CN108486333A - 曲轴轴颈表面淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于曲轴加工技术领域，具体公开了一种曲轴轴颈表面淬火装置，包括冷却池、电机、齿轮、第一托块、第二托块、活塞桶和滑块，齿轮由电机驱动；活塞桶内密封滑动连接有滑板，滑动方向为竖直向上，活塞桶内装有冷却液；滑板上固定连接有竖杆，第一托块的两端分别与竖杆和第二托块铰接，第二托块的另一端与滑块铰接；活塞桶底部和顶部均开有第一开口和第二开口，第一开口处设有第一单向阀，第二开口处设有第二单向阀；第一托块与竖杆连接的一端以及第二托块与滑块连接的一端分别固定连接有第一喷头和第二喷头，活塞桶的第一开口分别与第一喷头和第二喷头连通。具有上述结构的装置，能够解决曲轴在运动过程中与挡板发生撞击造成曲轴损坏的问题。

Description

曲轴轴颈表面淬火装置

技术领域

本发明属于曲轴加工技术领域，尤其涉及一种曲轴轴颈表面淬火装置。

背景技术

淬火是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种热加工工艺。冷却是淬火中的重要工序，通常采用的冷却方式是将待冷却的曲轴放入冷却液中。若采用此种方式，曲轴与冷却液处于相对静止的状态，影响了曲轴的冷却效率。

为解决上述技术问题，公开号为CN207313647U的中国专利公开了一种浸没式曲轴钢热处理装置，把曲轴钢板放置在摆动支架上浸没在冷却溶液中，利用伸缩驱动装置的伸缩带动摆动支架以第一铰接固定座为中心上下摆动，使得曲轴钢板左右滑动并摆动，加强曲轴钢板与冷却溶液的接触和冷却。

上述技术方案虽然使曲轴在冷却液中运动，提高了冷却效率，但是曲轴在斜面上滑动的过程中，曲轴会以较快的速度滑下斜面，从而与挡板发生撞击，会对曲轴造成损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曲轴轴颈表面淬火装置，以解决曲轴在运动过程中与挡板发生撞击造成曲轴损坏的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：曲轴轴颈表面淬火装置，包括冷却池和电机；还包括位于冷却池内的齿轮、第一托块、第二托块、活塞桶和固定的滑块，电机的输出轴与齿轮固定连接，活塞桶内密封且滑动连接有滑板，滑板将活塞桶分为上活塞桶和下活塞桶，滑动方向为竖直向上，活塞桶内装有冷却液；滑板上固定连接有竖杆，第一托块与第二托块铰接，竖杆的自由端与第一托块的自由端铰接，第二托块的自由端与滑块铰接；活塞桶底部和顶部均开有第一开口和第二开口，第一开口处设有向冷却池单向导通的第一单向阀，第二开口处设有向活塞桶内单向导通的第二单向阀；齿轮位于竖杆的一侧，竖杆靠近齿轮的一侧设有齿条，齿条与齿轮啮合；第一托块与竖杆连接的一端固定连接有第一喷头，第二托块与滑块连接的一端固定连接有第二喷头，第一喷头的喷口方向与第一托块的长度方向一致；第二喷头的喷口方向与第二托块的长度方向一致，上活塞桶的第一开口与第二喷头连通，下活塞桶的第一开口与第一喷头连通。

本基础方案的工作原理在于：初始状态下，第一托块处于水平状态，第二托块倾斜。将待冷却的曲轴放在第一托块上，启动电机，电机带动齿轮旋转。由于齿轮与竖杆上的齿条啮合，竖杆将在齿轮的带动下在竖直方向运动。由于第一托块的一端与该竖杆铰接，竖杆也会带动第一托块的一端在竖直方向上运动。由于第一托块的另一端与第二托块铰接，第二托块的另一端与固定的滑块铰接，因此第二托块会在第一托块的带动下绕滑块上下摆动。

