旋转式柔性喷淋淬火炉结构设计

1、1旋转式柔性喷淋淬火炉结构设计旋转式柔性喷淋淬火炉结构设计v答答 辩辩 人人 ：吴长俊：吴长俊v指导老师：易幼平指导老师：易幼平 老师老师v答辩日期：答辩日期：20142014年年6 6月月7 7日日2主要内容主要内容v1. 1. 研究背景与意义研究背景与意义v2. 2. 整体方案概述整体方案概述v3. 3. 旋转式喷淋淬火装置结构设计旋转式喷淋淬火装置结构设计31. 研究背景及意义研究背景及意义随着航空航天、海陆交通、能源动力等领域的发展，急需高随着航空航天、海陆交通、能源动力等领域的发展，急需高性能铝材用于制造各种设备，因而铝合金材料越来越重要；性能铝材用于制造各种设备，因而铝合金材料越来

2、越重要；铝材制备技术相当复杂铝材制备技术相当复杂, ,制造工艺要求相当精细。因此均需要制造工艺要求相当精细。因此均需要对其进行淬火处理以提高材料的力学性能和使用性能；对其进行淬火处理以提高材料的力学性能和使用性能；然而淬火过程中，因为温度分布不均匀会产生较大的淬火残然而淬火过程中，因为温度分布不均匀会产生较大的淬火残余应力，其危害极大；余应力，其危害极大；目前，消减残余应力的方法尚有不足之处。目前，消减残余应力的方法尚有不足之处。1.1 1.1 研究背景研究背景41.2 1.2 铝合金淬火热处理铝合金淬火热处理 目前铝合金航空锻件的热处理中淬火多是采用浸入式淬火，其目前铝合金航空锻件的热处理中

3、淬火多是采用浸入式淬火，其不足之处有以下几点：不足之处有以下几点：（1 1）不同的浸入方式温度变化不同；）不同的浸入方式温度变化不同；（2 2）淬火介质一般为静止状态，不利于淬火；）淬火介质一般为静止状态，不利于淬火；（3 3）工件转移时间较长，引起延缓效应；）工件转移时间较长，引起延缓效应；51.3 1.3 研究意义研究意义通过改善淬火时因工件与淬火介质的不同接触方式而引起的温度通过改善淬火时因工件与淬火介质的不同接触方式而引起的温度不均匀程度，提高淬火冷却均匀性、减小残余应力、提高锻件的不均匀程度，提高淬火冷却均匀性、减小残余应力、提高锻件的使用性能。使用性能。本课题的研究旨在设计一套更为

4、先进、有效以及可靠的旋转喷淋本课题的研究旨在设计一套更为先进、有效以及可靠的旋转喷淋淬火系统，为今后铝合金材料热处理加工提供一定的技术参考以淬火系统，为今后铝合金材料热处理加工提供一定的技术参考以及实验数据。及实验数据。62.2.整体方案概述整体方案概述2.1 2.1 设计思路设计思路：1.1.通过升降机构控制工件转移时间达到最佳淬火时间；通过升降机构控制工件转移时间达到最佳淬火时间；2.2.通过旋转改善工件温度变化不均匀性；通过旋转改善工件温度变化不均匀性；3.3.通过喷淋淬火控制压强与流量。通过喷淋淬火控制压强与流量。72.2 2.2 整体方案整体方案加热保温加热保温升降装置升降装置旋转装

5、置旋转装置液压喷淋液压喷淋旋转式柔性喷淋淬火炉旋转式柔性喷淋淬火炉结构设计包括：结构设计包括： 图图2-1 整体方案整体方案1.炉子炉子；2.升降机构升降机构；3.旋转装置旋转装置； 4.液压喷淋液压喷淋8v加热保温：主要功能就是加热淬火工件，使之温度达到淬火需加热保温：主要功能就是加热淬火工件，使之温度达到淬火需要温度；要温度；v升降机构：主要功能就是待工件加热好以后将工件从炉子中转升降机构：主要功能就是待工件加热好以后将工件从炉子中转移到旋转装置上；移到旋转装置上；v旋转装置：主要功能就是待工件放置好后立即带动工件做旋转旋转装置：主要功能就是待工件放置好后立即带动工件做旋转运动，其转动速度

6、可调。运动，其转动速度可调。v液压喷淋：主要功能就是提供淬火介质水，其压力与流量均可液压喷淋：主要功能就是提供淬火介质水，其压力与流量均可调。调。2.3 2.3 作用与联系：作用与联系：93. 旋转式喷淋淬火装置旋转式喷淋淬火装置3.1 3.1 旋转装置整体旋转装置整体结构结构主要零部件有：主要零部件有：电机、联轴器、传动轴、电机、联轴器、传动轴、工件托盘、法兰盘、轴工件托盘、法兰盘、轴承与轴承座、防水盖、承与轴承座、防水盖、内喷单元、外喷单元、内喷单元、外喷单元、主支座。主支座。图3-1 旋转式喷淋淬火装置三维图10图图3-2 旋转式柔性喷淋淬火装置装配图旋转式柔性喷淋淬火装置装配图111.

7、1.工件托盘：工件托盘：主要作用支撑主要作用支撑工件工件最小尺寸：最小尺寸：8080最大尺寸：最大尺寸：9797左图为最大尺寸；右图为最小尺寸左图为最大尺寸；右图为最小尺寸3.2 零件详细介绍零件详细介绍122.2.主轴：材料主轴：材料45#45#钢，调制处理硬度为钢，调制处理硬度为196-241HBS196-241HBS。3.2 零件详细介绍零件详细介绍133.2 零件详细介绍零件详细介绍3.3.联轴器：联轴器： 套筒联轴器，套筒联轴器，A A型平键连接。型平键连接。144.4.法兰盘：法兰盘：支撑轴承座与支撑轴承座与内喷单元内喷单元3.2 零件详细介绍零件详细介绍155.5.内喷单元内喷单元内孔直径：内孔直径：30.5 mm30.5 mm -内喷接头内喷接头 -内喷内管内喷内管 -内喷上板内喷上板 -内喷下板内喷下板 -内喷外管内喷外管3.2 零件详细介绍零件详细介绍166.6.外喷单元：外喷单元：喷嘴末端最小喷嘴末端最小直径约为直径约为240mm240mm；最大；最大直径为直径为357mm357mm。3.2 零件详细介绍零件详细介绍177.7.主支架：支承主支架：支承电机、水箱、法电机、水箱