一种螺旋上升式油冷却池处理零件的方法 |
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| 申请号 | CN202410129855.8 | 申请日 | 2024-01-31 | 公开(公告)号 | CN117965853A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 山东普瑞而机械制造有限公司; | 发明人 | 汤天杨; 任菲; | ||||
| 摘要 | 一种螺旋上升式油冷却池处理零件的方法，包括S1、安装冷却池；S2、在冷却池内相对 位置 分别竖向安装第一推流器和第二推流器；S3、在推流器一侧安装导流罩，两个导流罩关于冷却池中心对称布置，自连接端的推流器向对侧推流器延伸；S4、在冷却池内远离第一推流器和第二推流器位置安装加热器；S5、冷却池内注入冷却介质，加热至预设 温度 ；S6、启动两个推流器，向对侧推动冷却介质；S7、将零件箱吊至冷却池上方中心位置，然后下沉至两个导流罩上方中间位置，浸泡在冷却介质中；S8、零件箱浸泡预设时间后，吊离冷却池。本 发明 将传统 水 平冲击零件进行冷却的方式改为竖直向上冲击 热处理 零件的方式，可大大加快零件箱中间位置零件的冷却速度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种螺旋上升式油冷却池处理零件的方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种螺旋上升式油冷却池处理零件的方法技术领域背景技术[0003] 在对普通轴类零件进行淬火操作时，可采用油冷方式，一般设计一个冷却池，再通入一个搅拌头，通过搅拌头平面内的搅拌，使冷却池内油温趋于一致。例如专利号为CN201820985062.6，名称为一种热处理的油冷装置的专利就公开了一种典型油冷结构。 [0004] 但此类结构使用过程中存在诸多问题： [0005] 1、搅拌头偏置一角布置，以让出零件放置空间，则油的流动方向没有中心点，单搅拌头很难使池内油温均匀，或需要很长时间； [0006] 2、零件一般静置在冷却池底板上，搅动起来的油仅能提供水平方向冲击，自外向内逐渐冷却，中心位置零件冷却时间长。即使采用行车吊着零件筐，使其底部悬空，由于缺少竖向冲击，需要行车一直上上下下的运动来加快冷却速度，非常麻烦。 发明内容[0007] 为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明创新设计了一种螺旋上升式油冷却池处理零件的方法，一改传统水平冲击冷却方式，变为竖直向上冲击热处理零件的方式，从而大大提高了冷却效率。 [0008] 本发明技术方案如下： [0009] 一种螺旋上升式油冷却池处理零件的方法，包括以下步骤： [0010] S1、安装冷却池，冷却池上方空间便于零件箱经过； [0012] S3、在第一推流器一侧安装第一导流罩，在第二推流器一侧安装第二导流罩，第一导流罩和第二导流罩关于冷却池中心对称布置； [0013] 导流罩竖向布置，自连接端的推流器向对侧推流器延伸，末端超过冷却池中心位置； [0014] S4、在冷却池内远离第一推流器和第二推流器位置安装加热器； [0015] S5、冷却池内注入冷却介质，启动加热器将冷却介质加热至预设温度； [0016] S6、启动两个推流器，向对侧推动冷却介质； [0017] 第一推流器抽吸第二导流罩外侧的冷却介质，然后将冷却介质沿第一导流罩内侧延伸方向排出； [0018] 第二推流器抽吸第一导流罩外侧的冷却介质，然后将冷却介质沿第二导流罩内侧延伸方向排出； [0019] 冷却介质在中间交汇后螺旋上升；两股冷却介质是贴着底面从两个相对方向涌过来的，在底面受阻，两侧均由导流罩挡着的情况下，会螺旋交汇在一起向上涌动。 [0020] S7、将零件箱吊至冷却池上方中心位置，然后下沉至两个导流罩上方中间位置，浸泡在冷却介质中； [0021] 螺旋上升的流体向上冲击到零件箱后，向四周散开并向下流动； [0022] 从而将传统水平冲击零件进行冷却的方式改为竖直向上冲击热处理零件的方式。竖直向上的流体持续冲击零件箱底部，然后向上流动，流动过程中，受零件阻力影响逐层向四周流动。由于两个推流器分别抽取池底外圈的油排向中心位置，流经零件箱后向四周流动的油到达冷却池外圈后向下流动，并在推流器抽吸下涌向推流器位置，然后继续排向中间位置，循环往复。 [0023] 如此，可大大加快零件箱中间位置零件的冷却速度，经测，在10分钟左右即可完成冷却工艺。 [0024] S8、零件箱浸泡预设时间后，吊离冷却池。 [0025] 为进一步增大冷却油竖直向上的冲击力，加速零件冷却，在步骤S3中，导流罩末端向回弯折角度A，角度A为锐角，第一导流罩和第二导流罩之间过冷却池中心连线的最小距离大于零件箱外尺寸，小于2倍的零件箱外尺寸； [0026] 在步骤S6中，冷却介质流动到第一导流罩和第二导流罩末端后，分别向对侧冲击，并在对侧流体冲击下向中间旋转，然后共同螺旋向上流动。 [0027] 由于导流罩是位于推流器一侧布置，两股流体相对运动时，靠近导流罩部分所受对面流体的冲击相对较小，可能继续向前流动。为充分利用推流器排出流体的动力，本发明专门设计了导流罩的形状，末端向回弯折，使两股流体沿导流罩流动到末端时，斜着冲向对面流体，由于每股流体前面均会先与对面流体接触，故流到导流罩末端的流体量势必少于对面流体，必然会与对面流体接触并带回，然后转为螺旋上升流动。如此，可最大限度的汇聚冷却介质向上流动。 [0028] 同时，两个导流罩末端之间形成的空间大于单个零件箱尺寸，小于2倍零件箱尺寸，可最大效率的发挥向上的流体冲击力。 [0029] 关于导流罩的具体设计，导流罩整体为弧形结构，包括后部的导向部和前部的转向部，导向部的弧度大于转向部的弧度。导向部弧度相较平缓一些，便于流体快速排到中心位置，然后经转向部发生转向，与对面流体相遇后回旋向上运动。 [0030] 较佳地，导流罩前后段切线方向所成夹角为钝角，以避免冷却油转向过急，造成能量损失过大。且导流罩末端向对侧延伸长度超过冷却池中心位置，防止流体过早流出导流罩，无法与对面流体结合，造成上升水流过小。 [0031] 优选地，导流罩末端向对侧延伸长度不超过两个推流器连线，以免阻碍对面流体向冷却池中心位置流动。 [0032] 两个推流器之间，夹在两个导流罩之间的冷却介质是高速水平流动的，导流罩末端外侧与相邻推流器之间的冷却介质由于推流器的抽吸作用也是高速水平流动的，导流罩顶端所在平面与冷却池上表面之间的油是上下翻涌的，相对的，导流罩与推流器连接端一侧的后部，即导流罩后部与相邻冷却池内壁之间的油，既无法被相邻推流器推动，也不容易被相对端推流器抽吸，流动速度相对较慢。 [0033] 因此，本发明在步骤S7中还设计了混匀步骤，导流罩靠近推流器一端连接提拉机构，提拉机构包括竖向固定在导流罩后端的滑轨，滑轨内设置可上下滑动的滑板，滑板连接拉杆，拉杆另一端伸出至冷却池外，导流罩后端与滑板在两者重合区域均设置若干通孔，自然状态下，滑板上的通孔与导流罩后端通孔错开布置，执行混匀步骤时，拉动拉杆，使滑板上的通孔与导流罩后端通孔重合预设时间，然后松开拉杆。 [0034] 通过混匀步骤，间歇性的连通导流罩前后区域，便于相邻推流器推动导流罩后部与相邻冷却池内壁之间的油向对侧流动，使整个冷却池内的油温均匀。 [0035] 由于拉动拉杆后，必然会分走流向冷却池中心位置的流体量，影响上升流体量，因此，采用间歇性开启的方式执行混匀步骤。 [0036] 具体的，在推流器抽吸位置设置第一温度传感器，此位置流动速度最快，对应导流罩靠近推流器一端后侧设置第二温度传感器，此位置流动速度最慢，当第一温度传感器与第二温度传感器差值大于预设温度阈值时，执行混匀步骤。 [0037] 为更好的实施本发明，步骤S1中冷却池为矩形，方便制作，四角位置设置吊环，冷却池内壁设置有人梯，方便安装维修，冷却池外设置有循环冷却装置，与冷却池内壁连通，用于对池内冷却介质循环降温。 [0038] 步骤S2中，两个推流器关于冷却池中心对称布置，导流罩沿冷却池长度方向延伸布置。 [0039] 步骤S2中，推流器的下部叶片外部设置有网箱，以保护叶片。 [0040] 步骤S3中，导流罩高度与推流器叶片作用高度相同，保证足量的油到达冷却池中心位置。 [0041] 通过上述设计： [0042] 1、本发明螺旋上升式油冷却池处理零件的方法，将传统水平冲击零件进行冷却的方式改为竖直向上冲击热处理零件的方式。竖直向上的流体持续冲击零件箱底部，然后向上流动，流动过程中，受零件阻力影响逐层向四周流动。由于两个推流器分别抽取池底外圈的油排向中心位置，流经零件箱后向四周流动的油到达冷却池外圈后向下流动，并在推流器抽吸下涌向推流器位置，然后继续排向中间位置，循环往复。如此，可大大加快零件箱中间位置零件的冷却速度。 [0043] 2、本发明螺旋上升式油冷却池处理零件的方法，还涉及了混匀步骤，通过间歇性的连通导流罩前后区域，便于相邻推流器推动导流罩后部与相邻冷却池内壁之间的油向对侧流动，使整个冷却池内的油温均匀。附图说明 [0044] 在附图中： [0045] 图1为冷却池的立体图； [0046] 图2为冷却池底部冷却介质流动图； [0047] 图3为冷却池中心立面冷却介质流动图； [0048] 图4为导流罩与提拉机构的组合状态图； [0049] 图5为提拉机构连接位置的局部放大图； [0050] 图6为混匀步骤中冷却池底部冷却介质流动图； [0051] 图7为混匀步骤中提拉机构与导流罩的位置状态图； [0052] 图中各附图标记所代表的组件为： [0053] 1、冷却池；11、人梯；12、第一温度传感器；13、第二温度传感器；2、第一推流器；21、网箱；22、动力单元；3、第二推流器；4、第一导流罩；5、第二导流罩；51、导向部；52、转向部；6、加热器；7、提拉机构；71、滑轨；72、滑板；73、拉杆；8、零件箱。 具体实施方式[0054] 实施例1 [0055] 一种螺旋上升式油冷却池处理零件的方法，采用图1所示冷却池1结构，具体包括以下步骤： [0056] S1、安装冷却池1，冷却池1上方空间便于零件箱8经过。 [0057] 为方便安装冷却池1，冷却池1采用矩形结构，方便制作，四角位置顶部设置吊环，方便吊运至指定地点使用，在冷却池1内壁设置有人梯11，沿竖直方向依次焊接多根水平伸展的型材，方便人员下到池底工作。 [0058] 冷却池1外设置有循环冷却装置，与冷却池1内壁连通，用于对池内冷却介质循环降温。 [0059] S2、在冷却池1内两个对角位置分别竖向安装第一推流器2和第二推流器3，从而使两个推流器关于冷却池1中心对称布置，推流器可采用悬挂式推流器，下部叶片靠近冷却池1池底布置，顶部的动力单元22固定在冷却池1外部，在转动叶片时，可将叶片后部四周的冷却介质抽吸，并从叶片前部排出。 [0060] 作为优选方案，推流器的下部叶片外部还设置有矩形网箱21，以保护叶片。 [0061] S3、在第一推流器2下部的网箱21一侧安装第一导流罩4，在第二推流器3下部的网箱21一侧安装第二导流罩5，第一导流罩4和第二导流罩5关于冷却池1中心对称布置。导流罩的形状可为直线型或向内凹的弧线形。以引导流体向中心汇集。 [0062] 导流罩竖向布置，沿冷却池1长度方向延伸，自连接端的推流器向对侧推流器延伸，且末端超过冷却池1中心位置。从而使两个导流罩末端必然存在水流交叉区域，使两股流体交汇后受两侧导流罩阻碍而开始向上流动。 [0063] 作为优选方案，两个导流罩的高度与推流器叶片作用高度相同，保证足量的油到达冷却池1中心位置。 [0065] S5、冷却池1内注入冷却介质，启动加热器6将冷却介质加热至预设温度。 [0066] 本实施例中轴类零件的淬火温度为80‑100℃之间，如果低于此温度，则开启加热器6进行加热，如果高于此温度，则开启循环冷却装置，对池内冷却介质循环降温。 [0067] S6、启动两个推流器，向对侧推动冷却介质； [0068] 第一推流器2抽吸第二导流罩5外侧的冷却介质，然后将冷却介质沿第一导流罩4内侧延伸方向排出； [0069] 第二推流器3抽吸第一导流罩4外侧的冷却介质，然后将冷却介质沿第二导流罩5内侧延伸方向排出； [0070] 冷却介质在中间交汇后螺旋上升；两股冷却介质是贴着底面从两个相对方向涌过来的，在底面受阻，两侧均由导流罩挡着的情况下，会螺旋交汇在一起向上涌动，参见图2所示。 [0071] S7、将零件箱8吊至冷却池1上方中心位置，然后下沉至两个导流罩上方中间位置，浸泡在冷却介质中； [0072] 螺旋上升的流体向上冲击到零件箱8后，向四周散开并向下流动，参见图3所示。 [0073] 从而将传统水平冲击零件进行冷却的方式改为竖直向上冲击热处理零件的方式。竖直向上的流体持续冲击零件箱8底部，然后向上流动，流动过程中，受零件阻力影响逐层向四周流动，从内向外冷却零件箱内的零件。由于两个推流器分别抽取池底外圈的油排向中心位置，流经零件箱8后向四周流动的油到达冷却池1外圈后向下流动，并在推流器抽吸下涌向推流器位置，然后继续排向中间位置，循环往复。 [0074] 如此，可大大加快零件箱8中间位置零件的冷却速度，经测，在10分钟左右即可完成冷却工艺。而且，全程零件箱位置不用变动，只需要行车将零件箱吊至此处等待10分钟即可，不用人工一直盯着操作。 [0075] S8、零件箱8浸泡预设时间后，吊离冷却池1。 [0076] 实施例2 [0077] 为进一步增大冷却油竖直向上的冲击力，加速零件冷却，本实施例在步骤S3中，导流罩末端向回弯折角度A，角度A为锐角，第一导流罩4和第二导流罩5之间过冷却池1中心连线的最小距离大于零件箱8外尺寸，小于2倍的零件箱8外尺寸。 [0078] 在步骤S6中，冷却介质流动到第一导流罩4和第二导流罩5末端后，分别向对侧冲击，并在对侧流体冲击下向中间旋转，然后共同螺旋向上流动。 [0079] 由于导流罩是位于推流器一侧布置，两股流体相对运动时，靠近导流罩部分所受对面流体的冲击相对较小，可能继续向前流动。