一种车轮淬火冷却喷嘴的防喷溅装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于铁路车轮热处理技术领域，具体涉及一种车轮淬火冷却喷嘴的防喷溅装置。


背景技术：

[0002]
随着铁路车辆的高速化、重载化，对车轮性能质量要求越来越高，而热处理是车轮制造中一道非常关键的质量控制工序，其热处理后的车轮组织、性能及内部应力分布，直接决定了车轮在铁路上的运行服役情况。
[0003]
目前国内外常用的车轮淬火方式为轮辋淬火，即对轮辋踏面和轮缘部位进行喷水冷却，以改善车轮轮辋的综合机械性能、发掘车轮材料的使用性能，从而满足铁路车轮需要。
[0004]
在车轮淬火过程中，必须使车轮踏面和轮缘被均匀地喷水冷却，以保证踏面和轮缘的喷水效果，从而防止轮缘和踏面的磨耗过快等运行缺陷，但在保证轮缘被喷水的同时，难免会出现喷嘴喷射出的水花飞溅到辐板部位，从而影响车轮辐板组织和性能；但许多国家的车轮制造标准中(例如：中国tb/t2817-2018、印度irs r-34-15等)都明确规定：车轮轮辋应进行淬火和回火处理，淬火时应防止辐板进水。
[0005]
因各规格车轮的直径大小d、轮辋高度h等尺寸各不相同，在车轮热处理前，需调整车轮的淬火台及淬火喷嘴。因此，为保证车轮轮辋淬火效果，又要防止淬火水喷溅到辐板，造成车轮淬火台的调整过程非常复杂、繁琐，并且从现场实际车轮淬火情况来看：1)喷嘴调整难度大，劳动强度大，无法标准统一化，2)淬火效果非常不佳，取样结果波动大；3)车轮换规格时，喷嘴安装调整的时间过长，导致热处理生产效率低。


