一种金属顶梁淬火装置技术领域
本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种金属顶梁淬火装置。
背景技术
金属顶梁是用于煤矿采煤工作面、位于单体支柱之上顶板之下、传递顶板压力的
支撑梁，是煤矿采煤工作面支护顶板用的顶梁。必须进行表面淬火，以强化顶梁的整体性
能，满足顶梁使用的工况条件。但由于金属顶梁长度较长,当顶梁加热到一定温度后无法迅
速将工件放入水浴中冷却，在放入水浴的过程中热量损失多，致使淬火效果差，弯曲变形
大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种金属顶梁淬火装
置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种金属顶梁淬火装置，包括工作台，所述工作台分为两个子工作台，两个子
工作台之间安装有中频加热炉，两个子工作台中的其中一个上端面分别安装有用于传送金
属顶梁的耐高温托辊和冷却金属顶梁的冷却装置，另一个子工作台的上端面设置有用于传
送金属顶梁的普通托辊，所述中频加热炉包括双层保温外壳，双层保温外壳的外壁开设有
金属顶梁的进出口，所述双层保温外壳的内腔安装有通电线圈；
所述冷却装置包括冷却腔体，所述冷却腔体由四个独立的蓄水腔拼接而成，四个
所述蓄水腔的一侧外壁均开设有进水口，所述进水口均与高压水管连接，每个高压水管上
均安装有压力调节阀，四个所述蓄水腔的另一侧外壁均匀安装有喷淋装置；
所述耐高温托辊包括轴芯，所述轴芯的外壁套设有辊轴套，所述辊轴套的外壁设
置有耐磨保护套，所述轴芯的两端通过轴承座安装在工作台的上端面，所述轴芯两端的其
中一端安装有链轮；
所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机通过链条与链轮进行传动。
优选的，所述喷淋装置包括安装座，安装座上设置有第一喷嘴，且第一喷嘴为螺旋
形喷嘴。
优选的，所述喷淋装置包括安装座，安装座上设置有第二喷嘴，且第二喷嘴管状喷
嘴，管状喷嘴的外壁开有若干切口。
优选的，所述喷淋装置包括安装座，安装座上设置有第三喷嘴，且第三喷嘴圆柱状
喷嘴，圆柱状喷嘴的外壁均匀设置有喷孔。
优选的，所述耐磨保护套的外壁开设有凹槽，凹槽的内壁与金属顶梁的外壁滚动
连接。
优选的，所述轴芯分为左右两个子轴，左右两个子轴均焊接在辊轴套中，且两个子
轴之间预留有散热空腔。
优选的，四个所述蓄水腔拼接成一四棱台状冷却腔体，四个蓄水腔的内侧面与所
组成四棱台的中心线形成三度的锥角，且所组成的四棱台状冷却腔体水平放置在工作台的
上端面。
优选的，所述工作台呈倾斜状安装在地面上，位于左侧的子工作台比位于右侧的
子工作台低五到十厘米。
优选的，所述双层保温外壳的外壁安装有氮气罐，双层保温外壳的内壁开设有用
于将氮气罐中的气体导入中频加热炉的出气孔。
本发明提出的一种金属顶梁淬火装置，有益效果在于：采用中频加热炉对金属顶
梁进行加热，然后将金属顶梁传送到冷却装置中淬火，达到强化金属顶 梁的整体性能，冷
去装置中采用喷淋式的冷却方式对比现有的水浸式的冷去方式具有淬火效果好，金属顶梁
淬火时热量损失小，弯曲变形小，同时喷淋装置中设置有四个独立的蓄水腔，蓄水腔的外壁
均匀设置有喷淋装置，四个独立的蓄水腔上均设置有可调压式高压进水管，可独立调节每
个蓄水腔的进水量和进水压力，实现了人为控制金属顶梁的弯曲变形量，使得淬火后的金
属顶梁形状统一，承压能力强。
附图说明
图1为本发明提出的一种金属顶梁淬火装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种金属顶梁淬火装置的结构示意图；
图3为本发明提出的一种金属顶梁淬火装置的中频集热炉结构示剖面图；
