CN109868348A - 一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，包括储液槽、淬火槽体、内孔注水***、外圆注水***，其中，内孔注水***分别连接储液槽和淬火槽体，通过内孔注水***使储液槽中液体注入淬火件的内孔，液体经内孔后由排液***排出，用于对内孔进行冷却；外圆注水***分别连接储液槽和淬火槽体，通过外圆注水***使储液槽中的液体注入淬火槽体，液体浸没淬火件的外圆，液体由排液***排出，用于对淬火件的外圆进行冷却。本发明将内孔冷却与外圆冷却分离，实现内孔较外圆提前进行长时间冷却；在内孔与外圆同时冷却时还可以对内孔的冷却强度进行调整；可以在内孔持续冷却情况下，外圆执行水‑空交替控时淬火冷却。

Description

一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备

技术领域

本发明涉及热处理淬火冷却领域，具体地，涉及是一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备。

背景技术

淬火是将淬火件加热到奥氏体温度，然后快速冷却到一定温度获得马氏体或贝氏体组织的过程。为了避免产生淬火裂纹，合金钢一般采用油淬或聚合物水溶性介质淬火，而较少采用水淬。合金钢轴类件水淬的难点是避免在淬火冷却过程中产生淬火裂纹。大直径和大壁厚带孔轴类件，由于锻造工艺的制约，多数是采取整体锻造和锻后加工内孔的方式制造，这种方式制造的大直径和大壁厚带孔轴类件由于内孔部位存在①锻造比小；②晶粒粗大；③组织疏松；④缺陷多；⑤沿圆周各项性能均匀性差等问题，造成内孔的破断抗力远低于外圆表面，相同拉应力状态下内孔表面开裂倾向远大于外圆表面。

现有技术1：康大韬,叶国斌.大型锻件材料及热处理.龙门书局,1998.指出带孔轴类件在淬火冷却时的应力状态，即：对于淬透性受到限制不能淬透的材料，如果仅对轴的外圆进行冷却，而不对内孔进行冷却，则为热应力型应力分布，即：外圆受压应力，内孔受压应力；如果对内孔与外表面同时高压喷水冷却，则内孔与外表面均受压应力，中间为拉应力，拉应力的位置随内孔与外表面冷却强度不同而改变。

现有技术2：邹友富,黄英,江健,等.防止中厚壁管淬火开裂的热处理工艺研究及实践.四川冶金,2011,33(6):46-48.通过对42CrMo钢178×24mm、178×29mm和194×28mm等中厚壁管的淬火冷却研究，给出防止内孔淬火裂纹的两种方法:①加大内孔表面冷却速度，使内孔表面先到达马氏体转变点急剧膨胀，内孔表形成压应力；②通过提前开启内轴流来减少管材从入水到轴流形成的时间差。两种方法表明，只要在淬火过程的前几秒内优先保证管材内表面冷却效果，就能有效防止淬火裂纹的产生。

现有技术3：ZL201210464804.8一种厚壁钢管淬火冷却方法及设备，该发明专利公开了一种厚壁钢管淬火冷却方法及设备，该方法是将淬火冷却钢管放置在料架上，料架设置在内槽中，内槽放置在外槽之内的上部，浸液过程是通过泵将液体从外槽抽出注入设置在内槽的淬火冷却钢管两侧的喷液装置中，液体从喷液装置的面向淬火冷却钢管的喷孔喷向淬火冷却钢管，同时内槽的液面随着内槽之内液体的增加而升高，直到将淬火冷却钢管全部浸没在液体之中，实现了喷淋冷却的同时浸液冷却；该设备包括向淬火冷却钢管外壁喷液与浸液***、淬火冷却钢管内壁冷却的注液***和淬火冷却钢管内壁冷却的泄液***。该发明专利在保证了淬火冷却钢管内壁和外壁在高冷却强度下得到均匀冷却，同时简化设备结构，提高设备运行可靠性。但是该方法由于水在孔中的流速较低，影响了内孔的冷却速率，对于上述带孔长轴件的淬火也未能解决内孔开裂问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，解决了在对于带大直径内孔轴类件在淬火过程中容易出现内孔开裂的问题。

为实现上述目的，根据本发明提供一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，对淬火件进行卧式淬火，其特征在于：包括：储液槽、淬火槽体、内孔注水***、外圆注水***，

