淬火池和淬火系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種適用于冷卻大型工件的淬火池，池內(nèi)設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的噴水主管，噴水主管上連通有進(jìn)水管和噴水支管；池內(nèi)底部還設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的高壓噴氣主管，所述高壓噴氣主管連通有進(jìn)氣管，高壓噴氣主管上設(shè)置有高壓噴氣嘴，高壓噴氣嘴指向上方。淬火系統(tǒng)包括前述淬火池和冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)和淬火池通過管路串聯(lián)形成回路。淬火池的噴水支管能夠?qū)Τ貎?nèi)不斷注入新的低溫淬火劑，并且使池內(nèi)形成攪拌作用；同時高壓噴氣嘴噴出高壓氣體帶動液體流動。兩種攪動作用相互配合，優(yōu)化工件淬火效果；淬火系統(tǒng)，除了前述淬火池的優(yōu)點(diǎn)外，還可以對淬火劑進(jìn)行強(qiáng)制冷卻降溫后再循環(huán)進(jìn)入淬火池中對工件進(jìn)行淬火冷卻。
【專利說明】淬火池和淬火系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種適用于冷卻大型工件的淬火池，具體的是一種可以實(shí)現(xiàn)池內(nèi) 淬火劑強(qiáng)力攪動的淬火池，本實(shí)用新型還涉及一種淬火系統(tǒng)，具體的是包括前述淬火池，并 且能實(shí)現(xiàn)淬火劑循環(huán)流動和強(qiáng)制冷卻的淬火系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱處理中的淬火工藝是提高大型容器鍛件材料力學(xué)性能最主要的手段和工藝方 法。而淬火過程中，淬火冷卻強(qiáng)度的大小又對鍛件最終熱處理效果起著至關(guān)重要的作用，特 別是對材料的斷裂韌性和沖擊韌性指標(biāo)有著重要影響。
[0003] 淬火冷卻強(qiáng)度一方面取決于淬火劑的性能，另一方面取決于淬火池的設(shè)計。對于 實(shí)際生產(chǎn)中，合理的淬火池的設(shè)計、恰當(dāng)?shù)拇慊饎嚢璨粌H僅提高了淬火系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度， 而且對淬火冷卻的均勻性、可控性有重要作用。研究表明，大型工件淬火時，距表層5mm處 的冷卻均勻程度，外表層波動僅有14%，而內(nèi)表層波動高達(dá)40%。
[0004] 為了讓工件得到最佳的低溫韌性和強(qiáng)度，要求工件淬火時，進(jìn)行快速地強(qiáng)冷、深 冷，從而在工件整個截面更多地得到均勻分布的貝氏體組織。為達(dá)到這些要求，除與化學(xué)成 分、冶煉、鍛造、熱處理工藝參數(shù)有關(guān)外，還與淬火冷卻烈度有直接關(guān)系，即淬火劑的循環(huán)流 量，溫度，攪拌能力等介質(zhì)流動狀態(tài)有關(guān)。
[0005] 隨著我國核電、石化容器、深海試驗(yàn)容器等大型化的發(fā)展，容器制造所采用的鍛件 也向大型化、厚壁化、整體化發(fā)展；除了要滿足較高的強(qiáng)度，還對材料的韌性，特別是對低 溫沖擊韌性、落錘指標(biāo)等力學(xué)性能提出了很高的要求，如第三代核電SA508 Gr. 3 Cl. 1壓 力容器鋼鍛件-23. 3°C Akv彡41 (J)、NDTT彡-23. 3°C ;SA508 Gr. 3 C1. 2蒸汽發(fā)生器鋼 鍛件-21°C Akv 彡 48 (J)、TNDT 彡-21°C ;18MND5 蒸汽發(fā)生器鋼鍛件-20°C Kv 彡 48 (J)、 RTNDT < -20°C。又例如第三代核電核島主設(shè)備鍛件、重型容器壁厚達(dá)到300mm、重量達(dá)到 130噸以上、要求TXT/4或TXT/2取樣。
