CN203833981U - 一种大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，包括驱动旋转装置、介质循环装置和淬火喷淋装置；淬火喷淋装置，用于对下方的气瓶进行介质喷淋淬火；介质循环装置，用于回收和向所述的淬火喷淋装置提供淬火介质；驱动旋转装置包括驱动气瓶进入淬火喷淋装置下方的轴向驱动滚轮和用于安装轴向驱动滚轮的滚轮支架，所述的滚轮支架上安装有第一传感器和旋转装置，第一传感器用于探测气瓶的轴向位置并发出控制信号，旋转装置用于驱动气瓶旋转；所述旋转装置包括并排布置的旋转滚轮，位于轴向驱动滚轮下方且用于安装所述旋转滚轮的旋转支承体，驱动所述旋转支承体升降的升降机构，升降机构受控所述的控制信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及大容积钢质无缝气瓶制造技术领域，尤其涉及一种大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置。
背景技术
钢质无缝气瓶广泛应用于充装高压空气、氧气、氮气、氩气、二氧化碳以及在汽车动力系统中储存压缩天然气（CNG）。国内大直径钢制无缝气瓶都是采用无缝钢管两端旋压收口方式制造而成的。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
传统的钢质无缝气瓶淬火工艺一般采用浸入式淬火，即钢质无缝气瓶加热至奥氏体化温度后浸入到淬火槽内淬火。该淬火方式的气瓶在淬火槽内的介质中冷却分为三个阶段，分别为膜态沸腾阶段、泡状沸腾阶段和对流阶段。
上述的浸液淬火法具有一定的局限性，其存在以下两个缺陷：
（1）将气瓶放入淬火池中淬火冷却需经过膜态沸腾阶段、泡沫沸腾阶段和对流阶段，使冷却效果受限；
（2）钢瓶在淬火槽内不同位置介质温度不均匀，且钢瓶不同部位在淬火液中浸泡的时间不同，造成各部分冷却速度和冷却温度不一致，部分组织转变不充分，导致淬火畸形和力学性能偏差较大。
实用新型内容
本实用新型提供了一种大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，在淬火过程中钢瓶旋转的同时喷射淬火介质于气瓶上，消除了膜态沸腾和泡沫沸腾阶段，直接进入对流阶段，提高了冷却的效率。
一种大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，包括驱动旋转装置、介质循环装置和淬火喷淋装置；
淬火喷淋装置，用于对下方的气瓶进行介质喷淋淬火；
介质循环装置，用于回收和向所述的淬火喷淋装置提供淬火介质；
驱动旋转装置包括驱动气瓶进入淬火喷淋装置下方的轴向驱动滚轮和用于安装轴向驱动滚轮的滚轮支架，所述的滚轮支架上安装有第一传感器和旋转装置，第一传感器用于探测气瓶的轴向位置并发出控制信号，旋转装置用于驱动气瓶旋转；
所述旋转装置包括并排布置的旋转滚轮，位于轴向驱动滚轮下方且用于安装所述旋转滚轮的旋转支承体，驱动所述旋转支承体升降的升降机构，升降机构受控所述的控制信号。
气瓶从淬火炉内出来后，由轴向驱动滚轮送入淬火喷淋装置的下方，驱动旋转装置的旋转滚轮上升，使气瓶从轴向驱动滚轮上脱离，并带动气瓶旋转，再由淬火喷淋装置提供大流量淬火介质，对旋转的气瓶进行淬火。
作为优选的，所述的淬火喷淋装置包括位于驱动旋转装置上方的高位介质存储箱，所述的高位介质存储箱的底部设有喷淋口，并设有控制所述喷淋口关闭或开启的水流切换装置。
高位介质存储箱用于存放淬火介质，水流切换装置相当于开启喷淋口的阀门，控制淬火的启动时间和工作时间。
作为优选的，所述的水流切换装置包括铰接在喷淋口一侧的水流开闭门，以及驱动所述水流开闭门的气缸。
水流开闭门处于关闭位置，水流从侧面流出；当水流开闭门处于开启位置，水流往下流出，对气瓶进行淬火。气缸作为水流开闭门启动和关闭的驱动装置。
作为优选的，所述的滚轮支架上安装有感应所述旋转支承体上升高度的第二传感器，该第二传感器发出气缸和旋转滚轮的启动信号。
作为优选的，所述的介质循环装置包括位于驱动旋转装置下方的介质回收池和循环池，并设有连接在介质回收池和循环池之间的介质冷却系统，所述循环池通过管路接入所述的淬火喷淋装置。
介质回收池用于回收已淬火的介质，介质冷却系统用于对淬火后的高温介质进行降温，循环池用于存放降温后的介质，并向淬火喷淋装置提供淬火用介质，从而实现介质的循环利用。
作为优选的，所述的升降结构包括作用于旋转支承体底部的推杆，驱动所述推杆升降的液压缸，以及连接在所述推杆与液压缸之间的连杆机构。
液压缸作为推动旋转支承体上升的驱动装置，具有可靠、运动平稳的特点，可充分保持气瓶在升降过程中的稳定，能够防止气瓶的滚落。
作为优选的，还设有控制所述驱动旋转装置复位以及淬火喷淋装置关闭的定时器。
定时器用于控制气瓶的淬火时间，实现自动化淬火，可根据工艺需求，设定不同的淬火时间，以满足各种工艺的要求。
本实用新型在淬火过程中钢瓶旋转的同时喷射淬火介质于钢瓶上，消除了膜态沸腾和泡沫沸腾阶段，直接进入对流阶段，提高了冷却的效率；可自动控制不同产品的淬火时间，满足不同的工艺需要，达到钢瓶变厚度变曲率截面的热处理均匀性最佳效果。
附图说明
图1为本实用新型装置工作时的结构简图。
图2为图1中的侧视图。
图3为驱动旋转装置的初始状态图。
图4为驱动旋转装置的工作状态图。