当齿轮旋转带动竖杆向上运动时，由于第二托块的一端与滑块铰接，第二托块会根据第一托块随竖杆上升的高度不断改变第二托块与第一托块以及第二托块与滑块之间的角度，最终第一托块与第二托块会处于一条向滑块方向倾斜的直线上，此时由于滑块被固定，竖杆将不能再向上运动。由于曲轴放在第一托块上，第一托块发生倾斜后，滑块会沿第一托块的倾斜方向滑动。同时，竖杆向上运动的过程中，滑板也会在竖杆的带动下向上运动，滑板会对上活塞桶内的冷却液进行挤压，当压强达到一定值时，上活塞桶内的第一单向阀打开，第一开口被打开，由于上活塞桶的第一开口与第二喷头连通，上活塞桶内的冷却液会通过第一开口从第二喷头喷出。

由于第二喷头与第二托块固定连接，且喷头的方向一直与第二托块的长度方向一致，因此上活塞桶内的冷却液会一直朝第二托块的长度方向喷出。曲轴在沿倾斜方向向下滑动的过程中，第二喷头内的冷却液不断朝第二托块的倾斜方向喷出。当第一托块与第二托块处于一条直线时，第二喷头的喷射方向刚好与倾斜方向在一致，并且与曲轴的滑落方向相反，因此曲轴的滑落方向将会受到喷晒的冷却液的阻碍，曲轴的滑动速度将会减慢。

使电机改变输出轴的旋转方向，齿轮在电机的带动下反向旋转，齿轮带动竖杆向下运动，具体运动与上述方向相反，运动原理与上述相同。

本基础方案的有益效果在于：①竖杆在竖直方向上移动，由于第二托块一端的位置固定，通过第一托块与第二托块以铰接方式连接，从而不断改变角度来适应竖杆在上下移动过程中竖杆的高度变化，从而实现曲轴沿第一托块或第二托块的倾斜方向滑动，使曲轴在冷却液中处于运动状态，曲轴冷却得更加均匀。

②竖杆在竖直方向上运动的过程中，也会带动滑板运动，滑板运动将直接作用于活塞桶内的冷却液。活塞桶内的冷却液会从喷头喷出，喷洒在曲轴上，由于冷却液的喷射方向与曲轴的滑动方向相反，曲轴的运动受到了冷却液的阻碍，将沿倾斜方向缓慢滑动，起到了缓冲的效果。

③曲轴周围的冷却液的温度较高，由于进入活塞桶内的液体与放置曲轴的位置较远，活塞桶内的液体温度较低，将活塞桶内的液体喷向曲轴，从而加快了曲轴的冷却。

④活塞桶内的液体不断喷向曲轴，有利于冷却池内的冷却液的温度趋于一致。若曲轴各部分接触的冷却液的温度不一致，会导致曲轴冷却不均匀，曲轴表面会产生裂痕。

⑤竖杆带动第一托块与第二托块运动，实现了对冷却液的搅拌，有利于冷却液之间的热量传递，使曲轴周围的冷却液温度不断降低，加快了曲轴的冷却。

⑥通过竖杆的上下移动，从而使活塞桶内的冷却液分别从第一喷头和第二喷头喷出，不需要另设驱动装置使喷头喷洒冷却液，节约了成本。

与现有技术相比，本装置通过齿轮驱动竖杆的上下移动，使活塞桶内的冷却液喷向第一托块或第二托块，从而达到了整个冷却池的热量传递，也防止了曲轴表面接触的冷却液温度不一致造成曲轴冷却不均匀，导致曲轴表面会产生裂痕；同时曲轴在滑动时，冷却液能够对曲轴的滑动进行阻碍，从而达到缓冲的效果，避免曲轴与其他部件的猛烈冲击。

进一步，包括竖板和卡块，竖板上设有竖直的滑槽，滑块与滑槽滑动连接，滑块靠近滑槽的一侧设有凹槽，竖板与凹槽对应的地方设有通孔，卡块能通过通孔进入凹槽内。

当卡块通过通孔进入到凹槽内时，滑块的运动将被阻止，滑块不能在滑槽内运动，相当于被固定。当将滑块取出后，滑块未被固定，第二托盘将带动滑块在滑槽内上下运动。由于滑块未被固定，竖杆上升的高度也不会被限制，竖杆和滑块向上移动，方便将冷却后的曲轴取出。