[0006] 要實(shí)現(xiàn)上述大型容器的鍛件淬火，按照現(xiàn)有技術(shù)中的淬火方法，將大型工件浸入 裝滿淬火劑的淬火池中，由于加熱后的工件總熱量非常高，淬火劑溫度會急劇上升，將大大 影響淬火工件的性能；或者淬火時在工件表面產(chǎn)生大量氣泡，阻礙淬火劑與工件表面接觸， 使得工件表面形成缺陷。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型所要解決的第一個技術(shù)問題是：提供一種淬火池，可以通過管路向池 內(nèi)不斷注入新的低溫淬火劑，并且使池內(nèi)淬火劑形成旋轉(zhuǎn)攪拌流動，同時從淬火池底部充 入高壓氣體，高壓氣體帶動周圍液體流動，使池內(nèi)淬火劑保持均勻的低溫狀態(tài)，優(yōu)化淬火效 果。
[0008] 本實(shí)用新型要解決的第二個技術(shù)問題是：提供一種淬火系統(tǒng)，可以通過管路向池 內(nèi)不斷注入新的低溫淬火劑，并且使池內(nèi)淬火劑形成旋轉(zhuǎn)攪拌流動，同時從淬火池底部充 入高壓氣體，高壓氣體帶動周圍液體流動，使池內(nèi)淬火劑保持均勻的低溫狀態(tài)，優(yōu)化淬火效 果；同時對淬火后升溫的淬火劑進(jìn)行強(qiáng)制冷卻降溫后再循環(huán)進(jìn)入淬火池中對工件進(jìn)行淬火 冷卻。
[0009] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0010] 淬火池，包括側(cè)壁和池底，池內(nèi)設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的噴水主管，所述噴 水主管上連通有進(jìn)水管，噴水主管上還連通有噴水支管；所述噴水支管側(cè)面開設(shè)有噴水口， 穿過噴水口的開設(shè)方向所在直線的堅直平面為L1，穿過噴水主管所在圓的圓心、噴水支管 在噴水主管上安裝位置的堅直平面為L2,所述L1與L2的夾角為t，所述t尹0 ;池內(nèi)底部 還設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的高壓噴氣主管，所述高壓噴氣主管連通有進(jìn)氣管，所述 高壓噴氣主管上設(shè)置有高壓噴氣嘴，所述高壓噴氣嘴指向上方。
[0011] 進(jìn)一步的，所述噴水主管在池底的投影，位于所述高壓噴氣主管在池底的投影與 所述側(cè)壁之間，高壓噴氣主管在池底的投影位于淬火池底中心的位置；所述高壓噴氣主管 上設(shè)置有至少兩個高壓噴氣嘴；穿過所述高壓噴氣主管所在圓的圓心和所述高壓噴氣嘴在 高壓噴氣主管上的安裝點(diǎn)的堅直平面為M1，穿過高壓噴氣嘴噴出方向所在直線的堅直平面 為M2,所述Ml與M2的夾角為r，所述0° <r< 90°。
[0012] 進(jìn)一步的，所述夾角t為銳角。
[0013] 進(jìn)一步的，所述噴水支管側(cè)面開設(shè)有至少兩個噴水口。
[0014] 進(jìn)一步的，噴水主管上連通有至少兩根噴水支管；所述噴水支管沿堅直方向設(shè)置。
[0015] 淬火系統(tǒng)，包括淬火池，所述淬火池包括側(cè)壁和池底,池內(nèi)設(shè)置有水平布局且形狀 為環(huán)形的噴水主管，所述噴水主管上連通有進(jìn)水管，噴水主管上還連通有噴水支管；所述噴 水支管側(cè)面開設(shè)有噴水口，穿過噴水口的開設(shè)方向所在直線的堅直平面為L1，穿過噴水主 管所在圓的圓心、噴水支管在噴水主管上安裝位置的堅直平面為L2,所述L1與L2的夾角為 t，所述t尹0 ;池內(nèi)底部還設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的高壓噴氣主管，所述高壓噴氣主 管連通有進(jìn)氣管，所述高壓噴氣主管上設(shè)置有高壓噴氣嘴，所述高壓噴氣嘴指向上方；還包 括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)和淬火池通過管道串聯(lián)形成回路，管道上設(shè)置有回水泵。