图5为淬火喷淋装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，包括控制系统和接入控制系统的驱动旋转装置、介质循环装置和淬火喷淋装置。
如图3和图4所示，驱动旋转装置包括滚轮支架（图中省略）和安装在滚轮支架上的轴向驱动滚轮3，轴向驱动滚轮3用于将待淬火的气瓶1送入淬火喷淋装置的正下方，同时滚轮支架上还安装有第一传感器，用于感应气瓶1的轴向移动位置。驱动旋转装置还包括旋转装置，旋转装置包括一端铰接在滚轮支架上且位于轴向驱动滚轮3下方的旋转支承体6，并排安装在旋转支承体6顶部的旋转滚轮2，和驱动旋转支承体6升高的升降机构；升降机构包括液压缸8和顶住旋转支承体6一侧底部的推杆10，以及连接液压缸8和推杆10之间的连杆机构9，用于液压缸8和推杆10之间动力传递。
气瓶1首先在轴向驱动滚轮3的作用下移动至淬火喷淋装置的正下方，到达指定位置后触动第一传感器，第一传感器发出的信号进入控制系统，通过控制系统启动升降机构，驱动旋转支承体6的一侧上升，并触动安装在滚轮支架上的第二传感器，使旋转滚轮1的顶沿轮面高出轴向驱动滚轮3的顶沿轮面，此时气瓶1脱离轴向驱动滚轮3，仅依靠旋转滚轮2支撑，控制系统在接收到第二传感器的信号后，关闭升降机构，启动旋转滚轮2的驱动电机7，由该驱动电机7经链传动旋转机构带动气瓶1转动，并同时启动淬火喷淋装置，对气瓶1进行喷淋淬火。
如图5所示，淬火喷淋装置包括位于驱动旋转装置上方的高位介质存储箱4，该高位介质存储箱4的底部带有喷淋口，喷淋口的关闭和开启由相应的水流切换装置5控制。水流切换装置5包括铰接在喷淋口一侧的水流开闭门11，以及驱动水流开闭门11的气缸12，该气缸12受控于第二传感器，控制系统根据第二传感器的信号开启水流开闭门11，使淬火介质由喷淋口下落，对旋转的气瓶1进行淬火。
介质循环装置包括位于驱动旋转装置下方的介质回收池和循环池，并设有连接在介质回收池和循环池之间的介质冷却系统。介质回收池为水泥池，用于回收已淬火介质，回收后介质温度较高，经介质冷却系统降温后存入循环池，循环池内的淬火介质由6台600m3/h大流量水泵联合输出至高位介质存储箱4，为气瓶提供淬火用介质。
控制系统还包括定时器，其内部预定有工艺给定的淬火时间，在淬火达到指定的时间后，定时器控制水流开闭门关闭，停止淬火，同时驱动旋转装置也定时器的作用下复位，旋转滚轮2停止转动，液压缸8的活塞缩回，旋转支承体6下降，气瓶1由轴向驱动滚轮3支撑，并在轴向驱动滚轮3的作用下送出淬火喷淋装置外。
Claims (7)
1.一种大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，其特征在于，包括驱动旋转装置、介质循环装置和淬火喷淋装置；
淬火喷淋装置，用于对下方的气瓶（1）进行介质喷淋淬火；
介质循环装置，用于回收和向所述的淬火喷淋装置提供淬火介质；
驱动旋转装置包括驱动气瓶（1）进入淬火喷淋装置下方的轴向驱动滚轮（3）和用于安装轴向驱动滚轮（3）的滚轮支架，所述的滚轮支架上安装有第一传感器和旋转装置，第一传感器用于探测气瓶（1）的轴向位置并发出控制信号，旋转装置用于驱动气瓶（1）旋转；
所述旋转装置包括并排布置的旋转滚轮（2），位于轴向驱动滚轮（3）下方且用于安装所述旋转滚轮（2）的旋转支承体（6），驱动所述旋转支承体（6）升降的升降机构，升降机构受控所述的控制信号。
2.如权利要求1所述的大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，其特征在于，所述的淬火喷淋装置包括位于驱动旋转装置上方的高位介质存储箱（4），所述的高位介质存储箱（4）的底部设有喷淋口，并设有控制所述喷淋口关闭或开启的水流切换装置（5）。
3.如权利要求2所述的大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，其特征在于，所述的水流切换装置包括铰接在喷淋口一侧的水流开闭门（11），以及驱动所述水流开闭门（11）的气缸（12）。
4.如权利要求3所述的大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，其特征在于，所述的滚轮支架上安装有感应所述旋转支承体（6）上升高度的第二传感器，该第二传感器发出气缸（12）和旋转滚轮（2）的启动信号。
5.如权利要求1所述的大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，其特征在于，所述的介质循环装置包括位于驱动旋转装置下方的介质回收池和循环池，并设有连接在介质回收池和循环池之间的介质冷却系统，所述循环池通过管路接入所述的淬火喷淋装置。
6.如权利要求5所述的大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，其特征在于，所述的升降结构包括作用于旋转支承体（6）底部的推杆（10），驱动所述推杆（10）升降的液压缸（8），以及连接在所述推杆（10）与液压缸（8）之间的连杆机构（9）。
7.如权利要求6所述的大容积钢质无缝气瓶旋转喷淋淬火装置，其特征在于，还设有控制所述驱动旋转装置复位以及淬火喷淋装置关闭的定时器。
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