其中，所述储液槽用于储存液体；

所述淬火槽体设有进口端、排液***，所述淬火槽体用于容置淬火件，所述进口端用于向所述淬火槽体通入所述液体，所述排液***用于排出所述淬火槽体内的所述液体；

所述内孔注水***分别连接所述储液槽和所述淬火槽体，通过所述内孔注水***使所述储液槽中所述液体注入所述淬火件的所述内孔，所述液体经所述内孔后由所述排液***排出，用于对所述内孔进行冷却；

所述外圆注水***分别连接所述储液槽和所述淬火槽体，通过所述外圆注水***使所述储液槽中的所述液体注入所述淬火槽体，所述液体浸没所述淬火件的外圆，所述液体由所述排液***排出，用于对所述淬火件的外圆进行冷却。

优选地，所述淬火槽体和所述储液槽均是一个无盖箱体，用于盛放液体，可以是任意形状的箱体。

优选地，具有以下一种或者多种特征，

-所述淬火槽体的所述进口端包括第一进口端和第二进口端，所述第一进口端设置于所述淬火槽体上，所述第一进口端为通孔，用于所述内孔注水***接通所述淬火件的所述内孔；所述第二进口端设置所述淬火槽体上，用于所述外圆注水***接通所述淬火槽体内；

-所述储液槽上设有第一出口端和第二出口端，所述第一出口端用于连接所述内孔注水***，所述第二出口端用于连接所述外圆注水***。

优选地，所述内孔注水***包括内孔注水管路、内孔注水泵，

其中，所述内孔注水管路的一端连接所述储液槽的第一出口端，另一端经所述淬火槽体的所述第一进口端连通所述内孔的一端；

所述内孔注水泵设置于所述内孔注水管路上，用于将所述储液槽的所述液体经所述内孔注水管路注入所述内孔中。

优选地，在所述淬火槽体的所述第一进口端处设置内孔注水管路的出水口，所述内孔注水管路的出水口的一端连接所述内孔注水管路出水口，另一端设置于所述淬火件的所述内孔的一端，用于将所述液体经所述内孔注水管路的出水口通入所述内孔中。

优选地，所述内孔注水管路出水口为多个不同直径的注水出水口，由多个不同直径的所述注水出水口同心套装组成，适用不同直径内孔的所述淬火件。

上述由多个不同直径的注水出水口组成的同心套装结构，该结构可以仅设置一个注水出水口，也可设置2个、3个或更多的出水口，其目的是当淬火件的内孔直径发生变化时可以根据内孔直径选择性开启相应直径注水出水口。

优选地，具有以下一种或多种特征：

所述内孔注水管路出水口的端面设置密封板，用于防止所述液体外漏；

所述密封板为一个带孔的圆形平板，所述孔与所述内孔注水管路的外圆直径相适配，所述密封板的外圆小于淬火件的外圆直径。在具体实施时将所述淬火件的所述内孔的一端与密封板贴紧放置。

优选地，所述外圆注水***包括外圆注水管路，外圆注水泵以及浸液注水阀门，

其中，所述外圆注水管路的一端连接所述储液槽的所述第二出口端，另一端连接所述浸液注水阀门的进液端；

所述外圆注水泵设置于所述外圆注水管路上，用于将所述储液槽内的所述液体由所述外圆注水管路注入所述淬火槽体内；

所述浸液注水阀门设置于所述淬火槽体的所述第二进口端处，用于控制所述外圆注水管路中所述液体流通的开关。

优选地，所述排液***由放水管路与放水阀门组成，所述放水阀门设置于所述淬火槽体上，所述放水阀门的进口端连接所述放水管路，所述放水阀门的出口端外接排液管路，所述放水阀门用于控制所述放水管路的中所述液体流通的开关。

优选地，所述放水阀门的出口端连接所述储液槽，用于所述淬火槽体中的所述液体输出至所述储液槽，使所述液体通过所述内孔注水***和/或所述外圆注水***在所述储液槽与所述淬火槽体之间循环。

优选地，所述淬火槽体的底板上设置料架，用于支撑所述淬火件；

所述料架底部设有两个伸缩式支撑件，通过调节所述伸缩式支撑件的高度改变所述淬火件中所述内孔与水平面的夹角。淬火件的轴线与液面呈一定角度，目的是使注入内孔的液体更顺畅的在所述内孔中流动，所述夹角可以视情况确定，同时，内孔注水管路出水口的角度也做与其相同角度的改变。

