权利要求
1.一种高强度台车钻杆淬火工艺,其特征在于,包括:
台车钻杆渗碳处理后降温至预定温度并维持预定时间,
利用流动的惰性气体在设定时间内将台车钻杆降温至设定温度。
2.根据权利要求1所述的高强度台车钻杆淬火工艺,其特征在于,所述预定温度为820-880℃,所述预定时间为1H,
所述惰性气体为氮气,所述设定时间为0.5H,所述设定温度为320-380℃。
3.根据权利要求1所述的高强度台车钻杆淬火工艺,其特征在于,包括:
控制台车钻杆在流动的惰性气体中移动。
4.一种等温淬火炉,其特征在于,包括炉体(1)、氮气管(3)、翅管(4)和风扇(6),
所述炉体(1)用于供台车钻杆放入,
所述氮气管(3)用于向炉体(1)内充入氮气,
所述翅管(4)伸入炉体(1)内,所述翅管(4)内用于供冷却液流动,所述翅管(4)的外表面用于供氮气接触,
所述风扇(6)位于炉体(1)内,所述风扇(6)用于使得炉体(1)内的氮气循环流动。
5.根据权利要求4所述的等温淬火炉,其特征在于,包括料盘(7),
所述料盘(7)转动连接于炉体(1),所述料盘(7)用于供台车钻杆放置。
6.根据权利要求5所述的等温淬火炉,其特征在于,包括行星齿轮机构(8)和往复丝杆(9),
所述行星齿轮机构(8)的齿圈固定连接于炉体(1),
所述往复丝杆(9)同轴连接于行星齿轮机构(8)的中心轮,
所述料盘(7)滑动连接于行星齿轮机构(8)的行星架,滑动方向平行于所述往复丝杆(9),
所述往复丝杆(9)、料盘(7)之间构成丝杠副。
7.根据权利要求6所述的等温淬火炉,其特征在于,包括炉盖(2)和转轴(5),
所述转轴(5)转动连接于炉盖(2),所述转轴(5)可拆卸连接于往复丝杆(9)或行星齿轮机构(8)的中心轮。
8.根据权利要求4所述的等温淬火炉,其特征在于,所述炉体(1)包括炉壳(11)和导风筒(12),
所述导风筒(12)用于供台车钻杆放入,
所述导风筒(12)位于炉壳(11)内,所述炉壳(11)的内壁与导风筒(12)的外壁之间形成通气层,所述导风筒(12)内、通气层内用于供氮气循环流动,
所述翅管(4)位于通气层内。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及台车钻杆淬火的领域,尤其是涉及一种高强度台车钻杆淬火工艺及其等温淬火炉。
背景技术
[0002]台车钻杆作为一种重要的矿山和建筑施工工具,其性能直接影响到工作效率和安全性。随着工业技术的发展,台车钻杆的制造工艺也在不断进步。传统的台车钻杆生产过程中,通常采用油淬火或空冷淬火方法,这些方法虽然成本较低,但在淬火过程中容易导致台车钻杆变形和硬度不均,进而影响其使用性能。
[0003]近年来,为了提升台车钻杆的质量和性能,保护气氛等温淬火技术逐渐受到重视。这种技术通过在可控气氛下进行等温淬火,不仅能够有效控制台车钻杆的变形,还能显著提高其硬度和韧性,从而延长使用寿命。
发明内容
[0004]为了在可控气氛下进行等温淬火,本申请提供一种高强度台车钻杆淬火工艺及其等温淬火炉。
[0005]第一方面,本申请提供一种高强度台车钻杆淬火工艺,采用如下的技术方案:
一种高强度台车钻杆淬火工艺,包括:
台车钻杆渗碳处理后降温至预定温度并维持预定时间,
利用流动的惰性气体在设定时间内将台车钻杆降温至设定温度。
[0006]通过采用上述技术方案,完成台车钻杆的等温淬火工艺,使台车钻杆基体能获得均匀的粒状贝氏体组织,渗碳表面获得1级残余奥氏体马氏体、碳化物组织,台车钻杆的韧性和强度增强,提高疲劳性能,凿岩寿命能够提高30-60%。
[0007]台车钻杆在等温淬火过程中不被空气氧化,实现台车钻杆表面无氧化。
[0008]台车钻杆直线度好,可以很好控制在1.0/1000mm以内(国标规定为1.3/1000mm),无需采用自动矫直机对台车钻杆进行校直,减少设备投资,降低成本。
[0009]优选的,所述预定温度为820-880℃,所述预定时间为1H,
所述惰性气体为氮气,所述设定时间为0.5H,所述设定温度为320-380℃。