进一步，包括两块中空的挡块，两块挡块分别与第一托块和第二托块连接，第一喷头和第二喷头分别位于两块挡块内，两块挡块上均设有与喷头对应的第三开口。挡块的设计，防止滑块在滑动的过程中与喷头发生直接的碰撞。

进一步，所述活塞桶底部和顶部均设有用于改变电机转向的按钮，滑板上设有能分别与按钮接触的弹簧。竖杆在电机的带动下在竖直方向上运动，当第一托块与第二托块处于一条直线上时，弹簧刚好与按钮接触，按钮控制电机，使电机的输出轴反向旋转，从而使齿轮反向旋转，齿轮带动竖杆反向运动。该装置不需要人工对电机的转向进行控制，使操作更加方便。

进一步，所述两块挡板相对的一侧设有软质层。软质层的设计，避免曲轴与挡块直接接触，避免曲轴受到磨损。

附图说明

图1是本发明曲轴轴颈表面淬火装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图1中的附图标记包括：冷却池1、齿轮2、第一托块3、第二托块4、上活塞桶5、下活塞桶6、竖板7、卡块8、挡块9、滑块10、竖杆11、第一单向阀12、第二单向阀13、按钮14、弹簧15、第一喷头16、第二喷头17、曲轴18。

如图1所示，曲轴轴颈表面淬火装置，包括冷却池1、电机以及位于冷却池1内的齿轮2、第一托块3、第二托块4、活塞桶、竖板7、卡块8、滑块10以及两块中空的挡块9，电机的输出轴与齿轮2固定连接。活塞桶内密封且滑动连接有滑板，滑板上固定连接有竖杆11，滑板将活塞桶分为上活塞桶5和下活塞桶6，滑动方向为竖直向上，活塞桶内装有冷却液。活塞桶底部和顶部均开有第一开口和第二开口，第一开口处设有向冷却池1单向导通的第一单向阀12，第二开口处设有向活塞桶内单向导通的第二单向阀13。活塞桶底部和顶部均设有用于改变电机转向的按钮14，滑板上设有能分别与按钮14接触的弹簧15。

竖板7上设有竖直的滑槽，滑块10与滑槽滑动连接，滑块10靠近滑槽的一侧设有凹槽，竖板7与凹槽对应的地方设有通孔，卡块8能通过通孔进入凹槽内。齿轮2位于竖杆11的一侧，竖杆11靠近齿轮2的一侧设有齿条，齿条与齿轮2啮合。第一托块3与第二托块4铰接，竖杆11的自由端与第一托块3的自由端铰接，第二托块4的自由端与滑块10铰接。第一托块3与竖杆11连接的一端与一块挡块9固定连接，第一喷头16位于该挡块9内，该挡块9上设有与第一喷头对应的第三开口；第二托块4与滑块10连接的一端与另一块挡块9固定连接，第二喷头17位于该挡块9内，该挡块9上设有与第二喷头对应的第三开口。第一喷头16的喷口方向与第一托块3的长度方向一致；第二喷头17的喷口方向与第二托块4的长度方向一致，上活塞桶5的第一开口通过软管与第二喷头17连通，下活塞桶6的第一开口通过软管与第一喷头16连通。

具体实施过程如下：

初始状态：第一托块3处于水平状态，第二托块4倾斜，将卡块8放入滑块10的凹槽内。

将待冷却的曲轴18放在第一托块3上，启动电机，电机带动齿轮2旋转。由于齿轮2与竖杆11上的齿条啮合，竖杆11将在齿轮2的带动下在竖直方向运动。由于第一托块3的一端与该竖杆11铰接，竖杆11也会带动第一托块3的一端在竖直方向上运动。由于第一托块3的另一端与第二托块4铰接，第二托块4的另一端与固定状态下的滑块10铰接，因此第二托块4会在第一托块3的带动下绕滑块10上下摆动。

