热处理装置的制作方法

本实用新型属于热处理技术领域，尤其涉及一种热处理装置。

背景技术：

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。冷却是淬火中的重要工序，冷却会影响工件的淬透深度、表面硬度，冷却不当甚至会产生淬裂或淬火变形等质量问题。

通常采用的冷却方式是将加热后的工件放入冷却液中，冷却液和工件发生热传递，降低工件的温度。冷却过程中，冷却液的温度应控制在相对稳定的温度范围内，冷却液温度过低，容易使工件内外温度不均匀而产生裂痕，冷却液温度过高则会大大降低了冷却的速度，导致生产效率低下。将加热后的工件放入冷却液中，由于工件的温度高达上千度，冷却液的温度会急速升高，为了将冷却液的温度控制在固定的温度范围内，目前通常采用的方式是：人为排出温度高的冷却液，然后再添加温度相对较低的冷却液，以此控制冷却液的温度，避免冷却液温度过高。采用上述方式，全靠人工进行操作，工人的劳动强度大，而且冷却池内的冷却液不发生流动，新加入的冷却液不能充分与冷却池内的冷却液进行融合，冷却池内的冷却液温度差异较大，容易使工件表面会产生裂痕。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种热处理装置，能够自动、有效的将冷却液的温度控制在稳定的范围内。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：热处理装置，包括淬火池、传动单元和转动单元，转动单元包括储液筒、转盘和贯穿储液筒上下表面的伸缩杆，储液筒固定在淬火池的底部，伸缩杆转动连接在储液筒上，转盘固定在伸缩杆的上部，转盘上开有多个通水孔；伸缩杆上螺纹连接有只能沿储液筒内壁滑动的压板，压板将储液筒分隔为上腔和下腔，压板上固定有上端与转盘接触的顶杆；顶杆内部开有空腔，顶杆上设有能够连通空腔与上腔的单向进液阀，顶杆的上部开有与空腔连通的通孔；储液筒上连接有与上腔连通的排液管，排液管的排出端位于淬火池外，排液管上设有单向排出阀；下腔内装有冷却液，淬火池的下部连接有与下腔连通的连通管，连通管上设有单向排液阀；储液筒上连接有与下腔连通的进液管，进液管上设有单向进入阀；传动单元用于驱动伸缩杆转动。

本基础方案的工作原理在于：使转盘位于淬火池的上方，将加热后的工件放入转盘中，操作传动单元驱动伸缩杆往固定方向转动，伸缩杆带动转盘和转盘上的工件一同转动。伸缩杆转动的同时压板沿着储液筒的内壁向下滑动，压板上的顶杆一同向下，顶杆逐渐远离转盘，转盘和转盘上的工件随之向下运动。在这个过程中，转盘和转盘上的工件一边转动一边向下运动。压板下行时，上腔内的压强减小，单向进液阀自动打开，位于转盘附近温度相对较高的冷却液通过通孔、单向进液阀进入到上腔内；与此同时，下腔内的压强增大，单向排液阀自动打开，下腔内的温度低的冷却液通过连通管喷流进淬火池的底部。压板下行到淬火池底部时，操作传动单元使伸缩杆的转动方向发生改变，此时外杆上的压板沿储液筒的内壁向上运动，顶杆对转盘施加向上的作用力，此时转盘和转盘上的工件一边转动一边向上运动。压板上行时，上腔内的压强增大，单向排出阀自动打开，上腔内储存的温度较高的冷却液排出；与此同时，下腔内的压强减小，单向进入阀自动打开，外界温度较低的冷却液通过进液管补充到下腔内。当转盘运动到淬火池的上部时，关闭传动单元，从转盘上取出工件。

本基础方案的有益效果在于：

1、在冷却过程中，工件一边转动一边移动，即工件在淬火池的冷却液中充分运动，能与冷却液充分接触，提高冷却的效率，改善冷却的效果。冷却完成后，转盘能将工件自动运送到淬火池的上部，不需工人将工件打捞，有利于取出冷却后的工件。

2、工件放入转盘后，驱动转盘下行，转盘附近的冷却液温度急速升高，在这个过程中，上腔内的压强减小，位于转盘附近温度相对较高的冷却液通过通孔、单向进液阀进入到上腔内，温度高的冷却液从淬火池中分离出来；与此同时，下腔内的压强增大，下腔内储存的温度低的冷却液通过连通管喷流进淬火池的底部，添加温度相对较低的冷却液，使冷却池内的冷却液温度控制在一个合适的范围，有效避免冷却液温度过高而导致的冷却效率低、效果不好等问题。同时温度低的冷却液是通过连通管从淬火池的底部喷流进来的，该冷却液对淬火池中的冷却液有搅拌作用，有利于冷却液之间热量的传递，使淬火池内冷却液的温度趋于一致，有效避免冷却液温度不均匀导致工件产生裂痕。

