的，本实用新型所述水箱为带有进水口和出水口的循环水箱。
[0008]本装置的工作原理是:将锻造后的大直径磨球2放入履带I上的凹槽11中，通过调速电机3带动履带I两端的传动轴4转动，带动履带I运动；通过调速电机3进行调速，来控制履带I的传动速度，继而控制磨球空冷的时间；当磨球2到达传动系统末端时，气缸顶升机构5上的感应器感应到磨球2，此时PLC控制系统9使得夹爪6沿着径向滑轨后移张开，磨球2会自动落入气缸顶升机构5的凹槽中，夹爪6抓紧磨球，气动控制系统8控制气缸顶升机构5从而控制磨球2往下运动，使得磨球2完全没入水中，磨球2在水中的时间由PLC控制系统9控制，一定时间后，气缸顶升机构5把磨球2从水中顶出，并到达与传送带相平的位置，夹爪6张开，由PLC控制夹爪6再沿着径向滑轨前移，推动磨球进入下一节传动系统，进入下一个循环，依次循环，达到既定循环次数为止。
[0009]本实用新型所述的气动控制系统8的工作原理是指:空气压缩系统为整个气动系统提供气源，压缩空气经过油雾器、空气过滤器净化之后，空气质量达到预定要求，通过PLC程序控制电阀的切换从而控制气缸的上升与下降。
[0010]本实用新型所述PLC控制系统9为常规控制。
[0011]本实用新型的有益效果为:
[0012](I)本实用新型所述装置可以使水冷、空冷交替进行，水冷、空冷时间由PLC控制系统精确控制，并且每一个循环均可设定不同的水冷-空冷时间。
[0013](2)借助自动化控制系统工作，使磨球在热处理过程中的空冷和水冷时间得到有效控制，大大提升了不同规格磨球的热处理效率。
[0014](3)本实用新型设置多个水冷-空冷循环，满足不同尺寸磨球的热处理。
[0015](4)设计装置的特点是热处理效率高，效果好，操作简便，便于工业生产流水化作业。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型所述H-S1078气缸顶升机构的结构示意图。
[0018]图中:1_履带；3_调速电机；4_传动轴；5_气缸顶升机构；6-夹爪；7-水箱；8-气动控制系统；9-PLC控制系统；10_支架；11_凹槽。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
[0020]实施例1
[0021]本实施例所述用于磨球热处理的冷却装置包括一个或多个空冷-水冷循环系统，每个空冷-水冷循环系统包括履带1、调速电机3、传动轴4、气缸顶升机构5、夹爪6、水箱7、气动控制系统8、PLC控制系统9、支架10、凹槽11，支架10上设有履带1，履带I上设有凹槽11，履带I两端设有传动轴4，磨球2置于凹槽11内通过履带I传输；调速电机3安装在支架10上，并控制调节履带I的传输速度；气缸顶升机构5位于水箱7中，气动控制系统8对气缸顶升机构5进行控制，夹爪6安装在气缸顶升机构5上部；PLC控制系统9和夹爪6连接，夹爪6可伸缩，且可沿环形的气缸顶升机构5进行径向移动。
[0022]本实施例所述装置的具体使用过程如下:
[0023](I)将磨球(直径为40mm)在950°C进行完全奥氏体化，保温Ih ;
[0024](2)将步骤(I)中奥氏体化后的磨球送到履带的凹槽中，快速通过第一节传送带，然后将磨球通过H-S1078气缸顶升机构投入水中，第一次水冷时间T1=1s,水冷后H-S1078气缸顶升机构把磨球从水中顶出，并到达与传送带相平的位置，，推动磨球进入下一节传动系统，磨球从出水面到再次入水的时间为空冷回温时间T2=1s,此时完成一个水冷-空冷循环，进行2个循环，停止处理，处理过后的磨球空冷至室温。
[0025]实施例2
[0026]本实用新型的目的在于提供一种用于磨球热处理的冷却装置，所述装置包括一个或多个空冷-水冷循环系统，每个空冷-水冷循环系统包括履带1、调速电机3、传动轴4、气缸顶升机构5、夹爪6、水箱7、气动控制系统8、PLC控制系统9、支架10、凹槽11，支架10上设有履带1，履带I上设有凹槽11，履带I两端设有传动轴4，磨球2置于凹槽11内通过履带I传输；调速电机3安装在支架10上，并控制调节履带I的传输速度；气缸顶升机构5位于水箱7中，气动控制系统8对气缸顶升机构5进行控制，夹爪6安装在气缸顶升机构5上部；PLC控制系统9和夹爪6连接，夹爪6可伸缩，且可沿环形的气缸顶升机构5进行径向移动；所述履带I表面涂有隔热材料，防止履带过热；气缸顶升机构5中设置若干感应器，便于夹爪控制磨球，以及夹爪径向顶出磨球；所述水箱为带有进水口和出水口的循环水箱。
[0027]本实施例所述装置的具体使用过程如下:
[0028](I)将磨球(80mm)在950°C进行完全奥氏体化，保温2h ;
[0029](2)将步骤(I)中奥氏体化后的磨球送到履带的凹槽中，快速通过第一节传送带，然后将磨球通过H-S1078气缸顶升机构投入水中，第一次水冷时间I\=12S，水冷后H-S1078气缸顶升机构把磨球从水中顶出，并到达与传送带相平的位置，推动磨球进入下一节传动系统，磨球从出水面到再次入水的时间为空冷回温时间T2=12s，完成一个水冷-空冷循环，进行3个循环，停止处理，处理过后的磨球空冷至室温。
【主权项】
1.一种用于磨球热处理的冷却装置，其特征在于:所述装置包括一个或多个空冷-水冷循环系统，每个空冷-水冷循环系统包括履带(1)、调速电机(3 )、传动轴(4 )、气缸顶升机构(5)、夹爪(6)、水箱(7)、气动控制系统(8)、PLC控制系统(9)、支架(10)、凹槽(11)，支架(10)上设有履带(1 )，履带(1)上设有凹槽(11)，履带(1)两端设有传动轴(4)，磨球(2)置于凹槽(11)内通过履带(1)传输；调速电机(3)安装在支架(10)上，并控制调节履带(1)的传输速度；气缸顶升机构(5)位于水箱(7)中，气动控制系统(8)对气缸顶升机构(5)进行控制，夹爪(6 )安装在气缸顶升机构(5 )上部；PLC控制系统(9 )和气动控制系统(8 )连接，夹爪(6)可伸缩，且可沿环形的气缸顶升机构(5)进行径向移动。2.根据权利要求1所述的用于磨球热处理的冷却装置，其特征在于:履带(1)表面涂有隔热材料。3.根据权利要求1所述的用于磨球热处理的冷却装置，其特征在于:气缸顶升机构(5)中设置若干感应器。4.根据权利要求1所述的用于磨球热处理的冷却装置，其特征在于:所述水箱(7)为带有进水口和出水口的循环水箱。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于磨球热处理的冷却装置，属于金属热处理领域。本装置由带凹槽的履带、电机、传动系统、水箱、H-S1078气缸顶升机构、PLC控制系统、气动控制系统、支架组成。本实用新型借助自动化控制系统工作，使磨球在热处理过程中的空冷和水冷时间得到有效控制，大大提升了不同规格磨球的热处理效率。本实用新型所设计装置的特点是热处理效率高，效果好，操作简便，便于工业生产流水化作业。
【IPC分类】C21D9/36, C21D1/62
【公开号】CN205046163
【申请号】CN201520773684
【发明人】李祖来, 毕金凤, 蒋业华, 山泉, 焦岩, 周荣
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月8日