阅读说明：本技术 隔离式板弹簧钢片制备装置及方法 (Device and method for preparing isolated plate spring steel sheet ) 是由 冯以盛 张宏旭 曾德局 刘焕宝 程祥 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种隔离式板弹簧钢片制备装置及方法,包括上冷却箱、下冷却箱、控制器等,单向阀Ⅰ与上冷却箱的进水接头Ⅰ相连,防止上冷却箱中的水回流,出水接头Ⅰ与单向阀Ⅲ,防止出水口中的水回流,温度传感器Ⅰ置于上冷却箱中；单向阀Ⅱ与下冷却箱的进水接头Ⅱ相连,防止下冷却箱中的水回流,出水接头Ⅳ与单向阀Ⅳ,防止出水口中的水回流,温度传感器Ⅱ置于下冷却箱中；控制器通过温度传感器检测的温度信号,控制比例阀的开口度和循环泵的供水速度,实现上冷却箱和下冷却箱的温度反馈调节,达到板弹簧钢片温度可控的目的。该方法解决了传统弹簧钢条制备工艺中弹簧钢条淬火变形断裂问题,克服了传统工艺方式中污染严重、成本高的缺点。(The invention relates to a device and a method for preparing an isolated plate spring steel sheet, which comprises an upper cooling box, a lower cooling box, a controller and the like, wherein a one-way valve I is connected with a water inlet connector I of the upper cooling box to prevent water in the upper cooling box from flowing back; the one-way valve II is connected with a water inlet connector II of the lower cooling box to prevent water in the lower cooling box from flowing back, the water outlet connector IV and the one-way valve IV prevent water in a water outlet from flowing back, and the temperature sensor II is arranged in the lower cooling box; the controller controls the opening degree of the proportional valve and the water supply speed of the circulating pump through a temperature signal detected by the temperature sensor, so that the temperature feedback adjustment of the upper cooling box and the lower cooling box is realized, and the purpose of controlling the temperature of the plate spring steel sheet is achieved. The method solves the problem of quenching deformation and fracture of the spring steel bar in the traditional spring steel bar preparation process, and overcomes the defects of serious pollution and high cost in the traditional process mode.)

隔离式板弹簧钢片制备装置及方法

技术领域

本发明涉及一种隔离式弹簧钢条制备装置及方法，属于弹簧钢条制造加工领域。

背景技术

弹簧钢是制备弹簧板簧等弹性元件的原材料，因弹簧是在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢具有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等特性，弹簧钢条制备工艺是限制板簧性能的关键因素。

目前，常用的弹簧钢条制备工艺主要包括热轧弹簧钢条、剪切、变截面、卷耳、成型热处理、喷丸、组装等工艺流程，其中在成型热处理阶段，传统的工艺流程包括加热、成型、淬火入油和回火四个方面。该方法不仅易导致弹簧钢条变形断裂，而且具有污染严重、成本高、危险系数大等缺点。基于此，迫切需求一种新型的弹簧钢条制备装置及工艺方法来提高弹簧钢条的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服传统弹簧钢条制备缺点的新型制备装置及工艺，为提高弹簧钢条的性能提供关键技术支撑。其技术方案为：

一种弹簧钢制备装置及方法，包括上冷却箱、下冷却箱、板弹簧钢片、温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ、循环泵Ⅰ、循环泵Ⅱ、比例阀Ⅰ、比例阀Ⅱ、单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ、单向阀Ⅳ、进水接头Ⅰ、进水接头Ⅱ、出水接头Ⅰ、出水接头Ⅱ、分析器、控制器。所述的上冷却箱分别于进水接头Ⅰ和出水接头Ⅰ相连，单向阀Ⅰ与进水接头Ⅰ相连，防止上冷却箱中的水回流，出水接头Ⅰ与单向阀Ⅲ相连，防止出水口中的水回流，比例阀Ⅰ与单向阀Ⅰ相连来控制冷却液的流量，温度传感器Ⅰ置于上冷却箱中；所述的下冷却箱分别于进水接头Ⅱ和出水接头Ⅱ相连，单向阀Ⅱ与进水接头Ⅱ相连，防止下冷却箱中的水回流，出水接头Ⅱ与单向阀Ⅳ，防止出水口中的水回流，比例阀Ⅱ与单向阀Ⅱ相连来控制冷却液流量，温度传感器Ⅱ置于下冷却箱中。所述的分析器接收温度传感器Ⅰ和温度传感器Ⅱ检测的温度信号，通过控制器控制比例阀开口度、比例阀的开口度、循环泵Ⅰ的供水速度以及循环泵Ⅱ的供水速度，实现上冷却箱和下冷却箱的温度反馈调节，达到板弹簧钢片温度可控的目的。

