[发明专利]汽车发动机铝合金件空气风淬系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机铝合金件空气风淬系统。

背景技术

现有的国内汽车发动机铝合金件空气淬火通常采用压缩空气通过喷嘴将气流高速吹向工件，不仅容易造成工件各部位冷却速度不均匀，而且还存在操作麻烦、安全性差等缺陷。

国内汽车发动机铝合金件空气淬火几乎都是小批量生产，大致采用三种方式：

其一、采用压缩空气通过喷嘴进行空气淬火，不仅容易造成工件各部位冷却速度不均匀，空气淬火性能差异大，工件量大时压缩空气消耗量太大，设备制造成本太大，而且还存在操作麻烦、安全性差等缺陷；压缩空气的出风口直接对着工件方向吹，这样出气口和工件的距离会随着工件的尺寸改变而改变，这样就会造成到达工件表面的风速不一致，造成不同工件的冷却速率不一。

其二、采用轴流风机空气淬火：轴流风机的风量一般相对较大，但是这种风机的压力相对较低，经过形状稍微复杂的工件，冷空气克服阻力的能力较差，这样就会造成相对较多的死角，不利于风淬的均匀性。吹向工件的空气温度无法调整，工件的冷却速率会随着室温的变化而变化，这样工件的淬火质量波动太大，无法控制。风机的出风口直接对着工件方向吹，这样出风口和工件的距离会随着工件的尺寸改变而改变，这样就会造成到达工件表面的风速不一致，造成不同工件的冷却速率不一。

其三、采用高压离心风机空气淬火：吹向工件的空气温度无法调整，工件的冷却速率会随着室温的变化而变化，这样工件的淬火质量波动太大，无法控制。风机的出风口直接对着工件方向吹，这样出风口和工件的距离会随着工件的尺寸改变而改变，这样就会造成到达工件表面的风速不一致，造成不同工件的冷却速率不一。

国外汽车发动机铝合金件空气淬火设备同样也处在起步阶段，大多设备都存在一些不合理的地方：

其一、采用高压离心风机+冷冻机组的空气淬火：室温低于25℃时，离心风机抽取室内空气，直接吹向工件，经过和工件换热的废气直接排出厂房外，室温高于25摄氏度时，离心风机抽取经过冷冻机组冷却的冷空气吹向工件，经过和工件换热后直接排出厂房外。虽然在设备上增加了风温控制系统，但是在室温低于室温的情况下，会随着室温的降低加快工件冷却速率，这种方式会造成冷却速率在室温较低的状况下无法调整，不能从设备上保障空气淬火的工艺。冷冻机组所产生的冷气经过换热就直接排出厂房外，没有回收装置，但是在工件低于100℃后，经过换热的空气温度升高只有2~3摄氏度，在室温高于30℃后，回收后的空气温度比室外的空气温度要低，如果不回收热交换后的空气，那么就造成了浪费。风机的出风口直接对着工件方向吹，这样出风口和工件的距离会随着工件的尺寸改变而改变，这样就会造成到达工件表面的风速不一致，造成不同工件的冷却速率不一。

其二、通过轴流风机+冷冻机组空气淬火：轴流风机的风量一般相对较大，但是这种风机的压力相对较低，经过形状稍微复杂的工件，冷空气克服阻力的能力较差，这样就会造成相对较多的死角，不利于风淬的均匀性。而且向上一种方式一样不能解决室温过低带来的风淬速率无法调整、能源浪费和不同工件表面风速不一致导致的冷却速率不一等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的汽车发动机铝合金件淬火容易造成工件各部位冷却速度不均匀，而且还存在操作麻烦、安全性差、风淬速率无法调整、能源浪费和不同工件表面风速不一致导致的冷却速率不一。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：汽车发动机铝合金件空气风淬系统，包括风淬室、至少一条的排风管以及至少一套的进风装置；所述进风装置包括进风室、吹风机、风箱、出风嘴以及出风嘴升降装置；进风室连通吹风机，吹风机通过风箱软连接出风嘴，出风嘴升降装置设置在出风嘴上，并可带动出风嘴上下移动；出风嘴和排风管均连通风淬室。

出风嘴升降装置的设置，使得出风嘴与工件的距离可调，工件在风淬时出风嘴的风压最大，离开出风嘴的距离越远风压越低，风速自然越小，在保证工件进出风淬室无干涉和空气淬火均匀的情况下出风嘴离工件越近越好，不同的高度适合不同的工件。

为保证各个出风口的出风量可调，所述出风嘴上设置有一个以上的出风口，每个出风口上均设置风量调节装置。在高速流动的风向很难控制，经过风箱的短暂的存储蓄能过度后不能保证风箱下每个相同出风口面积的情况下出风量相同，所以就必须加调风装置，调节后风淬室内风速要求小于±3m/s，这样就保证了炉内风淬的均匀性。