为充分利用推流器排出流体的动力，本发明专门设计了导流罩的形状，末端向回弯折，使两股流体沿导流罩流动到末端时，斜着冲向对面流体，由于每股流体前面均会先与对面流体接触，故流到导流罩末端的流体量势必少于对面流体，必然会与对面流体接触并带回，然后转为螺旋上升流动。如此，可最大限度的汇聚冷却介质向上流动。 [0080] 同时，两个导流罩末端之间形成的空间大于单个零件箱8尺寸，小于2倍零件箱8尺寸，使导流罩末端形成的上升水柱与零件箱尺寸配合，可最大效率的发挥向上的流体冲击力。 [0081] 下面结合图4来介绍单个导流罩的形状，导流罩整体为弧形结构，包括后部的导向部51和前部的转向部52，导向部51后部与网箱21连接，导向部51的弧度大于转向部52的弧度。导向部51弧度相较平缓一些，便于流体快速排到中心位置，然后经转向部52发生转向，与对面流体相遇后回旋向上运动。 [0082] 较佳地，导流罩前后段切线方向所成夹角为钝角，以避免冷却油转向过急，造成能量损失过大。且导流罩末端向对侧延伸长度超过冷却池1中心位置，防止流体过早流出导流罩，无法与对面流体结合，造成上升水流过小。 [0083] 优选地，导流罩末端向对侧延伸长度不超过两个推流器连线，使两个导流罩之间保持适当距离，以免阻碍对面流体向冷却池1中心位置流动。 [0084] 本实施例其他技术特征与实施例1相同，此处不再赘述。 [0085] 实施例3 [0086] 两个推流器之间，夹在两个导流罩之间的冷却介质是高速水平流动的，导流罩末端外侧与相邻推流器之间的冷却介质由于推流器的抽吸作用也是高速水平流动的，导流罩顶端所在平面与冷却池1上表面之间的油是上下翻涌的，相对的，导流罩与推流器连接端一侧的后部，即导流罩后部与相邻冷却池1内壁之间的油，既无法被相邻推流器推动，也不容易被相对端推流器抽吸，流动速度相对较慢，参见图2左下角和右上角位置。 [0087] 因此，本发明在步骤S7中还设计了混匀步骤，导流罩靠近推流器一端连接提拉机构7，参见图4和图5。提拉机构7包括竖向固定在导流罩后端的滑轨71，滑轨71位于导流罩远离池壁一侧，为L形，开口朝内，滑轨71内设置可上下滑动的滑板72，滑板72连接拉杆73，拉杆73另一端伸出至冷却池1外，导流罩后端与滑板72在两者重合区域均设置若干通孔，自然状态下，滑板72上的通孔与导流罩后端通孔错开布置，虽然滑板72与导流罩之间会存在间隙，但其滑动连接在导流罩远离池壁一侧，在水流推动下，会将滑板72朝导流罩挤压，从而使两者接近贴合。 [0088] 参见图6和图7，执行混匀步骤时，拉动拉杆73上移一个通孔的距离，使滑板72上的通孔与导流罩后端通孔重合预设时间，然后松开拉杆73。拉杆73仅上移一个通孔的距离，滑板72与导流罩重合面积非常大，不影响正常使用。 [0089] 通过混匀步骤，间歇性的连通导流罩前后区域，便于相邻推流器推动导流罩后部与相邻冷却池1内壁之间的油向对侧流动，使整个冷却池1内的油温均匀。 [0090] 由于拉动拉杆73后，必然会分走流向冷却池1中心位置的流体量，影响上升流体量，因此，采用间歇性开启的方式执行混匀步骤。 [0091] 具体的，可根据冷却池1内温度差异来执行。 [0092] 参见图6，在推流器抽吸位置设置第一温度传感器12，此位置流动速度最快，对应导流罩靠近推流器一端后侧设置第二温度传感器13，此位置流动速度最慢，当第一温度传感器12与第二温度传感器13差值大于预设温度阈值时，执行混匀步骤。 |
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