一种钢板桩连续淬火冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于钢材热处理装备技术领域，涉及一种钢板桩连续淬火冷却装置，包括架体、第一升降机构、第二升降机构以及多组沿架体长度方向布置的淬火单元，淬火单元包括传动机构和喷水机构；传动机构和喷水机构的上部分别与第一升降机构连接，传动机构和喷水机构的下部分别与架体和第二升降机构连接；通过第一升降机构带动传动机构和喷水机构的上部上下移动，以调整传动机构和喷水机构的上部与钢板桩之间的距离；通过第二升降机构带动喷水机构的下部上下移动，以调整喷水机构的下部与钢板桩之间的距离。本发明专利技术可实现钢板桩大规格跨度、按工艺路径柔性化连续淬火，淬火后钢板桩变形量小、残余应力小，可实现钢板桩组织性能调控，改善力学性能。力学性能。力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钢板桩连续淬火冷却装置


[0001]本专利技术涉及钢材热处理
，具体是一种钢板桩连续淬火冷却装置。

技术介绍

[0002]钢板桩是一种带有锁口的型钢，通过锁口可自由组合以便形成一种连续紧密的挡土或者挡水墙的钢结构体，广泛应用于港口、码头、船厂、道路、堤坝、河道等永久性工程建设和建桥围堰、基坑支护等临时性工程建设。钢板桩的优点为：承载力强，其构成的连续墙体具有很高的强度与刚性；水密性好，可自然防渗；施工简便，能适应不同的地质情况和土质，作业占用场地较小；耐久性好、施工环保、作业高效、材料可回收反复使用、适应变形能力强等其他优点。对于某些特殊用途钢板桩，因强韧性要求高、服役环境恶劣，对材料强度、韧塑性、硬度、耐蚀性等机械性能要求苛刻，需要经过淬火热处理，利用不同的加热制度和冷却制度来调控钢材组织和形状，得到更优异的性能。
[0003]随着工程建设对钢板桩强韧性提升、大型化、轻量化、结构复杂化需求不断提升，钢板桩规格更大、壁厚更薄、强韧性更高，现有淬火装备技术与钢材需求之间的矛盾日益扩大。目前国内外钢板桩淬火普遍采用浸入式冷却方式，例如穿水冷却或水槽淬火。钢板桩加热后通过专用机构转移至储水箱/淬火池/淬火槽内淬火，通过箱/池/槽内冷却水搅拌加速钢材壁面对流，实现较快速冷却。例如中国专利申请(公开号CN102489528A)公开了一种钢板桩冷淋器及带该冷淋器的钢板桩轧制装置和水冷系统，包括壳体和设于壳体上的喷嘴，壳体顶面设有一个通槽，喷嘴设于通槽左右两侧的槽壁上。该喷淋器采用浸入式冷却方式，这种淬火热处理方式存在如下缺点：
①
淬火冷速低，冷却水与钢材壁面通过完整或间断的蒸汽膜传热，传热效率低；
②
淬火均匀性差，搅拌产生的水流速度在池内各处不一致，壁面蒸汽膜分布不均，导致钢材壁面各处冷却强度分布不均；
③
淬火后畸变明显，水槽内无约束淬火无法抑制淬火畸变，不均匀冷却加剧钢材不均匀淬火变形，甚至产生裂纹、开裂等问题；
④
淬火历程冷速可控性差，无法通过有效的壁面传热效率控制，实现材料温降
‑
冷速
‑
组织演变协同控制，进而更有效提升钢材机械性能和服役性能；
⑤
生产效率低，机构转移时间长，加热
‑
冷却无法有效衔接，生产辅助工序多；
⑥