进一步，所述的温度传感器Ⅰ和温度传感器Ⅱ分别与分析器相连，分析器与控制器相连，实现温度的调控。

进一步，所述循环泵Ⅰ与比例阀Ⅰ相连，比例阀Ⅰ与单向阀Ⅰ相连，循环泵Ⅱ与比例阀Ⅱ相连，比例阀Ⅱ与单向阀Ⅱ。

一种弹簧钢制备方法，包括以下步骤：

步骤一，开启循环泵Ⅰ和循环泵Ⅱ，在隔离式弹簧钢制备装置的上冷却箱和下冷却箱中充满一定温度的冷却液；

步骤二，设定上冷却箱温度和下冷却箱的温度，将板弹簧钢片置于上冷却箱和下冷却箱之间；

步骤三，在控制器作用下控制循环泵Ⅰ和循环泵Ⅱ的供水速度以及比例阀Ⅰ和比例阀Ⅱ的开口度，进而控制上冷却箱和下冷却箱的温度保持在设定温度不变，实现板弹簧钢片的快速降温，形成马氏体组织；

步骤四，开启上冷却箱和下冷却箱，取出板弹簧钢片。

本发明专利与现有的技术相比其优点在于：

1、本发明所涉及的隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，其工艺流程为热轧弹簧钢条、剪切、变截面、卷耳、成型热处理、喷丸、组装。其中，在成型热处理阶段，该工艺流程省略了淬火入油阶段，直接采用隔离式水冷形成马氏体组织，该方法可解决板弹簧钢片成形过程中易变形问题且可大幅提高弹簧钢的制备效率。

2、新型弹簧钢制备方法采用隔离式水冷降温的方式，可有效地控制板弹簧钢片温降效率。

3、新型弹簧钢制备方法省略了淬火入油，可大幅度降低危险性，消除环境污染，满足环境友好性要求。

附图说明

图1隔离式板弹簧钢片制备装置

图2板弹簧钢片温度反馈控制机理

图中：1、上冷却箱；2、下冷却箱；3、板弹簧钢片；4、温度传感器Ⅰ；5、温度传感器Ⅱ；6、循环泵Ⅰ；7循环泵Ⅱ；8、比例阀Ⅰ；9、比例阀Ⅱ；10、单向阀Ⅰ；11、单向阀Ⅱ；12、单向阀Ⅲ；13、单向阀Ⅳ；14、进水接头Ⅰ；15、进水接头Ⅱ；16、出水接头Ⅰ；17、出水接头Ⅱ；18、分析器；19、控制器。

