自冷却淬火喷嘴的制作方法

1.本实用新型涉及金属板带热处理技术领域，尤其涉及一种自冷却淬火喷嘴。


背景技术：

2.为了改善产品的性能，成品钢板往往需要进行淬火热处理，目前钢板淬火的主流设备是辊压式淬火机，该辊压式淬火机上设有各种冷却装置，能将高速的冷却水喷向钢板的表面，以达到快速冷却钢板的目的，从而完成钢板的淬火热处理。
3.现有工程实践中采用的淬火喷嘴无自冷却装置，该淬火喷嘴包括喷射组件、喷嘴本体和进水管。其中，喷射组件能使高压水形成等宽度的“水幕”，对钢板进行均匀冷却，通过调节喷缝的宽度，实现不同的冷却强度；喷嘴本体用于安装喷射组件及进水管，其具有由钢板焊接而成的矩形腔体，能使高压水沿喷嘴的长度方向均匀喷出；多个进水管沿喷嘴的长度方向设置，该些进水管能将总水管内的高压水输进喷嘴本体的矩形腔体内。
4.当钢板不需要进行淬火工艺处理时，淬火机上的喷射冷却装置处于关闭状态，无水冷的高温钢板通过淬火机时，距离钢板表面很近的喷水冷却装置在高温烘烤下极易出现变形，导致喷嘴缝隙不均匀，甚至于局部堵塞；当需要进行喷水冷却时，变形或局部堵塞的喷嘴冷却强度不均匀，易导致钢板严重变形，产品的性能不能满足要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种自冷却淬火喷嘴，使喷嘴不仅具备喷水淬火功能，同时具备自身冷却的功能，防止喷嘴上的喷缝受热变形，延长喷嘴的使用寿命。
6.本实用新型的上述目的可采用下述的技术方案来实现：
7.本实用新型提供一种自冷却淬火喷嘴，包括：
8.喷嘴本体；
9.换向机构，连接在所述喷嘴本体上，所述换向机构具有相互独立的自冷却通道和喷射通道，所述自冷却通道的出水流量小于所述喷射通道的出水流量；
10.喷射组件，能与所述自冷却通道或所述喷射通道相连通。
11.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述换向机构包括阀体和阀芯，所述阀芯位于所述阀体内部且能在所述阀体内转动设置；其中，
12.所述阀体上设有进水口与出水口，所述进水口能与一进水管相连通，所述出水口与所述喷射组件相连通；
13.所述阀芯具有阀芯外壳以及穿设在所述阀芯外壳内的芯筒，所述芯筒的内通道形成所述喷射通道，所述阀芯外壳与所述芯筒之间的空间形成所述自冷却通道。
14.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述阀芯外壳上开有自冷却进孔和自冷却出孔，所述自冷却进孔和所述自冷却出孔分别与所述自冷却通道相连通。
15.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述自冷却出孔的孔径小于所述阀体的出水口的孔径。
16.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述阀体上设置有溢流口，所述溢流口与所述自冷却通道相连通。
17.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述换向机构具有第一工作位置和第二工作位置，在所述换向机构位于第一工作位置的状态下，所述喷射通道的两端分别与所述阀体的所述进水口与所述出水口相连通。
18.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，在所述换向机构位于第二工作位置的状态下，所述自冷却通道分别所述阀体的所述进水口、所述溢流口和所述出水口相连通。
19.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述自冷却通道的轴向方向垂直于所述喷射通道的轴向方向。
20.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述溢流口的孔径大于所述自冷却出孔的孔径。