[0016] 進(jìn)一步的，所述噴水主管在池底的投影，位于所述高壓噴氣主管在池底的投影與 所述側(cè)壁之間，高壓噴氣主管在池底的投影位于淬火池底中心的位置；所述高壓噴氣主管 上設(shè)置有至少兩個高壓噴氣嘴；穿過所述高壓噴氣主管所在圓的圓心和所述高壓噴氣嘴在 高壓噴氣主管上的安裝點(diǎn)的堅直平面為M1，穿過高壓噴氣嘴噴出方向所在直線的堅直平面 為M2,所述Ml與M2的夾角為r，所述0° <r< 90°。
[0017] 進(jìn)一步的，所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻機(jī)組和保溫?zé)峤粨Q池，所述冷卻機(jī)組通過管道 與保溫?zé)峤粨Q池串聯(lián)形成回路，管道上設(shè)置有冷水循環(huán)泵；所述淬火池通過管道與保溫?zé)?交換池串聯(lián)形成回路，所述回水泵設(shè)置在淬火池與保溫?zé)峤粨Q池回路中的管道上，所述保 溫?zé)峤粨Q池內(nèi)設(shè)置有實(shí)現(xiàn)淬火劑與冷卻機(jī)組強(qiáng)制冷卻后的冷媒進(jìn)行熱交換的換熱裝置。 [0018] 進(jìn)一步的，所述冷卻機(jī)組是螺桿冷凍機(jī)組；所述淬火池與冷卻系統(tǒng)之間還連通有 回水池，所述回水池進(jìn)水端與淬火池相連；回水池出水端與冷卻系統(tǒng)相連。
[0019] 進(jìn)一步的，所述淬火池連通回水池的管道上依次設(shè)置有過濾器、止回閥和所述回 水泵；所述保溫?zé)峤粨Q池連通淬火池的管道上還依次設(shè)置有過濾器、止回閥和增壓閥。 [0020] 本實(shí)用新型的有益效果是：使用本實(shí)用新型的淬火池，噴水支管能夠?qū)Τ貎?nèi)不斷 注入新的低溫淬火劑，并且使池內(nèi)淬火劑形成攪拌作用；同時高壓噴氣嘴可以向池內(nèi)充入 高壓氣體帶動液體流動。兩種攪動作用相互配合，使池內(nèi)淬火劑溫度基本均勻，且始終處于 低溫狀態(tài)，優(yōu)化工件淬火效果，尤其適用于大型筒體和封頭工件淬火；使用本實(shí)用新型的淬 火系統(tǒng)，除了前述淬火池的優(yōu)點(diǎn)外，還可以對淬火后升溫的淬火劑進(jìn)行強(qiáng)制冷卻降溫后再 循環(huán)進(jìn)入淬火池中對工件進(jìn)行淬火冷卻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本實(shí)用新型的淬火池一種實(shí)施例的俯視示意圖；
[0022] 圖2是圖1的剖面主視示意圖，為方便說明，圖中僅示出部分噴水支管，且在圖中 示出了待淬火的工件和吊具的示意圖；
[0023] 圖3是本實(shí)用新型的淬火系統(tǒng)管道連接示意圖；
[0024] 圖中附圖標(biāo)記為：1-淬火池、11-側(cè)壁、2-噴水主管、20-進(jìn)水管、21-噴水支管、 22-噴水口、3-高壓噴氣主管、30-進(jìn)氣管、31-高壓噴氣嘴、4-冷卻系統(tǒng)、41-冷卻機(jī)組、 42-保溫?zé)峤粨Q池、43-冷水循環(huán)泵、5-回水池、61-過濾器、62-止回閥、63-回水泵、64-增 壓閥、65-持壓閥、71-吊具、72-淬火工件。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明：如圖1和圖2所示：