更优选地，所述料架是由2个或数个V形支架组成，用于支撑在淬火槽体内水平放置的淬火件。

优选地，所述淬火件为阶梯轴、风电输入主轴、大型曲轴或带异形内孔的轴类中的任意一种。

优选地，所述水或液体，可以是其它淬火介质和处于不同温度的淬火介质，如：聚合物水溶性淬火介质、盐水介质、不同温度的水等。

优选地，卧式可以是轴的入水方式为轴线与水面平行，也可以是轴线与水面呈一定角度。

上述设备淬火冷却的工作过程：①将被加热的淬火件放置到淬火槽体中淬火件的摆放位置；②对于淬火件的内孔单独冷却情况，首先将浸液注水阀门置于关闭状态和放水阀门置于开启状态。然后开启内孔注水管路出水口，向淬火件的内孔通入大流量高速运动的液体，此时液体充满整个内孔并快速流动，流出淬火件内孔的液体经过放水阀门流回到储液槽。③对于淬火件的内孔与外圆同时冷却情况：将浸液注水阀门置于开启状态和放水阀门置于关闭状态，大量的液体注入淬火槽体之内，槽体液面上升到淬火槽液面位置将淬火件全部浸没。在此过程中内孔注水管路出水口可以开启也可以关闭，也可以按照工艺要求改变其流量。④内孔持续冷却，外圆执行水空交替控时淬火冷却：在这个阶段内孔持续通水，外圆按照工艺要求交替执行浸液，将浸液注水阀门置于开启状态和放水阀门置于关闭状态，大量的液体注入淬火槽体之内，槽体液面上升到淬火槽液面位置将淬火件全部浸没。空冷动作是将浸液注水阀门置于关闭状态和放水阀门置于关开启状态，槽体液面下降到淬火槽液面位置将淬火件全部露出。⑤结束动作：将浸液注水阀门置于关闭状态和放水阀门置于开启状态和内孔注水管路出水口置于关闭状态。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

①将淬火件的内孔冷却与淬火件的外圆冷却分离，实现内孔较外圆提前进行长时间冷却，提前在内孔的表层形成压应力或降低其拉应力，将最大拉应力位置向距离表面更深的位置推移。

②通过本发明可对淬火件的内孔与外圆同时冷却时，还可以对内孔的冷却强度进行调整，通过这种调整实现在内孔次表层处于低拉应力的情况下对表层的已经转变为马氏体的组织进行自热回火，进一步降低内孔表面产生淬火裂纹的可能。

③通过本发明可以在对内孔进行持续冷却情况下，对淬火件的外圆执行水-空交替控时淬火冷却，适合大厚壁与大孔径情况的冷却，即在内孔的表层已经处于压应力状态，没有产生淬火裂纹危险的情况下，外圆要求性能部位仍然没有进入所要求组织转变的温度，继续对外圆进行水-空交替控时淬火冷却，直至冷却到预定的温度。

采用本发明上述设备对大直径和大壁厚的带孔轴类件进行卧式水淬，避免产生淬火裂纹问题效果明显。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中一优选实施例的结构示意图；

图2为本发明中一优选实施例的内孔注水管路出水口结构示意图；

图3为本发明中实施例3结构示意图；

图中所示标记分别表示为：淬火槽体1、内孔注水管路的出水口2、淬火件3、淬火槽液面4、浸液注水阀门5、放水阀门6、料架7、储液槽8、储液槽液面9、外圆注水泵10、外圆注水管路11、放水管路12、内孔注水管路13、内孔注水泵14、料架15、第一管路21、第二管路22、第三管路23、密封板24。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例具体涉及一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，带大直径内孔轴类件内有内孔和外部为外圆。该设备能够用于对带大直径内孔轴类件进行淬火冷却，解决在对于带大直径内孔轴类件在淬火过程中容易出现内孔开裂的问题。

具体的，卧式淬火冷却设备包括：储液槽8、淬火槽体1、内孔注水***、外圆注水***。

储液槽8用于储存液体，在具体实施时，如图1所示，在储液槽8内充入液体到储液槽液面9的位置；作为一优选实施例，储液槽8上设有第一出口端和第二出口端，第一出口端用于连接内孔注水***，第二出口端用于连接外圆注水***。