21.如上所述的自冷却淬火喷嘴，进一步的，所述喷射组件、所述换向机构、以及所述进水管沿所述喷嘴本体的轴向方向依次相连设置。
22.与现有技术相比，本实用新型所述的技术方案具有以下有益效果：
23.本实用新型所述的自冷却淬火喷嘴，通过在喷射组件和进水管之间增设换向机构，使得淬火喷嘴不仅具备常规喷嘴的淬火喷水功能，还具有自身冷却抗变形的功能。喷嘴性能更为稳定，寿命更长，同时所述喷嘴还具有结构简单可靠、维护方便的特点。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。在附图中：
25.图1为本实用新型所述自冷却淬火喷嘴的第一工作位置结构示意图；
26.图2为图1所示自冷却淬火喷嘴的a-a截面图；
27.图3为本实用新型所述自冷却淬火喷嘴的第二工作位置结构示意图；
28.图4为图3所示自冷却淬火喷嘴的b-b截面图。
29.附图标号说明：
30.1、喷嘴本体；2、换向机构；21、阀体；211、进水口；212、出水口；213、溢流口；22、阀芯；221、阀芯外壳；222、芯筒；223、自冷却进孔；224、自冷却出孔；23、自冷却通道；24、喷射通道；3、喷射组件；31、喷缝；4、进水管。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.本实用新型提供了一种自冷却淬火喷嘴，如图1所示，包括喷嘴本体1、换向机构2、以及喷射组件3，其中，换向机构2连接在喷嘴本体1上，换向机构2具有相互独立的自冷却通道23和喷射通道24，自冷却通道23的出水流量小于喷射通道24的出水流量；喷射组件3能与自冷却通道23或喷射通道24相连通。
35.本实用新型的自冷却淬火喷嘴，通过在喷射组件3的前端设置换向机构2，换向机构2可以在自冷却通道23和喷射通道24之间进行切换，使得喷嘴具有两种不同的工作状态，进而使喷嘴不仅具备喷水淬火功能，同时具备自身冷却的功能。
36.具体的，换向机构2位于喷嘴本体1内部，换向机构2的一端通过喷嘴本体1上的开口与喷射组件3相连通，换向机构2的另一端通过喷嘴本体1上的开口与一进水管4相连通，进水管4内部通有冷却水。喷射组件3通过螺栓安装在喷嘴本体1上，喷射组件3上具有喷缝31，冷却水经进水管4、换向机构2、以及喷射组件3，最终从喷缝31中流出；在本实施例中，喷射组件3、换向机构2、以及进水管4沿喷嘴本体1的轴向方向依次相连设置。进水管4与喷射组件3通过换向机构2的喷射通道24相连通时，大量的冷却水直接进入喷射组件3，喷嘴可以在喷缝31处形成“水幕”，喷向待淬火的钢板，实现对钢板的淬火处理，当不需要对钢板进行淬火处理时，进水管4与喷射组件3则通过换向机构2的自冷却通道23相连通，只有少量的冷却水通过自冷却通道23进入喷射组件3，不仅可以停止对钢板的冷却，还可以对喷嘴进行冷却，防止喷嘴受热变形进而影响喷嘴的使用寿命。
37.根据本实用新型的一个实施方式，如图1和图2所示，换向机构2包括阀体21和阀芯22，阀芯22位于阀体21内部且能在阀体21内转动设置；其中，阀体21上设有进水口211与出水口212，进水口211与进水管4相连通，出水口212与喷射组件3相连通；阀芯22具有阀芯外壳221以及穿设在阀芯外壳221内的芯筒222，芯筒222的内通道形成喷射通道24，阀芯外壳221与芯筒222之间的空间形成自冷却通道23。进一步的，阀芯外壳221上开有自冷却进孔223和自冷却出孔224，自冷却进孔223和自冷却出孔224分别与自冷却通道23相连通。
38.本实用新型的自冷却淬火喷嘴，通过阀体21与阀芯22的配合连接，在二者内部形成喷射通道24和自冷却通道23，通过转动阀芯22可以实现在喷射通道24和自冷却通之间实现快速切换，满足不同的工作情况。