[0026] 淬火池，包括側(cè)壁11和池底，池內(nèi)設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的噴水主管2,所 述噴水主管2上連通有進(jìn)水管20,噴水主管2上還連通有噴水支管21 ;所述噴水支管21側(cè) 面開設(shè)有噴水口 22,穿過噴水口 22的開設(shè)方向所在直線的堅直平面為L1，穿過噴水主管2 所在圓的圓心、噴水支管21在噴水主管2上安裝位置的堅直平面為L2,所述L1與L2的夾 角為t，所述t尹0 ;池內(nèi)底部還設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的高壓噴氣主管3,所述高壓 噴氣主管3連通有進(jìn)氣管30,所述高壓噴氣主管3上設(shè)置有高壓噴氣嘴31，所述高壓噴氣 嘴31指向上方。
[0027] 所述的淬火池是容納淬火劑的容器，工件浸入池內(nèi)的淬火劑中即可進(jìn)行淬火，優(yōu) 選的，采用圓柱形的淬火池，或者橫截面為接近圓形的多邊形的淬火池，有利于在池內(nèi)形成 旋轉(zhuǎn)水流的攪動。淬火池內(nèi)設(shè)置噴水的管道，噴水管道由噴水主管2和噴水主管2上的噴水 支管21構(gòu)成，噴水主管2與進(jìn)水管20連通，當(dāng)外部向進(jìn)水管20供水時，水流會從噴水支管 21側(cè)面開設(shè)的噴水口 22噴出；穿過噴水口 22的開設(shè)方向所在直線的堅直平面為L1，穿過 噴水主管2所在圓的圓心、噴水支管21在噴水主管2上安裝位置的堅直平面為L2,所述L1 與L2的夾角為t，所述t尹0,采用這樣的角度設(shè)計使得噴水口 22噴出的水流可以使池中 的水形成旋轉(zhuǎn)流動，從而形成水力攪拌的作用，當(dāng)工件進(jìn)入淬火池時，促進(jìn)池中高溫水和低 溫水相互混合均勻；并且旋轉(zhuǎn)水流可以帶走淬火時形成的氣泡，使其難以吸附在工件表面， 避免由此產(chǎn)生的缺陷；同時由于有從進(jìn)水管20不斷進(jìn)入的低溫水進(jìn)行補(bǔ)充，使得淬火后溫 度升高的水被不斷的排出池外，新的低溫水使池內(nèi)的水溫度始終保持低溫狀態(tài)，達(dá)到淬火 要求。
[0028] 在池內(nèi)底部設(shè)置有的水平布局且形狀為環(huán)形的高壓噴氣主管3,所述高壓噴氣主 管3連通有進(jìn)氣管30,所述高壓噴氣主管3上設(shè)置有高壓噴氣嘴31。將進(jìn)氣管30連通外 部的高壓供氣設(shè)備，即可從高壓噴氣嘴31向淬火池內(nèi)噴出高壓氣體，高壓氣體可以帶動周 圍水體快速流動，也可以沖走附著在工件表面的氣泡。所述高壓噴氣嘴31指向上方，可以 使高壓氣體從池底向上噴出，帶動周圍水流向上運(yùn)動。這里所述的高壓噴氣嘴31指向上 方，并不一定是堅直指向上方，也可以是傾斜的指向上方，目的在于是高壓氣體從下向上噴 出并帶動周圍水流向上流動。
[0029] 上述實(shí)施例中的噴水主管2和高壓噴氣主管3可以相互配合促進(jìn)淬火池內(nèi)的水體 流動；噴水主管2可以在池內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)水流攪動，高壓噴氣主管3也可以在池內(nèi)形成水流攪 動，噴水主管2和高壓噴氣主管3的位置可以在淬火池內(nèi)任意設(shè)置，優(yōu)選的，可以是所述噴 水主管2在池底的投影，位于所述高壓噴氣主管3在池底的投影與所述側(cè)壁11之間，高壓 噴氣主管3在池底的投影位于淬火池底中心的位置。
[0030] 實(shí)際使用時，如圖2所示，淬火工件72形狀為筒體形狀，先通過進(jìn)水管20向淬火 池內(nèi)注水，同時通過進(jìn)氣管30通入高壓氣體；待池內(nèi)水體充滿后，利用吊具71將淬火工件 72放入淬火池中淬火，由于所述噴水主管2在池底的投影，位于所述高壓噴氣主管3在池底 的投影與所述側(cè)壁11之間，噴水支管21噴出的水流可以帶動筒體工件外圍的水體旋轉(zhuǎn)流 動，使得工件外表面的冷熱水充分混合，流動的水流可以防止氣泡吸附在工件外表面；高壓 噴氣主管3在池底的投影位于淬火池底中心的位置，從高壓噴氣嘴31噴出的高壓氣體可以 帶動周圍水體流動，從而在工件的筒體內(nèi)部的水體形成擾動，促使工件內(nèi)部的冷熱水充分 混合，也可以沖走工件內(nèi)表面在淬火時形成的氣泡；同時，由于進(jìn)水管20不斷向淬火池內(nèi) 注入新的冷水，使池內(nèi)的水溫始終保持低溫狀態(tài)。本實(shí)用新型的淬火池尤其適用大型筒體 或封頭類的工件的淬火處理，可以讓工件內(nèi)外的水體都形成流動，使工件內(nèi)外淬火效果都 非常好。
