专利名称：用于液体淬火筒的可转动接头的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及用于热处理小零件与连续式炉一起使用的液体淬火系统。特别是，本发明涉及一轴承，可转动接头和保护元件，以及它们结合该液体淬火系统的旋转淬火筒使用的使用方法。
2.相关技术描述连续式热处理炉，如运输带式、摇动平底(shaker hearth)式、活动平底(shuffle hearth)式或旋转反射式炉，经常用于热处理大数量的相对小的零件，如螺钉、螺母、垫圈、螺栓和销子。这些小零件的搬运，特别是在淬火处理过程中，长期以来出现过很多不同的问题。
第一个问题是有关使每个小零件得到充分淬火的冶金学上的需要。第二个问题包括使淬火工件回收的经济上的实际需要。淬火设备的安装和维修本身也是个问题，减少淬火剂的初始数量和在使用中减小淬火剂的损失，这两方面的需求也存在严重问题。最后，在旋转淬火筒型液体淬火系统中，存在的一个问题是，小零件堵塞了密封旋转淬火筒的轴承或密封装置，该筒与淬火斜槽呈旋转关系，斜槽将小零件卸入旋转淬火筒。
在已有技术中，长期采用坑型(Pit Type)淬火系统，与传送带式，摇动平底式和活动平底式熔炉等一起使用，如Krach等的美国专利第3,531,096号，和Keough等的美国专利第3,650,853号。这种坑型淬火系统的缺陷是众所周知的。用于克服上述缺陷的系统包含在Smith等的美国专利第4,036,478号中，本文结合参考。然而，在′478号专利中公开的液体淬火系统有着很多另外的和不同的问题。特别是，从传送斜槽传输到第′478号专利的旋转淬火筒的零件，在传送斜槽和旋转淬火筒间的密封装置上有时发生堵塞。其结果是，传送斜槽和它的密封装置会发生损坏和划伤，并且有时零件会取道完全穿过密封装置，并落进主淬火箱，该旋转淬火筒位于淬火箱内。当零件落进淬火箱后，零件经常会被拉进再循环系统，并将阻塞淬火剂管线，或堵塞安置在淬火剂管线内的泵叶轮和阀系。
除划伤传送斜槽外，阻塞于旋转淬火筒和传送斜槽间密封装置上的零件，进一步会造成使旋转淬火筒停止旋转并锁住。
一旦由偏离的零件使可转动接头造成磨损或损坏，第′478号专利所示的结构不利于可转动接头的迅速和方便的维修，其中，可转动接头在旋转淬火筒和传送斜槽间包括一轴承和密封装置。另外，上述密封装置和轴承所处的位置需要它们经常浸没在淬火剂中，这就大大加速了它们的损坏和最后修复的需要。于是，由于阻塞在密封装置和轴承间的金属零件所造成的损坏，和由于浸没在淬火剂中所造成的加快磨损的损坏，所以位于筒和传送斜槽间的密封装置必须经常替换。
这样，工业上缺少一种用于延长传送筒和传送斜槽间的可转动接头的工作寿命的装置和方法。
发明简述因此，本发明的一个目的是解决上述问题，并提供一装置和方法，以便消除轴承的需要，该轴承位于传送斜槽和旋转淬火筒间的可转动接头上，同时延长可转动接头的工作寿命，该可转动接头位于旋转淬火筒和传送斜槽之间。本发明的另一个目的是提供一改进的液体淬火系统，它避免了金属零件发生在旋转淬火筒和传送斜槽间的阻塞。本发明的另一目的是提供一改进的液体淬火系统，该系统具有一较长寿命的结构，它更好地避免了一般的磨损、撕破和迅速损坏。
本发明的另一个目的是提供一种用于处理小零件的液体淬火系统，其中淬火剂除使零件淬火外还用于输运零件。
本发明的另一个目的是提供一种液体淬火系统，它不需要一个设置的坑式淬火箱(pit quench tank)，和附带的浸没在淬火箱里的机械搬运设备。
本发明的另一个目的是提供分离装置，它用于分离混合在一起的淬火剂和工件。该分离装置允许淬火剂返回油箱，并且输送基本上干燥的热处理过和淬火过的零件到一合适的接收器中。
