用于测量淬火机宽向流量均匀性的测量装置及方法

摘要

本发明涉及热处理淬火冷却技术领域，尤其涉及一种用于测量淬火机宽向流量均匀性的测量装置及方法。测量装置包括顶部敞开的箱体，箱体中设有多个独立的集水槽，多个集水槽沿宽向并排排列，位于最外侧的两个集水槽的相对两个内壁的距离大于沿淬火机宽向设置的多组喷嘴的有效喷水宽度，并且多个集水槽能够一一对应于多组喷嘴，每个集水槽的宽度均大于与其对应的一组喷嘴的有效喷水宽度。由此，对多组喷嘴能够同时进行测量，操作简便且误差小。测量淬火机宽向流量均匀性的方法将上述具有多个集水槽的测量装置动态送入淬火机中收集喷嘴的喷水，操作简便，误差小。

说明书

技术领域

本发明涉及热处理淬火冷却技术领域，尤其涉及一种用于测量淬火机宽向流量均匀性的测量装置及方法。

背景技术

淬火是高品质金属板(例如钢板)的核心热处理工艺。随着金属板的生产规格越来越宽，客户对金属板表面质量与宽向性能均匀性的要求越来越高，沿金属板宽度方向的冷却均匀性是影响金属板淬火后表面质量和组织性能的重要因素，是满足客户要求和进行新产品开发及工艺优化的重要保证。

现有用于测量淬火机宽向流量均匀性的集水装置包括箱体，箱体具有开口，用于接纳淬火机喷嘴的出水。在测量时，将喷水装置宽分成若干个几何等分段，箱体放置在一个分段内的喷嘴下方，计算单位时间该分段中喷嘴的流量(即箱体的集水量)。重复上述操作测量下一分段内的喷嘴在单位时间内的流量，最终测得单位时间内各个等分段的流量值。该测量装置至少具有以下缺点：第一，测量装置放在喷嘴下方不动，需要重复收集和排出，操作复杂，且因每次收集和排出存在误差，测量结果不准确；第二，排水困难，容易造成测量误差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个目的在于提供一种用于测量淬火机宽向流量均匀性的测量装置，该测量装置的操作步骤更加简便，且测量结果更加准确。

本发明的另一个目的在于提供一种测量淬火机宽向流量均匀性的方法，该方法的操作步骤更加简便，且测量结果更加准确。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明一方面提供一种用于测量淬火机宽向流量均匀性的测量装置，包括顶部敞开的箱体，箱体中设有多个独立的集水槽，多个集水槽沿宽向并排排列；其中，位于最外侧的两个集水槽的相对两个内壁的距离大于沿淬火机宽向设置的多组喷嘴的有效喷水宽度，并且多个集水槽能够一一对应于多组喷嘴，每个集水槽的宽度均大于与其对应的一组喷嘴的有效喷水宽度。

根据本发明，集水槽的底面为倾斜面，该倾斜面的高侧指向低侧的方向垂直于多个集水槽的排列方向，对应于每个集水槽设有一个与集水槽内的底部低侧连通的排水口，所有排水口的设置高度相同。

根据本发明，每个排水口连接一个排水阀。

根据本发明，箱体为矩形箱体，多个集水槽的宽度相等。

根据本发明，还包括：设置在箱体的下方的多个运输梁，多个运输梁间隔设置，多个运输梁的排列方向与集水槽的排列方向相同。

根据本发明，箱体具有顶部敞开的矩形腔，在矩形腔中设置多个平行的隔板，形成多个集水槽。

本发明另一方面提供一种测量淬火机宽向流量均匀性的方法，包括如下步骤：S1、将淬火机框架提升至工作位置；S2、将上述任一项的测量装置放置在淬火机的输出辊道上，并且使得测量装置在进入淬火机后其多个集水槽能够一一对应于沿淬火机宽向设置的多组喷嘴；S3、淬火机的待测喷嘴组的喷嘴喷水，输出辊道沿第一方向转动，将测量装置送入淬火机中并使其经过喷嘴；S4、停止待测喷嘴组的喷嘴喷水，输出辊道停转；S5、待所有待测喷嘴组的喷嘴无水滴滴落后，输出辊道沿第二方向转动，将测量装置送出淬火机；S6、量取并记录所有待测喷嘴组所对应的集水槽中的水量。

根据本发明，在步骤S3中，输出辊道以0.15-0.18m/s的速度转动。

根据本发明，在步骤S2中，将至少两个运输梁间隔地放置在淬火机的输出辊道上，所有运输梁沿淬火机的宽向并排排列，然后将箱体放置在运输梁上；运输梁和箱体的总高度小于600mm。

