[发明专利]一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置及方法

权利要求书

1.一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置，其特征在于，包括淬火槽、传输装置、上料装置、对中装置、载料移动装置和底部喷液装置；所述传输装置、上料装置和对中装置集成后通过销轴铰接在淬火槽一侧，并可在翻转后折叠到淬火槽内；载料移动装置设置在淬火槽内，能够承载钢板试样在淬火槽内升降移动；底部喷液装置由高压喷液水排和水排升降装置组成；

所述传输装置由辊道支承座和安装在辊道支承座内的辊道组成，辊道的上料侧设上料装置，辊道中部设对中装置；

所述上料装置由上料架、上料拉杆和上料液压缸组成；上料拉杆一端可在上料液压缸的带动下沿固定的滑轨滑动，另一端与上料架铰接；上料架能够在水平方向与向上的竖直方向之间绕铰接点转动90°，并可在水平方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置，其特征在于，所述淬火槽侧壁设有溢流口和进/出液口，高压喷液水排上设有高压喷液水排供液口，溢流口通过带快速接头的软管连接地下储液池，进/出液口和高压喷液水排供液口分别通过带快速接头的软管连接淬火液分配器，淬火液分配器与地下储液池内的变频泵相连。

3.根据权利要求1所述的一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置，其特征在于，所述载料移动装置由倾斜轨道及运载小车组成，倾斜轨道设置在淬火槽内，顶部靠近销轴一侧；运载小车能够沿倾斜轨道在淬火槽内升降移动，其上设有水平的试样架。

4.根据权利要求3所述的一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置，其特征在于，所述试样架与钢板试样底部为点接触或线接触。

5.根据权利要求1所述的一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置，其特征在于，所述淬火槽内设有淬火液温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置，其特征在于，所述高压喷液水排喷口处设喷口压力监测传感器。

7.根据权利要求1所述的一种底部喷液破淬火水汽膜实验装置，其特征在于，所述淬火槽一侧设操作面板，操作面板上设多个控制按钮，通过控制系统分别对应连接传输装置、上料装置、对中装置、载料移动装置、底部喷液装置和变频泵，控制系统另外连接淬火液温度传感器及喷口压力监测传感器。

8.基于权利要求1所述装置的一种底部喷液破淬火水汽膜实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将底部喷液破淬火水汽膜实验装置安装到加热炉一侧，非工作状态时，传输装置、上料装置和对中装置处于折叠状态；淬火实验开始时，当钢板试样加热完成、加热炉罩升起后，将集成的传输装置、上料装置和对中装置绕销轴旋转180度展开，并将上料架搭接到炉台上；

2)启动淬火槽底部的运载小车，使其通过倾斜轨道向上运行至淬火槽顶部，并与传输装置的出料侧对接；

3)通过水排升降装置将高压喷液水排升高到淬火槽顶部，通过人工将水排喷液口的喷射角度及各喷口之间的纵横间距调整至符合实验要求，调整完成后再通过水排升降装置将高压喷液水排下降至符合实验要求的高度；

4)将淬火槽侧壁上的溢流口通过带快速接头的软管连接地下储液池，将进/出水口和高压喷液水排供液口通过带快速接头的软管连接淬火液分配器，淬火液分配器再与地下储液池内的变频泵相连；启动变频泵，地下储液池内的淬火液经淬火液分配器分配后，一部分通过进/出液口注入淬火槽内；当淬火槽内淬火液液面上升到溢流口以上高度时，部分淬火液通过溢流口回流至地下储液池内；

5)高温的钢板试样从加热炉内移至炉台后，上料装置的上料架移动将钢板试样移至传输装置的辊道上，开始进行传输；

6)钢板试样在辊道上传输过程中，经过对中装置对中后，继续传输至运载小车的试样架上；

7)载有钢板试样的运载小车沿倾斜轨道瞬间浸入淬火槽内的淬火液中进行淬火冷却，同时通过淬火液分配器向高压喷液水排注入淬火液，水排喷液口将加压后的淬火液喷向钢板试样下表面，将产生的淬火水汽膜打破；并通过喷口压力监测传感器对喷射压力进行实时监测和调整；

8)通过淬火液温度传感器对淬火槽内淬火液的温度进行实时监测，温度监测信号传递到控制系统，通过控制变频泵向淬火槽内注入淬火液的速度，调节淬火槽内淬火液的温度；

9)钢板试样达到实验预期淬火温度后，使载有淬火后钢板试样的运载小车沿倾斜轨道向上运行至淬火液液面以上，将钢板试样取走进行金相组织检验；

10)淬火实验结束后，关闭变频泵，将与淬火液分配器相连的软管通过快速接头脱开，淬火槽内的淬火液在重力作用下经进/出液口和软管回流至地下储液池中；

11)将与淬火槽连接的软管通过快速接头脱开，通过水排升降装置将高压喷液水排降至最低位置，将运载小车沿倾斜轨道运行至淬火槽底部，再将集成的传输装置、上料装置和对中装置重新折叠收纳到淬火槽内。