大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，它包括霧化裝置，所述霧化裝置包括噴霧裝置和風冷裝置；所述風冷裝置設于噴霧裝置周圍，噴霧裝置包括噴霧管路以及與之連接的至少一組氣水混合管路，氣水混合管路另一端與氣源裝置和給水裝置連接；所述噴霧管路上設有指向待處理半齒工件的噴孔，噴霧管路與待處理半齒工件相配合安置。本實用新型專利技術的有益效果：工藝方法采用“先水淬—后霧化—再強風”的復合冷卻，冷卻速度介于水和油之間，解決了水淬時的變形開裂和油淬時的淬透性差，成本高，易著火的難題。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置
本技術涉及一種熱處理工藝裝置，尤其涉及一種大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置。
技術介紹
目前，直徑Φ5000 Φ8000_，重量10 20噸的磨機半齒(ZG42CrMo)，若完全單獨用水作為淬火介質淬火時，半齒的拉筋和副板極易斷裂，變形很大，因為水的淬火冷卻速度太快，淬火形成的熱應力和組織應力很大；而用油作為淬火介質時，由于油的冷卻速度較慢，淬透性較差，而且這樣大的齒輪需要淬火油200噸以上，成本高，投資大，易著火，齒面硬度不易達到技術要求。
技術實現思路
本技術的目的就是為了解決上述問題，提供一種大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，它具有保證質量，降低成本，操作簡單的優點。為了實現上述目的，本技術采用如下技術方案一種大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，它包括霧化裝置，所述霧化裝置包括噴霧裝置和風冷裝置；所述風冷裝置設于噴霧裝置周圍，噴霧裝置包括噴霧管路以及與之連接的至少一組氣水混合管路，氣水混合管路另一端與氣源裝置和給水裝置連接；所述噴霧管路上設有指向待處理半齒工件的噴孔，噴霧管路與待處理半齒工件相配合安置。所述風冷裝置包括5組大型軸流風機，所述5組大型軸流風機按左、左中、中、右中、右方位，距離待處理半齒工件表面2. 5 3m，圍繞待處理半齒工件設置。所述噴霧管路為半圓弧形的噴霧環管，與待處理半齒工件弧形配合，所述噴孔為噴霧環管上均勻分布著的多個間距為100mm,方向指向圓心的Φ2. 5 3mm的噴孔。所述氣水混合管路包括在噴霧管路左側、左下部、右下部、右側分別設置的4組氣水混合管路，每組氣水混合管路包括進水管路和進氣管路，所述進水管路和進氣管路分別設有進水閥和進氣閥，每組進水管路和進氣管路通過三通接頭相互連接后與噴霧管路連通。所述氣源裝置為空氣壓縮機；空氣壓縮機通過尼龍高壓管與進氣管路連接；所述給水裝置為排污泵；排污泵通過高壓皮管與進水管路連接。所述噴霧裝置還設有與噴霧環管連接的加強筋。大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置的方法，它包括的步驟是I)先水淬，將加熱到淬火溫度的待處理半齒工件出爐，用水冷方式迅速冷卻，激掉齒輪表面的氧化皮；2)后霧化，將水淬后待處理半齒工件，快速啟動噴霧裝置，對待處理半齒工件進行霧化冷卻；3)強風冷卻，當霧化冷卻停止后，快速開啟風冷裝置，對待處理半齒工件進行風冷，風冷結束后，根據半齒硬度要求進行回火處理。所述先水淬，將加熱到淬火溫度850± 10°C，保溫6. 5h的待處理半齒工件出爐，空氣預冷置邊緣發黑，然后通過水冷I. 5 2分鐘，將齒輪表面溫度迅速冷卻到350 400°C 之間，激掉齒輪表面的氧化皮，為霧化和強風冷卻做準備。所述后霧化，待處理半齒工件水淬后，由于心部熱量向外傳導，表面溫度會迅速升高，將噴霧裝置中噴霧管路與待處理半齒工件的輪廓相配合安置，配合距離為 500mm土 IOmm ;快速啟動噴霧裝置對待處理半齒工件進行霧化冷卻，使待處理半齒工件表面溫度不會超過350 400°C，當表面溫度霧化冷卻到300°C ± 10°C時，停止霧化冷卻。所述強風冷卻，當霧化冷卻停止后，快速開啟風冷裝置，距離待處理半齒工件表面2. 5 3m，按左、左中、中、右中、右方向，對待處理半齒工件進行風冷，當待處理半齒工件表面溫度冷卻到100 150°C停止風冷，根據半齒硬度要求(HB240 280)，確定回火 580±10°C，保溫IOh后，隨爐冷卻到350°C出爐空冷，測試硬度HB270 280之間；為了保證拉筋21去掉后半齒不變形，需在570±10°C，保溫IOh進行第二次回火處理。本技術的工作原理通過前期水淬，為后續步驟做好準備工作，結合霧化裝置對待處理半齒工件霧化冷卻，最后采用強風冷卻，實現對待處理半齒工件冷卻淬火熱處理；霧化裝置的結構形狀是根據待處理半齒工件制作，形成與待處理半齒工件相配合的噴霧環管，該裝置距離待處理半齒工件表面輪廓保持一定的間距，本技術間距為500mm左右，通過噴霧環管兩端及中間分別設有的由空氣壓縮機和排污泵提供氣、水的氣水混合管道，調節氣水混合管道中進水管路和進氣管路各自設有的閥門，由噴霧環管通過均勻分布或根據需要適當調整間距的噴孔噴出形成水霧，對待處理半齒工件實施噴霧，實現霧化冷卻。