淬火槽体1设有进口端、排液***，淬火槽体1用于容置淬火件3，在具体实施时，将淬火件3设置于淬火槽体1内，对淬火件3进行卧式淬火冷却，淬火件3为带大直径内孔轴类件(内孔直径φ100-300mm)。淬火槽体1上的进口端用于向淬火槽体1通入液体，作为一优选实施例，淬火槽体1上的进口端包括第一进口端和第二进口端，第一进口端设置于淬火槽体1上，第一进口端为通孔，用于内孔注水***从淬火槽体1通过，接通淬火件3的内孔；第二进口端设置淬火槽体1上，用于外圆注水***接通淬火槽体1内。

在淬火槽体1的一侧或者底部设有排液***，排液***用于排出淬火槽体1内的液体；作为一优选实施例，排液体统由放水管路12与放水阀门6组成，放水阀门6设置于淬火槽体1上，放水阀门6的进口端连接放水管路12，放水阀门6的出口端外接排液管路，放水阀门6用于控制放水管路12的中液体流通的开关。在本实施例中放水阀门6设置于淬火槽体1的底板上。储液槽8设置于淬火槽体1的下方，将放水阀门6设于淬火槽体1的底板上，使液体便于排入储液槽8，缩短排水管路路径。

内孔注水***分别连接储液槽8和淬火槽体1，通过内孔注水***使储液槽8中液体注入淬火件3的内孔，液体经内孔后由排液***排出，用于对内孔进行冷却。

作为一优选实施例，如图1所示，内孔注水***由内孔注水管路13、内孔注水泵14与内孔注水管路的出水口2连接组成。其中，内孔注水管路13的一端连接储液槽8的第一出口端，另一端经淬火槽体1的第一进口端连通内孔的一端，通过内孔注水管路13将储液槽8中液体注入淬火件3的内孔。内孔注水泵14设置于内孔注水管路13上，用于将储液槽8的液体经内孔注水管路13注入内孔中。在具体实施时：在单独冷却淬火件3的内孔时淬火槽体1内的淬火槽液面4低于淬火件3。

内孔注水管路的出水口2位于淬火槽体1的第一进口端处，内孔注水管路的出水口2的一端连接内孔注水管路13出水口端，另一端设置于淬火件3的内孔的一端，用于将液体经内孔注水管路的出水口2通入内孔中。作为一优选实施例，如图2所示，内孔注水管路的出水口2为多个不同直径的注水出水口，由多个不同直径的注水出水口同心套装组成，适用不同直径内孔的淬火件3。上述由多个出口组成的同心套装结构，在具体实施时，该结构可以仅设置一个注水出水口，也可设置2个、3个或更多的出水口，其目的是当淬火件3的内孔直径发生变化时可以根据内孔直径选择性开启相应直径注水出水口。

在具体实施的过程中，如图1、图2所示，内孔注水管路的出水口2由三个不同直径的出口同心套装组成，不同直径的管路可以分别连接第一管路21、第二管路22和第三管路23，三个管路的出水口连接密封板24。第一管路的直径φ1＝180mm、第二管路22的直径φ2＝250mm和第三管路23直径φ3＝320mm。根据淬火件3内孔直径选择性开启相应直径注水出水口。

作为一优选实施例：内孔注水管路的出水口2的端面设置密封板24，用于防止液体外漏。在具体实施的过程中将淬火件3的一端与密封板24贴紧放置。

外圆注水***分别连接储液槽8和淬火槽体1，通过外圆注水***使储液槽8中的液体注入淬火槽体1，液体浸没淬火件3的外圆，液体由排液***排出，用于对淬火件3的外圆进行冷却。

作为一优选实施例，外圆注水***由外圆注水泵10、外圆注水管路11与浸液注水阀门5连接组成，外圆注水泵10设置于外圆注水管路11上，通过外圆注水泵10将储液槽8内的液体注入淬火槽体1内，实现淬火件3全部浸入液体之中的目的。