3、温度高的冷却液的排出以及温度低的冷却液的添加均是自动进行，不需工人人为排出、添加，有效降低工人的劳动强度。

进一步，传动单元包括机架、电机、转动连接在机架上的传动轴和由电机驱使转动的转轴，转轴上从上到下依次设有第一齿轮和第二齿轮，传动轴固定有与第二齿轮啮合的传动齿轮；伸缩杆的下部滑动连接有位于储液筒下方的套筒，伸缩杆上开有限位槽，套筒上固定有滑动连接在限位槽内的凸起；套筒上设有磁铁，套筒上固定有能与第一齿轮、传动齿轮啮合的第三齿轮；套筒上固定有磁铁，储液筒的底部设有与磁铁相吸时能使第三齿轮滑动至与第一齿轮啮合的电磁铁；储液筒的下壁上设有用于控制电磁铁通电的单控开关。

电磁铁不通电时，使电机往固定方向转动，电机通过转轴、第二齿轮、传动齿轮、第三齿轮驱动伸缩杆转动，伸缩杆转动的方向与转轴的转动方向相同，伸缩杆驱动压板下行。压板下行到与单控开关接触时，压板按压单控开关，单控开关控制电磁铁通电，电磁铁与磁铁相吸并使套筒克服重力沿限位槽向上滑动，套筒运动到极限位置时，套筒上的第三齿轮与第一齿轮啮合，此时伸缩杆转动的方向与转轴的转动方向相反，伸缩杆驱动压板改变运动方向，使压板上行。设置传动单元和单控开关，能使压板的运动轨迹符合工件冷却的实际需求，不需工人人为进行操作，降低工人的劳动强度。

进一步，伸缩杆包括外杆和内杆，外杆内开有凹腔和与凹腔连通的滑槽，内杆滑动连接在凹腔内，内杆上固定有滑动连接在滑槽内的卡块；转盘固定在内杆上，压板螺纹连接在外杆上。将伸缩杆设置为这种结构，内杆能沿凹腔自动滑动从而调节伸缩杆的长度，同时由于设置了滑槽和卡块，外杆转动时能够通过卡块、滑槽带动内杆一同转动。

进一步，内杆上设有位于储液筒上方的搅拌叶片。冷却工件时，内杆带动搅拌叶片一同运动，搅拌叶片对淬火池内的冷却液进行搅拌，加快冷却液的流动，有利于工件的冷却、降温。

进一步，还包括冷却室，排液管的排出端连接在冷却室上；进液管的进入端连接在冷却室的底部。冷却室对上腔内储存的温度较高的冷却液进行冷却、降温，使冷却液的温度降低，下腔补充低温度的冷却液时直接将冷却室内的冷却液吸入，不需额外准备新的冷却液，实现了冷却液的循环往复利用。

进一步，储液筒的内壁上固定有沿高度方向延伸的限位条，压板上开有滑动连接在限位条上的滑动口。限位条的设置限制了压板的转动，使得压板只能沿储液筒的内壁上下滑动。

附图说明

图1是本实用新型热处理装置实施例的正剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图1中的附图标记包括：淬火池10、连通管11、单向排液阀111、储液筒20、限位条21、单控开关22、下腔23、上腔24、压板25、电磁铁26、外杆30、内杆31、搅拌叶片32、凹腔33、滑槽34、限位槽35、电机40、转轴41、第二齿轮42、第一齿轮43、传动轴50、传动齿轮51、套筒60、第三齿轮61、顶杆70、空腔71、通孔72、单向进液阀73、转盘80、通水孔81、冷却室90、进液管91、单向进入阀911、排液管92、单向排出阀921。

如图1所示，热处理装置，包括淬火池10、冷却室90、传动单元和转动单元，冷却室90位于淬火池10的右侧，冷却室90用于冷却温度较高的冷却液。转动单元包括储液筒20、伸缩杆和转盘80，储液筒20固定在淬火池10的底部，储液筒20的内部固定有隔热层。伸缩杆包括外杆30和内杆31，外杆30的上部开有凹腔33，外杆30内开有与凹腔33连通的滑槽34，滑槽34沿外杆30的高度方向延伸，内杆31滑动连接在凹腔33内，内杆31上固定有滑动连接在滑槽34内的卡块。外杆30贯穿储液筒20的上下表面，储液筒20转动且密封连接在储液筒20上，具体连接方式为：储液筒20的外壁上固定有环形圈，储液筒20上开有与环形圈配合的环形凹口。内杆31的上部位于储液筒20的上方，内杆31上固定有多片位于储液筒20上方的搅拌叶片32，在本实施例中，搅拌叶片32有三片。转盘80上开有多个通水孔81，转盘80焊接在内杆31的上端。外杆30上螺纹连接有位于储液筒20内的压板25，压板25将储液筒20分隔为上腔24和下腔23，上腔24位于压板25的上方。储液筒20的内壁上固定有沿高度方向延伸的限位条21，压板25上开有滑动口，限位条21与滑动口滑动且密封连接，限位条21与滑动口的设置限制了压板25随外杆30一同转动，使得压板25只能沿限位条21上下滑动。

