CN201024189Y - 钢管内喷旋流淬火装置 - Google Patents

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张忠秀
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赵波
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Abstract

一种钢管内喷旋流淬火装置。该装置由旋流装置(包括旋流装置I和旋流装置II两种形式)、夹持装置两部分构成。旋流装置I，包括一个直接与淬火钢管对接的主流管，主流管侧面斜向相切连接的旋流接管。旋流装置II，包括一个旋流外套，一个旋流内套，旋流内套中安装的能使淬火介质获得旋流特性的旋流导杆。采用内喷旋流淬火方式的优势是：第一、设备结构简单，造价低，操作维护简单：因为钢管不做任何方向的运动，只被夹持装置夹持定位，轴流淬火介质在通过旋流导向装置后具有旋流特性，将此介质导入需淬火的钢管，介质进入钢管内径贴钢管内壁旋转前进，冷却钢管全长。第二、因设备占地面积小，节省空间。第三、淬火液回收、处理方便。

Description

钢管内喷旋流淬火装置
【技术领域】：
本实用新型涉及一种钢管淬火热处理装置。
【背景技术】：
淬火处理是钢铁材料及其制品最经济有效的强化手段。淬火可提高钢的强度、硬度和耐磨性，配合回火处理可使钢件具有良好的综合机械性能。淬火过程是保证钢铁材料及其制品获得良好的物理性能的关键工序，淬火技术主要经历了淬火环淬火、水槽淬火和台架淬火三个发展阶段。
目前国内、外比较成熟的钢管淬火工艺方法有以下两种方式：槽内淬火和台架淬火；细分又可分为：“喷淬+内旋转轴流淬火(钢管旋转)”，“浸淬+内直线轴流淬火(钢管不旋转)”，“浸淬”、“喷淬”“内外直线轴流淬火(钢管不旋转)”，以上淬火方式均采用高速喷流淬火方式，他们共同存在设备结构相对复杂，需要占用较大空间、场地；设备造价较高，维护、保养要求也较高的问题。
【发明内容】：
本实用新型目的是解决现有淬火装置存在的设备相对复杂，占用场地、空间较大；设备造价较高，维护、保养要求较高的问题，提供一种简单、方便、易于应用、实施的钢管内喷旋流淬火装置。
本实用新型提供的钢管内喷旋流淬火装置，包括用于将钢管夹持定位的夹持装置，以及从钢管一端向钢管内壁导入具有旋流特性的淬火介质的旋流装置。
该旋流装置具有两种形式，其一，旋流装置I：包括一个直接与淬火钢管对接的主流管，以及在主流管斜侧面与主流管轴线呈一夹角θ的旋流接管，其中夹角θ为15°～75°。从其主流管中注入直线轴流的同时，向旋流接管注入另一介质流，两股淬火介质叠加形成旋转介质流，导入钢管，从而实现内喷旋流淬火的目的。
其二、旋流装置II：包括一个直接与淬火钢管对接的旋流外套，旋流外套内安装一个能使淬火介质获得旋流特性的旋流导杆，该旋流导杆包括中间的支撑杆，和支撑杆上安装的一组能使淬火介质获得旋流特性的螺旋叶片。螺旋叶片的数量，视钢管管径等因素确定。淬火介质通过螺旋叶片时被强制旋流，导入钢管，实现钢管内喷淬火。
本实用新型的优点及效果：采用内喷旋流淬火方式的优势是：第一、设备结构简单，造价低，操作维护简单：因为钢管不做任何方向的运动，只被夹持装置夹持定位，轴流淬火介质在通过旋流导向装置后具有旋流特性，将此介质导入需淬火的钢管，介质进入钢管内径贴钢管内壁旋转前进，冷却钢管全长。第二、因设备占地面积小，节省空间。第三、淬火液回收、处理方便。
【附图说明】：
图1是内喷旋流淬火装置(旋流装置I)结构示意图；
图2是内喷旋流淬火装置(旋流装置II)结构示意图；
图3是夹持装置结构示意图；
图4是喷水装置结构示意图；