通過綜合運用水淬、霧化、強風冷卻技術手段，控制待處理半齒工件冷卻速度，使待處理半齒工件的冷卻淬火熱處理質量得到保障。本技術的有益效果I本工藝具有以下優點對ZG42CrMo材料而言，如果單獨用水作為淬火介質，由于水的冷卻速度太快，特別在低溫區冷速也很快，非常容易使ZG42CrMo材料的半齒因熱應力和組織應力太大而變形和開裂；若單獨用油作為淬火介質，由于油的冷卻速度太慢，而且半齒太重，淬透性也較差，而“先水淬一后霧化一再強風冷”淬火，該方案在高溫區用水冷速度較快，而在低溫度用霧化+風冷，使冷速減慢，符合理想淬火介質的要求，其冷卻速度介于水和油之間，并可通過調節閥門大小達到半齒的理想冷卻速度。該工藝方案操作簡單，安全，節能，淬透層深而又解決了拉筋和副板水淬變形開裂，油淬不硬的難題。工藝方法采用“先水淬一后霧化一再強風”的復合冷卻，冷卻速度介于水和油之間，解決了水淬時的變形開裂和油淬時的淬透性差，成本高，易著火的難題。附圖說明圖I為噴霧環管霧化冷卻方向示意圖；圖2為半齒與霧化裝置結構及配合關系位置示意圖。其中，I.進氣閥I，2.進氣閥II，3.進氣閥III，4.為進氣閥VI，5.進水閥I，6.進水閥II，7.進水閥ΙΙΙ，8.進水閥VI，9.噴霧環管，10.加強筋，11.半齒，12.軸流風機I，13.軸流風機II，14.軸流風機III，15.軸流風機VI，16.軸流風機V，17.穿扛點I，18.穿扛點II，19為穿扛點III，20.噴孔，21.拉筋。具體實施方式以下結合附圖與實施例對本技術作進一步說明。圖1，材料為ZG42CrMo的大型(Φ 5000 Φ8000)磨機半齒以“水一霧化一強風” 冷卻淬火代替油(或水或淬火液)冷卻淬火的熱處理工藝。技術要求T HB240 280，半齒 11單重16噸。霧化冷卻時，噴霧環管9上設有指向半齒11的噴孔20，噴孔20噴出的水霧， 分別噴射在齒輪齒表面，噴孔為噴霧環管9上均勻分布著的多個間距為100mm,方向指向圓心的Φ2. 5 3mm的噴孔20,,噴霧環管9與半齒11弧形配合,配合距離為500mm ；圖2中，一種大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，它包括霧化裝置，所述霧化裝置包括噴霧裝置和風冷裝置；所述風冷裝置設于噴霧裝置周圍，噴霧裝置包括噴霧管路以及與之連接的三組氣水混合管路，氣水混合管路另一端與氣源裝置和給水裝置連接；噴霧管路上設有指向半齒11的噴孔20，噴霧管路與半齒11配合安置。所述噴水管路為半圓弧形的噴霧環管9，與半齒弧形配合，所述噴孔20為噴霧環管9上均勻分布著的多個間距為 100mm,方向指向圓心的Φ2. 5 3mm的噴孔20。風冷裝置包括5組大型軸流風機，分別為軸流風機I 12，軸流風機II 13，軸流風機III 14，軸流風機VI 15，軸流風機V 16，所述5組大型軸流風機按左、左中、中、右中、右方位，距離半齒11表面2. 5 3m,圍繞半齒11設置。氣水混合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，它包括霧化裝置，其特征是，所述霧化裝置包括噴霧裝置和風冷裝置；所述風冷裝置設于噴霧裝置周圍，噴霧裝置包括噴霧管路以及與之連接的至少一組氣水混合管路，？氣水混合管路另一端與氣源裝置和給水裝置連接；所述噴霧管路上設有指向待處理半齒工件的噴孔，噴霧管路與待處理半齒工件相配合安置。

【技術特征摘要】
1.一種大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，它包括霧化裝置，其特征是，所述霧化裝置包括噴霧裝置和風冷裝置；所述風冷裝置設于噴霧裝置周圍，噴霧裝置包括噴霧管路以及與之連接的至少一組氣水混合管路，氣水混合管路另一端與氣源裝置和給水裝置連接；所述噴霧管路上設有指向待處理半齒工件的噴孔，噴霧管路與待處理半齒工件相配合安置。2.如權利要求I所述大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，其特征是，所述風冷裝置包括5組大型軸流風機，所述5組大型軸流風機按左、左中、中、右中、右方位，距離待處理半齒工件表面2. 5 3m，圍繞待處理半齒工件設置。3.如權利要求I所述大型磨機半齒冷卻淬火熱處理裝置，其特征是，所述噴霧管路為半圓弧形的噴霧環管，與待處理半齒工件弧形配合，所述噴孔為噴霧環...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬振忠，李鑫，
申請(專利權)人：濟南重工股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：