專利名稱：淬火，特別是鋼管或類似物的淬火方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及淬火，特別是鋼管或類似物的淬火方法和裝置。
在按照本發明的方法中，例如，鋼管借助至少沿其外表面，繞其循環的渦旋冷卻液流而被淬火。
有一種上述種類的已知方法，其中，只是在繞整個管的周向上使冷卻液循環，而在管的軸向上冷卻液卻沒有運動分量。
這種循環的目的是限制水蒸汽泡的形成，從而保證冷卻液和管的外表面之間的連續接觸，以促進冷卻作用。
本發明的目的是提供一種淬火，特別是鋼管的淬火方法，通過這種方法可以增進冷卻液在被淬火零件上的冷卻作用，從而改善淬火方法。
為完成上述目的，在按照本發明的淬火，特別是鋼管或類似物的淬火方法中，借助至少一個帶有繞外表面周向的循環運動分量和在管的軸向上的運動分量的渦旋冷卻液流使鋼管淬火。
外部冷卻液流在被淬火的管的整個長度上延伸。
按照一種改進，為冷卻管的外表面提供了多條冷卻液流，這些冷卻液流是同時的，流動速率是相互獨立可調的，這些冷卻液流，其噴出的部位軸向地沿管分布，每條冷卻液流相關于管的一系列預定軸向部分之一。
為管的內表面最好還提供一條冷卻液流，與一條或多條外部冷卻液流是同時的，而且具有周向循環分量和軸向運動分量。
內部冷卻液流可混有氣流如空氣流。
本發明的另一個目的是提供實施上述方法的裝置，該裝置包括裝放被淬火的管或零件的容器，配有至少一個外部冷卻液流供應源，其繞著管的外表面或至少繞著管殼的一局部軸向部分，以及從所述容器排放所述冷卻液流的出口，還設有將所述管或零件引入所述容器的裝置，和將其取出容器的裝置。
管外的冷卻流供應源(一個或多個)的設置使其可產生繞管的整個外殼面循環的，沿周向的冷卻液流，而在容器的一個軸向端設有一排放孔，對于任何規定的管徑來說，使繞管外側的冷卻液流通過該排放孔排出，從而使每個冷卻液的周向流在管的軸向，在所述排放孔的方向上產生一分量。
本發明也涉及構成從屬權利要求主題的進一步改善上述方法和裝置的其它特征。
通過參照以下附圖，以舉例的和非限定性的方式對推薦實施例的詳細描述，可以更清楚地理解本發明的具體特征和由其得到的優點。
圖1是按照本發明的冷卻鋼管的裝置和平面圖；圖2是通過圖1所示的淬火容器的橫截面圖；圖3表示圖1和2所示的淬火容器的放大橫截面和產生外部周向冷卻液流的裝置；圖4表示向冷卻管外部供應冷卻液流的裝置；圖5表示關于將待淬火的管送至淬火容器的輸送器的轉送臂的細節；圖6所示軸向剖視圖表示設有將冷卻液從淬火容器中排出的排放孔的端部。
淬火裝置，特別是鋼管T的淬火裝置包括一個容器1，待淬火的管一次一根地放入其中。頂部敞口的容器1具有一個敞口的，角度大于180°的圓形截面，其內放有鋼管的橫向支承肋2，支承肋2在內則具有U形輪廓。在容器的一側設有轉送管T的裝置，該裝置從輸送線3收集管并將管轉送至輸送槽4。管T被送至側向相臨于且平行于容器1的收集位置。轉送裝置收集管并借助對準件105使其對準，以便在放置于輸送槽4的瞬間使管精確地平行于容器的縱軸線。輸送槽4具有向著容器1傾斜的滾動表面104，該表面104終止于所述面對容器1的側邊，該側邊與支承肋2的橫向分支在豎直方向上對準，位于容器1上方一定高度上。按照圖示實施例，轉送裝置由多余轉送臂5構成，臂5的安裝使其可繞一條平行于容器1的縱軸線的公共軸線擺動，該擺動軸線位于輸送線3和傾斜的滾動表面4的入口端之間。具體來說，臂5的安裝使其在一條公共傳動軸6上，在若干位置上分布，這些位置與輸送線3的輥103和橫向肋204錯開，橫向肋204的邊緣構成傾斜的滾動面104，橫向肋204與容器1中的管的支承肋2連接成一件。