其中，外圆注水管路11的一端连接储液槽8的第二出口端，另一端连接浸液注水阀门的进液端，通过外圆注水管路11将储液槽8中的液体注入淬火槽体1。槽体液面上升到淬火槽液面4位置将淬火件3全部浸没，实现淬火件3全部浸入液体之中的目的，外圆注水泵10设置于外圆注水管路11上，用于将储液槽8内的液体由外圆注水管路11注入淬火槽体1内；浸液注水阀门设置于淬火槽体的第二进口端处，用于控制外圆注水管路11中液体流通的开关。

作为一优选实施例，放水阀门6的出口端连接储液槽8，使淬火槽体1中的液体注入储液槽8，使液体通过内孔注水管路13和/或外圆注水管路11在储液槽8与淬火槽体1之间循环。

作为一优选实施例：淬火槽体1的底板上设置料架7，淬火件3设置于料架7，料架7用于支撑淬火件3。料架7上设置倾斜装置，倾斜装置用于改变淬火件中内孔与水平面的夹角。淬火件3的轴线与液面呈一定角度，目的是使注入内孔的液体更顺畅的在内孔中流动，夹角可以视情况确定，同时，内孔注水管路的出水口2的角度也做与其相同角度的改变。

在部分优选实施例中，淬火槽体1、储液槽8为一个无盖的箱体，用于盛放液体，可以是任意形状的箱体。储液槽8设置于淬火槽体1之下，储液槽8内充入液体到储液槽8液面9位置。

作为一优选实施例：淬火件3为阶梯轴、风电输入主轴、大型曲轴或带异形内孔的轴类中的任意一种。

基于上述淬火冷却设备的结构特征，采用上述设备对42CrMo长轴件进行调质(淬火+高温回火)处理，处理的产品规格为外圆直径φ800mm、内孔直径φ300mm、长度3000mm。

奥氏体化温度850℃，如图1所示，采用上设备进行卧式入液水淬，42CrMo长轴件与液面平行，水温为20℃。

淬火冷却设备初始状态为：浸液注水阀门5置于关闭状态、放水阀门6置于开启状态、内孔注水管路的出水口2处于关闭状态、淬火槽液面4的位置处于淬火件3的下部(淬火件3全部暴露在空气之中)。

具体工艺过程：

第一步，工件转移：将42CrMo长轴件由加热炉转移到淬火冷却设备，将42CrMo长轴件放置于料架7上方，42CrMo长轴件与液面平行，安装时将42CrMo长轴件一个端面与内孔注水管路的出水口2的密封板24靠紧，使该端面内孔的进口与内孔注水管路13的出液口端连接。

第二步，内孔单独冷却：打开内孔注水管路13的内孔注水泵14，使液体通过内孔注水管路13由储液槽8注入淬火件3的内孔，打开排液***的放水阀门6，使液体经过内孔从排液***通入储液槽8，实现对内孔单独冷却。淬火槽液面4是指在淬火件3处于浸液状态下的液面，而在单独冷却淬火件3的内孔时淬火槽体1内的淬火槽液面4低于淬火件3。

本实施例中，使内孔充水流量800m³/h，持续时间420s。

第三步，外圆与内孔同时冷却：冷却时间为900s，内孔充水流量800m³/h，外圆在流速0.2m/s的条件下冷却。

第四步，外圆与内孔同时结束冷却。

本实施例的具体工作过程：①将被加热的淬火件3放置到淬火件3的摆放位置；②对于淬火件3的内孔单独冷却情况：首先将浸液注水阀门5置于关闭状态和放水阀门6置于开启状态。然后开启内孔注水管路的出水口2(3个出水口全部启动注水)，向淬火件3的内孔通入大流量高速运动的液体，此时液体充满整个内孔并快速流动，流出淬火件3内孔的液体经过放水阀门6流回到储液槽8。③对于淬火件3的内孔与外圆同时冷却情况：将浸液注水阀门5置于开启状态和放水阀门6置于关闭状态，大量的液体注入淬火槽体1之内，槽体液面上升到淬火槽液面4位置将淬火件3全部浸没。在此过程中内孔注水管路的出水口2一直处于开启状态。④结束动作：将浸液注水阀门5置于关闭状态和放水阀门6置于开启状态和内孔注水管路的出水口2置于关闭状态。

按照上述工艺和采用上述设备即可达到所要求的性能和避免内孔产生淬火裂纹。

实施例2

本实施例基于实施例1中设备的结构特征，采用实施例1中设备对42CrMo长轴件进行调质(淬火+高温回火)处理，处理产品的规格为外圆直径φ600mm、内孔直径φ230mm、长度3000mm、。

