一种车轮踏面淬火喷嘴的制作方法

[0001]
本实用新型属于火车车轮热处理的制造领域，尤其涉及一种车轮踏面淬火喷嘴。


背景技术：

[0002]
车轮热处理是车轮制造过程的重要工序，对车轮的使用性能起到决定性作用，车轮踏面淬火尤其重要。
[0003]
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：车轮淬火台是一种火车用车轮轮辋淬火热处理设备，车轮经淬火炉整体加热的车轮平放在淬火台上，车轮按一定的速度旋转，车轮沿踏面采用淬火喷嘴进行冷却，获得一定强度与硬度的设备，淬火喷嘴采用分散水柱，该种喷嘴主要存在如下问题：
[0004]
1)轮缘冷却能力不足：直喷嘴淬火无法冷却整个车轮轮缘，淬火水仅能喷到轮缘尖点的下方，喷水超过轮缘尖点将会导致车轮辐板进水，要保证辐板不进水，就会造成轮缘冷却不足，车轮轮缘硬度偏低，以aar-b材质车轮为例，轮缘硬度低约10-15hb，降低车轮使用过程的不耐磨。
[0005]
2)踏面贝氏体异常组织分布不均匀：直喷淬火水在重力作用下沿踏面下流，形成踏面由上到下的冷却能力不一致，以aar-b材质车轮为例，靠近上面(内侧面)的冷却能力低，贝氏体组织浅，通常为4-5mm，靠近下面(外侧面)的冷却能力强，贝氏体组织较深(约8-10mm)，为消除踏面贝氏体组织，需要在淬火前留10mm加工余量，导致成材率下降，增加车轮制造成本。
[0006]
3)对外侧面轮毂突出的车轮，直喷嘴淬火水能够直喷到轮毂，导致轮毂受到冷却。