在臂5的自由端，以樞軸的方式鉸接著管的支承架205，支承架205是凹形的，具體來說，具有V形上部形狀。管的支承架205可繞平行于容器1的縱軸線的一條軸線擺動。每個支承架205與將其在相應臂5的擺動過程中保持于面向上的水平位置的裝置配合動作，所述裝置包括一對滑輪或齒輪7和8，滑輪或齒輪7和8連接皮帶或鏈條9，所述一個齒輪7是靜止的并可相對于軸6轉動，而另一個齒輪則固定在一支承軸10上可隨其轉動，軸10可自由轉動地裝在臂5的自由端，管支承架205固定在軸10上。
在相對于轉送運動的前端，以及如必要也在后端，管支承架205具有構成對準件105的突起的止動器。
因此，在轉送相對于支承架205的凹形殼的尺寸來說是小直徑的管時，所述管可以支承在精確地平行于容器1的位置上。這就可以保證管在滾動部分104之后以傾斜的位置落入容器1。這樣，管T可基本同時與所有的支承肋2接觸，以避免出現變形的危險。
滾動部分104的稍許傾斜是可調的，以便保證在管T自由落入容器過程中保持最小的水平運動分量。這使管T可在管支承肋2的U形空腔的公差極限之內，基本垂向地下落，以防止管撞擊所述管支承肋2的相對的垂向分叉而造成變形。
如圖2和3所示，管支承肋2包括靜止的橫向肋12，肋12帶有U形向上敞口的凹面，在肋12之間裝有構成卸出支架的擺動肋13，擺動肋13呈鉤形，即，在管送入側無U形之垂向叉的局部U形。擺動肋13構成在容器1中管T的實際下部支承，在其用于卸出淬火后的管的卸出側具有在容器1之外的延長部分113。擺動肋13安裝在平行且共軸的軸14上，軸14與容器1平行，擺動肋13可借助一個或多個液缸15繞軸14轉動。擺動肋13的形狀使得在其抬高的位置上，淬火后的管T′可借助重力在由多條肋16構成的傾斜卸出面(類似于輸送槽4)上滾動而轉送，由與容器1的送入側的轉送裝置基本相似的轉送裝置5′收集管T′。
在容器1中的靜止肋12將冷卻水流的輸送腔分成多個軸向部分，冷卻水流覆蓋容器1的整個圓形壁及其整個軸向長度，而且由壁17劃定朝向容器1內部的邊界，壁17的形狀使其具有多個與分別相切于管T的方向垂直的部分117。壁17的所述部分117基本在容器1的整個軸向長度上延伸，每個部分117具有軸向的一排孔217，從中噴出冷卻液流，因而冷卻液流的方向基本與管T的外殼面相切。切向流G的組合產生繞管T的周向冷卻液流，它對于兩個靜止助12之間的每個軸向部分來說是獨立的。在容器1的周向上最好還分成多個腔118，每個腔118分別供應冷卻液，如標號19所示。容器1的敞開的上側可從外側由一個蓋20或由多個沿容器1分布成一排的接續的蓋封閉，其橫向部分呈與上述周向流互補的圓的一部分。除了起到擋濺板的作用外，蓋20還構成冷卻液周向流的偏轉表面。在容器1的一端，在基本與管T重合的位置上設有一個用于排放冷卻液的孔101，其截面大于或稍大于可放置在容器1中最大直徑的管。排放孔101(圖6)可由一蓋21開閉，蓋21可擺動地安裝并由一缸22操縱。排放孔101與一排放管23連通。因此，位于容器1的各軸向部分中且靜止肋12分界的冷卻液周向流又獲得一個相對于管T和容器1軸向的分量。這能使冷卻在冷卻液的動態流動下進行，冷卻液連續更換，冷卻液與管面有更好的接觸，從而有助于改善淬火作用。
蓋21可使排放孔關閉，從而在裝入管T時可維持在容器1中的一定液面高度，這有利于緩和管T在垂向落入容器1時的沖擊。
管T也可在承受外部冷卻液流的同時承受內部冷卻液流。為此，在容器1的與排放孔101相對的一端設有噴射裝置25。
噴射裝置25借助軸向滑動可與管T的相應端相連接和分離。噴射裝置25具有一噴射端26，其形狀呈相應于設備可處理的管的最小直徑和最大直徑的漏斗形，并插入管T的相應端部。
噴射裝置25具有一圓柱形管狀體125，放置時其軸線與容器1的軸對準，并且軸向可滑動地受到支承，在容器1的相應端部的導向裝置27中有一密封。在圓筒形腔中由螺旋壁128形成冷卻液的共軸的螺旋管28，螺旋壁128由同心的管狀桿29支承。同心的管狀桿29借助螺旋壁128固定于管狀體125，在管狀體125外側的桿29的后端連接于為噴射裝置25軸向運動而設的雙動液缸30。液缸30的桿130借助一止動盤31連接于管狀桿29，止動盤31借助彈性的環形減震器33與橫向止動壁32相互作用，以吸收沖擊，使沖擊均勻地分布在整個盤31上。