奥氏体化温度850℃，采用图1的设备进行卧式入液水淬(轴与液面平行)，水温：20℃。

(a)工艺步骤：

第一步为工件转移：由加热炉转移到淬火冷却设备。第二步内孔单独冷却：内孔充水流量600m³/h，持续时间360s。第三步外圆与内孔同时冷却：冷却时间为700s，内孔充水流量600m³/h，外圆在流速0.2m/s的条件下冷却。第四步外圆与内孔同时结束冷却。

(b)采用的设备：同实施例1。

(c)淬火冷却设备初始状态为：同实施例1。

(d)淬火件3的摆放位置：同实施例1。

(e)淬火冷却的工作过程：①将被加热的淬火件3放置到淬火件3的摆放位置；②对于淬火件3的内孔单独冷却情况：首先将浸液注水阀门5置于关闭状态和放水阀门6置于开启状态。然后开启内孔注水管路的出水口2(启动注水出水口(1)21和注水出水口(2)22)，向淬火件3的内孔通入液体，此时液体充满整个内孔并快速流动，流出淬火件3内孔的液体经过放水阀门6流回到储液槽8。③对于淬火件3的内孔与外圆同时冷却情况：将浸液注水阀门5置于开启状态和放水阀门6置于关闭状态，大量的液体注入淬火槽体1之内，槽体液面上升到淬火槽液面4位置将淬火件3全部浸没。在此过程中内孔注水管路的出水口2(启动注水出水口(1)21和注水出水口(2)22)一直处于开启状态。④结束动作：将浸液注水阀门5置于关闭状态和放水阀门6置于开启状态和内孔注水管路的出水口2置于关闭状态。

按照上述工艺和采用上述设备即可达到所要求的性能和避免内孔产生淬火裂纹。

实施例3

本实施例处理的产品对象为外圆直径φ800mm、内孔直径φ300mm、长度3000mm的42CrMo长轴件，进行调质(淬火+高温回火)处理。

奥氏体化温度850℃，水温：20℃。

(a)工艺步骤：同实施例1。

(b)采用的设备：

如图3所示，本实施例采用的淬火冷却设备结构，与实施例1的设备结构不同在于将料架7更换为可调节高度的料架15，料架15底部设有两个伸缩式支撑件，通过调节其中一个伸缩式支撑件的高度改变淬火件中内孔与水平面的夹角。用于改变淬火件3中内孔与水平面的夹角，淬火件3的轴线与液面呈某一角度α。内孔注水管路的出水口2的出水口轴线也与液面呈某一角度α。本实施例在具体实施时α＝15°。

(c)淬火冷却设备初始状态为：同实施例1。

(d)淬火件3的摆放位置：如图3所示，将被加热的淬火件3卧式放置在可调节高度的料架15之上，淬火件3的一端与密封板24贴紧放置。

(e)淬火冷却的工作过程：同实施例1。

按照上述工艺和采用上述设备即可达到所要求的性能和避免内孔产生淬火裂纹。

由以上实施例可以看出，本发明通过上述设备，可以满足带孔轴类件在淬火冷却过程中实施轴内孔与外圆分离或同步的淬火冷却过程。

实施例4

本实施例中引入背景技术中现有技术1、现有技术2及现有技术3中方法作为对比实施例，进一步说明本发明的发明目的和效果。

根据现有技术1的理论分析、现有技术2给出的方法和现有技术3的设备，对直径φ800mm/内孔φ300mm/长度3000mm的42CrMo带孔长轴件进行调质(淬火+高温回火)处理尝试。奥氏体化温度850℃，采用水淬，轴的入水方式为轴线与水面平行，即：卧式水淬。

根据现有技术2的公开的方式制作一个有侧喷管路的设备，对上述的带孔长轴件进行内孔独立冷却，由于淬火槽体未设置泄流孔和泄流槽，因此无法实现内孔长时间的独立冷却，从内孔喷入槽体的水很快将槽体装满，并将空心轴全部浸没。采用该装置未能解决内孔开裂的问题。