技术实现要素：

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针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种车轮淬火冷却喷嘴的防喷溅装置，该装置结构简单、使用安装方便、可降低喷嘴调节强度、大幅缩短调节时间，从而大大提高车轮热处理生产效率。
[0007]
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种车轮淬火冷却喷嘴的防喷溅装置，其特征在于：包括挡水板、连接导柱和喷嘴，所述连接导柱连接在喷嘴上，挡水板滑动连接在连接导柱上，喷嘴上设有喷嘴口，挡水板位于喷嘴口的前方。
[0008]
进一步的，所述连接导柱与喷嘴之间还设有连接板，连接板的一端与喷嘴连接，连接板的另一端通过固定螺栓与连接导柱连接。
[0009]
进一步的，所述连接板上设有多个用于调节挡水板位置的位置调节孔，固定螺栓与不同的位置调节孔连接来调整挡水板位置的位置。
[0010]
进一步的，所述位置调节孔包括第一档位固定孔、第二档位固定孔和第三档位固定孔，连接导柱的安装孔与不同的档位固定孔连接对应不同的喷射范围。
[0011]
进一步的，所述挡水板的顶部设有上压板，上压板垂直连接在挡水板上，上压板上
设有螺纹孔。
[0012]
进一步的，所述防喷溅装置还包括调节阀，调节阀包括手柄和调节杆，调节杆为螺纹结构，调节杆与上压板上的螺纹孔配合。
[0013]
进一步的，所述连接导柱的顶部设有横梁，横梁上设有螺纹孔，调节阀的调节杆穿过上压板上的螺纹孔与横梁上的螺纹孔配合。
[0014]
采用本实用新型技术方案的优点为：
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1.本实用新型提供了一种可调式的防喷溅装置，通过此装置可对各规格、各尺寸车轮进行喷水冷却，既可确保车轮踏面和轮缘都可完全喷水冷却，获得良好的组织和力学性能；又可保证辐板部位不喷溅到水，以保证车轮淬火质量；且使喷嘴调整过程实现简单化、标准化、统一化，明显降低了工人劳动强度，又提高淬火喷嘴的调整和热处理的生产效率。
[0016]
2.本实用新型防喷溅装置在不同车轮换规格时，喷嘴调节可实现简单化、标准化操作，在保证淬火水可均匀覆盖车轮轮缘和踏面的同时，可有效防止淬火水喷溅到车轮辐板部位，以免影响辐板组织及性能；而且防喷溅装置结构简易、安装方便，可降低喷嘴调节强度、大幅缩短调节时间，从而大大提高车轮热处理生产效率。
附图说明
[0017]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
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图1为本实用新型防喷溅装置正视示意图；
[0019]
图2为本实用新型防喷溅装置侧视示意图；
[0020]
图3为本实用新型车轮淬火示意图。
[0021]
上述图中的标记分别为：1、挡水板；2、调解阀；21、手柄；22、调节杆；3、上压板；4、连接导柱；41、安装孔；42、横梁；5、第一档位固定孔；6、第二档位固定孔；7、第三档位固定孔；8、喷嘴口；9、喷嘴；10、固定螺栓；11、冷却水；12、连接板；13、车轮踏面；14、轮缘；15、水花；16、辐板部位。
具体实施方式
[0022]
在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]
如图1、图2和图3所示，一种车轮淬火冷却喷嘴的防喷溅装置，包括挡水板1、连接导柱4和喷嘴9，所述连接导柱4连接在喷嘴9上，挡水板1滑动连接在连接导柱4上，喷嘴9上设有喷嘴口8，挡水板1位于喷嘴口8的前方，必要时可用于挡住喷嘴口8。挡水板1可在连接导柱4上上下移动，不同车轮轮辋17高度向上或向下调节挡水板1的位置，在保证淬火水可均匀覆盖车轮轮缘和踏面的同时，可有效防止淬火水喷溅到车轮辐板部位，影响车轮辐板性能。即在车轮淬火过程中，可保证喷嘴水覆盖整个车轮踏面及轮缘部位，又有效防止了水花不溅至辐板。
[0024]
连接导柱4与喷嘴9之间还设有连接板12，连接板12的一端与喷嘴9连接，连接板12的另一端通过固定螺栓10与连接导柱4连接。连接板12上设有多个用于调节挡水板位置的位置调节孔，固定螺栓10与不同的位置调节孔连接来调整挡水板位置的位置。
[0025]
优选的，位置调节孔包括第一档位固定孔5、第二档位固定孔6和第三档位固定孔7，连接导柱4的安装孔41与不同的档位固定孔连接对应不同的喷射范围。
[0026]
挡水板1的顶部设有上压板3，上压板3垂直连接在挡水板1上，上压板3上设有螺纹孔。防喷溅装置还包括调节阀2，调节阀2包括手柄21和调节杆22，调节杆22为螺纹结构，调节杆22与上压板3上的螺纹孔配合。连接导柱4的顶部设有横梁42，横梁42上设有螺纹孔，调节阀2的调节杆22穿过上压板3上的螺纹孔与横梁42上的螺纹孔配合。当旋动调节阀2时，调节阀2可带动挡水板1上下移动，从而实现对挡水板1位置的微调；均匀旋转防喷溅装置的调节阀2，通过旋转圈数来细微调节挡水板1向上或向下的移动距离，使各喷嘴的移动挡水板处于最佳位置，从而保证各个喷嘴喷水面积可按预定要求覆盖车轮踏面和轮缘。
[0027]
本实用新型防喷溅装置在不同车轮换规格时，喷嘴调节可实现简单化、标准化操作，在保证淬火水可均匀覆盖车轮轮缘和踏面的同时，可有效防止淬火水喷溅到车轮辐板部位，以免影响辐板组织及性能；而且防喷溅装置结构简易、安装方便，可降低喷嘴调节强度、大幅缩短调节时间，从而大大提高车轮热处理生产效率。
[0028]
整个淬火台沿周向均匀分布6～15个喷嘴，各喷嘴连接水管，将冷却水通过喷嘴口喷射到车轮，周向均匀覆盖整个车轮踏面和轮缘，以对车轮进行淬火冷却。在淬火过程中，车轮在旋转台上进行旋转，其周向均布的6～15个喷嘴，可根据车轮淬火冷却效果决定喷嘴数量，喷嘴的水压、水量可通过调节系统进行控制。对轮辋17进行喷水冷却，可以提高轮辋冷却能力，加快整个轮辋区域金属在两相区温降速率，提高珠光体形核率，细化珠光体片层间距，进一步提升整个轮辋区域的强硬度。由此图3可明显看出：在车轮淬火过程中，为了确保轮缘14部位的淬火效果，防止出现车轮轮缘14磨耗过快等缺陷，必须让喷嘴口的冷却水覆盖到车轮轮缘部位，这时就容易出现水花15喷溅到车轮辐板部位16，导致淬火过程违反车轮制造标准，影响车轮辐板的组织和性能。
[0029]
铁路车轮的直径大小d、轮辋高度h各不相同。车轮在淬火前，根据车轮外径大小d，通过喷嘴的自动伸缩来调整车轮喷嘴到车轮踏面13的距离，保持在100～200mm距离。车轮喷嘴与水管连接，喷嘴9上均匀密布小型喷嘴口8，喷嘴口8对准车轮踏面13和轮缘14部位进行喷射冷却水11。但是喷嘴高度已固定，但车轮轮辋的高度h不同，所以车轮淬火台调整时，不易调整、且易出现水花喷溅的现场。
[0030]
本实用新型的防喷溅装置安装在喷嘴上。因车轮轮辋高度h各不相同，因此设置了三个档位如图2所示的第一档位固定孔5、第二档位固定孔6和第三档位固定孔7，可通过防喷溅装置的安装档位来大致确定喷嘴对轮辋高度的喷射范围；根据轮辋高度h，选择防喷溅装置的安装档位。然后根据车轮淬火过程中水花喷溅程度，均匀旋转防喷溅装置的调节阀2，通过旋转圈数来细微调节挡水板1向上或向下的移动距离，用挡水板微调整的方式保证车轮淬火冷却效果，使各喷嘴9的移动挡水板处于最佳位置，从而保证各个喷嘴喷水面积可按预定要求覆盖车轮踏面和轮缘。
[0031]
本实用新型的防喷溅装置结构简单，生产调节方便、快捷；可大大降低工人换规格时的喷嘴调节强度，大大提高调节效率，且易于实现车轮喷嘴调节的标准化。
[0032]
本实用新型提供了一种可调式的防喷溅装置，通过此装置可对各规格、各尺寸车轮进行喷水冷却，既可确保车轮踏面和轮缘都可完全喷水冷却，获得良好的组织和力学性能；又可保证辐板部位不喷溅到水，以保证车轮淬火质量；且使喷嘴调整过程实现简单化、标准化、统一化，明显降低了工人劳动强度，又提高淬火喷嘴的调整和热处理的生产效率。
[0033]
以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

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