[0010]优选的,包括:
控制台车钻杆在流动的惰性气体中移动。
[0011]通过采用上述技术方案,使得各个台车钻杆与惰性气体均匀接触、换热,实现台车钻杆淬火均匀。台车钻杆硬度均匀性提高,台车钻杆基体和表面硬度公差由±4HRC降低至±1HRC范围内。
[0012]第二方面,本申请提供一种等温淬火炉,采用如下的技术方案:
一种等温淬火炉,包括炉体、氮气管、翅管和风扇,
所述炉体用于供台车钻杆放入,
所述氮气管用于向炉体内充入氮气,
所述翅管伸入炉体内,所述翅管内用于供冷却液流动,所述翅管的外表面用于供氮气接触,
所述风扇位于炉体内,所述风扇用于使得炉体内的氮气循环流动。
[0013]通过采用上述技术方案,台车钻杆放入炉体内,以完成等温淬火工艺。
[0014]优选的,包括料盘,
所述料盘转动连接于炉体,所述料盘用于供台车钻杆放置。
[0015]通过采用上述技术方案,料盘带动台车钻杆在流动的惰性气体中移动。
[0016]优选的,包括行星齿轮机构和往复丝杆,
所述行星齿轮机构的齿圈固定连接于炉体,
所述往复丝杆同轴连接于行星齿轮机构的中心轮,
所述料盘滑动连接于行星齿轮机构的行星架,滑动方向平行于所述往复丝杆,
所述往复丝杆、料盘之间构成丝杠副。
[0017]通过采用上述技术方案,料盘转动且滑动,使得台车钻杆与惰性气体均匀接触、换热。
[0018]优选的,包括炉盖和转轴,
所述转轴转动连接于炉盖,所述转轴可拆卸连接于行星齿轮机构的中心轮。
[0019]通过采用上述技术方案,便于在料盘处取、放台车钻杆,便于将料盘放入炉体。
[0020]优选的,所述炉体包括炉壳和导风筒,
所述导风筒用于供台车钻杆放入,
所述导风筒位于炉壳内,所述炉壳的内壁与导风筒的外壁之间形成通气层,所述导风筒内、通气层内用于供氮气循环流动,
所述翅管位于通气层内。
[0021]通过采用上述技术方案,氮气在通气层内与翅管换热、氮气在导风筒内与台车钻杆换热,利于稳定换热,实现完成等温淬火工艺。
[0022]综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.台车钻杆的等温淬火工艺,使台车钻杆基体能获得均匀的粒状贝氏体组织,渗碳表面获得1级残余奥氏体马氏体、碳化物组织,台车钻杆的韧性和强度增强,提高疲劳性能,凿岩寿命能够提高30-60%;
2.台车钻杆在等温淬火过程中不被空气氧化,实现台车钻杆表面无氧化;
3.台车钻杆直线度好,可以很好控制在1.0/1000mm以内(国标规定为1.3/1000mm),无需采用自动矫直机对台车钻杆进行校直,减少设备投资,降低成本;
4.台车钻杆硬度均匀性提高,台车钻杆基体和表面硬度公差由±4HRC降低至±1HRC范围内;
5.可通过热能泵提取冷却水中的热能,充分利用台车钻杆等温淬火过程中的热能回收,以达到节能的目的。
附图说明
[0023]图1是等温淬火炉的整体结构示意图。
[0024]图2是翅管的分布示意图。
[0025]图3是往复丝杆、转动架等部件的示意图。
[0026]附图标记说明:1、炉体;11、炉壳;12、导风筒;2、炉盖;3、氮气管;31、进气管;32、环管;4、翅管;41、水管;42、翅片;5、转轴;6、风扇;7、料盘;8、行星齿轮机构;9、往复丝杆;01、转动座;02、转环;03、支杆。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0028]参照图1,本申请实施例公开一种等温淬火炉,包括炉体1、炉盖2、氮气管3、翅管4、转轴5和风扇6。
[0029]炉体1包括炉壳11和导风筒12。炉壳11的上端为开口,炉壳11设有水冷层,水冷层内用于供冷却液流动。导风筒12用于供台车钻杆放入。导风筒12位于炉壳11内,炉壳11的内壁与导风筒12的外壁之间形成通气层。
[0030]炉盖2用于密封炉壳11的开口。
[0031]氮气管3用于向炉体1内充入氮气。具体的:氮气管3包括进气管31和环管32;进气管31自炉壳11的底部伸入炉壳11内;环管32连通于进气管31,环管32套于导风筒12外;环管32设有出气口。氮气在导风筒12内、通气层内循环流动。
