本發(fā)明屬于金屬熱處理工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車軸淬火裝置和淬火方法。

背景技術(shù)：

車軸是構(gòu)成汽車的重要部件，車軸生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)車軸時，要對車軸進行多道熱處理工藝，淬火是車軸生產(chǎn)過程中對其進行調(diào)質(zhì)熱處理的重要工藝環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的車軸淬火方式有吊掛式淬火和水平浸沒式淬火兩種：吊掛式淬火需要先將軸頭焊接一個鋼筋掛件，便于從一頭吊起，然后豎直放入井式淬火爐中，完成加熱、保溫后，再將車軸吊起，豎直浸入冷卻介質(zhì)中進行冷卻，實現(xiàn)淬火處理，車軸的淬火效果較好，缺陷是，加熱和淬火前需在車軸上焊接掛件，淬火后割掉掛件，工序多，掛件使用耐熱鋼制作，成本較高，反復(fù)加熱淬火多次后將變形報廢，焊接掛件造成人力和材料的浪費，另外立式淬火爐沉入地下，維修、維護比較困難；水平浸沒式淬火是采用吊籃、托架或其他類似的機械將從臺車式爐中取出的車軸水平浸入盛有淬火冷卻介質(zhì)的槽中進行冷卻，實現(xiàn)淬火處理，臺車式爐中的車軸水平放置，從臺車式爐轉(zhuǎn)運到淬火槽時只需水平移動車軸即可。

對于使用臺車式爐作為車軸加熱設(shè)備的生產(chǎn)廠家，采用水平浸沒式淬火較為方便，臺車式爐是裝有行走機構(gòu)的爐底由牽引機構(gòu)沿地面上的軌道拉出或拖入爐膛，便于在爐外裝卸工件的加熱爐。缺陷是，車軸管為中空的長條狀工件，淬火時車軸整體水平浸沒在冷卻介質(zhì)中，車軸管腹腔內(nèi)產(chǎn)生大量的蒸汽，而車軸管兩端出口均有冷卻介質(zhì)封堵，冷卻瞬間產(chǎn)生的大量蒸汽不能在快速排出， 聚集的高溫蒸汽阻礙冷卻介質(zhì)及時進入車軸管腹腔，其冷卻速度比車軸管外部慢，造成車軸各部位冷卻速度不一致，車軸管腹腔內(nèi)部的淬火硬度受到影響，影響整個車軸的淬火質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種車軸水平斜向淬火裝置和淬火方法，構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，利用現(xiàn)有臺車式爐加熱設(shè)備，提高工作效率，降低了人工和設(shè)備成本，避免高溫操作環(huán)境的安全隱患，有效解決了水平浸沒式淬火時車軸管腹腔淬火難題，使車軸整體的淬火硬度達到標(biāo)準(zhǔn)。

車軸水平斜向淬火裝置，包括加熱爐、轉(zhuǎn)運機械，加熱爐為臺車式爐，爐底設(shè)軌道，爐底上至少平鋪4層車軸，每層至少4支車軸，兩層車軸之間由間設(shè)圓弧形或方形齒槽的托管隔開，上層車軸架在托管上，托管在爐底或下層車軸上，轉(zhuǎn)運機械用于加熱爐的上料和下料，傳送熱料，淬火槽淬火的上料和下料，其特點是該裝置包括淬火槽、提升架、升降機構(gòu)；所述的淬火槽為長方形槽體，槽體左下端設(shè)進水孔，冷卻水管從中穿過，送入冷卻介質(zhì)，槽體左上端設(shè)擋水墻和轉(zhuǎn)軸座，擋水墻擋住車軸淬火時噴出的熱水/蒸汽，槽體右端設(shè)出水口，出水口與引流槽連接，排出的水引入排水溝，出水口設(shè)水閘，槽體前方敞開，便于轉(zhuǎn)運機械上料、下料，槽體后方設(shè)托管支架，托管置于托管支架上；所述的提升架外框為矩形設(shè)在槽體上方，提升架外框長邊、短邊尺寸分別小于槽體的長邊、短邊尺寸，提升架一端帶軸固定在轉(zhuǎn)軸座上，另一端設(shè)止擋和吊耳，由吊耳與升降機構(gòu)連接；所述的升降機構(gòu)包括電動葫蘆、鋼絲繩和吊鉤，電動葫蘆置于淬火槽右端上方，電動葫蘆上引出的鋼絲繩與提升架的吊耳用吊鉤連接。

