[0001] 本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种用于小深孔部件淬火的工装。

[0002] 随着工业化生产要求的不断提高，配置产品的内部质量要求随之升高。在制造过程中，经常遇到长径比大于20以上的带小孔零件，对于常规产品，可采用实心棒料淬火，热处理后进行内孔加工来制造产品。但随着使用经验的积累，需要先进行产品内孔加工，在进行热处理，以提高产品内孔的性能，延长产品的使用寿命。在该类型零件现场淬火过程中发现如下问题：

[0003] 1)由于零件长径比较大，而内孔较小，在零件立式淬火时，由于淬火液在小孔内受高温影响，易发生喷溅情况甚至发生火灾。

[0004] 2)在零件水平淬火时，由于孔的长度较大，受零件高温影响，淬火液从小孔两端进入，会局部沸腾现象，不但影响后续淬火液进入，而且造成内孔冷却不均匀，影响内孔淬火质量。

[0005] 3)无论是立式或水平淬火，在零件淬火过程中，进入孔内的淬火液容量较少且基本属于静止状态，淬火液换热交流不畅，起不到有效冷却，影响内孔淬火质量。

[0025] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

[0026] 如图1所示用于小深孔部件淬火的工装，包括支撑平台1，及布置在支撑平台1上的一对可调节托架2、导水管总成及布置在可调节托架2和导水管总成之间的定位轮3。

[0027] 结合图3所示导水管总成包括布置在支撑平台1上的U型支架8、位于U型支架横梁上且沿纵向布置的导槽4、沿导槽4滑动的滚轮11及导水管5，导水管的末端通过旋转接头7与平衡装置6相连、前端穿过定位轮3，旋转接头7通过连接杆11‑1与滚轮11相连，导水管5通过平衡装置6平衡自重。

[0028] 如图4所示，旋转接头7包括固定外筒7‑5、固定内筒7‑3、连接固定外筒7‑5和固定内筒7‑3的旋转内筒7‑6及套装在旋转内筒7‑6上的链轮7‑1。当链轮7‑1带动旋转内筒7‑6受外力转动时，固定外筒7‑5和固定内筒7‑3可相对保持固定不产生旋转；固定内筒7‑3上设置进水口7‑4，固定内筒7‑3的内孔与旋转内筒7‑6的内孔密封连通，当进水口7‑4输送液体时，液体可顺畅流经旋转内圈直至导水管中而不泄露。

[0029] 导水管5的末端穿过固定外筒7‑5的内孔后与旋转内筒7‑6的内孔密封连通，平衡装置6固定在固定内筒7‑3的法兰端面上，导水管5与平衡装置6以固定外筒7‑5上的平衡销7‑2为平衡点，使两者基本维持平衡状态，可减少导水管5的移动阻力，同时在导水管5旋转时，会有效的解决因其自重等导致轴线严重偏移。

[0030] 如图7所示定位轮3包括定位轮固定外圈3‑1和定位轮旋转内圈3‑2，定位轮旋转内圈3‑2可相对定位轮固定外圈3‑1自由旋转，通过调节定位轮3的调节器3‑3，可微调定位轮的回转中心，使其适应导水管5的旋转中心。导水管5穿过定位轮旋转内圈，当导水管5旋转时，定位轮旋转内圈跟随导水管5同步旋转，对较长的导水管5起到一定的支撑作用，同时使导水管5回转中心与淬火工件中心保持一致。

[0031] 再次结合图3所示，卡箍9套装在固定外筒7‑5上，并通过平衡销7‑2将卡箍9限位在固定外筒7‑5上，连接杆11‑1一端固定在滚轮11上、另一端通过连接螺钉10与卡箍9相连，从而将旋转接头7通过连接杆11‑1与滚轮11相连，沿导槽4滑动时，滚轮11带动连接杆11‑1、卡箍9、旋转接头7和导水管5一起纵向移动。