根据本发明，每组喷嘴包括两列喷嘴。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的用于测量淬火机宽向流量均匀性的测量装置，包括顶部敞开的箱体，箱体中设有多个独立的集水槽，多个集水槽沿宽向并排排列，位于最外侧的两个集水槽的相对两个内壁的距离大于沿淬火机宽向设置的多组喷嘴的有效喷水宽度，并且多个集水槽能够一一对应于多组喷嘴，每个集水槽的宽度均大于与其对应的一组喷嘴的有效喷水宽度。由此，对多组喷嘴能够同时进行测量，操作简便且误差小。

本发明的测量淬火机宽向流量均匀性的方法，采用上述具有多个集水槽的测量装置，操作简便，误差小。并且进一步，改静态测量为动态测量，更加贴近金属板淬火冷却过程，可操作性强，提高测量结果的可靠性和准确性。

附图说明

图1为如下实施例一的测量装置的立体示意图；

图2为图1中的测量装置的俯视示意图；

图3为图1中的测量装置的左视示意图；

图4为图1中的测量装置的剖视示意图；

图5为淬火机的喷嘴的分布示意图；

图6为测量装置与喷嘴的对应示意图；

图7为采用如下实施例二的测量方法的测量结果示意图；

图8为采用如下实施例三的测量方法的测量结果示意图。

【附图标记】

1：箱体；2：集水槽；3：喷嘴；4：倾斜面；5：排水口；6：排水阀；7：运输梁；A：宽向；B：倾斜面的高侧指向低侧的方向；L：位于最外侧的两个集水槽的相对两个内壁的距离。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例一

在本实施例中，参照图1至图4，提供一种用于测量淬火机宽向流量均匀性的测量装置。其中，淬火机的宽向按照由此淬火机进行加工的金属板的宽向定义，测量装置的宽向也按此定义，在附图中，以A表示“宽向”。

具体地，本实施例的测量装置包括顶部敞开的箱体1，箱体1中设有多个独立的集水槽2，多个集水槽2沿箱体1的宽向(即测量装置的宽向)并排排列。其中，位于最外侧的两个集水槽2的相对两个内壁的距离(以标记L示出)大于沿淬火机宽向设置的多组喷嘴3的有效喷水宽度，以防止在测量时外侧喷嘴3的喷水落到测量装置的横向外侧。并且，多个集水槽2能够一一对应于多组喷嘴3，每个集水槽2的宽度均大于与其对应的一组喷嘴3的有效喷水宽度，以保证一组喷嘴3喷出的水只落在同一集水槽2中，而不会落到其他集水槽2中。以图5所示出的淬火机的喷嘴3分布为例，相邻的两列喷嘴3为一组喷嘴3，参照图6，在测量装置动态经过多组喷嘴3收集出水时，每组喷嘴3中的两列喷嘴3对应于一个集水槽2，两列喷嘴3的出水仅会落入一个集水槽2，不会落入其他集水槽2。

由此，本实施例的测量装置对应淬火机的喷嘴组的有效喷水宽度采用独立分腔设计，可以对喷嘴3进行分区成组测量，并对多组喷嘴3能够同时进行测量，操作简便且误差小。当然，如何划分淬火机的喷嘴形成喷嘴组，不限于本实施例中给出的示例。

进一步，在本实施例中，箱体1为矩形箱体1，箱体1具有顶部敞开的矩形腔，在矩形腔中设置多个平行的隔板，形成多个集水槽2。并且多个隔板的距离相同，多个集水槽2的形状和尺寸(包括宽度、长度、深度)均相等。优选地，淬火机具有90列喷嘴3，每列喷嘴3包括7个喷嘴3，测量装置具有45个集水槽2。

进一步，在本实施例中，集水槽2的底面为倾斜面4，该倾斜面4的高侧指向低侧的方向(以标记B示出)垂直于多个集水槽2的排列方向，也即垂直于测量装置的宽向，对应于每个集水槽2设有一个与集水槽2内的底部低侧连通的排水口5。这样设置，有利于排水。

优选地，所有排水口5的设置高度相同，以降低测量误差。

进一步，每个排水口5连接一个排水阀6，以控制排水的时间。排水阀6可为手动阀、电磁阀等。

更进一步，测量装置还包括多个运输梁7，多个运输梁7设置在箱体1的下方，用于支撑箱体1。多个运输梁7间隔设置，多个运输梁7的排列方向与集水槽2的排列方向相同。运输梁7的设置有利于测量装置在淬火机输出辊道上的输送。