本发明的另一个目的是避免由于接头的损坏而造成的可转动接头的更换，该接头将旋转淬火筒连接于传送斜槽，上述接头损坏是由于金属零件阻塞在可转动接头上或是由于可转动接头的长期浸没在淬火剂中造成的。
本发明的另一个目的是在旋转淬火筒的输出端提供一轴承装置，以便减轻加在可转动接头上的应力。该轴承装置包括一轴承和轴承支架，支架充当一悬臂梁，以支承旋转淬火筒的大部分重量。所以，位于旋转淬火筒的输入端的可转动接头就不需要支承旋转淬火筒的重量。
本发明的另一个目的是通过在旋转淬火筒的外边提供轴承，以便有利于旋转淬火筒的维护。上述轴承将与一轴承轴一起作用，来支承旋转淬火筒的大部分重量。
本发明的另一个目的是通过消除已有技术中用在传送斜槽和旋转淬火筒之间接头上的负载重型轴承；或者用一不需支承旋转淬火筒重量的相对便宜的可转动接头替代负载重型轴承的方法，使旋转淬火筒的生产造价减少。在可转动接头不包括任何轴承的情形下，可转动接头还可以是一位于旋转淬火筒内的简易开口，它可允许淬火斜槽穿过。可转动接头不需要支承旋转淬火筒的重量，因为轴承和轴承支架的设计，在旋转淬火筒的输出端向旋转淬火筒提供悬臂梁式支承。
依照本发明的一个实施例，一个用于处理小零件的液体淬火系统，由淬火剂将零件从零件进行热处理的熔炉的卸料端输运到一分离装置，该分离装置从淬火剂中分离出淬火过的零件，并将零件输运到一合适的接收器或其它传送装置。从一连续式炉；例如传送带式、摇动平底式、活动平底式炉或旋转反射式炉；卸出的热处理零件，落进一漏斗中，该漏斗位于盛载淬火剂的淬火斜槽的入口端。当零件落进淬火斜槽后，它们同时被淬火剂淬火和输运。额外的高速淬火剂可泵送进斜槽以便输运零件。该斜槽包括一个向下延伸部分和一个向上倾斜部分。向上倾斜部分与一淬火剂箱连通。零件和输运淬火剂一起卸进分离装置，该分离装置允许通过油箱和泵的驱动使淬火剂返回淬火斜槽。用于这种封闭系统的淬火剂比用于已有技术的坑型淬火系统的淬火剂要少。分离装置还将完全热处理过和淬火过的零件直接输运进合适的接收器中。
在该优选实施例中，将高速淬火剂引进斜槽内的一环状空间，从入口开端直接流下，该环状空间由淬火斜槽的内壁和伸进淬火斜槽的漏斗外壁构成。
分离装置部分地安置在淬火剂油箱内，并且包括一具有内部螺旋板的可转动安装的筒。将零件和淬火剂排卸于油箱的液面之下，以便减小噪声、飞溅和淬火剂的曝气。筒的旋转减小了伴随着淬火剂和零件的组合件卸料所造成的湍流。筒的旋转还使零件移出油箱，并在零件卸进合适的接收装置前，使它们脱水和“翻转干燥”(Tumble dry)。
在一个替换实施例中，额外淬火剂是在斜槽向下延伸部分的一端，邻近向上倾斜部分处泵送进淬火斜槽。
依照本发明的另一个实施例，上述用于淬火加热零件的淬火装置包括一旋转淬火筒，它有一输入端和一输出端。该输入端包括一个底部元件。一个淬火斜槽输运加热过的零件到旋转淬火筒。一个可转动接头将淬火斜槽连接于旋转淬火筒，这样使旋转淬火筒可相对于淬火斜槽转动。一个位于可转动接头上的保护元件保护可转动接头免于与加热过的零件接触。
依照本发明的另一个实施例，一个用于淬火加热过的零件的淬火装置包括一个旋转淬火筒，它有一个输入端和一个输出端。一个淬火斜槽由一可转动接头可转动地连接在旋转淬火筒上，该斜槽将加热过的零件传送给旋转淬火筒。一个保护装置位于可转动接头上，用于保护可转动接头免于与加热过的零件接触。