[0032]翅管4伸入炉体1内,翅管4内用于供冷却液流动,翅管4的外表面用于供氮气接触。具体的:翅管4包括水管41和翅片42;水管41自炉壳11的外壁伸入炉壳11内,且水管41伸入通气层内,水管41内用于供冷却液流动;翅片42连接于水管41的外壁处。
[0033]参照图2,翅管4沿炉体1周向等间隔设有多个。
[0034]参照图1,转轴5转动连接于炉盖2,转轴5的下端用于伸入炉体1内。风扇6连接于转轴5,风扇6用于使得炉体1内的氮气循环流动。
[0035]将经过渗碳降温到预定温度820-880℃保温预定时间1小时均温的台车钻杆吊出井式渗碳炉,转运入等温水淬火炉中,盖合炉盖2,通入氮气,通过电机驱使转轴5转动,风扇6工作,导风筒12内的氮气通过风扇6向通气层内流动,形成快速循环。导风筒12内的氮气吸收台车钻杆的热量而升温,通气层内的氮气将热量传递给翅管4(循环冷却液)而降温。
[0036]在设定时间30分钟内温度降到规定温度320-380℃时,自动调整控制阀控制风扇6转速、向翅管4和炉壳11中水的流速和流量,使氮气温度稳定在设定温度320-380℃,台车钻杆实现等温淬火处理。
[0037]参照图1和图3,等温淬火炉还包括料盘7、行星齿轮机构8和往复丝杆9。
[0038]料盘7用于供台车钻杆放置。
[0039]行星齿轮机构8的齿圈固定连接于炉体1或炉盖2。往复丝杆9可拆卸的同轴连接于行星齿轮机构8的中心轮,中心轮可拆卸连接于转轴5,中心轮用于与转轴5同轴固定连接。
[0040]料盘7滑动连接于行星齿轮机构8的行星架,滑动方向平行于往复丝杆9。且往复丝杆9、料盘7之间构成丝杠副。
[0041]本实施例中:炉壳11内设有转动座01,转动座01转动连接于炉壳11,转动座01设有用于供往复丝杆9下端嵌入的嵌槽;往复丝杆9可随料盘7一起被吊出炉壳11;
需要说明的是,往复丝杆9的下部为光杆,往复丝杆9的上部外周有螺纹;
齿圈固定连接于炉盖2,行星架转动连接于炉盖2,转轴5贯穿中心轮后用于可拆卸的同轴连接于往复丝杆9的上端;如,转轴5的端面设有花键槽,往复丝杆9的上端外周设有相配合的外花键;需要说明的是,氮气仍可通过行星齿轮机构8的空隙而向上流动至风扇6;
炉壳11内还转动连接有转动架,转动架包括转环02和支杆03;转环02转动连接于炉壳11,支杆03固定连接于转环02;支杆03用于贯穿料盘7;
行星架用于与支杆03的上端可拆卸连接,行星架、支杆03之间可以是简单的行星架设有圆孔,支杆03的上端嵌入圆孔内。
[0042]本申请实施例一种等温淬火炉的实施原理为:将经过渗碳降温到预定温度820-880℃保温预定时间1小时均温的台车钻杆吊出井式渗碳炉,转运入等温水淬火炉中,盖合炉盖2,通入氮气,通过电机驱使转轴5转动,风扇6工作,导风筒12内的氮气通过风扇6向通气层内流动,形成快速循环。导风筒12内的氮气吸收台车钻杆的热量而升温,通气层内的氮气将热量传递给翅管4(循环冷却液)而降温。
[0043]在设定时间30分钟内温度降到规定温度320-380℃时,自动调整控制阀控制风扇6转速、向翅管4和炉壳11中水的流速和流量,使氮气温度稳定在设定温度320-380℃,台车钻杆实现等温淬火处理,使台车钻杆基体能获得均匀的粒状贝氏体组织,渗碳表面获得1级残余奥氏体马氏体、碳化物组织,台车钻杆的韧性和强度增强,提高疲劳性能,凿岩寿命能够提高30-60%。
[0044]本申请实施例还公开一种高强度台车钻杆淬火工艺,包括:
台车钻杆渗碳处理后降温至预定温度并维持预定时间,
利用流动的惰性气体在设定时间内将台车钻杆降温至设定温度,
控制台车钻杆在流动的惰性气体中移动。
[0045]预定温度为820-880℃,预定时间为1H,惰性气体为氮气,设定时间为0.5H,设定温度为320-380℃。
[0046]以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
说明书附图(3)