具体实施方式

为了进一步阐述发明专利的可行性和实用性，本发明专利将结合示意图对发明专利进行详细的阐述。

一种隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，如图1所示，包括上冷却箱1、下冷却箱2、板弹簧钢片3、温度传感器Ⅰ4、温度传感器Ⅱ5、循环泵Ⅰ6、循环泵Ⅱ7、比例阀Ⅰ8、比例阀Ⅱ9、单向阀Ⅰ10、单向阀Ⅱ11、单向阀Ⅲ12、单向阀Ⅳ13、进水接头Ⅰ14、进水接头Ⅱ15、出水接头Ⅰ16、出水接头Ⅱ17、分析器18、控制器19。所述的上冷却箱1分别于进水接头Ⅰ14和出水接头Ⅰ16相连，单向阀Ⅰ10与进水接头Ⅰ14相连，防止上冷却箱1中的水回流，出水接头Ⅰ16与单向阀Ⅲ12相连，防止出水口中的水回流，比例阀Ⅰ8与单向阀Ⅰ10相连来控制冷却液的流量，温度传感器Ⅰ4置于上冷却箱1中；所述的下冷却箱2分别于进水接头Ⅱ15和出水接头Ⅱ17相连，单向阀Ⅱ11与进水接头Ⅱ15相连，防止下冷却箱2中的水回流，出水接头Ⅱ17与单向阀Ⅳ13，防止出水口中的水回流，比例阀Ⅱ9与单向阀Ⅱ11相连来控制冷却液流量，温度传感器Ⅱ5置于下冷却箱2中。所述的分析器18接收温度传感器Ⅱ5检测的温度信号，通过控制器19控制比例阀8开口度、比例阀9的开口度、循环泵6的供水速度以及循环泵7的供水速度，实现上冷却箱1和下冷却箱2的温度反馈调节，达到板弹簧钢片3温度可控的目的。

图2为水箱温度反馈控制回路图，分析器接受温度传感器的温度信号并处理，将信号传送到控制器，控制器通过控制比例阀或伺服阀的开口度以及循环泵的旋转速度来控制冷却液的供给量，达到目标温度控制值。

所述的隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，其特征在于，所述的单向阀Ⅰ10、单向阀Ⅱ11、单向阀Ⅲ12和单向阀Ⅳ13分别与进水接头Ⅰ14、进水接头Ⅱ15、出水接头Ⅰ16和出水接头Ⅱ17相连，防止冷却液出现倒流。

所述的隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，其特征在于，所述的上冷却箱1和下冷却箱2可选用水、油等材料作为冷凝剂。

所述的隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，其特征在于，所述的温度传感器Ⅰ4和温度传感器Ⅱ5分别与分析器18相连，分析器18与控制器19相连，实现温度的调控。

所述的隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，其特征在于，通过控制上冷却箱1和下冷却箱2实现板弹簧钢片3的贴合，通过控制上冷却箱1和下冷却箱2的温度，实现板弹簧钢片3的可控降温。

所述的隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，其特征在于，上冷却箱1和下冷却箱2为良好的导热材料，可实现热量的快速传递。

所述的隔离式板弹簧钢片制备装置及方法，其特征在于，比例阀Ⅰ8和比例阀Ⅱ9分别与分析器(18)相连，分析器(18)与控制器(19)相连，可通过控制比例阀开口度，有效地控制板弹簧钢片3的温度转换效率。

当弹簧钢进入成形热处理阶段，具体工作流程如下：

步骤一，开启循环泵6和循环泵7在隔离式弹簧钢制备装置的上冷却箱1和下冷却箱2中充满一定温度的冷却液；

步骤二，设定上冷却箱1温度为a℃，下冷却箱2的温度为b℃(a＝b或a≠b)，将板弹簧钢片3置于上冷却箱1和下冷却箱2之间；

步骤三，在控制器19作用下控制循环泵Ⅰ6和循环泵Ⅱ7的供水速度以及比例阀Ⅰ8和比例阀Ⅱ9的开口度，进而控制上冷却箱1和下冷却箱2的温度保持在设定温度不变，实现板弹簧钢片3的快速降温，形成马氏体组织；

步骤四，开启上冷却箱1和下冷却箱2，取出板弹簧钢片3。

本发明专利并不局限于上述实施方式，如果对本专利的各种改动和变形不脱离本发明专利的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明专利的权利要求和等同技术范围之内，则本发明专利也意图包含这些改动和变形。

尽管本文较多的使用了1、上冷却箱；2、下冷却箱；3、板弹簧钢片；4、温度传感器Ⅰ；5、温度传感器Ⅱ；6、循环泵Ⅰ；7循环泵Ⅱ；8、比例阀Ⅰ；9、比例阀Ⅱ；10、单向阀Ⅰ；11、单向阀Ⅱ；12、单向阀Ⅲ；13、单向阀Ⅳ；14、进水接头Ⅰ；15、进水接头Ⅱ；16、出水接头Ⅰ；17、出水接头Ⅱ；18、分析器；19、控制器等术语，但并不排除其它术语的可能性，使用这些术语仅仅是为了描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明相违背的。