一种空气淬火冷却装置及空气淬火设备的制作方法

本技术涉及热处理设备领域，尤其涉及一种空气淬火冷却装置，此外，本技术还涉及一种空气淬火设备。

背景技术：

1、淬火是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间后，以大于临界冷却速度进行冷却，从而获得以马氏体为主的不平衡组织的一种热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。淬火能够大幅度提高材料的刚性、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，在机械加工领域得到了广泛应用。

2、在淬火过程中，为了提高高温材料的冷却速度，通常将高温材料浸入盐水、水、矿物油、空气等淬冷介质中进行冷却。而对于一些薄壁材料加工而成的产品，在高温状态下接触淬冷介质的过程中时，部分材料与接触淬冷介质接触后的急速冷却很容易导致零件的变形，因此，在对薄壁零件进行淬火时，通常使用快速流动的空气对高温薄壁零件进行冷却，称为空气淬火，俗称风淬。空气淬火能够减小产品淬火时的变形，在薄壁产品的淬火工艺中普遍使用。

3、但由于空气淬火的冷却速度较慢，容易导致材料的组织结构转变不充分，影响了材料的淬火性能；同时，较慢的冷却速度也导致材料的降温时间延长，影响了淬火的效率。为此，出现了一种在吹风的同时向产品喷洒水雾，利用水较高的热容量来提高材料冷却速度的空气淬火冷却装置。现有的带有喷雾功能的空气淬火冷却装置，通常在使用风机向放置在传送带上的高温材料吹风，同时在风机的出风口出设置喷雾喷头喷洒水雾，气流驱动水雾一同吹向传送带上的产品，对产品的高温材料进行降温。但喷雾喷头喷出的水雾中通常夹杂着大小不同的水滴，水滴在气流的驱动下附着在高温材料上，引起材料局部的急速降温，导致材料的不均匀降温，易于造成薄壁材料的局部变形。

技术实现思路

1、为了提高空气淬火的冷却速度，保证材料冷却的均匀性，本技术提供了一种空气淬火冷却装置及空气淬火设备。

2、本技术提供的空气淬火冷却装置采用如下的技术方案：

3、一种空气淬火冷却装置，包括风冷风机、喷雾喷头、均雾气道和冷却风箱；所述喷雾喷头设置在所述风冷风机的出风口处，所述均雾气道设置在所述风冷风机与所述冷却风箱之间，在所述均雾气道内设置有多个除水滴结构，多个所述除水滴结构对应于所述均雾气道的整个通流截面设置。

4、通过采用上述技术方案，利用设置在风冷风机与冷却风箱之间的均雾气道和设置在均雾气道中的除水滴结构，能够去除喷雾喷头喷出的水雾中直径较大的水滴，使得气流中的雾气更加均匀，提高产品材料降温的均匀性；利用对应于均雾气道的整个通流截面的除水滴结构，能够去除均雾气道中任一部分的气流中的直径较大的水滴，促进直径较小的水雾的气化，保证水分在气流中分别的均匀性。

5、在一个具体的可实施方案中，所述除水滴结构包括除滴面板和背板，所述除滴面板与所述背板相互连接，所述除滴面板朝向所述均雾气道的进气口方向倾斜设置，所述除滴面板上设置有垂直于气流方向的纳水槽。

6、通过采用上述技术方案，利用朝向均雾气道的进气口方向倾斜设置的除滴面板，能够对气流中直径较大的水滴形成阻挡，使得水滴附着在除滴面板上，从而除去气流中的水滴；利用除滴面板上垂直于气流方向的纳水槽，能够阻挡和收纳在气流的吹动下沿除滴面板移动的水滴，防止附着在除滴面板上的水滴在气流的吹动下再次进入气流中。

7、在一个具体的可实施方案中，所述除水滴结构设置在所述均雾气道的迎风面上，所述除滴面板与所述背板平行设置，且周边相互连接。

8、通过采用上述技术方案，利用设置在均雾气道的迎风面上的除水滴结构，能够阻挡并收纳吹向均雾气道迎风面的气流中直径较大的水滴，防止水滴在气流的吹动下再次进入气流中，影响气流中水分分布的均匀性；利用除滴面板与背板平行设置且周边相互连接的结构，能够将水滴收纳在除滴面板与背板之间，并通过设置在除水滴结构侧方的排水孔排出。

9、在一个具体的可实施方案中，所述除水滴结构设置在所述均雾气道的一侧侧面上，所述除滴面板和背板的一侧侧边相互连接，其他侧边与所述均雾气道的侧壁相连接。

10、通过采用上述技术方案，利用设置在均雾气道一侧侧面上的除水滴结构，能够阻挡在均雾气道的出气口所对应的气流通路上，附着并收纳均雾气道气流中直径较大的水滴，提高气流中水分分布的均匀性；利用除滴面板和背板一侧侧边相互连接、其他侧边与均雾气道的侧壁相连接的结构，能够在除滴面板、背板和均雾气道的侧壁之间形成水滴收纳空间，并通过设置在均雾气道壁部的排水孔排出。