根据现有技术3的公开的方式制作的淬火冷却装置，由于带孔轴两端通过设置注液锥头和泄液锥头实现内孔充满水进行冷却，这种方式由于水在孔中的流速较低，影响了内孔的冷却速率，对于上述带孔长轴件的淬火也未能解决内孔开裂问题。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，对淬火件进行卧式淬火，其特征在于：包括：储液槽、淬火槽体、内孔注水***、外圆注水***，其中：

所述储液槽用于储存液体；

所述淬火槽体设有进口端、排液***，所述淬火槽体用于容置淬火件，所述进口端用于向所述淬火槽体通入所述液体，所述排液***用于排出所述淬火槽体内的所述液体；

所述内孔注水***分别连接所述储液槽和所述淬火槽体，通过所述内孔注水***使所述储液槽中所述液体注入所述淬火件的所述内孔，所述液体经所述内孔后由所述排液***排出，用于对所述内孔进行冷却；

所述外圆注水***分别连接所述储液槽和所述淬火槽体，通过所述外圆注水***使所述储液槽中的所述液体注入所述淬火槽体，所述液体浸没所述淬火件的外圆，所述液体由所述排液***排出，用于对所述淬火件的外圆进行冷却。

2.根据权利要求1所述的一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：具有以下一种或者多种特征：

-所述淬火槽体的所述进口端包括第一进口端和第二进口端，所述第一进口端设置于所述淬火槽体上，所述第一进口端为通孔，用于所述内孔注水***接通所述淬火件的所述内孔；所述第二进口端设置所述淬火槽体上，用于所述外圆注水***接通所述淬火槽体内；

-所述储液槽上设有第一出口端和第二出口端，所述第一出口端用于连接所述内孔注水***，所述第二出口端用于连接所述外圆注水***。

3.根据权利要求2所述的一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：所述内孔注水***包括内孔注水管路、内孔注水泵，其中，所述内孔注水管路的一端连接所述储液槽的第一出口端，另一端经所述淬火槽体的所述第一进口端连通所述内孔的一端；所述内孔注水泵设置于所述内孔注水管路上，用于将所述储液槽的所述液体经所述内孔注水管路注入所述内孔中。

4.根据权利要求3所述的一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：在所述淬火槽体的所述第一进口端处设置内孔注水管路的出水口，所述内孔注水管路的出水口的一端连接所述内孔注水管路出水口，另一端设置于所述淬火件的所述内孔的一端，用于将所述液体经所述内孔注水管路的出水口通入所述内孔中。

5.根据权利要求4所述一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于，所述内孔注水管路出水口为多个不同直径的注水出水口，由多个不同直径的所述注水出水口同心套装组成，适用不同直径内孔的所述淬火件。

6.根据权利要求4所述的一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：具有以下一种或多种特征：

-所述内孔注水管路出水口的端面设置密封板，用于防止所述液体外漏；

-所述密封板为一个带孔的圆形平板，所述圆形平板的孔与所述内孔注水管路的外圆直径相适配，所述密封板的外圆小于淬火件的外圆直径。

7.根据权利要求2所述的一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：所述外圆注水***包括外圆注水管路，外圆注水泵以及浸液注水阀门，其中：

所述外圆注水管路的一端连接所述储液槽的所述第二出口端，另一端连接所述浸液注水阀门的进液端；

所述外圆注水泵设置于所述外圆注水管路上，用于将所述储液槽内的所述液体由所述外圆注水管路注入所述淬火槽体内；

所述浸液注水阀门设置于所述淬火槽体的所述第二进口端处，用于控制所述外圆注水管路中所述液体流通的开关。

8.根据权利要求1所述的一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：所述排液***由放水管路与放水阀门组成，所述放水阀门设置于所述淬火槽体上，所述放水阀门的进口端连接所述放水管路，所述放水阀门的出口端外接排液管路，所述放水阀门用于控制所述放水管路的中所述液体流通的开关。

9.根据权利要求8所述一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：所述放水阀门的出口端连接所述储液槽，用于所述淬火槽体中的所述液体输出至所述储液槽，使所述液体通过所述内孔注水***和/或所述外圆注水***在所述储液槽与所述淬火槽体之间循环。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种带大直径内孔轴类件的卧式淬火冷却设备，其特征在于：所述淬火槽体的底板上设置料架，用于支撑所述淬火件；和/或，

所述料架底部设有两个伸缩式支撑件，通过调节所述伸缩式支撑件的高度改变所述淬火件中所述内孔与水平面的夹角。