一种用于棒料感应淬火后的分段均匀冷却装置及方法与流程

本发明涉及棒料生产制造，具体涉及一种用于棒料感应淬火后的分段均匀冷却装置及方法。

背景技术：

1、已知的，在感应淬火设备中，感应加热表面淬火是利用电磁感应的原理，使棒料在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，又根据交流电的集肤效应，以涡流形式将棒料表面快速加热，感应加热淬火是充分的、均匀的，而后淬火冷却速度对棒料的组织和性能有决定性影响，冷却速度不均匀的主要后果是硬度不均，变形不均，残余应力较大和不均，严重时可能导致淬火变形过大或开裂。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的主要目的是提供一种用于棒料感应淬火后的分段均匀冷却装置及方法，有利于解决不同规格棒料感应淬火之后冷却不均匀的问题。

2、本技术提供一种用于棒料感应淬火后的分段均匀冷却装置，其包括：辊道传输机构、升降机构和分段冷却机构，其中：

3、辊道传输机构设有多个v型辊轮，v型辊轮装配于分段冷却机构中；

4、升降机构，其与分段冷却机构连接，其中升降机构由电控系统控制，根据电控系统的升降指令对分段冷却机构进行位置调整；

5、分段冷却机构在同一水平线的不同位置上设有多个不同喷射角度的喷圈，其中分段冷却机构与电控系统电连接，且根据电控系统的喷水指令对位于v型辊轮上的棒料进行均匀冷却。

6、由上，通过辊道传输机构设有多个v型辊轮，以及v型辊轮与分段冷却机构中的多个喷圈，既能够实现棒料的自动沿其轴向行进，又能够使得棒料轴向自转，有效提高棒料冷却的均匀性；升降机构能够自动调整分段冷却机构中喷圈的高度；多个喷圈通过不同喷射角度实现棒料的均匀冷却。

7、作为第一方面可能实现的实施方式，辊道传输机构包括多个辊道传输分支，每个辊道传输分支固定在辊道安装架上，辊道安装架固定于地面上，其中每个辊道传输分支包括：

8、电机，其固定于底座上，底座固定于辊道安装架上；

9、联轴器，其一端与电机连接，联轴器另一端与辊轴首端连接；

10、轴承，其套接在辊轴上，且轴承通过支座固定于底座上；

11、v型辊轮，其固定于辊轴尾端。

12、由上，在每个辊道传输分支中，电机通过联轴器带动辊轴转动，从而带动v型辊轮转动；多个辊道传输分支均倾斜并排设置在辊道安装架表面上，这样使得v型辊轮转动时，能够带动棒料一边轴向自转，一边沿轴向前行，且能够有效提高棒料冷却的均匀性。

13、作为第一方面可能实现的实施方式，升降机构包括：

14、喷圈安装架，其上设有多个适配于喷圈的安装孔；

15、升降主框架，其中间安装有喷圈安装架，升降主框架两侧设有升降部。

16、由上，通过升降主框架两侧的升降部，能够带动升降主框架的上升或下降，从而实现喷圈随喷圈安装架自动调整高度。

17、作为第一方面可能实现的实施方式，升降部包括：连接梁，其一端固定连接在升降主框架一侧，且位于升降主框架一侧的连接梁并排设置有多个，连接梁另一端下方安装有螺旋升降机；

18、多个螺旋升降机之间通过联轴器和连接轴连接，且每个螺旋升降机装配于升降部安装架上，升降部安装架固定于地面上；

19、在多个并排线性连接的螺旋升降机中，位于首端位置或末端位置中的任一螺旋升降机一侧通过联轴器连接有伺服电机。

20、由上，伺服电机通过联轴器带动其中一个螺旋升降机转动，该螺旋升降机转动时，通过其之间的联轴器和连接轴，带动其他相邻的螺旋升降机转动，进而使得连接梁随螺旋升降机的转动上升或下降，连接梁能够带动升降主框架上升或下降。

