梁冰利，王宏亮

（金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西渭南 714102）

0 引言

金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司使用半自動(dòng)生產(chǎn)線生產(chǎn)低鉻合金鑄鐵磨球。這種材料的鑄球熱處理工序是水霧淬火。具體工藝：澆鑄后，鑄球在模具內(nèi)保溫，當(dāng)溫度降至750 ℃時(shí)，打開模具（又稱開箱），取出鑄球，同時(shí)開始向鑄球噴水霧，淬火，鑄球溫度降至室溫后，停止噴水霧。

1 存在問題

目前使用的噴水霧設(shè)備是農(nóng)村給果樹噴農(nóng)藥的機(jī)器，存在以下問題。

（1）操作人員不能準(zhǔn)確把握開箱時(shí)間和開箱溫度，導(dǎo)致淬火溫度750 ℃出現(xiàn)偏差，影響鑄球質(zhì)量。

（2）操作人員經(jīng)常忘記及時(shí)打開水霧，影響鑄球質(zhì)量；經(jīng)常忘記及時(shí)關(guān)閉水霧，造成浪費(fèi)。

（3）水霧用水是生產(chǎn)水，清潔度不夠，導(dǎo)致噴頭經(jīng)常堵塞而損壞。

為此，設(shè)計(jì)制作水霧淬火裝置，最終解決了上述問題。

2 水霧淬火裝置結(jié)構(gòu)及原理

2.1 水霧淬火裝置結(jié)構(gòu)

該水霧淬火裝置由球閥、過濾器、帶壓力表的減壓閥、電動(dòng)閥門和霧化噴頭通過普通焊管連接而成，如圖1 所示。工作時(shí)，分別向兩路焊管內(nèi)通入壓縮空氣和水。打開球閥A，通過調(diào)節(jié)球閥A 和減壓閥A 的開度，觀察壓力表讀數(shù)，將水壓力調(diào)至要求值。同時(shí)，操作電氣元件，使控制電動(dòng)閥門A 處于通路狀態(tài)，即可將經(jīng)Y 形過濾器過濾干凈的水送入霧化噴頭內(nèi)。打開球閥B，通過調(diào)節(jié)球閥B 和減壓閥B 的開度，觀察壓力表讀數(shù)，將壓縮空氣壓力調(diào)至要求值。同時(shí)，操作電氣元件，使控制電動(dòng)閥門B處于通路狀態(tài)，即可將壓縮空氣送入霧化噴頭內(nèi)。同時(shí)進(jìn)入噴頭的壓縮空氣和水，通過霧化噴頭的霧化作用，以水霧狀態(tài)從噴頭中射出。操作電氣元件，使電動(dòng)閥門A、B 處于斷路狀態(tài)，即可關(guān)閉水霧。

圖1 水霧淬火裝置結(jié)構(gòu)

2.2 水霧淬火裝置電氣控制原理

水霧淬火裝置電氣控制分為主電路和控制電路，如圖2 所示。

圖2 電氣控制原理

2.2.1 主電路

YVA控制水的通斷，YVB控制壓縮空氣的通斷。KM 為控制YVA和YVB通斷的接觸器。FU1 為電路總短路保護(hù)，兼做主電路的短路保護(hù)。

2.2.2 控制電路

QS 為電源的總開關(guān)。KA1為SB1復(fù)位后的自鎖觸頭，KT1設(shè)置延時(shí)時(shí)間30 min 接通，KA2具有3 對(duì)常開觸點(diǎn)、2 對(duì)常閉觸點(diǎn)，分別控制電鈴B 通斷、SB2復(fù)位后的電路自鎖等，KT2設(shè)置延時(shí)時(shí)間60 min 接通，HL 為系統(tǒng)處于噴水霧狀態(tài)的指示燈，F(xiàn)U2為控制電路的短路保護(hù)。

2.3 工作過程

合上電源開關(guān)QS，使電路進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。冶煉好一爐鐵水后，準(zhǔn)備澆鑄時(shí)，按下SB1，KA1線圈得電，其常開觸頭閉合自鎖，同時(shí)KT1線圈得電，計(jì)時(shí)開始。30 min 后，KT1的延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)閉合，電鈴B 得電，響鈴。操作人員聽到電鈴警示聲音后，按下SB2，KA2線圈得電。此時(shí)，KA2的第一對(duì)常開觸頭閉合自鎖（第一對(duì)常閉觸頭斷開，第三對(duì)常開觸頭閉合），將完成自身工作的KA1和KT1斷開；第二對(duì)常閉觸頭斷開，電鈴警示聲音停止；第二對(duì)常開觸頭閉合，KM 線圈得電，主觸頭閉合，YVA和YVB得電，成為通路狀態(tài)，霧化噴頭開始噴出水霧，指示燈HL亮，KT2線圈得電，計(jì)時(shí)開始。60 min 后，KT2的延時(shí)斷開常閉觸頭斷開，控制電路斷電，交流接觸器線圈斷電，交流接觸器主觸頭斷開，YVA和YVB斷電，成為斷路狀態(tài)，霧化噴頭停止噴水霧，指示燈HL 熄滅，電路恢復(fù)初始狀態(tài)。待下一爐鐵水冶煉好，開始澆鑄時(shí)，按下SB1，整個(gè)裝置進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期。水和壓縮空氣的壓力等均由淬火工藝決定。

3 結(jié)論

（1）影響磨球質(zhì)量的關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)均由裝置自動(dòng)控制。例如，開箱時(shí)間和水霧噴射開始點(diǎn)由KT1決定，水霧噴射時(shí)間由KT2決定等，保證了規(guī)范的執(zhí)行淬火工藝。

（2）刺耳的電鈴警示聲音響起后，提醒操作者按SB2，開始噴水霧。否則電鈴警示聲音始終在響，使操作者無法忍受，杜絕以前操作者不能及時(shí)開水霧的現(xiàn)象。

（3）裝置自動(dòng)及時(shí)關(guān)閉水霧，避免了浪費(fèi)。

（4）加裝過濾器，凈化水質(zhì)，避免噴頭堵塞，保證了噴頭壽命。

應(yīng)用該水霧淬火裝置后，解決了存在問題，保證了磨球質(zhì)量。