[0031] 以上實(shí)施方式中，高壓噴氣主管3上只要設(shè)置一個高壓噴氣嘴31，且噴出方向指 向上方即可促使池內(nèi)水體攪動；優(yōu)選的，可以是，所述高壓噴氣主管3上設(shè)置有至少兩個高 壓噴氣嘴31 ;穿過所述高壓噴氣主管3所在圓的圓心和所述高壓噴氣嘴31在高壓噴氣主 管3上的安裝點(diǎn)的堅直平面為M1，穿過高壓噴氣嘴31噴出方向所在直線的堅直平面為M2， 所述Ml與M2的夾角為r，所述0° <r<90°。
[0032] 這種實(shí)施方式中，多個高壓噴氣嘴31的開設(shè)方向不能相互抵觸，應(yīng)該相互配合的 噴出高壓氣體，多個高壓噴氣嘴31同時噴出高壓氣體可以加強(qiáng)淬火池內(nèi)的水體攪動。將所 述夾角r設(shè)計為0° <r< 90°，使高壓噴氣嘴31噴出的高壓氣體在池內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)向上的 水流。
[0033] 以上所有實(shí)施方式中，所述夾角t可以是鈍角，即大于90°，當(dāng)噴水口 22噴出的水 流沖擊當(dāng)圓柱形的淬火池內(nèi)壁時，淬火池內(nèi)壁對水流導(dǎo)向形成旋轉(zhuǎn)水流攪動，優(yōu)選的，所述 夾角t可以為銳角。直接依靠噴水口 22噴出的水流就可以在池內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)水流攪動，這種 實(shí)施方式的淬火池則可以采用橫截面為方形淬火池，也能形成池內(nèi)旋轉(zhuǎn)水流攪動，但是優(yōu) 選的還是以圓柱形淬火池為佳。
[0034] 所述的噴水口 22可以是在噴水支管21側(cè)面開設(shè)的一個小孔，其噴出的水流對淬 火池內(nèi)水體的攪動作用會比較弱，優(yōu)選的，可以是在噴水支管21側(cè)面開設(shè)有至少兩個噴水 口 22,采用這種實(shí)施方式時，噴水支管21側(cè)面的至少兩個噴水口 22方向應(yīng)該相互協(xié)同，即 開設(shè)方向基本一致，當(dāng)多個噴水口 22同時噴出水流時，使淬火池內(nèi)形成強(qiáng)力的旋轉(zhuǎn)攪動。 所述的噴水口 22還可以是在噴水支管21側(cè)面開設(shè)的長條形縫隙，或者其他實(shí)現(xiàn)方式，只要 噴水口 22中噴出的水流能促使淬火池中的水形成旋轉(zhuǎn)攪動即可。
[0035] 以上所有實(shí)施方式中，噴水主管2上可以僅連接一根噴水支管21，但這樣形成的 旋轉(zhuǎn)水流攪動效果不佳，優(yōu)選的可以是噴水主管2上連通有至少兩根噴水支管21 ;噴水支 管21最好是均勻分布在環(huán)形的噴水主管2上，且其噴水口 22的開設(shè)方向不能相互抵觸，即 多根噴水支管21噴出的多股水流應(yīng)該相互配合，使得池內(nèi)更容易形成旋轉(zhuǎn)水流攪動。
[0036] 以上所有實(shí)施方式中，所述的噴水支管21可以是與堅直方向具有一定夾角的設(shè) 置，在噴水支管21側(cè)面開設(shè)噴水口 22后，同樣能實(shí)現(xiàn)噴水形成水流旋轉(zhuǎn)攪動；優(yōu)選的可以 是所述噴水支管21沿堅直方向設(shè)置。在環(huán)形的噴水主管2上沿堅直方向設(shè)置噴水支管21， 有利于節(jié)約淬火池內(nèi)的容納空間，工件放入池內(nèi)不會形成阻礙，也可以更均勻的布置多根 噴水支管21。
[0037] 本實(shí)用新型的淬火池，不僅僅限于在淬火池內(nèi)環(huán)形布局的設(shè)置一個環(huán)形噴水主管 2或一個環(huán)形噴氣主管3,也可以是大環(huán)內(nèi)設(shè)置小環(huán)的方式布局多個環(huán)形噴水主管2或多個 環(huán)形噴氣主管3,以適用實(shí)際需求。