依照本发明的另一个实施例，一个用于淬火加热过的零件的淬火装置包括一旋转淬火筒，它具有一个输入端和一个输出端，还包括一个淬火斜槽，它用于将加热过的零件传送到旋转淬火筒，还包括一可转动接头，它将淬火斜槽连接在旋转淬火筒上，这样使旋转淬火筒可相对淬火斜槽转动。一个轴承机构位于旋转淬火筒的输出端，以便支承旋转淬火筒的大部分重量。
依照本发明的另一个实施例，一种用于淬火加热过的零件的方法，该方法使用了一个淬火装置，该装置包括一旋转淬火筒，它有一个连接于淬火斜槽上的可转动接头，上述方法包括将加热过的零件从一熔炉引进旋转淬火筒，它使用淬火剂流体提供动力。上述方法还包括给旋转淬火筒在可转动接头处提供一保护元件，以保护可转动接头免于与加热过的零件接触。方法还包括从淬火剂流体中和从旋转淬火筒的输出端移出加热过的零件。
随着以后详细的描述，本发明的进一步的目的和优点将变得更明显，构成本发明特征的发明新颖性特征将在附带于本说明书并构成其一部分的权利要求书中具体指出。
附图的简要说明本发明的这些和其它方面和优点将由于下面优选实施例的详细描述，同时结合附图而变得更加明显，其中
图1是按照本发明的一个实施例的透视图；图2是按照本发明的一个实施例的侧视图，部分剖视图，它显示了剖视熔炉的局部和剖视液体淬火系统的一部分，大体上沿图1的2-2平面剖视；图3是按照本发明的一个实施例的淬火系统淬火箱端部的正视图；图4是按照本发明的一个实施例的淬火系统的顶视平面图；图5是按照本发明的一个实施例的大体上沿图4中5-5平面的放大局部剖视图；图6是按照本发明的一个实施例的局部侧视图；图7是按照本发明的一个实施例的局部顶视平面图；图8是按照本发明的一个实施例的旋转淬火筒、轴承和淬火斜槽的侧视图；图9A是按照本发明的一个实施例的旋转淬火筒、轴承和淬火斜槽的侧视图和淬火箱的横剖侧视图；图9B是图9A中标号B部分的放大正视图；图10是按照本发明的一个实施例的旋转淬火筒和轴承的侧视图；和图11是按照本发明的一个实施例的保护元件的透视图；优选实施例的详细描述下面将结合本发明优选实施例描述本发明，应理解并不意味着将发明局限于那些实施例中。相反，发明应覆盖包含在所附权利要求书限定的发明构思和范围内的所有变型，修改和等同物。
参照附图一般了解本发明的特征。在附图中，同一参照数字用于指明相同元件。
图1显示了一个液体淬火系统，一般地由参照数字20指明。如图2所示，本发明的液体淬火系统用于连续式炉，如活动平底式炉21中，但它只是代表可用于本发明的几种不同类型的熔炉中的一种。
图2所示的熔炉21，用于更好地显示淬火系统和熔炉间的关系。通常用于处理小零件的几种不同类型的熔炉中的任何一种，例如活动平底式炉、摇动平底式炉或运输带式炉，都可与本发明的淬火系统一起很好地工作。在这些熔炉的任何一种中，欲热处理的零件移动穿过熔炉，同时它们沿着一个与参照数字22所指明的相类似的炉底被加热，这些欲热处理的零件通常包括小零件，如螺钉、螺母、垫圈、螺栓或销子，它们的尺寸范围从小于一盎司到几镑不等。在这些零件到达炉底22的端部后，它们由于重力并通过卸料通道23或类似的装置自动地卸出。在熔炉卸料通道的底部提供有一法兰盘24。
一个淬火连接器25紧固于熔炉的底端，紧接在卸料通道23的下边。连接方法可以由一螺母螺栓装置来完成，将淬火连接器上的法兰盘26连接在熔炉法兰盘24上。虽然附图中未示出，但可将石棉绳或类似的材料置于两法兰盘之间，以便当在控制气氛下进行热处理时保持一气密密封。正如将在本说明书后面要详细解释的那样，本发明的淬火系统良好地适合维持密封，以便在淬火处理过程中防止控制气氛的泄漏或污染。
整个液体淬火系统可以支承在如参照数字28所标示的工作台或滑板上，使其成为一整体的、自持的单元，该单元可以仅仅通过上述的淬火连接器连接在熔炉上，从而可简易地与任何现有的熔炉装置相连。当然还需要其它合适的动力连接以及为了提供淬火剂而连接各种管道。但是不必要为淬火系统的安装和维护热处理设备而挖掘任何凹坑(Pits)，人们已证实它是一个昂贵的，费时的而且沉重的工作。