進一步改進，所述的托管由方形管、管上間設(shè)圓弧形/方形齒槽構(gòu)成。

進一步改進，所述的提升架的長、短邊分別與淬火槽的長邊上沿平行或略高，提升架上設(shè)平行的至少2個車軸支架，兩車軸支架之間留有空隙，高出淬火槽長邊20～40厘米，提升架水平放置時在車軸支架位于托管支架的正下方；所述的止擋設(shè)于提升架右端，止擋為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，高出淬火槽長邊30～50厘米。

進一步改進，所述的淬火槽前方墻體的外側(cè)和上部與托管支架相應(yīng)的位置敷設(shè)鋼板。

進一步改進，所述的水閘的閘板與淬火槽底部開口2～10厘米。

進一步改進，所述的冷卻水管穿過淬火槽進水孔，管道進入淬火槽前設(shè)電動閥門，管道在朝向出水口方向設(shè)1～5個進水口，冷卻水管內(nèi)的冷卻介質(zhì)為冷卻水。

車軸水平斜向淬火方法，其特點是該淬火方法包括如下步驟：

1、車軸加熱：爐底上至少平鋪4層車軸，每層至少4支車軸，兩層車軸之間由托管隔開，上層車軸架在托管上，托管在爐底或下層車軸上，將爐底開入爐膛，關(guān)閉爐門，開始車軸加熱程序，淬火前預(yù)熱溫度為880±10℃，加熱到設(shè)定溫度后再保溫1～2小時；

2、淬火槽準(zhǔn)備：開啟冷卻介質(zhì)管道電動閥門，冷卻介質(zhì)快速充滿淬火槽，淹沒水閘最上方，冷卻介質(zhì)從水閘底部和上部流出，流出的冷卻介質(zhì)經(jīng)過引流槽流入排水溝；

3、轉(zhuǎn)運待淬火車軸：車軸在臺車式爐中加熱到880±10℃的工藝要求并保溫1～2小時后，開啟爐門，將爐底開出爐膛，用轉(zhuǎn)運機械的貨叉插入最上方一組車軸下方，緩慢提升貨叉，抬起最上方一組車軸，將車軸轉(zhuǎn)運到淬火槽上部， 緩慢降下貨叉，車軸放置在提升支架的車軸支架上；將爐底開入爐膛，關(guān)閉爐門，待淬火的車軸保溫；

4、淬火：A、開啟電動葫蘆電源，按下電動葫蘆下降按鈕，電動葫蘆下放鋼絲繩，提升架一端下沉，浸沒水中，車軸向斜下方滑動，止擋擋住車軸下滑，繼續(xù)緩慢下放鋼絲繩，車軸一端首先浸沒在冷卻介質(zhì)中，繼而車軸整體全部浸沒在冷卻介質(zhì)中，至提升架與淬火槽底部接觸，松開電動葫蘆下降按鈕，停留2～5秒；B、按下電動葫蘆上升按鈕，提升鋼絲繩，提升架開始上升，當(dāng)車軸上口端內(nèi)孔露出冷卻介質(zhì)上表面一半時，松開上升按鈕，車軸腹腔內(nèi)蒸汽大量噴出，噴出蒸汽遇到擋水墻阻擋，車軸腹腔內(nèi)蒸汽噴出后在腹腔內(nèi)部形成負壓，冷卻介質(zhì)從車軸下端口進入腹腔內(nèi)，補充腹腔內(nèi)形成的負壓空間將工件繼續(xù)冷卻，車軸內(nèi)外皆有冷卻介質(zhì)，待車軸腹腔內(nèi)蒸汽全部排出，停留20～40秒；C、按下電動葫蘆下降按鈕，下放鋼絲繩，提升架接觸淬火槽底部，松開下降按鈕，車軸再次浸沒1～3分鐘；D、按下電動葫蘆上升按鈕，鋼絲繩帶動提升架上升到車軸下端口與水平面呈一夾角，松開上升按鈕關(guān)閉冷卻水管上的電動閥門，淬火槽中冷卻介質(zhì)和車軸腹腔內(nèi)冷卻介質(zhì)快速排出，流入排水溝；E、按下電動葫蘆上升按鈕，鋼絲繩帶動提升架到水平位置，松開上升按鈕，關(guān)閉電動葫蘆電源，用轉(zhuǎn)運機械將車軸提起，車軸到托管下方后轉(zhuǎn)運機械上升頂起托管，開動轉(zhuǎn)運機械將車軸和托管一同轉(zhuǎn)運到預(yù)定位置；