[0038] 以上所有實(shí)施例中，是以水作為淬火劑進(jìn)行本實(shí)用新型進(jìn)行描述和說明，實(shí)際生 產(chǎn)中，其他淬火劑也適用于本實(shí)用新型。
[0039] 淬火系統(tǒng)，包括淬火池1，所述淬火池1包括側(cè)壁11和池底，池內(nèi)設(shè)置有水平布局 且形狀為環(huán)形的噴水主管2,所述噴水主管2上連通有進(jìn)水管20,噴水主管2上還連通有噴 水支管21 ;所述噴水支管21側(cè)面開設(shè)有噴水口 22,穿過噴水口 22的開設(shè)方向所在直線的 堅直平面為L1，穿過噴水主管2所在圓的圓心、噴水支管21在噴水主管2上安裝位置的堅 直平面為L2,所述L1與L2的夾角為t，所述t尹0 ;池內(nèi)底部還設(shè)置有水平布局且形狀為 環(huán)形的高壓噴氣主管3,所述高壓噴氣主管3連通有進(jìn)氣管30,所述高壓噴氣主管3上設(shè)置 有高壓噴氣嘴31，所述高壓噴氣嘴31指向上方；還包括冷卻系統(tǒng)4,所述冷卻系統(tǒng)4和淬火 池1通過管道串聯(lián)形成回路，管道上設(shè)置有回水泵63。
[0040] 如圖3所示，作為一種基本的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的淬火系統(tǒng)包括了前述的淬 火池，此外還包括通過管道與淬火池1連通形成回路的冷卻系統(tǒng)4。所述管道上設(shè)置有回水 泵63,可以使回路中的水流形成循環(huán)，淬火池中經(jīng)過淬火升溫的水在泵的推動下進(jìn)入到冷 卻系統(tǒng)4進(jìn)行冷卻，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制降溫，然后再次進(jìn)入淬火池對工件進(jìn)行冷卻淬火。
[0041] 上述淬火系統(tǒng)中的淬火池1同樣可以采用前述淬火池的優(yōu)化實(shí)施例，例如可以 是，所述噴水主管2在池底的投影，位于所述高壓噴氣主管3在池底的投影與所述側(cè)壁11 之間，高壓噴氣主管3在池底的投影位于淬火池底中心的位置；所述高壓噴氣主管3上設(shè)置 有至少兩個高壓噴氣嘴31 ;穿過所述高壓噴氣主管3所在圓的圓心和所述高壓噴氣嘴31 在高壓噴氣主管3上的安裝點(diǎn)的堅直平面為M1，穿過高壓噴氣嘴31噴出方向所在直線的堅 直平面為M2,所述Ml與M2的夾角為r，所述0° <r< 90°。
[0042] 所述的冷卻系統(tǒng)4可以是現(xiàn)有技術(shù)中的任何能使淬火劑強(qiáng)制降溫的設(shè)備，優(yōu)選 的，所述冷卻系統(tǒng)4可以是包括冷卻機(jī)組41和保溫?zé)峤粨Q池42,所述冷卻機(jī)組41通過管道 與保溫?zé)峤粨Q池42串聯(lián)形成回路，管道上設(shè)置有冷水循環(huán)泵43 ;所述淬火池1通過管道與 保溫?zé)峤粨Q池42串聯(lián)形成回路，所述回水泵63設(shè)置在淬火池1與保溫?zé)峤粨Q池42回路中 的管道上，所述保溫?zé)峤粨Q池42內(nèi)設(shè)置有實(shí)現(xiàn)淬火劑與冷卻機(jī)組41強(qiáng)制冷卻后的冷媒進(jìn) 行熱交換的換熱裝置。