11、在一个具体的可实施方案中，除水滴结构设置在所述均雾气道的内部，所述除滴面板的中部沿长度方向折弯，所述除滴面板宽度方向的两侧均与所述背板相连接，所述除滴面板和背板长度方向的两侧均与所述均雾气道的侧壁相连接。

12、通过采用上述技术方案，利用交替设置在均雾气道的内部的除水滴结构设置，能够在较小增加均雾通道通气阻力的情况下，使得除水滴结构在均雾气道出气口处的投影覆盖整个出气口，便于去除均雾气道不同位置气流中的水滴；利用折弯的除滴面板与背板之间的空间，能够收纳除滴面板上附着的水滴，并通过设置在均雾气道壁部的排水孔排出。

13、在一个具体的可实施方案中，所述冷却风箱的一侧设置有风箱进气口，所述均雾气道的出气端插入所述风箱进气口内，与所述风箱进气口滑动连接，在所述均雾气道与所述冷却风箱之间设置有伸缩驱动装置。

14、通过采用上述技术方案，利用均雾气道与风箱进气口之间的滑动连接，能够调整冷却风箱在均雾气道上的连接位置，从而调整冷却风箱的风箱出气口与产品之间的距离，有利于调整冷却产品的气流速度和气流分布的均匀性；利用设置在均雾气道与冷却风箱之间的伸缩驱动装置，能够方便地调整冷却风箱在均雾气道上的连接位置。

15、在一个具体的可实施方案中，所述冷却风箱的出气口处设置有均风板，所述均风板上设置有多个均匀分布的出风孔。

16、通过采用上述技术方案，利用均匀设置在均风板上的多个出风孔，能够使得冷却气流从风箱出气口均匀吹出，在产品区域形成均匀的降温气流，避免了风箱出气口中部气流速度快，边缘部分气流速度慢的现象，提高了产品降温的均匀性。

17、本技术提供的空气淬火设备，采用如下的技术方案：

18、一种空气淬火设备，包括加热室、空气冷却室和至少一个本技术所提供的空气淬火冷却装置，所述空气冷却室内设置有风淬传送带，所述冷却风箱设置在所述空气冷却室内，且出气口朝向所述风淬传送带。

19、通过采用上述技术方案，利用本技术提供的空气淬火冷却装置，能够在冷却气流中添加均匀的水雾，增加冷却空气的湿度，提高高温产品的降温速度；同时去除气流中直径较大的水滴，使得气流中水分的分布更加均匀，保证产品材料的不同部分能够同步冷却，减小冷却过程中产品的变形。

20、在一个具体的可实施方案中，所述空气淬火冷却装置设置有多个，多个所述空气淬火冷却装置的所述冷却风箱分设在所述风淬传送带的上、下两侧，所述空气冷却室的顶部与外部空间相连通。

21、通过采用上述技术方案，利用分设在风淬传送带上下两侧的多个空气淬火冷却装置，能够从产品传送带的上下两侧同时对产品送风冷却，提高产品周边冷却气流的均匀性，并利用空气冷却室的顶部将热量散发出去，提高产品不同部位冷却效果的均匀性。

22、在一个具体的可实施方案中，在所述风淬传送带上方设置有多个所述空气淬火冷却装置，多个所述空气淬火冷却装置使用同一个所述冷却风箱，所述冷却风箱的上侧设置有多个风箱进气口，每个所述空气淬火冷却装置的所述均雾气道出气端分别插入一个所述风箱进气口内，且能够相对于所述风箱进气口滑动，所述均雾气道与所述空气冷却室固定连接，在所述冷却风箱与所述空气冷却室之间设置有伸缩驱动装置。

23、通过采用上述技术方案，利用多个空气淬火冷却装置的均雾气道出气端各种插入冷却风箱上的一个风箱进气口内的设置，能够使得冷却风箱相对于多个均雾气道同步移动，形成对多个空气淬火冷却装置的出风口与风淬传送带之间距离的同步调节，从而同步调节多个空气淬火冷却装置吹出的冷却气流的流速和均匀性。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.利用设置在均雾气道中的除水滴结构，能够在利用喷雾喷头喷出的水雾提高风冷降温效果的同时，去除水雾中夹杂的直径较大的水滴，防止水滴造成薄壁产品局部急速降温，保证产品不同部位降温速度的均匀性，减小产品的变形；

26、2.利用多个除水滴结构对应于均雾气道的整个通流截面的设置，有利于去除均雾气道不同部位的冷却气流中的水滴，能够提高冷却气流中水分分布的均匀性，同时降低除水滴结构对冷却气流阻力的影响；

27、3.利用冷却风箱与均雾气道之间的滑动连接，能够调节风箱出气口与产品之间的距离，从而调节冷却气流的流速，形成对产品冷却速度的调节；

28、4.利用多个空气淬火冷却装置的均雾结构与一个冷却风箱上多个风箱进气口之间的滑动连接，能够同步调节多个空气淬火冷却装置吹出的冷却气流与产品之间的距离，形成对多个空气淬火冷却装置形成的冷却气流的同步调节。