技术实现要素：

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本实用新型所要解决的技术问题是提供一种对整个踏面均匀喷水，保证了车轮轮缘硬度及贝氏体异常组织在整个踏面的均匀分布的车轮踏面淬火喷嘴。
[0008]
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种车轮踏面淬火喷嘴，具有：
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喷枪座；
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喷嘴面板，设置在所述喷枪座上；所述喷嘴面板设有一系列的列向的喷孔，不同列的喷孔相互错开；
[0011]
挡水板，所述挡水板滑动安装在所述喷嘴面板上，所述挡水板能够滑动遮蔽喷孔。
[0012]
所述喷嘴面板上的喷孔列为竖直方向设置；不同列的喷孔在水平方向上相互错开。
[0013]
所述挡水板为“l”形，“l”形挡水板的第一侧为遮蔽端，第二侧为连接端；所述挡水板的第二侧设置在所述喷嘴面板上端的上方；所述挡水板的第二侧上设有调整螺栓，所述调整螺栓与所述挡水板的第二侧螺纹配合，调整螺栓的端部与所述喷嘴面板的上端接触。
[0014]
所述喷嘴面板的表面为锯齿形，所述喷孔设置在锯齿形表面的工作面上；所述工
作面与喷嘴面板的底面有一个夹角；所述喷孔的中心线垂直所述工作面。
[0015]
所述喷嘴面板上设有导轨，所述挡水板上设有与所述导轨适配的导槽。
[0016]
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，通过相互错开的列的喷孔，形成完整全踏面喷水效果，对整个踏面均匀喷水，保证了车轮轮缘硬度及贝氏体异常组织在整个踏面的均匀分布。
附图说明
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图1为本实用新型实施例中提供的车轮踏面淬火喷嘴的结构示意图；
[0018]
图2为图1的车轮踏面淬火喷嘴的结构示意图；
[0019]
图3为图1的车轮踏面淬火喷嘴的喷水原理图；
[0020]
图4为图1的车轮踏面淬火喷嘴的结构示意图；
[0021]
上述图中的标记均为：21、喷枪座，22、喷嘴面板，221、喷孔，23、挡水板，24、调整螺栓。
具体实施方式
[0022]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0023]
参见图1-4，一种车轮踏面淬火喷嘴，具有：
[0024]
喷枪座21；喷嘴面板22，设置在喷枪座21上；喷嘴面板22设有一系列平行列的喷孔221，不同列的喷孔221相互错开；通过互错开的列的喷孔221，形成完整全踏面喷水效果，如图3所示，对整个踏面均匀喷水。
[0025]
挡水板23，挡水板23滑动安装在喷嘴面板22上，挡水板23能够滑动遮蔽喷孔221。通过调整挡水板23能够改变出水面积，适应不同的使用环境。
[0026]
喷嘴面板22上的喷孔221列为竖直方向设置；不同列的喷孔221在水平方向上相互错开。
[0027]
挡水板23为“l”形，“l”形挡水板23的第一侧为遮蔽端，第二侧为连接端；挡水板23的第二侧设置在喷嘴面板22上端的上方；挡水板23的第二侧上设有调整螺栓24，调整螺栓24与挡水板23的第二侧螺纹配合，调整螺栓24的端部与喷嘴面板22的上端接触。通过挡水板23的活动改变喷水面积，适应不同使用环境。
[0028]
喷嘴面板22的表面为锯齿形，喷孔221设置在锯齿形表面的工作面上；工作面与喷嘴面板22的底面有一个夹角；喷孔221的中心线垂直工作面。设计为斜喷嘴，淬火水喷射方向与车轮径向成角斜喷(见图4)，淬火过程淬火水与踏面成一定角度，控制为38-45度，使得喷射到踏面的水被反射走，避免了淬火水下落，导致踏面由上到下的冷却不均匀，保证了整个踏面冷却均匀，淬火水斜喷的方向与车轮旋转方向一致，喷射到轮缘的残留的淬火水在离心力作用下沿车轮外圆切线摔出，保证辐板不进水；由于喷水方向的改变，喷水方向避开了轮毂，解决了轮毂被淬火水喷射问题。通过控制喷嘴的喷射速度，斜喷淬火水能够冷却整个轮缘而保证淬火水通过轮辋进入到辐板，解决了轮缘冷却能力问题。
[0029]
喷嘴面板22上设有导轨，挡水板23上设有与导轨适配的导槽，便于挡水板23的定向滑动。
[0030]
操作过程：
[0031]
1)喷嘴安装在淬火台的滑轨上，每个淬火台由6个喷嘴组装，喷嘴的进水端于进水管相连接，由主水管提供水源。
[0032]
2)根据需要生产的车轮直径在控制电脑上设置好喷嘴布置的直径，设置好后，执行喷嘴条调节指令，喷嘴将根据设置直径自动调节到即将生产的车轮的设置位置，等待车轮热处理。
[0033]
3)根据工艺设置淬火水压及淬火时间。
[0034]
4)根据车轮轮辋高度调节调节好喷嘴挡水板23的位置，以整个踏面水能覆盖且保证辐板不进水为原则。
[0035]
5)车轮从加热炉由机械手取出加热好的车轮放置在淬火台上，淬火台收到车轮信号后，气缸下降，将车轮落到淬火台的旋转托辊上，车轮进行旋转同时，自动控制6组喷嘴同时喷水对车轮踏面进行淬火，根据设定的淬火水压、淬火时间进行淬火，并开始计时，淬火时间达到工艺设定时间，喷嘴停止喷水，淬火台停止转动，气缸将淬火好的车轮顶起，机械手将完成好的车轮用机械手抓走，完成淬火。
[0036]
保证了车轮轮缘硬度及贝氏体异常组织在整个踏面的均匀分布，以aar-b 材质为例，保证整个踏面异常组织在6mm以内，车轮淬火前加工余量从10mm 降低到5mm，平均每件车轮能够节省钢锭10kg，以每年生产50万片车轮吨钢价格4000元计算，年节约成本：50
×
10/1000
×
4000＝2000万元。
[0037]
采用上述的结构后，通过相互错开的列的喷孔221，形成完整全踏面喷水效果，对整个踏面均匀喷水，保证了车轮轮缘硬度及贝氏体异常组织在整个踏面的均匀分布。
[0038]
上面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的方法构思和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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