工作台28支承着在任何时候都承载系统中的绝大部分淬火液体的油箱29，连通油箱29和淬火连接器25的是一供应管道31，它从油箱29向淬火连接器25向上形成一角度。管道31用于在淬火斜槽内维持一淬火剂水位，其稍微在连接器25预部下方，管道31在下述原理下工作，即在正常压力下，液体在任何互连的罐柱内找准其自身的水位。
由图2和6所示，分别显示在图2和6中的管道31和131虽然不都以相同角度倾斜，但却都是倾斜的。通过管道31和131保持在大约15°-20°的倾斜角上，使淬火剂本身提供了一个有效的密封，防止用于熔炉21中的任何控制气氛的泄漏和污染。虽然未显示在附图中，但也可以在一水平管道中通过在该管道中设置一垂直的悬浮壁来提供密封。这种壁延伸于淬火剂一般操作的水位以下，并且与倾斜的管道31和131相同的方式形成液体密封，以防止任何气体通过管道。不管在淬火系统正常操作过程中可能发生任何淬火剂水位的变化，倾斜的供应管道或是带有一垂直悬浮壁的水平管道在管道中都可以保持液体密封。
因此，由于淬火油箱29通过管道31连通，淬火连接器25包含一初始体积的淬火剂，从而来自熔炉21的零件或热处理过的工件能够落入初始体积的淬火剂中。当零件落入淬火斜槽连接器25中之后，它们借助于一个漏斗形或锥形元件33的装置引导入淬火斜槽34中。理想情况是保持淬火剂水位在漏斗型元件33以上约2英寸的地方。如果水位太低，空气可能引入淬火斜槽中，如果水位太高，则在淬火剂表面无法形成减小飞溅的湍流。
同样与油箱29相连的是一个淬火剂进料管道36。一个泵39包含于进料管道36中，用于将淬火剂从油箱泵送进淬火斜槽中，该泵的详细描述没有包含在本发明内，任何合适的液体泵，如离心型泵39或是在另一实施例中的垂直管线泵139都可以使用。由于泵的容量因安装而有所差异，可以发现每分钟400-450加仑的泵能很好地与每小时300镑的移动平底式炉协作。
通过进料管道36泵送的一定数量的淬火剂，进入漏斗33外侧和低于漏斗33顶端的淬火连接器25。如图4和5所示，漏斗33与淬火连接器25和淬火斜槽34同心。漏斗33端结在一伸进淬火斜槽内的直圆筒部分41。直圆筒部分41与淬火斜槽34同心并具有一比斜槽小的直径，这样就形成了一环形空间42。位于环形空间上方并在漏斗33顶端下方的是一水平壁43，它阻止泵送的淬火剂进入熔炉中。该环形空间42的面积小于进料管道36的横截面积并小于漏斗的部分41的横截面积，还小于淬火斜槽34的横截面积。当淬火剂由进料管道36泵送入淬火连接器25，并迫使通过环形空间42时，增加的淬火液体的速度更提高了。该增加的淬火剂的高速度向下运载热处理零件通过淬火斜槽，并向上进入淬火斜槽的倾斜部分35。当然，该具体的压力和速度因不同的应用而有所不同，并依据下述情况而有所差异，即热处理工件的尺寸和重量，淬火剂的粘度，各管道和淬火斜槽的尺寸，当然还包括在淬火斜槽的倾斜部分，工件必须运载过的距离或高度。具体分析考虑到上述所有参数而可能发生的变化，没有对斜槽部分35的最大倾斜角做出特别的确定。但是已发现当向上倾斜部分35处于相对水平面约25°角的位置时，淬火系统的功能很好。
挡板元件，如垂直挡板44，设置于淬火连接器内，在水平壁43上方，以便减少漩涡和去除旋涡踪迹，其是由从环形空间42泵送的增加的淬火剂通过漏斗33的淬火剂和工件的吸出而产生的。