管狀桿29的內部通道與一個氣源如空氣源連通，而其面對容器1的端部共軸地終止于漏斗形噴射端26內，終止位置稍在噴射端的端部之前。
為了冷卻管的內表面，噴射裝置25相對管軸向移動，將噴射端26插入所述管的有關的終端內。可以混有及最好混有氣流的冷卻液流通過管狀桿29送入管T的內部，冷卻液流呈螺旋形，換言之，其運動具有周向分量和軸向分量。所述冷卻液流也通過噴射裝置相對端的排放孔101從容器1排出。
從以上描述可以看出，管可以被內部冷卻液流和外部冷卻液流冷卻，每種冷卻液流都具有沿管壁相應側的周向分量和軸向分量。另外，上述兩種冷卻液流都不是由容器中存在的冷卻液的相同體的簡單的再循環流構成，而是新冷卻液的均衡狀態流，這種液流可以是在一封閉的液體回路中的。在該回路中熱交換器對從容器1排放的液體進行冷卻，被處理的管的表面總是與新冷卻液處在動態條件下。
雖然內部冷卻液流，其流動速率及可與其同時提供的混和氣體的參數只可進行一次調整，但是外部冷卻液流卻可分別在由靜止肋12界定的管的每個軸向部分上，對其局部流動速率進行調整。這樣就可以根據管壁軸向的厚度變化來調整淬火作用，從而保證對管的最佳淬火效果。
權利要求
1.一種淬火特別是鋼管或類似物的淬火方法，其中，鋼管是借助于至少沿所述鋼管外表面的渦旋冷卻液流淬火的，所述冷卻液流具有繞所述鋼管的循環運動，其特征在于所述鋼管是借助至少一渦旋冷卻液流淬火的，所述冷卻液流具有繞所述鋼管外表面的周向循環運動分量，并具有相對于所述鋼管的軸向上的運動分量。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述的外部的冷卻液流在被淬火的鋼管(T)的整個長度上延伸。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于布置有多條所述鋼管外表面的冷卻液流，這些冷卻液流是同時的，其流動速度是相互獨立地可調整的，其噴出的部位軸向地沿管分布，各冷卻液流與鋼管的多個接續的預定軸向部分相關。
4.如前述一個或多個權利要求所述的方法，其特征在于還布置有所述鋼管內表面的冷卻液流，它可以是和外部冷卻液流同時的、并具有一周向循環運動分量和一軸向運動分量。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于所述內部冷卻液流混有氣流如空氣流。
6.實施前述一個或多個權利要求所述方法的裝置，它包括裝放被淬火鋼管(T)或零件的一個容器(1)；提供繞鋼管(T)外表面或至少繞鋼管(T)一個軸向部分的外部冷卻液流的供應源(18，217)；從所述容器(1)排放所述冷卻液流的排放孔(101)，以及將鋼管(T)裝入容器(1)的裝置(5)和將鋼管(T)從容器(1)取出的裝置(13)，其特征在于在鋼管(T)外部的冷卻液流的供應源(18，217)的放置使其可產生繞鋼管(T)外表面循環的，周向的冷卻液流，而在容器(1)的一個軸向端設有一排放孔(101)，使得對于任何規定的鋼管(T)的直徑來說，繞鋼管(T)外側的冷卻液流可通過該排放孔(101)排出，從而對于各周向冷卻液流來說，可產生在相對鋼管(T)的軸向上的，在所述排放孔(101)方向上的流動分量。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于沿所述容器(1)的整個周向壁設有供應冷卻液的空腔，所述空腔在容器(1)內表面上的分界壁(17)具有相互間基本等角分布的，成排的噴孔(217)或噴嘴，其軸線的方向(G)與在容器(1)中的鋼管(T)的外表面基本相切。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于所述空腔的內部分界壁(17)具有鋸齒形截面，具有其上制有噴孔(217)或噴嘴的部分(117)，每個所述部分的延伸方向垂直于鋼管(T)的外表面的相應的切向。