压板25上焊接有上端穿过储液筒20上表面的顶杆70，顶杆70与储液筒20滑动且密封连接，顶杆70的上端与转盘80接触。顶杆70内开有空腔71，顶杆70上设有单向进液阀73，单向进液阀73能够连通空腔71与上腔24，顶杆70的上部开有与空腔71连通的通孔72，上腔24内的压强减小时，单向进液阀73自动打开，淬火池10内的冷却液能够通过通孔72、单向进液阀73补充到上腔24内。储液筒20上连接有与上腔24连通的排液管92，排液管92的排出端连接在冷却室90上，排液管92上设有单向排出阀921，上腔24内的压强增大时，单向排出阀921自动打开，上腔24内的冷却液能够通过排液管92进入冷却室90内。下腔23内装有冷却液，淬火池10的下部连接有与下腔23连通的连通管11，连通管11上设有单向排液阀111，下腔23内的压强增大时，单向排液阀111自动打开，下腔23内的冷却液能够通过连通管11进入淬火池10内。储液筒20上连接有与下腔23连通的进液管91，进液管91的进入端连接在冷却室90的下部，进液管91上设有单向进入阀911，下腔23内的压强减小时，单向进入阀911自动打开，冷却室90内的冷却液能够通过进液管91补充到下腔23内。

传动单元包括机架、电机40、转轴41和转动连接在机架上的传动轴50，传动轴50位于外杆30的左侧，转轴41位于传动杆的左侧，电机40的输出轴与转轴41固定连接，启动电机40，电机40带动转轴41转动。转轴41上从上到下依次固定有第一齿轮43和第二齿轮42，传动轴50固定有与第二齿轮42啮合的传动齿轮51。外杆30的下部滑动连接有位于储液筒20下方的套筒60，具体连接方式为：外杆30的表面开有沿高度方向延伸的限位槽35，套筒60上固定有滑动连接在限位槽35内的凸起。套筒60上固定有能与第一齿轮43、传动齿轮51啮合的第三齿轮61，不受外力作用时，套筒60在自身重力作用下能滑动到与限位槽35的下端接触，此时套筒60上的第三齿轮61与传动齿轮51啮合。套筒60上固定有磁铁，储液筒20的底部设有电磁铁26，电磁铁26通电能够与磁铁相吸，使套筒60克服重力沿限位槽35向上滑动，套筒60运动到极限位置时，套筒60上的第三齿轮61与第一齿轮43啮合。储液筒20下壁上设有用于控制电磁铁26通电的单控开关22(本实施例中用到的单控开关22为BULL品牌的G06象牙白系列一位单控开关22)，压板25下行到与单控开关22接触时，压板25按压单控开关22，单控开关22控制电磁铁26通电，此时若压板25脱离单控开关22，电磁铁26仍保持通电。

具体实施过程如下(以电机40正转，然后通过第二齿轮42、传动齿轮51和第三齿轮61驱动伸缩杆转动，最终带动压板25下行为例进行说明)：

使转盘80位于淬火池10的上方，将加热后的工件放入转盘80中，启动电机40，使电机40正转，电机40通过第二齿轮42、传动齿轮51和第三齿轮61驱动伸缩杆往固定方向转动，伸缩杆上的转盘80一同转动，转盘80上的工件也随之发生转动，在转动的过程中，工件发生运动、翻转，能使工件充分与淬火池10内的冷却液接触。由于伸缩杆上的外杆30与压板25螺纹连接，在伸缩杆转动的同时压板25沿着储液筒20的内壁向下滑动，压板25上的顶杆70一同向下，顶杆70逐渐远离转盘80，由于没有了顶杆70的支撑，在转盘80以及转盘80上工件的作用下，内杆31沿着外杆30的凹腔33向下运动，转盘80和转盘80上的工件也一同向下。在这个过程中，转盘80和转盘80上的工件一边转动一边向下运动。压板25向下滑动时，上腔24内的压强减小，单向进液阀73自动打开，位于转盘80附近温度相对较高的冷却液通过通孔72、单向进液阀73进入到上腔24内；与此同时，下腔23内的压强增大，单向排液阀111自动打开，下腔23内的温度低的冷却液通过连通管11喷流进淬火池10的底部，该冷却液向上流动，该冷却液降低了淬火池10内冷却液的总体温度。

压板25下行到与单控开关22接触时，压板25按压单控开关22，单控开关22控制电磁铁26通电，电磁铁26与套筒60上的磁铁相吸，套筒60克服重力沿限位槽35向上滑动，套筒60运动到极限位置时，套筒60上的第三齿轮61与第一齿轮43啮合，此时伸缩杆的转动方向发生改变，外杆30上的压板25沿储液筒20的内壁向上运动。

压板25上的顶杆70对转盘80施加向上的作用力，使内杆31、转盘80和转盘80上放入工件克服重力作用而向上运动，此时转盘80和转盘80上的工件一边转动一边向上运动。压板25向上滑动时，上腔24内的压强增大，单向排出阀921自动打开，上腔24内储存的温度较高的冷却液通过排液管92进入冷却室90内，该冷却液在冷却室90被冷却、降温。与此同时，下腔23内的压强减小，单向进入阀911自动打开，冷却室90内经过降温的冷却液通过进液管91补充到下腔23内。当转盘80运动到淬火池10的上部时，关闭电机40和电磁铁26，从转盘80上取出工件即可。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。