参照数字48所指明的旁路式热交换器可与进料管道36平行地使用。该热交换器48可以有各种合适的设计，本发明没有包括其具体详细内容。虽然附图中未显示，但还可包括适合的阀装置，以便允许控制以旁路形式通过热交换器的淬火剂数量。
淬火斜槽34的出口端延伸进油箱29。在附图中显示的本实施例中，淬火斜槽穿过油箱壁，尽管淬火斜槽当然可以仅仅是伸过油箱顶部。但是，为了尽可能地保持一个紧凑的系统，并且不需要使淬火传送系统将热处理工件运送超过不必要的高度，所以最好是使淬火斜槽的倾斜部分35穿过油箱29的壁，如图2和6中所示。
在淬火斜槽的卸料端，提供了一偏转器元件(deflector)51。偏转器元件51如此构型，以便使从斜槽中显露出的淬火剂和零件的组合件向下偏转，同时减小它们的横向速度分量。为了允许所有淬火剂回到淬火油箱中(或至少是很高百分比的液体返回到油箱，因为总有一定数量的淬火剂粘附在工件上，并随“干燥”工件带走)，系统提供了分离器或分离装置，一般由参照数字53指出。
理想情况是要求避免淬火剂的飞溅，并且减小撞到偏转器51上的零件的噪声。所以淬火剂和零件的组合件在低于淬火油箱中淬火剂正常水位的位置处从淬火斜槽中卸料。尽管如此，低于淬火剂水位卸出淬火斜槽流出物的一个更重要的方面在于，它避免了淬火剂的曝气，特别是当油作为淬火剂时更是如此。该曝气对于淬火剂质量的有害影响是众所周知的。虽然工件当然可以卸进安置在油箱29内的一带孔的容器或隔板内，该容器或隔板用于收集零件，以便通过分离操作最终从油箱中回收零件，但是这种安置方法不能与连续自动操作一起工作，该连续自动操作如预计的使用活动平底式炉，摇动平底式炉或是传送带型炉。类似地，虽然可采用一个网孔传送带或带孔的翻斗装置，但这些安置仅仅是部分地解决下述问题，即在已有技术中遇到的坑型淬火系统的机械搬运类型的问题，因为零件还是要丢失在淬火油箱内，并且造成零件阻塞，或者是造成需要修理传送系统的后果。
本发明的分离装置53包括一个由多孔材料制成的大体上封闭的结构，它避免了任何零件的损失，并且允许淬火剂流过，该淬火剂至少部分在淬火油箱中。该分离装置53被支承并相对水平线成一角度地旋转。安置一个用于接收偏转后的零件和淬火剂的筒54，用于围绕淬火斜槽的倾斜部分35旋转，并且由轴承210旋转的支承。位于卸料端的轴56被旋转的支承在油箱上。筒54的接收端位于油箱29内，低于淬火剂的水位，并且比筒的卸料端低，筒的卸料端稍微伸延于油箱之上。为方便起见，轴56连同各种驱动元件支承在安装于淬火油箱29上的架子59上，该驱动元件一般由参照数字58指出。
如图8所示，筒54的下端具有一端壁元件60，它带有一中心孔，孔周围形成密封件202，它的作用是使筒54围绕淬火斜槽的倾斜部分35旋转时作为支承表面。当筒安装于淬火斜槽上时，筒的下端或接收端的壁60是封闭的，由此避免了任何零件落进油箱29中。另外，一保护元件201，例如一锥形法兰盘，可以连接于淬火斜槽的倾斜部分35的端部，以保证零件不会与密封件202接触。保护元件201避免了零件与密封件接触和造成损伤，由此，也就避免了零件本身穿过密封件并落进油箱29中。保护元件可以由任何公知的连接装置与淬火斜槽35相连，其中包括调节螺钉，套环和过盈配合。如图11所示，保护元件201的最佳结构是锥形，它从淬火斜槽35延伸并伸展，以便与筒54的端壁元件60接触或接近于接触。
在筒54内包含有一螺旋板62，它做为淬火件的一个螺旋传送器。螺旋板62将零件运出淬火油箱，并将其存放进与淬火系统邻近的合适接收器内。或者，零件可以从分离装置53卸进另一连续传送装置，以便将完全热处理过和淬火过的零件运送到另一个位置，以进行进一步加工、储存或运输。螺旋板62的一部分从图2中删除了，以便更好地显示偏转器51。倾斜的螺旋板能够减少淬火剂的带走量，因为当零件移上旋转的筒54时，它们处于有效的“翻转干燥”状态。