39.具体的，阀体21为圆筒状结构，在阀体21上沿阀体21的直径方向贯穿开设有在同一轴线上的进水口211与出水口212，进水口211与出水口212可为多组，沿阀体21的轴向方向依次间隔设置；在本实施例中，进水口211与出水口212为三组。阀芯22也为圆筒状结构，阀芯22能够安装在阀体21内部，阀体21的内表面与阀芯22的内表面紧密配合，且阀芯22能够在阀体21内部沿着阀芯22的中心轴进行旋转。阀芯22在对应阀体21上的进水口211与出水口212的位置上沿阀芯22的径向穿设有多个芯筒222，芯筒222的两端与阀芯22的外壁密
封连接，阀芯22上穿设的芯筒222形成贯穿阀芯22径向的喷射通道24；在本实施例中，芯筒222为三个，沿阀芯22的轴向方向依次间隔设置。芯筒222与阀芯22之间形成有自冷却通道23，阀芯22在对应阀体21上的进水口211与出水口212的位置上沿阀芯22的径向开设有自冷却进孔223与自冷却出孔224，自冷却进孔223与自冷却出孔224在同一轴线上，且自冷却进孔223与自冷却出孔224可为多组，沿阀芯22的轴向方向依次间隔设置；在本实施例中，自冷却进孔223与自冷却出孔224为三组，每组自冷却进孔223与自冷却出孔224的位置和一个芯筒222的位置相对应。自冷却进孔223与自冷却出孔224的轴线与芯筒222的轴线在同一平面上且呈一定夹角；在本实施例中，自冷却进孔223与自冷却出孔224的轴线与芯筒222的轴向方向相互垂直。
40.根据本实用新型的一个实施方式，如图1所示，自冷却出孔224的孔径小于阀体21的出水口212的孔径。适当减小自冷却出孔224的孔径，可以在喷嘴不进行淬火处理的状态下，减少通过自冷却出孔224的冷却水的流量，使得通过喷嘴装置进入喷缝31的冷却水较少，只对喷缝31本身进行冷却。
41.根据本实用新型的一个实施方式，如图1所示，阀体21上设置有溢流口213，溢流口213与自冷却通道23相连通，且溢流口213的孔径大于自冷却出孔224的孔径。本实用新型的自冷却淬火喷嘴，通过设置与自冷却通道23相连通道的溢流口213，使得在自冷却通道23导通的状态下，大量的冷却水通过溢流口213流出，只有少量的冷却水通过自冷却出孔224进入喷射组件3。
42.具体的，溢流口213开设在阀体21的一端，与阀芯22的内部空间相连通，溢流口213通过管道与系统的集水池相连，通过溢流口213的冷却水回流进入集水池中。
43.根据本实用新型的一个实施方式，如图1至图4所示，换向机构2具有第一工作位置和第二工作位置，在换向机构2位于第一工作位置的状态下，喷射通道24的两端分别与阀体21的进水口211与出水口212相连通；进一步的，在换向机构2位于第二工作位置的状态下，自冷却通道23分别与阀体21的进水口211、溢流口213和出水口212相连通。在换向机构2位于第一工作位置的状态下，喷嘴可以对钢板进行淬火处理，当换向机构2位于第二工作位置时，喷嘴不进行淬火处理，只有少量的水通过喷缝31对喷缝31进行冷却。
44.具体的，阀芯22上连接有可以转动阀芯22的执行机构(现有技术，图中未画出)，阀芯22的转动可以通过手动执行机构或电动执行机构实现。当需要对高温钢板进行淬火处理时，转动阀芯22使其位于第一工作位置，如图1和图2所示，喷射通道24的两端分别与阀体21的进水口211与出水口212相连通，冷却水通过喷射通道24进入喷射组件3，在喷缝31处形成“水幕”，对钢板进行淬火处理。当不需要对高温钢板进行淬火处理时，转动阀芯22使其位于第二工作位置，如图3和图4所示，自冷却通道23分别与阀体21的进水口211、溢流口213和出水口212相连通，冷却水进入自冷却通道23后，大部分的冷却水经过溢流口213回流进集水池中，极少量的冷却水通过自冷却出孔224进入喷射组件3对喷缝31处进行冷却，防止喷缝31因温度过高产生变形或堵塞。
45.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。