一种高炉开口用钎杆热处理装置的制作方法

本实用新型属于热处理技术领域，更具体地说，是涉及一种高炉开口用钎杆热处理装置。

背景技术：

高炉开口用钎杆属于一种冶金用钎具，在高炉开口作业时，开口机提供的冲击功和扭矩需通过钎杆传递给钎头，钎头以旋转切削和冲击破碎的方式钻开出铁口。

由于钎杆处于冲击载荷与扭矩的交变载荷工作环境，弯曲和断裂成为高炉开口用钎杆的主要失效形式，此外，由于钎杆与钎头通常采用螺纹连接，若螺纹强度不够会引起螺纹失效，直接导致钎杆报废。因此通过热处理提高高炉开口用钎杆的硬度、强度及韧性是十分必要的。同时考虑到封堵出铁口的炮泥的硬度较低，无需进行整体热处理，只需表面热处理即可。目前钎杆的热处理工艺为表面淬火+低温回火。表面淬火过程中，需要从加热工位将加热后的钎杆搬运至冷却液池中进行冷却处理，导致生产效率低下，严重影响生产周期，同时冷却液池需要占用一定的空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高炉开口用钎杆热处理装置，旨在解决现有的高炉开口用钎杆热处理过程中存在生产效率低下，且冷却设备占用空间大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种高炉开口用钎杆热处理装置，包括：

支撑架；

传输机构，固定安装在所述支撑架上，用于对钎杆进行传输；和

感应线圈，固定安装在所述支撑架上且位于所述传输机构的上方，用于与感应加热设备连接，对所述传输机构上的钎杆进行加热；所述感应线圈的末端开设有喷淋口，用于对加热后的钎杆进行喷冷却液淬火。

作为本申请另一实施例，所述感应线圈为中空结构，所述感应线圈的两端均连接有用于进水的通水管。

作为本申请另一实施例，所述喷淋口沿所述感应线圈的内侧壁均匀布置。

作为本申请另一实施例，所述喷淋口至少布置在一匝所述感应线圈上。

作为本申请另一实施例，所述喷淋口的尺寸为所述感应线圈径向尺寸的1/3-1/4。

作为本申请另一实施例，所述感应线圈的下方设有水箱，用于收集从所述喷淋口喷出的冷却液。

作为本申请另一实施例，所述传输机构包括：

驱驱动电机，固定安装在所述支撑架上；

主动轮，与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述主动轮的轴向与所述支撑架的长度方向平行，所述主动轮用于驱动钎杆绕钎杆的自身轴向转动；和

从动轮，转动设置在所述支撑架上；所述从动轮的轴向与水平方向呈锐角设置，每两个中心对称设置的所述从动轮为一组；沿所述支撑架的长度方向并排布置有多组从动轮，用于支撑和带动钎杆沿钎杆的轴向运动。

作为本申请另一实施例，所述传输机构还包括：

套筒，安装在所述支撑架上；

支撑柱，一端与所述套筒滑动连接，另一端与所述从动轮铰接；所述套筒内设有与所述支撑柱配合的导向滑槽；和

连接杆，设置在所述套筒内，且具有绕自身轴向转动的自由度；所述连接杆与所述支撑柱螺纹连接，用于驱动所述支撑柱在所述导向滑槽内滑动。

作为本申请另一实施例，所述连接杆远离所述支撑柱的一端设有与所述套筒配合的限位法兰，所述套筒的底部安装有底座，所述底座与所述限位法兰的端面抵接，用于将所述限位法兰限位在所述套筒内。

作为本申请另一实施例，所述限位法兰为圆环结构。

本实用新型提供的一种高炉开口用钎杆热处理装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的一种高炉开口用钎杆热处理装置，在支撑架上固定安装有传输机构和感应线圈，传输机构用于对钎杆进行传输，感应线圈位于传输机构的上方，感应线圈用于对传输机构上的钎杆进行加热，并借助感应线圈的末端开设的喷淋口对加热后的钎杆进行喷冷却液冷却，实现对钎杆的淬火处理。本申请所采用的装置结构简单，占用空间小，制作成本低，将对钎杆的淬火操作集中在一个工位上完成，大大提高了生产效率，缩短了生产周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种高炉开口用钎杆热处理装置的结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1中一组从动轮的局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例所采用的从动轮的立体结构示意图；

图5为图4中的c向半剖视图；

图6为本实用新型实施例所采用的感应线圈的立体结构示意图。

图中：1、支撑架；2、传输机构；201、驱动电机；202、主动轮；203、从动轮；204、套筒；205、支撑柱；206、连接杆；208、限位法兰；209、底座；210、锁紧螺母；3、感应线圈；301、喷淋口；302、通水管；4、水箱；5、钎杆。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的一种高炉开口用钎杆热处理装置进行说明。其中，图1中a向为钎杆的进给方向，图2中b向为钎杆的转动方向。所述一种高炉开口用钎杆热处理装置，包括：支撑架1、传输机构2和感应线圈3。传输机构2固定安装在支撑架1上，用于对钎杆5进行传输；感应线圈3固定安装在支撑架1上且位于传输机构2的上方，用于与感应加热设备连接，对传输机构2上的钎杆5进行加热；感应线圈3的末端开设有喷淋口301，用于对加热后的钎杆5进行喷冷却液淬火。