在某种情况下，有可能发生零件在过快的速度下输运过淬火斜槽的情况，速度过快以至不能进行完全地淬火处理。通常，在零件输运过淬火斜槽并被搅拌时，零件和淬火剂间的初始接触足以使零件的所有表面面积完全暴露，以便彻底和有效地淬火该表面。但是，对于一些大的零件，需要浸没在淬火剂中更长时间。由此，在本发明中，当零件从淬火斜槽35的出口端显露出后，它们保持在盛载于筒54的较低的浸没的接收端内的淬火剂中。这样在零件由安置在旋转筒54内的螺旋板装置62传送出之前，它们经历了附加的淬火周期过程。
倾斜旋转的，多孔的分离装置53的圆周壁还充当了一个过滤器，以便从淬火剂中去除当零件通过淬火斜槽时从零件上掉下来的鳞片。
筒54的驱动机构可包括任何合适的动力源和传输装置。例如，如图1到4中所示，驱动机构58包括一带有链轮65的马达64，它通过链66驱动键结在轴56上的齿轮67。
如图6和7所示的另一个实施例与上述讨论的实施例主要不同在于，增加的淬火剂泵送入淬火环路的方法方面。当然还存在一些其它的微小区别，如前面提到的供应管道倾斜角上的差别，该供应管道在另一实施例中由数字131表示。再如泵的类型不同，该泵在另一实施例中由数字139标示。在另一实施例中，进料管道136不是与淬火连接器125相连，而是与淬火斜槽134直接相连于138处，此处大约是斜槽由向下、大体垂直的斜槽转向到向上、倾斜的水平部分135的位置。淬火斜槽的入口端的一个扩张部分本身形成了漏斗133。挡板元件144设置在淬火连接器125内，以减小任何旋涡或涡流。在连接点138处，进料管道136大体水平，这样，高速淬火剂水平地引入淬火斜槽134中。在零件由重力落过垂直部分134后，该水平注入的、高速淬火剂粘着零件，并向上运送零件到倾斜部分135外。淬火剂和工件的组合件从淬火斜槽的倾斜部分显露出，并撞击偏转器51，偏转器51与图2显示的实施例中描述的偏转器类似，然后，组合件落入上面讨论的分离装置53内。
图8是旋转淬火筒54，轴承210和传送斜槽35的倾斜部分的侧视图。旋转淬火筒54相对于传送斜槽35，围绕可转动接头202旋转。保护元件201位于旋转淬火筒54内，如图8所示，并且保护可转动接头202，以便避免使其与传送过该系统的金属零件接触。保护元件201可形成为第一锥形法兰盘，它从传送斜槽35的倾斜部分端部延伸，以便与旋转淬火筒的端壁元件60接触或接近接触。由此，元件就避免了与可转动接头202的接触。
轴承210可位于旋转淬火筒的外侧，并邻近于旋转淬火筒54的输出端。设计轴承210与轴承轴231相连，用于向旋转淬火筒54提供悬臂梁式支承。由于旋转淬火筒的大部分重量由轴承210和轴承轴231支承，从而可转动接头202不必要向旋转淬火筒54提供大量支承。于是，可转动接头202的损坏就得到有效地避免，并且就全然消除了在可转动接头202处的重型轴承或任何其它轴承的需求。
图9A是本发明另一实施例的旋转淬火筒54，轴承210和传送斜槽35的倾斜部分的侧视图。这一实施例包括旋转淬火筒的管状延伸部分221，它通过法兰盘接头220改型装配在现有的旋转淬火筒54上。该旋转淬火筒管状延伸部分221提供了用于将轴承210连接在旋转淬火筒54上的连接装置。一旦现有的旋转淬火筒54经改型，以便包括旋转淬火筒管状延伸部分221，轴承210和轴承轴231后，在传送斜槽的倾斜部分35和旋转淬火筒54之间提供可转动支承的原有的轴承结构，就可完全去除，或由包括可转动接头202的另一结构替代。然后可安置保护元件201来保护可转动接头202，以免使其与工件接触。