优选地，至少设置3个运输梁7，并且所有运输梁7等间距布置。

更加优选地，运输梁7为工字钢，并且为了装配方便，运输梁7与箱体1可分离。

实施例二

在本实施例中，提供一种测量淬火机宽向流量均匀性的方法，该方法包括如下步骤：

S1、将淬火机框架提升至工作位置；

S2、将上述实施例一中的测量装置放置在淬火机的输出辊道上，并且使得测量装置在进入淬火机后，其多个集水槽2能够一一对应于沿淬火机宽向设置的多组喷嘴3，其中，“对应”意为一组喷嘴3的有效喷水宽度范围内只对应一个集水槽2，使得一个集水槽2只收集一组喷嘴3的出水，也即使得一组喷嘴3的出水仅会落入一个集水槽2。

S3、淬火机的待测喷嘴组的喷嘴3喷水，输出辊道沿第一方向转动，将测量装置送入淬火机中并使其经过喷嘴3，完全模拟现场金属板淬火时的状态。

S4、停止待测喷嘴组的喷嘴3喷水，输出辊道停转。

S5、待所有待测喷嘴组的喷嘴3无水滴滴落后，输出辊道沿第二方向转动，将测量装置送出淬火机。

S6、量取并记录所有待测喷嘴组所对应的集水槽2中的水量。

由此，上述测量淬火机宽向流量均匀性的方法，采用实施例一中具有多个集水槽2的测量装置，同时测量所有待测喷嘴的出水量，操作简便，误差小。并且进一步，突破了静态收集出水量的禁锢，改现有技术中固定放置的集水装置的静态测量为动态测量，更加贴近金属板淬火冷却过程，可操作性强，提高测量结果的可靠性和准确性。此外，如此步骤，收集水不容易溢出。并且，步骤S4中待所有待测喷嘴组的喷嘴3无水滴滴落后再送出测量装置，提高了测量的精准度。

当然，需强调的是，本实施例中的动态测量，收集的出水并非所有待测喷嘴组中所有喷嘴从出水时刻开始到无水流出时刻结束的所有出水。但是，针对于所有待测喷嘴组中的宽向对应的任意一排喷嘴来说，测量装置运动到其有效喷水宽度范围内的时刻是相同的，离开其有效喷水范围的时刻也是相同的，这样各个待测喷嘴组对应的集水槽的集水量之间的大小关系，也足以反映出淬火机宽向流量均匀性。

进一步，在本实施例中，上述方法更加具体地实施为：

在步骤S1中，将淬火机框架提升至650mm。当然，依据不同的淬火机，提升高度不同。

在步骤S2中，将运输梁7(优选为工字钢)吊装放置在淬火机的输出辊道上。然后，将测量装置的箱体1吊装放置在运输梁7上，测量装置的箱体1放置在输出辊道沿左右方向的正中间，运输梁7和箱体1的总高度小于600mm，每组喷嘴3包括两列喷嘴3，即每个集水槽2对应于两列喷嘴3。在本实施例中，测量装置的宽度为4500mm，输出辊道的宽度为4700mm，测量装置的边缘分别距输出辊道的边缘100mm左右。

在步骤S3中，淬火机的所有喷嘴组均为待测喷嘴组，即所有喷嘴3都喷水，喷嘴3的流量为60m³/h，向喷嘴3输送水源的送水管上的阀门开启16.9％，水温28.39℃，送水管中水压0.52MPa。输出辊道反转并以0.15-0.18m/s(在本实施例中为0.18m/s)的速度转动。测量装置跟随运输梁7经过喷嘴3。当然，在其他实施例中，待测喷嘴组也可选择所有喷嘴组中的部分喷嘴组，但无论如何选择，所有待测喷嘴组的喷水收集工作均是同时完成的。

在步骤S5中，输出辊道正转，将测量装置送出。然后，在空地上放置4个20mm高的垫块，吊装测量装置的箱体1放置到4个垫块上。

在步骤S6中，量取待测喷嘴组所对应的集水槽2中的水量的步骤具体包括：

对于每个待测喷嘴组所对应的集水槽2，执行如下步骤：

a、打开集水槽2的排水阀6，用量杯接收从排水口5流出的水；

b、待排水口5无水流出后，读取量杯中的液面刻度，该液面刻度作为该集水槽2的水量记录。

参照图7，在本实施例中，根据步骤S5中记录的各个集水槽2中的水量，绘制出用于明显看出流量均匀性的测量结果示意图，其中，横坐标为集水槽的编号，纵坐标为水量，单位为cm³。

实施例三

本实施例与实施例二的不同之处在于，在步骤S3中，喷嘴3的流量为180m³/h，向喷嘴3输送水源的送水管上的阀门开启31.5％，水温28.82℃，送水管中水压0.51MPa。输出辊道反转并以0.15m/s的速度转动。参照图8，在本实施例中，根据步骤S6中记录的各个集水槽2中的水量，绘制出用于明显看出流量均匀性的测量结果示意图，其中，横坐标为集水槽的编号，纵坐标为水量，单位为cm³。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。