一种钢球连续淬火系统及方法与流程

1.本发明涉及淬火装置技术领域，尤其是涉及一种钢球连续淬火系统及方法。


背景技术：

2.淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
3.在水泥等建材生产行业，需对矿石进行球磨，而球磨需要大量实验耐磨性理想、硬度高的钢球。钢球的生产过程同样需要淬火，淬火工艺由空气预冷-水淬两个阶段组成，空气预冷的目的是保证锻球淬火硬度大和完全淬透的前提下减少热应力，避免淬火过程中锻球表面开裂，水淬的目的是提高钢球的整体硬度，淬火工艺的主要参数包括预冷部分的钢球表面入水温度、水冷部分水中的冷却时间和水温，因此需要对各项参数进行合理控制。
4.现有的钢球淬火普遍是将球体装满一筐后，放入到装置内先进行二次加热再进行水淬，这样的操作方式费时费力，且消耗大量电量对钢球进行淬火，影响了生产效率。随后出现了采用螺旋滚筒的方式对钢球进行淬火，但只能满足少量钢球进行同时淬火，大大降低了现场的生产效率。
5.有鉴于此，提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种钢球连续淬火系统及方法，该系统实现了钢球的连续自动淬火，减少了人力，解决了传统淬火方式所造成的费时费力的问题。
7.本发明提供一种钢球连续淬火系统，包括输入轨道、预冷螺旋输送机构、淬火螺旋输送机构和淬火池，所述输入轨道、所述预冷螺旋输送机构和所述淬火螺旋输送机构依次连接，所述淬火螺旋输送机构设置在所述淬火池的内部。
8.作为本技术方案优选地，所述预冷螺旋输送机构包括一级或多级预冷螺旋输送器，所述预冷螺旋输送器依次平行对称设置，且相邻所述预冷螺旋输送器之间通过轨道连接；所述输入轨道与第一级所述预冷螺旋输送器连接，最后一级所述预冷螺旋输送器通过轨道与所述淬火螺旋输送机构连接。
9.作为本技术方案优选地，所述淬火螺旋输送机构包括一级或多级淬火螺旋输送器，所述淬火螺旋输送器依次平行对称设置，且相邻所述淬火螺旋输送器之间通过轨道连接；最后一级所述预冷螺旋输送器通过轨道与第一级所述淬火螺旋输送器连接；所有所述淬火螺旋输送器均位于所述淬火池的内部。
10.作为本技术方案优选地，所述预冷螺旋输送器与水平面之间的夹角为20-40
°
，所述输入轨道与第一级所述预冷螺旋输送器的底端连接。
11.作为本技术方案优选地，所述淬火螺旋输送器与水平面之间的夹角为20-40
°
，最后一级所述预冷螺旋输送器的顶端通过轨道与第一级所述淬火螺旋输送器的底端连接。
12.作为本技术方案优选地，还包括输出轨道，所述输出轨道与最后一级所述淬火螺旋输送器的顶端连接。
13.作为本技术方案优选地，所述淬火池内的淬火介质包括水、矿物油和熔盐和熔碱中的任意一种。
14.使用上述钢球连续淬火系统对钢球进行连续淬火的方法也理应属于本发明的保护方法，该方法具体包括以下步骤：
15.s1、通过输入轨道将钢球输送至预冷螺旋输送器，完成对钢球的空气预冷；
16.s2、通过轨道将钢球由预冷螺旋输送器输送至淬火螺旋输送器，对钢球进行淬火处理，淬火完成后由输出轨道输出。
17.作为本技术方案优选地，所述空气预冷的时间为3-5min；所述淬火处理的时间为2-3min，淬火温度为25-45℃。
18.本发明的钢球连续淬火系统，至少具有以下技术效果：
19.1、本发明的钢球连续淬火系统包括输入轨道、预冷螺旋输送机构、淬火螺旋输送机构和淬火池，钢球从钢坯锻打成型后通过输入轨道滑至预冷螺旋输送系统，对钢球进行空气预冷，再通过轨道滑至淬火螺旋输送机构，通过淬火池完成对钢球的淬火处理。该系统实现了钢球的连续自动淬火，减少了人力，解决了传统淬火方式(打满一筐再淬火)所造成的费时费力的问题。
20.2、本发明的钢球连续淬火系统中，在预冷螺旋输送机构中，利用钢坯第一次加热后的余热进行空气预冷，节约了二次加热淬火所消耗的电力；在淬火螺旋输送机构中，以水或其他物质作为淬火介质，在淬火池中可同时对大量钢球进行淬火。因此，该系统提高了生产效率，降低了能耗。
21.3、本发明的钢球连续淬火系统中，淬火螺旋输送器在淬火池中旋转淬火时，不仅使钢球运动，还使钢球在淬火池中旋转从而达到充分淬火的目的；
22.4、本发明的钢球连续淬火系统中，预冷螺旋输送器及淬火螺旋输送器采用电机来达到输送钢球的作用，可通过改变电机的频率从而改变预冷螺旋输送机构及淬火螺旋输送器的速度，从而满足不同规格钢球需要不同淬火时间的要求，且可满足钢球原料变化导致淬火时间变化的要求。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明钢球连续淬火系统的示意图。