图9B是图9A中标号B内区域的一放大视图。保护元件201连接于传送斜槽的倾斜部分35的一端，该端位于旋转淬火筒54内部。如图9B所示，可转动接头202包括一传送斜槽连接部分205，连接部分205将旋转淬火筒54连接在可转动接头202上；一传送斜槽环状轴承206；以及一旋转淬火筒连接部分207，连接部分207将可转动接头202连接在旋转淬火筒54上。然而，可设想其它的结构构成可转动接头202，如由塑料，金属，陶瓷或其它材料制成的单个环形磨擦轴承，该单个环状磨擦轴承可包含润滑装置，以便于旋转淬火筒54相对于淬火斜槽35的转动。
另外，可设想可转动接头202全然不包括任何轴承结构，只在旋转淬火筒54和淬火斜槽35的倾斜部分间包含开式连接。由于旋转淬火筒54位于淬火油箱29内，所以任何流过可转动接头202的淬火剂都能回收进淬火油箱29内。
图10是按照本发明另一实施例的旋转淬火筒54的侧视图。一个环状轴承212由一筒托座211连接在旋转淬火筒管状延伸部分221上。环状轴承212由一固定托座213安置于轴承轴231和轴承支承板232上。一个滴液槽240安置在筒托座211、环状轴承212和固定托座213的下侧，用于接纳在旋转淬火筒54的输出端释放的任何过量的淬火剂。
图11是一按照本发明另一实施例的保护元件的透视图。保护元件201可构型成一锥体或灯罩的形式，并在结构的小口径端包括一个保护元件连接器203。如图11所示，该保护元件连接器203包括一装配在保护元件颈部204上的环状夹。该环状夹连接器可被锁紧，使颈部204夹紧靠在传送斜槽35倾斜部分的外端，以便使保护元件201连接在传送斜槽35上。可设想保护元件连接器包括其它已知的连接装置，而不是一个环状夹连接器，如提供在颈部204上的调节螺钉，或是颈部204在传送斜槽35上的过盈配合，或是焊接，或是本领域已知的任何其它连接装置。保护元件201可以由任何合适的材料制成，该材料能承受住旋转淬火筒54内的工作环境。选择制成保护元件201的一些材料，例如，耐热塑料，金属，凯夫拉尔(Kevlar)，金属网和陶瓷。
虽然已显示和描述了本发明的具体实施例，但对于那些熟悉本领域技术的人们来说，在不背离本发明广义方面的情况下，可做出多种变型和修改，因此，在待批的权利要求书中，期望覆盖符合本发明真正实质和范围的所有这些变型和修改。
权利要求
1.用于淬火加热的零件的淬火装置，包括一具有一输入端和一输出端的旋转淬火筒，该输入端包括一底部元件；一用于向旋转淬火筒传送加热的零件的、连接在旋转淬火筒上的淬火斜槽；一将淬火斜槽连接于旋转淬火筒的可转动接头，以使旋转淬火筒可相对于淬火斜槽转动，和一位于可转动接头上的保护元件，以保护可转动接头免于接触加热的零件。
2.按照权利要求1的淬火装置，其中保护元件的构形如一锥形法兰盘，其具有一小直径端和一大直径端。
3.按照权利要求2的淬火装置，其中保护元件的大直径端从保护元件的小直径端延伸，并与旋转淬火筒的输入端的底部元件相接触，其中一连接元件将该保护元件的小直径端连接于淬火斜槽。
4.按照权利要求1的淬火装置，其中还包括，用于从旋转淬火筒的输出端支承旋转淬火筒的大部分重量的悬臂梁装置，以使旋转淬火筒可相对淬火斜槽旋转。
5.按照权利要求1的淬火装置，其中还包括，一位于旋转淬火筒外侧的轴承，用于支承旋转淬火筒的大部分重量，同时允许旋转淬火筒相对于淬火斜槽转动。
6.按照权利要求5的淬火装置，其中轴承是一环形轴承，并位于旋转淬火筒的输出端。
7.按照权利要求5的淬火装置，其中还包括，一连接在旋转淬火筒的输出端的管状延伸部分，其中轴承安置在管状延伸部分上。