5、將爐底最下方的一組托管用轉(zhuǎn)運機械轉(zhuǎn)運并插入托管支架上，重復(fù)1～4步驟，進行下一組車軸淬火的工序。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點是構(gòu)思新穎，裝置結(jié)構(gòu)簡單，淬火方法簡單，利用現(xiàn)有臺車式爐，降低了人工和設(shè)備投入成本，提高工作效率，避免高溫操作環(huán)境的安全隱患，淬火時車軸工件腹腔內(nèi)熱蒸汽可迅速排出，冷卻介質(zhì)迅速補充 蒸汽排出后造成的空隙，使車軸腹腔得到及時冷卻，淬火后車軸硬度達到標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1是車軸水平斜向淬火裝置和淬火方法之淬火設(shè)備示意圖。

圖2是車軸水平斜向淬火裝置和淬火方法之淬火槽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是車軸水平斜向淬火裝置和淬火方法之車軸與托管擺放示意圖。

圖中：1加熱爐 2轉(zhuǎn)運機械 3淬火槽 31冷卻水管 32出水口 321水閘 33托管支架 34引流槽 35鋼板 36轉(zhuǎn)軸座 37擋水墻 4提升架 41車軸支架 42止擋 43吊耳 5升降機構(gòu) 51電動葫蘆 52鋼絲繩 6車軸 7托管。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

由圖1、圖2、圖3可以看出，車軸水平斜向淬火裝置，包括加熱爐1、轉(zhuǎn)運機械2，加熱爐1為臺車式爐，爐底設(shè)軌道，爐底上至少平鋪4層車軸，每層至少4支車軸5，兩層車軸5之間由間設(shè)圓弧形或方形齒槽的托管6隔開，上層車軸架在托管6上，托管6架在爐底或下層車軸5上，轉(zhuǎn)運機械2用于加熱爐1的上料和下料，傳送熱料，淬火槽3淬火的上料和下料，其特點是該裝置包括淬火槽3、提升架33、升降機構(gòu)5；所述的淬火槽3為長方形槽體，槽體左下端設(shè)進水孔，冷卻水管31從中穿過，送入冷卻介質(zhì)，槽體左上端設(shè)擋水墻37和轉(zhuǎn)軸座36，擋水墻37擋住車軸6淬火時噴出的熱水/蒸汽，槽體右端設(shè)出水口，出水口32與引流槽34連接，排出的水引入排水溝，出水口32設(shè)水閘321，槽體前方敞開，便于轉(zhuǎn)運機械2上料、下料，槽體后方設(shè)托管支架33，托管7置于托管支架33上；所述的提升架4外框為矩形設(shè)在槽體上方，提升架4外框長 邊、短邊尺寸分別小于槽體的長邊、短邊尺寸，提升架4一端帶軸固定在轉(zhuǎn)軸座36上，另一端設(shè)止擋42和吊耳43，由吊耳43與升降機構(gòu)5連接；所述的升降機構(gòu)5包括電動葫蘆51、鋼絲繩52和吊鉤，電動葫蘆51置于淬火槽右端上方，電動葫蘆51上引出的鋼絲繩52與提升架4的吊耳43用吊鉤連接。

所述的托管7由方形管、管上間設(shè)圓弧形/方形齒槽構(gòu)成。

所述的提升架4的長、短邊分別與淬火槽3的長邊上沿平行或略高，提升架4上設(shè)平行的至少2個車軸支架41，兩車軸支架41之間留有空隙，高出淬火槽3長邊20～40厘米，提升架4水平放置時在車軸支架41位于托管支架33的正下方；所述的止擋42設(shè)于提升架4右端，止擋42為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，高出淬火槽3長邊30～50厘米。