25.附图标记说明：
26.1：输入轨道；2：预冷螺旋输送器；3：轨道；4：淬火螺旋输送器；5：淬火池；6：输出轨道。
具体实施方式
27.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.本发明提供一种钢球连续淬火系统，包括输入轨道1、预冷螺旋输送机构、淬火螺旋输送机构和淬火池5，所述输入轨道1、所述预冷螺旋输送机构和所述淬火螺旋输送机构依次连接，所述淬火螺旋输送机构设置在所述淬火池5的内部。
31.本发明一具体实施例中钢球连续淬火系统包括输入轨道1、预冷螺旋输送机构、淬火螺旋输送机构和淬火池5，钢球从钢坯锻打成型后通过输入轨道1滑至预冷螺旋输送系统，对钢球进行空气预冷，再通过轨道3滑至淬火螺旋输送机构，通过淬火池5完成对钢球的淬火处理。该系统实现了钢球的连续自动淬火，减少了人力，解决了传统淬火方式(打满一筐再淬火)所造成的费时费力的问题
32.如图1所示，在本发明的另一具体实施例中，所述预冷螺旋输送机构包括一级或多级预冷螺旋输送器2，所述预冷螺旋输送器2依次平行对称设置，且相邻所述预冷螺旋输送器2之间通过轨道3连接；所述输入轨道1与第一级所述预冷螺旋输送器2连接，最后一级所述预冷螺旋输送器2通过轨道3与所述淬火螺旋输送机构连接；所述淬火螺旋输送机构包括一级或多级淬火螺旋输送器4，所述淬火螺旋输送器4依次平行对称设置，且相邻所述淬火螺旋输送器4之间通过轨道3连接；最后一级所述预冷螺旋输送器2通过轨道3与第一级所述淬火螺旋输送器4连接；所有所述淬火螺旋输送器4均位于所述淬火池的内部。
33.锻打后的钢球通过输入轨道1滑入第一级预冷螺旋输送器2内，预冷螺旋输送器2在电机的作用下旋转，使钢球从预冷螺旋输死昂起底端运动到底端，再由顶端滑入轨道3内，钢球在重力的作用下自由滑入下一级预冷螺旋输送器2内，同理，预冷螺旋输送器2在电机作用下旋转，使钢球从预冷螺旋输送器2的底端运动到顶端，完成对钢球的空气预冷，再滑入轨道3。钢球通过轨道3滑入淬火池5中的淬火螺旋输送器4内，淬火螺旋输送器4在电机作用下旋转，使钢球从淬火螺旋输送器4的底端运动到顶端，再滑入轨道3内，钢球通过轨道3自由滑到下一级淬火螺旋输送器4内，同理，淬火螺旋输送器4在电机作用下旋转，使钢球
从淬火螺旋输送器4底端运动到顶端，完成对钢球的淬火处理，进入下一工序。
34.因此，本发明的钢球连续淬火系统可实现对钢球的连续自动化淬火，大大提高了淬火效率，同时，空气预冷或淬火处理任意阶段的处理时间均可通过电机的旋转速度进行调整，以适应不同钢球淬火工艺的需求。同时，在钢球淬火之前，设定空气预冷，有效利用了钢坯第一次加热后的余热进行淬火，节约了二次加热淬火所消耗的电力成本。
35.此外，在上述技术方案的基础上，进一步，所述预冷螺旋输送器2与水平面之间的夹角为20-40
°
，所述输入轨道1与第一级所述预冷螺旋输送器2的底端连接；所述淬火螺旋输送器4与水平面之间的夹角为20-40
°
，最后一级所述预冷螺旋输送器2的顶端通过轨道3与第一级所述淬火螺旋输送器4的底端连接。
36.即根据不同规格尺寸钢球淬火工艺的需求，预冷螺旋输送器2以及淬火螺旋输送器4与水平面之间的夹角可进行适应性调整，以满足钢球空气预冷及淬火处理特定时间的要求。并且，预冷螺旋输送器2和淬火螺旋输送器4采用倾斜设置方式，进一步确保了不同螺旋输送器之间钢球的自由输送，保证了钢球淬火处理的连续性。
37.在上述技术方案的基础上，进一步优选地，还包括输出轨道6，所述输出轨道6与最后一级所述淬火螺旋输送器4的顶端连接。淬火处理后的钢球经输出轨道6滑落至钢球框内，减少了人力。
38.本发明对于淬火池5内的淬火介质种类不做严格限定，具体地，根据不同钢球淬火条件的要求，所述淬火池5内的淬火介质包括水、矿物质、熔盐和熔碱中的任意一种，并且根据需要可以实时调控淬火介质的温度。
39.这里需要说明的一点是，淬火池内淬火介质主要根据钢球中所含化学成分如铁、碳、铬、锰、硫、磷等成分的不同而确定。
40.使用上述最为优选地钢球连续淬火系统对钢球进行连续淬火的方法具体包括以下步骤：
41.s1、通过输入轨道1将钢球输送至预冷螺旋输送器2，在多级预冷螺旋输送器2中完成对钢球的空气预冷，并控制空气预冷的时间为3-5min；
42.s2、通过轨道3将钢球由预冷螺旋输送器2输送至淬火螺旋输送器4，在多级淬火螺旋输送器4中完成对钢球的淬火处理，并控制淬火处理的时间为2-3min，淬火温度为25-45℃，淬火完成后钢球由输出轨道6输出至钢球框。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。