图5是旋流装置I结构示意图，其中a为主视图、b为左视图；
图6是旋流装置II结构示意图；
图7是图6中旋流导杆结构图，其中a为左视图、b为主视图。
图中1.导水槽，2.夹持装置，3.淬火钢管，4.喷水装置，5.旋流装置(包括旋流装置I和旋流装置II)，6.夹持模块，7.连接法兰，8.气缸，9.推进导向装置，10.喷水头，11.密封靠垫，12.主流管，13.主流管法兰，14.旋流接管，15.旋流外套，16.键，17.旋流内套(内径带锥度和不带锥度两种)，18.旋流导杆，19.支撑杆，20.螺旋叶片(外径带锥度和不带锥度的两种)。
【具体实施方式】：
实施例1
如图1所示，轴流淬火介质在通过旋流装置5(旋流装置I)后具有旋流特性，将此介质导入被夹持装置2(参见图3)定位的淬火钢管3，介质沿钢管内壁呈旋流形态前进，冷却钢管全长，淬火介质流入导水槽1完成整个淬火过程。
旋流装置I的具体结构，如图5所示，包括一个直接与淬火钢管3对接的主流管12，以及在主流管斜侧面与主流管轴线呈一夹角θ的旋流接管14，其中夹角θ为15°～75°(图中θ角标注省略)。在向旋流装置I的主流管12中注入轴流介质的同时，旋流接管14斜切向灌注另一介质流，两股淬火介质叠加形成旋流介质，沿钢管内壁前进，实现内喷旋流淬火的目的。
该旋流装置可以通过如图4所示的喷水装置4与淬火钢管3对接：喷水装置4和旋流装置5以法兰形式连接；靠气缸8推进，推进导向装置9导向，使喷水头10与钢管端部顶紧；在钢管与喷水头10之间以密封靠垫11密封，防止淬火液溢出。
淬火钢管3采用图3所示的装置夹持，夹持装置采用两个半圆的夹持模块6(为适应钢管不同规格，设计了一系列夹持模块)实现对淬火钢管3的夹持。其中靠近喷水装置一侧的第一个夹具，靠特殊的间隙设计，使得淬火钢管被抱紧、夹持定位；而其他的夹持装置的夹持模块6则被设计成与淬火钢管间存在一定间隙，用来保证钢管在淬火过程中轴向、径向的自由收缩。
实施例2
如图2所示，是应用另一种旋流装置(旋流装置II)获得内喷淬火旋流介质的淬火装置(其余结构同例1)。其中的旋流装置(见图6、图7)包括一个直接与淬火钢管对接的旋流外套15，旋流外套内安装一个能使淬火介质获得旋流特性的旋流导杆18，该旋流导杆包括中间的支撑杆19，和支撑杆上安装的一组能使淬火介质获得旋流特性的螺旋叶片20(螺旋叶片外径可以作成带锥度的，并且叶片数量，视钢管管径等因素确定)。为便于更换，在旋流外套15与旋流导杆18间可加装一个旋流内套17。旋流内套的内径与旋流导杆的外径匹配，包括带锥度或不带锥度两种结构。
轴流淬火介质通过旋流外套15导入旋流内套17和旋流导杆18时，被强制形成旋流淬火介质，导入钢管，实现钢管内喷淬火(针对不同管径制作系列导管内套和旋流导杆，以满足实际生产的需要)。

Claims (4)

1.一种钢管内喷旋流淬火装置，包括用于将钢管夹持定位的夹持装置，其特征是：该装置还包括从钢管一端向钢管内壁导入具有旋流特性的淬火介质的旋流装置。
2.根据权利要求1所述的钢管内喷旋流淬火装置，其特征是：所述的旋流装置包括一个直接与淬火钢管对接的主流管，以及在主流管斜侧面与主流管轴线呈一夹角θ的旋流接管，其中夹角θ为15°～75°。
3.根据权利要求1所述的钢管内喷旋流淬火装置，其特征是：所述的旋流装置包括一个直接与淬火钢管对接的旋流外套，旋流外套内安装一个能使淬火介质获得旋流特性的旋流导杆，该旋流导杆包括中间的支撑杆，和支撑杆上安装的一组能使淬火介质获得旋流特性的螺旋叶片。
4.根据权利要求3所述的钢管内喷旋流淬火装置，其特征是：在旋流外套与旋流导杆间加装一个旋流内套。
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