本实用新型提供的一种高炉开口用钎杆热处理装置，与现有技术相比，本实用新型的一种高炉开口用钎杆热处理装置，在支撑架1上固定安装有传输机构2和感应线圈3，传输机构2用于对钎杆5进行传输，感应线圈3位于传输机构2的上方，感应线圈3用于对传输机构2上的钎杆5进行加热，并借助感应线圈3的末端开设的喷淋口301对加热后的钎杆5进行喷冷却液冷却，实现对钎杆5的淬火处理。本申请所采用的装置结构简单，占用空间小，制作成本低，将对钎杆5的淬火操作集中在一个工位上完成，大大提高了生产效率，缩短了生产周期。

本实施例中，感应线圈3位于钎杆5的运动路径上，传输机构2带动钎杆5从感应线圈3的内部穿过，使感应线圈3对钎杆5的四周同时加热，加热更加均匀，加热效率更高。感应线圈3的末端为冷却区，冷却区位于钎杆5预设传输方向的末端，冷却区内的感应线圈3上开设有喷淋口301，冷却液从喷淋口301处喷出至钎杆5的表面，对加热后的钎杆5进行水淬降温。冷却液可以采用水、油或者其他能够达到冷却效果的液体。传输机构2包括驱动电机201和多个驱动轮，多个驱动轮并排布置形成传输通道，将钎杆5放置在该传输通道上，驱动电机201驱动驱动轮转动，进而带动钎杆5沿传输方向移动。