规格和工艺适应性差，以U型钢板桩为例，其宽度400～750mm、高度300～600mm、壁厚5～16mm，规格种类繁多、淬火工艺需求复杂，现有浸入式冷却方式无法满足多规格、复杂热处理淬火工艺需求。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种钢板桩连续淬火冷却装置，解决了钢板桩淬火过程变形大、淬火均匀性差、生产效率低等技术问题，能满足此类钢材高冷速、高冷却均匀性、高精度、高效率、多品种变规格淬火热处理。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]本专利技术实施例提供一种钢板桩连续淬火冷却装置，包括架体、第一升降机构、第二升降机构以及多组沿所述架体长度方向布置的淬火单元，所述淬火单元包括传动机构和喷水机构；所述传动机构和所述喷水机构的上部分别与所述第一升降机构连接，所述传动机构和所述喷水机构的下部分别与所述架体和第二升降机构连接；通过所述第一升降机构带动所述传动机构和所述喷水机构的上部上下移动，以调整所述传动机构和所述喷水机构的上部与所述钢板桩之间的距离；通过所述第二升降机构带动所述喷水机构的下部上下移动，以调整所述喷水机构的下部与所述钢板桩之间的距离。
[0009]进一步地，所述第一升降机构包括第一驱动器、第一螺旋升降机和升降机架，所述第一驱动器通过第一驱动轴与多个所述第一螺旋升降机连接，所述第一螺旋升降机的底部与所述升降机架连接，所述升降机架的底部与所述传动机构连接；通过所述第一驱动器驱动所述第一螺旋升降机上下移动，以带动所述升降机架以及所述升降机架底部的所述传动机构上下移动。
[0010]进一步地，所述第二升降机构包括第二驱动器、第二螺旋升降机和升降杆，所述第二驱动器通过第二驱动轴与多个所述第二螺旋升降机连接，所述第二螺旋升降机的底部与所述升降杆连接，所述升降杆的底部与所述喷水机构的调整组件连接；通过所述第二驱动器驱动所述第二螺旋升降机和所述升降杆上下移动，以带动所述调整组件以及安装在所述调整组件上的所述喷水机构的下喷嘴上下移动。
[0011]进一步地，所述传动机构包括运输辊、约束辊、辊支架和变频驱动组件，所述运输辊设置在所述辊支架上部，所述辊支架固定在所述架体的下部；所述约束辊设置在所述第一升降机构的底部，通过所述第一升降机构带动所述约束辊上下移动，以约束所述钢板桩淬火变形；所述运输辊和所述约束辊分别与所述变频驱动组件连接，通过所述变频驱动组件控制所述运输辊和所述约束辊的转动方向、转速和加速度。
[0012]进一步地，所述变频驱动组件包括运输辊变频电机、约束辊变频电机、第一连接轴和第二连接轴，所述运输辊变频电机通过所述第一连接轴与所述运输辊连接，以控制所述运输辊的转动方向、转速和加速度；所述约束辊变频电机通过所述第二连接轴与所述约束辊连接，以控制所述约束辊的转动方向、转速和加速度。
[0013]进一步地，所述约束辊与所述运输辊布置在同一垂直面上。
[0014]进一步地，所述约束辊的下边缘与所述运输辊的上边缘之间的辊缝值为所述钢板桩高度加2～3mm。
[0015]进一步地，所述喷水机构包括上喷嘴、下喷嘴和调整组件，所述上喷嘴安装在所述第一升降机构的下侧，且所述上喷嘴安装在所述钢板桩的外壁面外侧，通过所述第一升降机构调节所述上喷嘴与所述钢板桩的外壁面之间的距离；所述下喷嘴安装在位于架体下侧的调整组件上，且所述下喷嘴安装在所述钢板桩的内壁面内侧，通过所述第二升降机构带动调整组件上下移动，调节所述下喷嘴与所述钢板桩的内壁面之间的距离。
[0016]进一步地，所述上喷嘴包括上进水口、反U型腔体和反U型喷水缝，所述上进水口设置在所述反U型腔体的上部，且所述上进水口与所述反U型腔体连通，所述反U型腔体的内侧设置反U型喷水缝，通过所述第一升降机构调节所述反U型喷水缝与所述钢板桩的外壁面之间的喷水距离。
[0017]进一步地，所述下喷嘴包括下进水口、弧形腔体和弧形喷水缝，所述下进水口设置
