分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置的制作方法

本实用新型涉及铸件喷雾淬火领域，尤其是一种分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置。

背景技术：

汽轮机缸体简称汽缸体，是汽轮机组的重要铸件，属于汽轮机组的重要组成部分，安装于汽轮机转子锻件的外面，汽轮机缸体的制造方法有整体式铸造法和分半式铸造法。

铸件缸体为满足产品性能要求，通常需进行喷雾淬火，现有技术中，分半式铸件内腔喷雾淬火主要采用以下2种方式：

1、缸体采用中方面朝上装炉的方式淬火时，采用在靠近热处理台车两端顶上的位置安装喷雾风机方式进行缸体内腔喷雾淬火。缸体出炉后喷雾风机朝缸体内腔鼓风喷雾。此方法有淬火很不均匀，也无法及时观察内腔的淬火情况的问题。

2、缸体采用中方面朝下装炉的方式时，采用在距缸体两端头一定距离分别摆放喷雾风机的方式进行缸体内腔喷雾淬火。此方法只能实现端面至内腔沿轴线方向300mm以内的范围进行喷雾淬火，可及时观察内腔的淬火情况；此方法有缸体中段无法实现喷雾淬火的问题。

公告号为CN201367447Y的实用新型专利公开了一种金属材料的喷雾冷却装置，该装置设有料架床，在料架床下方设置喷雾管，喷雾管上表面设置有喷水孔，喷雾管的一端穿过设于料架床一侧边的轴承座并连接有进水管道和进风管道，另一端穿过设于料架床另一侧的轴承座与摆动驱动机构的摆杆相连接。该喷雾冷却装置可用于流水化的金属材料的冷却，具有较好的冷却处理效果。其为了保证喷雾管具有良好的冷却效果，采用了摆动驱动机构使喷雾管在喷雾的同时进行旋转摆动。此种方式虽然可以一定程度上提高冷却的均匀性，却降低喷雾装置的稳定性和可靠性，因此，其并不适用于汽缸体此类体积巨大、且造价昂贵的产品的淬火。此外，该冷却装置的喷雾管仅有一端连接进水管道和进风管道，造成喷雾管在轴向上的喷雾效果不均匀，难以达到汽轮机淬火的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置，从而提高淬火质量和效率。

本实用新型公开的分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置，包括三根横向设置且两端封闭的喷雾管，所述的三根喷雾管呈“品”字形排列，各喷雾管之间通过支撑架连接，所述喷雾管的上表面管壁上开设有与所要淬火的铸件内腔相适配的若干喷水孔，并且喷雾管的两端均设置有高压水管接口和高压风管接口。

优选地，所述高压水管接口设置于喷雾管两端的端面上，所述高压风管接口设置于所述喷雾管两端的侧面上。

优选地，所述喷雾管的每个端面上均设置有三根高压水管接口，且三根高压水管接口在端面均匀分布。

优选地，位于上方的喷雾管的正上方沿轴向设置有四排喷水孔，其中位于中间的两排喷水孔之间的圆心角为30°，位于两侧的喷水孔与相邻的喷水孔之间的圆心角均为60°；

位于两侧的喷雾管均沿轴向设置有三排喷水孔，中间的一排喷水孔位于喷雾管外侧斜上方并且与水平面之间的圆心角为45°，两侧的两排喷水孔与中间的喷水孔之间的圆心角均为45°。

优选地，所述喷水孔的直径为3mm，位于同排的相邻喷水孔之间的间距为100mm。

本实用新型的有益效果是：该分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置只需放在冷却位置接好水管和风管即可，操作简单，效益明显。本喷雾淬火装置实现了整个内腔的淬火，大大提高了淬火质量和效率。用此装置缩小了缸体淬火过程腔体内外的温差，淬火均匀，同时可因此缩短了淬火后的空冷时间而大大减少了缸体开裂的问题，降低了焊材消耗，降低了生产成本，也加快了热处理生产速度，缩短了生产周期，提升了产品质量，特别适用于分半式汽缸体铸件内腔的淬火。

附图说明

图1是本实用新型的“品”字结构喷雾淬火装置的示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是“品”字结构喷雾淬火装置的喷水孔布置示意图；

图4是图1中A处的放大图。

附图标记：喷雾管1，高压水管接口2，喷水孔3，支撑架4，高压风管接口5。

具体实施方式

下面对本实用新型进一步说明。

本实用新型公开的分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置，包括三根横向设置且两端封闭的喷雾管1，所述的三根喷雾管1呈“品”字形排列，各喷雾管1之间通过支撑架4连接，所述喷雾管1的上表面管壁上开设有与所要淬火的铸件内腔相适配的若干喷水孔3，并且喷雾管1的两端均设置有高压水管接口2和高压风管接口5。