[0043] 在這種實(shí)施方式中，冷卻系統(tǒng)4包括冷卻機(jī)組41和保溫?zé)峤粨Q池42,冷卻機(jī)組41 是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制冷卻的設(shè)備，保溫?zé)峤粨Q池42是實(shí)現(xiàn)淬火池1內(nèi)經(jīng)淬火升溫后的淬火劑與冷卻 機(jī)組41強(qiáng)制冷卻后的冷媒進(jìn)行熱交換的場所，保溫?zé)峤粨Q池42內(nèi)的換熱裝置用于實(shí)現(xiàn)熱 交換。所述的冷卻機(jī)組41可以是現(xiàn)有技術(shù)中的任何冷卻機(jī)組，例如螺桿冷凍機(jī)組。保溫?zé)?交換池42內(nèi)的換熱裝置，可以根據(jù)情況采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何方式，例如冷熱液體直接混 合實(shí)現(xiàn)熱交換，或者冷熱液體通過管壁接觸實(shí)現(xiàn)熱交換，具體的，可以是冷卻機(jī)組41的冷 媒的循環(huán)管道與淬火池1的淬火劑循環(huán)管道彼此獨(dú)立的在各自的回路中循環(huán)，并在保溫?zé)?交換池42內(nèi)通過換熱器實(shí)現(xiàn)熱交換。
[0044] 本實(shí)用新型的淬火系統(tǒng)，還可以是所述淬火池1與冷卻系統(tǒng)4之間還連通有回水 池5,所述回水池5進(jìn)水端與淬火池1相連；回水池5出水端與冷卻系統(tǒng)4相連。這種實(shí)施 例淬火劑可以在回水池5中臨時存儲，提高整個淬火系統(tǒng)的容差能力，也方便管理。
[0045] 本實(shí)用新型的淬火系統(tǒng)管道或各條回路中，均可以根據(jù)情況增加必要的過濾器， 閥門，泵等部件，例如，可以在所述淬火池1連通回水池5的管道上依次設(shè)置有過濾器61、止 回閥62和所述回水泵63 ;所述保溫?zé)峤粨Q池42連通淬火池1的管道上還依次設(shè)置有過濾 器61、止回閥62和增壓閥64。
[0046] 過濾器61可以對淬火劑進(jìn)行過濾清潔，去除淬火過程中形成的雜質(zhì)；止回閥71是 防止水流倒灌，使系統(tǒng)內(nèi)的水朝設(shè)定的方向流動，避免循環(huán)受阻；回水泵63為水流提供流 動的動能，使水流能不停的循環(huán)；增壓閥64為水流增壓，使其有足夠的壓力進(jìn)入淬火池1。
[0047] 此外還可以用管道直接連通淬火池1的出水端和進(jìn)水端，并且在管道上安裝持壓 閥65,對于小型工件淬火，有時候不需要對淬火劑進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，可以關(guān)閉回水池5和冷卻 系統(tǒng)4的回路，開啟持壓閥65和回水泵63,使水流直接在淬火池1和外部管道中流動循環(huán)， 實(shí)現(xiàn)小型工件淬火。
[〇〇48] 以上實(shí)施方式中，是用水作為淬火劑對在本實(shí)用新型的淬火系統(tǒng)進(jìn)行說明和描 述，本淬火系統(tǒng)，也同樣適用于其他類型的淬火劑。
【權(quán)利要求】
1. 淬火池，包括側(cè)壁（11)和池底，其特征在于，池內(nèi)設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的 噴水主管（2)，所述噴水主管（2)上連通有進(jìn)水管（20)，噴水主管（2)上還連通有噴水支管 (21);所述噴水支管（21)側(cè)面開設(shè)有噴水口（22)，穿過噴水口（22)的開設(shè)方向所在直線 的堅直平面為L1，穿過噴水主管（2)所在圓的圓心、噴水支管（21)在噴水主管（2)上安裝 位置的堅直平面為L2,所述L1與L2的夾角為t,所述t尹0 ;池內(nèi)底部還設(shè)置有水平布局 且形狀為環(huán)形的高壓噴氣主管（3)，所述高壓噴氣主管（3)連通有進(jìn)氣管（30)，所述高壓噴 氣主管（3)上設(shè)置有高壓噴氣嘴（31)，所述高壓噴氣嘴（31)指向上方； 所述噴水主管（2)在池底的投影，位于所述高壓噴氣主管（3)在池底的投影與所述側(cè) 壁（11)之間，高壓噴氣主管（3)在池底的投影位于淬火池底中心的位置；所述高壓噴氣主 管3上設(shè)置有至少兩個高壓噴氣嘴（31);穿過所述高壓噴氣主管（3)所在圓的圓心和所述 高壓噴氣嘴（31)在高壓噴氣主管（3)上的安裝點(diǎn)的堅直平面為M1，穿過高壓噴氣嘴（31) 噴出方向所在直線的堅直平面為M2,所述Ml與M2的夾角為r，所述0° <r< 90°。