21、作为第一方面可能实现的实施方式，位于升降主框架一侧的连接梁的长度与位于升降主框架另一侧的连接梁的长度不相等。

22、由上，当升降部安装架中间的间距的一半大于辊轴伸入升降机构下方喷圈的距离时，位于升降主框架两侧的连接梁的长度不相等，此时连接梁分为长连接梁和短连接梁，这样能够使得升降机构下方连接的分段冷却机构与辊道传输机构的连接更精密巧妙。

23、作为第一方面可能实现的实施方式，每个喷圈内侧壁周圈设有一斜面，斜面倾斜方向与棒料行进方向之间的夹角为喷射角度，其中斜面的倾斜方向朝向棒料的行进方向设置；斜面上设有喷头，喷头与斜面垂直设置。

24、由上，在每个喷圈的内侧以各自的倾斜角度设置斜面，安装在各个喷圈的斜面上的喷头以其喷射角度喷向棒料，既不阻碍棒料的行进，又方便棒料的冷却均匀。

25、作为第一方面可能实现的实施方式，多个v型辊轮与多个喷圈并排间隔设置，且多个v型辊轮上传输的棒料的中心与多个喷圈的中心设置在同一水平线上。

26、由上，多个v型辊轮与多个喷圈并排间隔设置，这样使得棒料在每个喷圈进行冷却时，都有v型辊轮作为支点支撑且传输棒料，进而实现棒料的分段冷却、均匀冷却的目的。

27、作为第一方面可能实现的实施方式，同一喷圈上的每个喷头的喷射水压设置相同。

28、由上，每个喷圈上均设置有多个喷头，同一喷圈上的喷头设置同一喷射水压，不同喷圈的喷射水压不相同，能够实现棒料的强冷、缓冷、组织转变及相变变形等功能。

29、作为第一方面可能实现的实施方式，辊轴的中心轴方向与棒料的行进方向呈预设角度，其中预设角度不大于90°。

30、由上，v型辊轮安装在辊轴的末端，当辊轴的中心轴方向与棒料的行进方向呈预设角度(非直角)时，位于v型辊轮的v形槽内的棒料，在v型辊轮的滚动传输下，能够实现棒料一边轴向自转，一边沿轴向行进，能够有效提高棒料冷却的均匀性。

31、本技术还提供一种使用上述任一所述的用于棒料感应淬火后的分段均匀冷却装置对被棒料进行分段均匀冷却的方法，其特征在于，包括：

32、根据棒料的实际输入规格，计算得到升降机构的调整高度；

33、根据调整高度，控制升降机构移动到指定位置；

34、经辊道传输机构中的v型辊轮，棒料沿轴向行进至分段冷却机构中多个喷圈的中心；

35、经设置不同的喷射角度和喷射水压，多个喷圈对棒料进行均匀冷却。

36、由上，在该用于棒料感应淬火后的分段均匀冷却装置的初始状态下，感应淬火后棒料的中心不一定与喷圈的中心位置处在同一中心轴线上，电控系统根据输入的实际感应淬火后的棒料规格，自动计算出升降机构需上升或下降的高度，电控系统给出升降指令至升降机构中，进而升降机构能够自动调整高度，喷圈随升降机构上升或下降到指定位置，可以实现不同规格的棒料均匀冷却。感应淬火后的棒料中心与喷圈同心，棒料经辊道传输机构中的v型辊轮一边沿轴向行进，一边轴向自转，经过不同角度喷头的喷圈实现棒料的分段均匀冷却。

37、综上所述，本技术提供的用于棒料感应淬火后的分段均匀冷却装置及方法，该分段均匀冷却装置中的辊道传输分支与棒料传动方向呈一定角度(非直角)，可实现棒料在分段冷却传输过程中一边轴向自转，一边沿轴向前行；升降机构通过喷圈安装架与分段冷却机构中的喷圈连接，升降机构通过螺旋升降机带动喷圈调整高度；每个喷圈设置的不同或相同的喷射角度和喷射水压，实现棒料的分段均匀冷却。