使用该分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置的使用方法如下：

先将所述分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置放置于已搭好的风冷架上，在每一高压水管接口22接好高压水管，在每一高压风管接口5接好高压风管，通常用铁丝捆绑结实，并在捆绑处用隔热保温棉覆盖好塑料的水管和风管，避免被高温烤坏。待准备工作做好，且汽轮机缸体保温结束后，将扣装的缸体吊于风冷架上，内腔正好盖于所述分半式汽缸体铸件内腔喷雾淬火装置上方，然后打开高压水管和高压风管，对内腔形成喷雾淬火效果，当内腔喷雾冷却达到工艺要求时，关闭水管和风管，停止喷雾淬火，避免开裂。

由于汽轮机铸件内腔为半圆筒形，单独的喷雾管难以实现均匀，因此，本实用新型采用呈“品”字形排列三根喷雾管1进行喷雾淬火，此种结构排布正好与分半式汽缸体铸件内腔的形状相适配，能够实现均匀淬火，而且其本身结构决定了其可以稳定的放置于平面上。

现有技术中的单独一端连接风管和水管的方式，其管道上的喷雾量随着管道的延伸逐渐递减。本实用新型的喷雾管1的两端均设置有高压水管接口2和高压风管接口5，在喷雾管中部位置两端输入的高压风和高压水的混合物在中部相遇，使得喷雾管中部形成较强的喷雾效果，因此，此喷雾管1的喷雾量由中部至两端以较小的梯度递减分布。而一般情况下，在汽轮机铸件内腔淬火过程中，易出现端部冷却速度偏快，但中部冷却速度偏慢的问题。采用本实用新型的喷雾管1则可以很好地避免这一问题，从而有效提高汽轮机铸件内腔的淬火质量和效率。

高压水管接口2和高压风管接口5通常一个设置于喷雾管1端面一个设置于靠近端部的侧面，如此，使得高压风和高压水相互垂直地进入喷雾管1内，两者相互作用有利于形成喷雾。由于水与空气的密度差异较大，进入喷雾管1的风雾混流主要沿高压水射入方向运动，因此，若高压水由喷雾管1的侧面射入，高压风由端面射入，可以在靠近喷雾管1端部的区域产生大量的喷雾，喷雾量自喷雾管端部而后递减趋势很大，而若高压风由喷雾管1的侧面射入，高压水由端面射入，喷雾量自喷雾管端部而后相对于前者递减趋势较缓。基于此，在喷雾管1两端均设置高压水管接口2和高压风管接口5的情况下，为减少两端区域的喷雾量，增加中部区域的喷雾量，更好地形成喷雾量由喷雾管1中部至两端递减分布的状态，所述高压水管接口2设置于喷雾管1两端的端面上，所述高压风管接口5设置于所述喷雾管1两端的侧面上。同时，为了使两端喷入的风水混合物更好地相互作用，所述喷雾管1的每个端面上均设置有三根高压水管接口2，且三根高压水管接口2在端面均匀分布。

喷雾管1上的喷水孔3的具体排列形式对于淬火的效果也会有着较为重要的影响，而作为优选方式，在呈品”字形排列的三根喷雾管1中，位于上方的喷雾管1的正上方设置有四排喷水孔3，其中位于中间的两排喷水孔3之间的圆心角为30°，位于两侧的喷水孔3与相邻的喷水孔3之间的圆心角均为60°，即此两侧的喷水孔与水平面之间的圆心角为15°；位于两侧的喷雾管1均设置有三排喷水孔3，中间的一排喷水孔3位于喷雾管1外侧斜上方并且与水平面之间的圆心角为45°。两侧的两排喷水孔3与中间的喷水孔3之间的圆心角均为45°，即此两排喷水孔3一排位于喷雾管1正上方，一排位于过喷雾管1轴心的水平面上。采用此种喷水孔3排列方式就可最大限度地发挥“品”字结构喷雾装置的喷雾作用，从而获得最优的淬火效果。

喷水孔3的直径与间距也会影响喷雾效果，作为优选方式，所述喷水孔3的直径为3mm，位于同排的相邻喷水孔3之间的间距为100mm。如图3所示，喷雾管1还可设置与缸体内腔相适配的弧度，从而淬火效果。