2. 如權(quán)利要求1所述的淬火池，其特征在于，所述夾角t為銳角。
3. 如權(quán)利要求1所述的淬火池，其特征在于，所述噴水支管（21)側(cè)面開設(shè)有至少兩個 噴水口（22)。
4. 如權(quán)利要求1所述的淬火池，其特征在于，噴水主管（2)上連通有至少兩根噴水支管 (21);所述噴水支管（21)沿堅直方向設(shè)置。
5. 淬火系統(tǒng)，其特征在于，包括淬火池（1)，所述淬火池（1)包括側(cè)壁（11)和池底，池 內(nèi)設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的噴水主管（2)，所述噴水主管（2)上連通有進(jìn)水管（20)， 噴水主管（2)上還連通有噴水支管（21);所述噴水支管（21)側(cè)面開設(shè)有噴水口（22)，穿 過噴水口（22)的開設(shè)方向所在直線的堅直平面為L1，穿過噴水主管（2)所在圓的圓心、噴 水支管（21)在噴水主管（2)上安裝位置的堅直平面為L2,所述L1與L2的夾角為t，所述 t尹0 ;池內(nèi)底部還設(shè)置有水平布局且形狀為環(huán)形的高壓噴氣主管（3)，所述高壓噴氣主管 (3)連通有進(jìn)氣管（30)，所述高壓噴氣主管（3)上設(shè)置有高壓噴氣嘴（31)，所述高壓噴氣嘴 (31)指向上方；還包括冷卻系統(tǒng)（4)，所述冷卻系統(tǒng)（4)和淬火池⑴通過管道串聯(lián)形成回 路，管道上設(shè)置有回水泵（63); 所述噴水主管（2)在池底的投影，位于所述高壓噴氣主管（3)在池底的投影與所述側(cè) 壁（11)之間，高壓噴氣主管（3)在池底的投影位于淬火池底中心的位置；所述高壓噴氣主 管（3)上設(shè)置有至少兩個高壓噴氣嘴（31);穿過所述高壓噴氣主管（3)所在圓的圓心和 所述高壓噴氣嘴（31)在高壓噴氣主管（3)上的安裝點(diǎn)的堅直平面為M1，穿過高壓噴氣嘴 (31)噴出方向所在直線的堅直平面為M2,所述Ml與M2的夾角為r，所述0° <r< 90°。
6. 如權(quán)利要求5所述的淬火系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)（4)包括冷卻機(jī)組（41) 和保溫?zé)峤粨Q池（42)，所述冷卻機(jī)組（41)通過管道與保溫?zé)峤粨Q池（42)串聯(lián)形成回路，管 道上設(shè)置有冷水循環(huán)泵（43);所述淬火池（1)通過管道與保溫?zé)峤粨Q池（42)串聯(lián)形成回 路，所述回水泵（63)設(shè)置在淬火池（1)與保溫?zé)峤粨Q池（42)回路中的管道上，所述保溫?zé)?交換池（42)內(nèi)設(shè)置有實(shí)現(xiàn)淬火劑與冷卻機(jī)組（41)強(qiáng)制冷卻后的冷媒進(jìn)行熱交換的換熱裝 置。
7. 如權(quán)利要求5所述的淬火系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻機(jī)組（41)是螺桿冷凍機(jī)組； 所述淬火池（1)與冷卻系統(tǒng)（4)之間還連通有回水池（5)，所述回水池（5)進(jìn)水端與淬火池 ⑴相連；回水池（5)出水端與冷卻系統(tǒng)⑷相連。
8.如權(quán)利要求6所述的淬火系統(tǒng)，其特征在于，所述淬火池（1)連通回水池（5)的管道 上依次設(shè)置有過濾器（61)、止回閥（62)和所述回水泵（63);所述保溫?zé)峤粨Q池（42)連通 淬火池（1)的管道上還依次設(shè)置有過濾器（61)、止回閥（62)和增壓閥（64)。
【文檔編號】C21D1/667GK203890397SQ201320890821
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】杜軍毅, 袁樂, 劉志穎, 曹晨思 申請人:二重集團(tuán)（德陽）重型裝備股份有限公司