在所述弧形腔体的底部，且所述下进水口与所述弧形腔体连通；所述弧形腔体与所述调整组件连接，所述调整组件与所述第二升降机构连接；所述弧形喷水缝沿所述弧形腔体的上部边缘设置，通过所述第二升降机构带动所述调整组件调整所述弧形喷水缝的顶点与所述钢板桩的内壁面之间喷水距离。
[0018]进一步地，同一组所述淬火单元中的所述下喷嘴的弧形喷水缝与所述上喷嘴的反U型喷水缝布置在同一垂直面上，用于同时冷却所述钢板桩的外壁面和内壁面。
[0019](三)有益本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢板桩连续淬火冷却装置，其特征在于，包括架体(1)、第一升降机构(21)、第二升降机构(22)以及多组沿所述架体(1)长度方向布置的淬火单元，所述淬火单元包括传动机构(3)和喷水机构(4)；所述传动机构(3)和所述喷水机构(4)的上部分别与所述第一升降机构(21)连接，所述传动机构(3)和所述喷水机构(4)的下部分别与所述架体(1)和第二升降机构(22)连接；通过所述第一升降机构(21)带动所述传动机构(3)和所述喷水机构(4)的上部上下移动，以调整所述传动机构(3)和所述喷水机构(4)的上部与所述钢板桩(6)之间的距离；通过所述第二升降机构(22)带动所述喷水机构(4)的下部上下移动，以调整所述喷水机构(4)的下部与所述钢板桩(6)之间的距离。2.根据权利要求1所述的一种钢板桩连续淬火冷却装置，其特征在于，所述第一升降机构(21)包括第一驱动器(211)、第一螺旋升降机(212)和升降机架(213)，所述第一驱动器(211)通过第一驱动轴(214)与多个所述第一螺旋升降机(212)连接，所述第一螺旋升降机(212)的底部与所述升降机架(213)连接，所述升降机架(213)的底部与所述传动机构(3)连接；通过所述第一驱动器(211)驱动所述第一螺旋升降机(212)上下移动，以带动所述升降机架(213)以及所述升降机架(213)底部的所述传动机构(3)上下移动。3.根据权利要求1所述的一种钢板桩连续淬火冷却装置，其特征在于，所述第二升降机构(22)包括第二驱动器(221)、第二螺旋升降机(222)和升降杆(224)，所述第二驱动器(221)通过第二驱动轴(223)与多个所述第二螺旋升降机(222)连接，所述第二螺旋升降机(222)的底部与所述升降杆(224)连接，所述升降杆(224)的底部与所述喷水机构(4)的调整组件(43)连接；通过所述第二驱动器(221)驱动所述第二螺旋升降机(222)和所述升降杆(224)上下移动，以带动所述调整组件(43)以及安装在所述调整组件(43)上的所述喷水机构(4)的下喷嘴(42)上下移动。4.根据权利要求1所述的一种钢板桩连续淬火冷却装置，其特征在于，所述传动机构(3)包括运输辊(31)、约束辊(32)、辊支架(33)和变频驱动组件(34)，所述运输辊(31)设置在所述辊支架(33)上部，所述辊支架(33)固定在所述架体(1)的下部；所述约束辊(32)设置在所述第一升降机构(21)的底部，通过所述第一升降机构(21)带动所述约束辊(32)上下移动，以约束所述钢板桩(6)淬火变形；所述运输辊(31)和所述约束辊(32)分别与所述变频驱动组件(34)连接，通过所述变频驱动组件(34)控制所述运输辊(31)和所述约束辊(32)的转动方向、转速和加速度。5.根据权利要求4所述的一种钢板桩连续淬火冷却装置，其特征在于，所述变频驱动组件(34)包括运输辊变频电机(341)、约束辊变频电机(342)、第一连接轴(...

【专利技术属性】
技术研发人员：付天亮，付瀚熠，曳彦奇，张志福，郭泽宇，刘光浩，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：