9.如權利要求7或8所述的裝置，其特征在于所述空腔分隔成分開的軸向部分，每個軸向部分可單獨地供應冷卻液。
10.如權利要求9所述的的裝置，其特征在于所述空腔由靜止的橫向肋(12)分成軸向部分，所述肋(12)局部地，大致地延伸至容器(1)內的鋼管(T)。
11.如權利要求7至10中一項或多項所述的裝置，其特征在于所述空腔在容器的周向上分成多個腔(18)，向每個腔(18)單獨地供送冷卻液。
12.如權利要求6至11中任一項所述的裝置，其特征在于靜止肋(12)呈U形以容納容器(1)內的管(T)。
13.如前述一項或多項權利要求所述的裝置，其特征在于排放孔(101)可借助一個蓋(21)打開和閉合，其直徑相對于在容器(1)中放置的最大管徑而確定以便保證冷卻液通過排放孔的排放。
14.如前述一項或多項權利要求所述的裝置，其特征在于將管(T)送入容器(1)的裝置包括一條輸送槽(4)，管(T)靠重力在其上滾動，所述輸送槽(4)具有朝著容器(1)向下傾斜的滾動表面(104)，所述表面(104)終止于一條基本直的邊緣，所述邊緣在容器(1)的U形殼的相應橫向邊緣垂向上方一預定距離處，所述滾動表面(104)是傾斜的以便使管(T)自由落在容器(1)的管的出口側的過程中的水平運動分量減至最小。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于設有件(105)，其與輸送槽(4)的入口端的管(T)對準，并使管(T5)的縱軸線精確地平行于容器(1)的縱軸線。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于設有多條轉送臂(5)，它們可同時且同步地繞平行于容器(1)的縱軸線的一條公共軸線從由輸送線(3)收集管(T)的收集位置擺動至將管(T)排放在輸送槽(4)的斜面(104)的入口側的排放位置，每條轉送臂(5)設有一鉸接的上支承架(205)，起碼在支承架(205)面對容器(1)那一側的端部上，支承架(205)設有止動突起(105)以便使管(T)與容器(1)對準。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于轉送臂(5)的支承架(205)具有管(T)的凹支承面，該支承面在管(T)的橫向上最好呈V形，并且有止動突起(105)，以便在相應于V形的臂自由端的兩端部對準。
18.如前述一個或多項權利要求所述的裝置，其特征在于在容器(1)的與排放孔(101)相對的那一端上，與容器(1)配置有噴射裝置(25)，其用于為管(T)的管壁內表面噴射冷卻液流，這些裝置(25)是可卸式地連接的，面對容器(1)中的管(T)的終止部有一密封。
全文摘要
在一種淬火，特別是鋼管或類似物的淬火方法中，管(T)借助至少沿外周面的渦旋冷卻液流冷卻，冷卻液流至少帶有繞鋼管的循環運動，按照本發明該渦旋冷卻液流繞管外表面的周向循環運動分量和在管軸向上的運動分量。實施該方法的裝置具有一容器，該容器具有至少一個外部冷卻液流供應源，和冷卻液流的排放孔。所述供應源產生相對于管的周向流動。排放孔設在容器一端，其尺寸可保證使外部冷卻液流產生相對于管(T)的軸向運動分量。
文檔編號C21D1/62GK1125257SQ94113540
公開日1996年6月26日 申請日期1994年12月30日 優先權日1994年1月5日
發明者斯蒂芬奧·德普拉諾, 尤金尼歐·梅利斯, 羅伯托·米·隆 申請人:伊利特克納·S·I·工業股票聯合公司