作为本实用新型提供的一种高炉开口用钎杆热处理装置的一种具体实施方式，请参阅图6，感应线圈3为中空结构，感应线圈3的两端均连接有用于进水的通水管302。本实施例中，感应线圈3采用中空结构，冷却液进入中空结构，再从感应线圈3开设的喷淋口301处喷出，该结构设计合理，提高了空间的利用率，且冷却液道与感应线圈3的加热功能互不影响。冷却液同时从感应线圈3两端的通水管302注入到中空结构内，提高了冷却液的注入速率，有利于增强喷淋口301处冷却液的压强，提高了冷却液的喷射速率，由于缩短了冷却液喷射到钎杆5表面的时间(即水淬时间)，淬火效果明显提高，产品的表面硬度显著增强。通水管302与水泵连接，通水管302上安装有控制阀，通过调节控制阀可以控制冷却液的进水速率和进水通道的打开与关闭。水泵经过通水管302对感应线圈3的中空结构内持续通入冷却液，不会对感应线圈3本身的冷却造成影响。在感应线圈3承受的压强值在安全范围内，喷淋口301处的压强越大越好，在提高淬火效果的同时，可对钎杆5表面的氧化皮进行彻底的清理，达到提高钎杆5表面质量的目的。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图6，喷淋口301沿感应线圈3的内侧壁均匀布置。本实施例中，将喷淋口301设置在感应线圈3内侧壁，使得喷淋口301喷出的冷却液能够尽可能多的喷射到钎杆5的表面，提高对钎杆5表面的降温速率。喷淋口301的数量为多个，沿感应线圈3的螺旋轨迹均匀设置，使得喷淋口301喷出的冷却液更加均匀，保证喷淋口301覆盖的区域能够同时进行降温，防止局部降温路率不同而导致淬火效果不佳。同时喷淋口301的形状为圆形或者椭圆形，一方面方便加工，有效降低加工成本，另一方面可以保证喷淋口301边缘的压强分布均匀，不会产生因局部受力过大从而导致对感应线圈3的损坏。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，参阅图6，喷淋口301至少布置在一匝感应线圈3上。本实施例中，将喷淋口301布置在至少一匝感应线圈3上，可以保证喷淋口301同时对钎杆5的四周进行喷淋，防止产生钎杆5的局部未喷淋到的情况。喷淋口301在感应线圈3上布置区域的大小，可根据钎杆5的径向尺寸和钎杆5的进给速度等因素，做出适应性调整，以保证钎杆5的淬火效果达到最佳为准。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图6，喷淋口301的尺寸为感应线圈3径向尺寸的1/3-1/4。本实施例中，在综合考虑喷淋口301处冷却液的喷射效果和喷淋口301处的结构强度等因素后，将喷淋口301的尺寸选定为感应线圈3径向尺寸的1/3。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，感应线圈3的下方设有水箱4，用于收集从喷淋口301喷出的冷却液。本实施例中，水箱4内盛放有冷却液，水泵将水箱4内的冷却液输送至感应线圈3的中空结构内，从喷淋口301喷出的冷却液又经过水箱4进行了收集，形成了冷却液的循环系统，使得冷却液能够循环使用，降低资源的浪费。由于喷淋到钎杆5表面的冷却液温度变高，所以为了防止冷却液再次循环至感应线圈3内时温度过高，从而降低钎杆5的淬火效果，需要对水箱4内的冷却液进行降温处理，保证水箱4内的冷却液始终保持较低温度。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，传输机构2包括：驱动电机201、主动轮202和从动轮203。驱动电机201固定安装在支撑架1上；主动轮202与驱动电机201的输出轴固定连接，主动轮202的轴向与支撑架1的长度方向平行，主动轮202用于驱动钎杆5绕钎杆5的自身轴向转动；从动轮203转动设置在支撑架1上，从动轮203的轴向与水平方向呈锐角设置，每两个中心对称设置的从动轮203为一组；沿支撑架1的长度方向并排布置有多组从动轮203，用于支撑和带动钎杆5沿钎杆5的轴向运动。本实施例中，驱动电机201采用无极调速电机，驱动电机201的数量为两个，分别位于感应线圈3的两侧。主动轮202与钎杆5的轴线平行，主动轮202的外周面抵靠在钎杆5的外周面上，通过主动轮202与钎杆5的摩擦作用，实现了钎杆5绕自身轴线的转动。两个中心对称设置的一组从动轮203的顶面与钎杆5的外周面抵接，对钎杆5起到支撑作用。多组从动轮203构成钎杆5的传送轨道。由于从动轮203的轴向与水平方向的夹角为锐角，当主动轮202靠摩擦力驱动钎杆5绕其自身轴线转动的同时，钎杆5带动从动轮203转动，从动轮203将钎杆5的旋转运动转化为直线运动，使钎杆5在旋转的同时实现直线进给。钎杆5的进给方向由钎杆5的转动方向和从动轮203的倾斜方向确定。从图2的视图方向看，确定钎杆5顶部的旋转方向对应一侧的从动轮203，从动轮203的对向一侧的倾斜方向即为钎杆5的进给方向。钎杆5采用旋转进给方式，使得感应线圈3对钎杆5的加热和水淬更加充分，提高了淬火效率和淬火效果。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图4及图5，传输机构2还包括：套筒204、支撑柱205和连接杆206。套筒204安装在支撑架1上；支撑柱205的一端与套筒204滑动连接，另一端与从动轮203铰接；套筒204内设有与支撑柱205配合的导向滑槽；连接杆206设置在套筒204内，且具有绕自身轴向转动的自由度；连接杆206与支撑柱205螺纹连接，用于驱动支撑柱205在导向滑槽内滑动。本实施例中，套筒204与支撑架1焊接固定，套筒204与支撑架1倾斜设置。支撑柱205上安装有固定从动轮203的销轴，从动轮203的顶面高出支撑柱205的顶面。支撑柱205与导向滑槽的配合部分为圆柱体，所以支撑柱205在沿导向滑槽滑动的同时，也可以绕其自身轴线转动。连接杆206用于连接套筒204和支撑柱205，通过连接杆206与支撑柱205发生相对转动，实现支撑柱205沿导向滑槽的直线运动。套筒204的侧壁上安装有锁紧螺母210(即顶丝)，当支撑柱205的位置及角度确定好后，通过锁紧螺母210对支撑柱205进行固定，防止支撑柱205在工作过程中与套筒204发生相对位移。通过调整每组从动轮203对应的支撑柱205的夹角从而改变钎杆5进给的方向和进给速度。同时通过调整驱动电机201的转速和支撑柱205的高度及角度，可匹配出适合不同规格钎杆5的旋转速度和进给速度，从而提高热处理的加热效率，获得不同工艺要求的热处理效果。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图5，连接杆206远离支撑柱205的一端设有与套筒204配合的限位法兰208，套筒204的底部安装有底座209，底座209与限位法兰208的端面抵接，用于将限位法兰208限位在套筒204内。本实施例中，套筒204的底部开设有与限位法兰208配合的安装槽，通过底座209将限位法兰208限位在安装槽内，使得连接杆206只能在套筒204内绕其自身轴线转动。限位法兰208上开设有连接杆206的避让孔，方便对连接杆206进行操作，同时为了方便对连接杆206进行旋转操作，在连接杆206的端面(该端面为连接杆206的外露面且与连接杆206的轴向垂直)上加工出一字或者十字的凹槽。为了防止连接杆206在剧烈运动过程中，与支撑柱205产生松动，在底座209的侧面上安装有锁紧螺母210，锁紧螺母210穿过底座209的侧壁抵靠在连接杆206上，实现对连接杆206的固定。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图5，限位法兰208为圆环结构。限位法兰208与套筒204焊接固定。限位法兰208采用圆环结构，加工更加方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。