当齿轮2旋转带动竖杆11向上运动时，由于第二托块4的一端与滑块10铰接，第二托块4会根据第一托块3随竖杆11上升的高度不断改变第二托块4与第一托块3以及第二托块4与滑块10之间的角度，最终第一托块3与第二托块4会处于一条向滑块10方向倾斜的直线上，此时由于滑块10被固定，竖杆11将不能再向上运动。由于曲轴18放在第一托块3上，第一托块3发生倾斜后，滑块10会沿第一托块3的倾斜方向滑动。

同时，竖杆11向上运动的过程中，滑板也会在竖杆11的带动下向上运动，滑板会对上活塞桶5内的冷却液进行挤压，当压强达到一定值时，上活塞桶5内的第一单向阀12打开，第一开口被打开，由于上活塞桶5的第一开口与第二喷头17连通，上活塞桶5内的液体会通过第一开口从第二喷头17喷出。由于第二喷头17与第二托块4固定连接，因此喷头的方向一直与第二托块4的长度方向一致。曲轴18在沿倾斜方向向下滑动的过程中，第二喷头17内的冷却液不断朝第二托块4的倾斜方向喷出，从而对曲轴18进行均匀冷却。当第一托块3与第二托块4处于一条直线时，第二喷头17的喷射方向刚好与倾斜方向在一致，并且与曲轴18的滑落方向相反，因此曲轴18的滑落方向将会受到喷晒的冷却液的阻碍，曲轴18的滑动速度将会减慢。

当第一托块3与第二托块4处于一条直线上时，上活塞桶5内的弹簧15刚好与按钮14接触，按钮14控制电机，使电机的输出轴反向旋转，从而使齿轮2反向旋转，齿轮2带动竖杆11向下运动。具体运动与上述方向相反，运动原理与上述相同。

当曲轴18冷却完成后，将卡块8取出，滑块10可以在滑槽内滑动。齿轮2带动竖杆11向上移动，滑块10也会在第一托块3和第二托块4的带动下随竖杆11向上移动，从而可以很方便地从冷却池1顶部取出曲轴18。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.曲轴轴颈表面淬火装置，包括冷却池和电机；其特征在于：还包括位于冷却池内的齿轮、第一托块、第二托块、活塞桶和固定的滑块，电机的输出轴与齿轮固定连接，活塞桶内密封且滑动连接有滑板，滑板将活塞桶分为上活塞桶和下活塞桶，滑动方向为竖直向上，活塞桶内装有冷却液；滑板上固定连接有竖杆，第一托块与第二托块铰接，竖杆的自由端与第一托块的自由端铰接，第二托块的自由端与滑块铰接；活塞桶底部和顶部均开有第一开口和第二开口，第一开口处设有向冷却池单向导通的第一单向阀，第二开口处设有向活塞桶内单向导通的第二单向阀；齿轮位于竖杆的一侧，竖杆靠近齿轮的一侧设有齿条，齿条与齿轮啮合；第一托块与竖杆连接的一端固定连接有第一喷头，第二托块与滑块连接的一端固定连接有第二喷头，第一喷头的喷口方向与第一托块的长度方向一致；第二喷头的喷口方向与第二托块的长度方向一致，上活塞桶的第一开口与第二喷头连通，下活塞桶的第一开口与第一喷头连通。

2.根据权利要求1所述的曲轴轴颈表面淬火装置，其特征在于：包括竖板和卡块，竖板上设有竖直的滑槽，滑块与滑槽滑动连接，滑块靠近滑槽的一侧设有凹槽，竖板与凹槽对应的地方设有通孔，卡块能通过通孔进入凹槽内。

3.根据权利要求1所述的曲轴轴颈表面淬火装置，其特征在于：包括两块中空的挡块，两块挡块分别与第一托块和第二托块连接，第一喷头和第二喷头分别位于两块挡块内，两块挡块上均设有与喷头对应的第三开口。

4.根据权利要求3所述的曲轴轴颈表面淬火装置，其特征在于：所述活塞桶底部和顶部均设有用于改变电机转向的按钮，滑板上设有能分别与按钮接触的弹簧。

5.根据权利要求3所述的曲轴轴颈表面淬火装置，其特征在于：所述两块挡块相对的一侧设有软质层。