所述的淬火槽3前方墻體的外側(cè)和上部與托管支架33相應(yīng)的位置敷設(shè)鋼板35。

所述的水閘321的閘板與淬火槽3底部開口2～10厘米。

所述的冷卻水管31穿過淬火槽3進水孔，管道進入淬火槽3前設(shè)電動閥門，管道在朝向出水口32方向設(shè)1～5個進水口，冷卻水管31內(nèi)的冷卻介質(zhì)為水。

車軸水平斜向淬火方法，其特點是該淬火方法按照如下步驟進行：

1、車軸加熱：爐底上至少平鋪4層車軸6，每層至少4支車軸，兩層車軸之間由托管7隔開，上層車軸架在托管7上，托管在爐底或下層車軸上，將爐底開入爐膛，關(guān)閉爐門，開始車軸6加熱程序，淬火前預(yù)熱溫度為880±10℃，加熱到設(shè)定溫度后再保溫1～2小時；

2、淬火槽準(zhǔn)備：開啟冷卻水管31電動閥門，冷卻介質(zhì)快速充滿淬火槽3，淹沒水閘321最上方，冷卻介質(zhì)從水閘321底部和上部流出，流出的冷卻介質(zhì) 經(jīng)過引流槽34流入排水溝；

3、轉(zhuǎn)運待淬火車軸：車軸6在加熱爐1中加熱到880±10℃的工藝要求并保溫1～2小時后，開啟爐門，將爐底開出爐膛，用轉(zhuǎn)運機械2的貨叉插入最上方一組車軸6下方，緩慢提升貨叉，抬起最上方一組車軸和托管，將車軸6轉(zhuǎn)運到淬火槽3上部，緩慢降下貨叉，車軸6放置在提升架4的車軸支架41上；將爐底開入爐膛，關(guān)閉爐門，待淬火的車軸6保溫；

4、淬火：A、開啟電動葫蘆51電源，按下電動葫蘆下降按鈕，電動葫蘆下放鋼絲繩52，提升架4一端下沉，浸沒水中，車軸6向斜下方滑動，止擋42擋住車軸6下滑，繼續(xù)緩慢下放鋼絲繩52，車軸6一端首先浸沒在冷卻介質(zhì)中，繼而車軸整體全部浸沒在冷卻介質(zhì)中，至提升架4與淬火槽3底部接觸，松開電動葫蘆下降按鈕，停留2～5秒；B、按下電動葫蘆51上升按鈕，提升鋼絲繩52，提升架4開始上升，當(dāng)車軸6上口端內(nèi)孔露出冷卻介質(zhì)上表面一半時，松開上升按鈕，車軸6腹腔內(nèi)蒸汽大量噴出，噴出蒸汽遇到擋水墻37阻擋，車軸腹腔內(nèi)蒸汽噴出后在腹腔內(nèi)部形成負壓，冷卻介質(zhì)從車軸6下端口進入腹腔內(nèi)，補充腹腔內(nèi)形成的負壓空間將車軸繼續(xù)冷卻，車軸6內(nèi)外皆有冷卻介質(zhì)冷卻，待車軸腹腔內(nèi)蒸汽全部排出，停留20～40秒；C、按下電動葫蘆51下降按鈕，下放鋼絲繩52，提升架接觸淬火槽底部，松開下降按鈕，車軸6再次浸沒1～3分鐘；D、按下電動葫蘆51上升按鈕，鋼絲繩52帶動提升架4上升到車軸6下端口與水平面呈一夾角，松開上升按鈕關(guān)閉冷卻水管上的電動閥門，淬火槽3中冷卻介質(zhì)和車軸腹腔內(nèi)冷卻介質(zhì)快速排出，流入排水溝；E、按下電動葫蘆51上升按鈕，鋼絲繩52帶動提升架4到水平位置，松開上升按鈕，關(guān)閉電動葫蘆電源，用轉(zhuǎn)運機械2將車軸提起，車軸6到托管7下方后轉(zhuǎn)運機械上升頂起托管，開動轉(zhuǎn)運機械將車軸6和托管7一同轉(zhuǎn)運到預(yù)定位置；

5、將爐底最下方的一組托管用轉(zhuǎn)運機械轉(zhuǎn)運并插入托管支架上，重復(fù)1～4步驟，進行下一組車軸6淬火的工序。