[0032] 由于固定内筒7‑3与平衡装置6相连，不产生旋转；固定外筒7‑5由于卡箍9及平衡销7‑2的限制，也不产生旋转。因此固定外筒7‑5、固定内筒7‑3不随旋转内筒7‑6转动，外部设备与旋转接头7连接时不需解决旋转跟随难题，连接更加便捷、顺畅。当外部电机带动链轮7‑1旋转时，链轮7‑1带动旋转内筒7‑6旋转，旋转内筒7‑6带动导水管5进行旋转。外部水泵水管与固定内筒7‑4上的进水口7‑4连接，可使水泵提供的淬火液顺畅进行旋转接头7的内固定内筒7‑3、旋转内筒7‑6及导水管5内孔。

[0033] 如图3、5、6所示，导水管5包括喷水管5‑2和多组导叶5‑1，喷水管5‑2的尾端设置有挡板5‑3，喷水管5‑2侧壁上设置有斜喷水孔5‑4；多组导叶5‑1沿喷水管5‑2轴向方向呈螺旋布置在喷水管5‑2的外圆面上。当导水管5旋转时，导叶5‑1组成的螺旋结构在旋转过程中产生轴向推力，可带动液体沿一定方向移动。当导水管5转速达到设定值后，导叶5‑1高速旋转，产生足够的离心力，使接触的液体在离心力的作用下甩出，增加液体与管壁的接触面积，达到更好的散热降温效果。

[0034] 如图2所示可调节托架2包括底座和一对V型夹紧块2‑1，V型夹紧块2‑1对称布置在底座上，通过标识块确定两个V型夹紧块2‑1之间的调节距离，以适应于不同规格淬火工件，确保不同外径型号的淬火工件放置在可调节托架2上后，保证相同的中心高度，自适应导水管5的中心高。每个V型夹紧块2‑1的上端面均安装有一个浮标13，通过浮标13显示浸没于淬火液中的V型夹紧块2‑1的准确位置，减少吊放次数，提高吊装效率。

[0035] 本发明使用方法：

[0036] 根据被淬火部件的外圆尺寸，调节可调节托架2，将两块V型夹紧块2‑1调节到所需位置；用档杆12插入导槽4的起点处的定位孔4‑1使滚轮11定位，导水管5处于图1所示位置。将本发明整体工装吊放至淬火池内，浮标13漏出淬火液叶面；将加热后的被淬火部件吊放至支撑平台1上的上方，根据浮标13可快速确定可调节托架2开孔部位并落在可调节托架2中，V型夹紧块2‑1使被淬火部件自动找正并使其中心高与导水管5中心高一致。将档杆12拉出推动连接杆11‑1，滚轮11带动旋转接头7、平衡装置6及导水管5向前移动，导水管5在平衡装置6的作用下，基本平衡，可使滚轮11沿导槽4快速前进；将档杆12插入导槽4末端的定位孔4‑1，使滚轮11定位，导水管5处于图8所示位置，导水管5深入淬火部件的内孔中。

[0037] 启动水泵，淬火液通过进水口7‑4进入旋转内筒7‑6及导水管5的喷水管5‑2内部；淬火液在水泵的压力下沿喷水管5‑2的斜喷水孔5‑4喷出，淬火液源源不断的喷溅至被淬火部件内孔表面，对内孔进行淬火；同时启动外部电机，带动链轮7‑1进行旋转，链轮7‑1带动旋转内筒7‑6及导水管5进行旋转，导水管5上的导叶5‑1在旋转过程中，带动淬火液在小深孔中快速流动，快速减低小孔内的温度。

[0038] 导水管5旋转时，导叶5‑1使淬火液沿螺旋线方向迫使淬火液沿内孔轴系快速流动，在工件的一端被迫形成进水口，另一端被迫形成出水口，且处于持续循环过程。同时导叶5‑1使淬火液在离心作用下甩出飞溅至小深孔内壁，使内壁淬火更加均匀。斜喷水孔5‑4为倾斜状态，使淬火液倾斜喷出，不但加速淬火液的流动速度，而且使额外的淬火液补充进入内孔，促进内孔淬火效果。

[0039] 本发明利用旋转接头，使导水管快速旋转的同时，不断向小深孔内部喷射、补充冷却液，同时利用导叶的螺旋结构使其旋转时产生轴向力，带动深孔内的淬火液被迫流动，与淬火池中形成流动循环，达到高效的内孔淬火条件，可有效提高了小深孔的内部淬火质量。结构简单、安全可靠、适用范围广，不但解决了小深孔产品的淬火难题，而且提高了内孔淬火的质量。