8.按照权利要求5的淬火装置，其中还包括，一与轴承相连的轴承支架，用于向轴承提供支承。
9.按照权利要求8的淬火装置，其中轴承和轴承支架位于旋转淬火筒的输出端，并共同协作向旋转淬火筒提供一悬臂梁式支承。
10.用于淬火加热的零件的淬火装置，包括一具有一输入端和一输出端的旋转淬火筒；一淬火斜槽，用于将加热的零件传送给旋转淬火筒；一可转动接头，用于将旋转淬火筒可转动地连接于淬火斜槽；和保护装置，位于可转动接头上，用于保护可转动接头免于接触加热的零件。
11.按照权利要求10的淬火装置，其中保护装置是一灯罩状结构，它具有一小直径端和一大直径端。
12.按照权利要求11的淬火装置，其中还包括，一将保护装置的小直径端连接在淬火斜槽上的连接元件，其中保护装置的大直径端向旋转淬火筒的输入端延伸。
13.按照权利要求10的淬火装置，其中还包括，一位于旋转淬火筒外侧的轴承，用于支承旋转淬火筒的大部分重量，同时允许旋转淬火筒相对于淬火斜槽旋转。
14.用于淬火加热的零件的淬火装置，包括一具有一输入端和一输出端的旋转淬火筒；一淬火斜槽，用于将加热的零件传送给旋转淬火筒；一将淬火斜槽连接于旋转淬火筒输入端的可转动接头，以使旋转淬火筒可相对淬火斜槽转动；和位于旋转淬火筒的输出端的轴承装置，用于支承旋转淬火筒的大部分重量。
15.按照权利要求14的淬火装置，其中轴承装置包括一环状轴承，它位于旋转淬火筒的外侧并与一轴承支架相连。
16.按照权利要求14的淬火装置，其中轴承装置为旋转淬火筒提供一悬臂梁式的支承。
17.按照权利要求14的淬火装置，其中还包括，一位于可转动接头上方的保护元件，以保护接头免于与加热的零件接触。
18.按照权利要求17的淬火装置，其中保护元件如同一锥形法兰盘的形状。
19.按照权利要求14的淬火装置，其中还包括，位于可转动接头上方的保护装置，用于保护接头免于与加热的零件接触。
20.一种用于淬火加热的零件的方法，该方法使用一淬火装置，它包括一具有一入口端和一出口端的旋转淬火筒，和一连接于淬火斜槽的可转动接头，上述万法包括从一熔炉向旋转淬火筒引进加热的零件，使用淬火剂流体提供驱动力；在可转动接头处提供带保护元件的旋转淬火筒，以保护可转动接头免于接触加热的零件；和从淬火剂流体中和从旋转淬火筒的一出口端移出加热的零件。
21.按照权利要求20的用于淬火加热的零件的方法，其中还包括，用一轴承和轴承支架支承旋转淬火筒的大部分重量，该轴承和轴承支架位于旋转淬火筒的出口端。
22.按照权利要求21的用于淬火加热的零件的方法，其中轴承位于旋转淬火筒的外侧。
23.按照权利要求20的用于淬火加热的零件的方法，其中还包括，改型旋转淬火筒装配管状延伸部分；和用一位于管状延伸部分上的轴承支承旋转淬火筒的大部分重量，该轴承由一轴承支架支承。
全文摘要
用于对从熔炉卸料的小零件进行热处理的液体淬火系统(20),包括一轴承(210)和轴承支架(231),它们向旋转淬火筒(53)提供悬臂梁式的支承。一将旋转淬火筒(53)可转动地连接于传送斜槽(35)的可转动接头(202),不对旋转淬火筒(53)提供主要支承。所以,该可转动接头(202)可不包括任何轴承,或者可以是一个廉价的,容易制造的轴承或其它接合装置。一保护元件(201)连接于传送斜槽(35)的输出端,并保护可转动接头(202)免于损坏并免于与淬火中的金属零件接触。
文档编号C21D1/62GK1263564SQ99800521
公开日2000年8月16日 申请日期1999年3月18日 优先权日1998年3月19日
发明者理查德·M·罗伯茨, 迈克尔·A·施米特 申请人:塞科/沃威克公司