图4为本发明提出的一种金属顶梁淬火装置的冷却装置结构示意图；
图5为本发明提出的一种金属顶梁淬火装置的喷淋装置结构示意图；
图6为本发明提出的一种金属顶梁淬火装置的喷淋装置结构示意图；
图7为本发明提出的一种金属顶梁淬火装置的喷淋装置结构示意图。
图中：1工作台、2耐高温托辊、3驱动装置、4中频加热炉、5冷却装置、6氮气罐、7金
属顶梁、8普通托辊、9通电线圈、10出气孔、11进水口、12蓄水腔、13喷淋装置、14驱动电机、
15链条、16链轮、17轴承座、18轴芯、19辊轴套、20耐磨保护套、21第一喷嘴、22第二喷嘴、23
第三喷嘴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种金属顶梁淬火装置，工作台1，工作台1分为两个子工作 台，两个
子工作台之间安装有中频加热炉4，两个子工作台中的其中一个上端面分别安装有用于传
送金属顶梁7的耐高温托辊2和冷却金属顶梁7的冷却装置5，另一个子工作台的上端面设置
有用于传送金属顶梁7的普通托辊8，中频加热炉4包括双层保温外壳，双层保温外壳的外壁
开设有金属顶梁7的进出口，双层保温外壳的内腔安装有通电线圈9，工作台1呈倾斜状安装
在地面上，位于左侧的子工作台比位于右侧的子工作台低五到十厘米，使得耐高温托辊2和
普通托辊8在传送金属顶梁7时所受到的阻力更小，便于输送金属顶梁7。
冷却装置5包括冷却腔体，冷却腔体由四个独立的蓄水腔12拼接而成，四个蓄水腔
12的一侧外壁均开设有进水口11，进水口11均与高压水管连接，每个高压水管上均安装有
压力调节阀，四个蓄水腔12的另一侧外壁均匀安装有喷淋装置13，四个蓄水腔12拼接成一
四棱台状冷却腔体，四个蓄水腔12的内侧面与所组成四棱台的中心线形成三度的锥角，且
所组成的四棱台状冷却腔体水平放置在工作台1的上端面，能有效的防止冷却水倒流进入
中频加热炉4内，设计更加安全、合理。
耐高温托辊2包括轴芯18，轴芯18的外壁套设有辊轴套19，辊轴套19的外壁设置有
耐磨保护套20，耐磨保护套20的外壁开设有凹槽，凹槽的内壁与金属顶梁7的外壁滚动连
接，使得耐高温托辊2在传送金属顶梁7时，金属顶梁7不会发生横向的位移，传输过程平稳，
轴芯18的两端通过轴承座17安装在工作台1的上端面，轴芯18两端的其中一端安装有链轮
16，轴芯18分为左右两个子轴，左右两个子轴均焊接在辊轴套19中，且两个子轴之间预留有
散热空腔，使得耐高温托辊2在传送金属顶梁7时具有较好的散热效果，避免受到高温金属
顶梁7的影响而发生变形。
驱动装置3包括驱动电机14，驱动电机14通过链条15与链轮16进行传动。
双层保温外壳的外壁安装有氮气罐6，双层保温外壳的内壁开设有用于将氮气罐6
中的气体导入中频加热炉4的出气孔10，在对高温金属顶梁7进行喷淋冷却时通入氮气，避
免高温的金属顶梁7的表面被过多的锈蚀，提升了淬火后金属顶梁7的品质。
参照图5，作为本发明的另一优选实施例，与上一实施例的区别在于喷淋装置13包
括安装座，安装座上设置有第一喷嘴21，且第一喷嘴21为螺旋形喷嘴，螺旋形喷嘴具有较好
的雾化效果，同时不易生锈和堵塞，提升了冷却装置5的冷却效果。
参照图6，作为本发明的另一优选实施例，与上一实施例的区别在于喷淋装置13包
括安装座，安装座上设置有第二喷嘴22，且第二喷嘴22管状喷嘴，管状喷嘴的外壁开有若干
切口，使得第二喷嘴22的水流量更大，冷却效果好，且不易堵塞。
参照图7，作为本发明的另一优选实施例，与上一实施例的区别在于喷淋装置13包
括安装座，安装座上设置有第三喷嘴23，且第三喷嘴23圆柱状喷嘴，圆柱状喷嘴的外壁均匀
设置有喷孔，使得第三喷嘴23在喷水时更加均匀，提升了冷却装置5的冷却效果。
工作原理：采用普通托辊8将金属顶梁7输送至中频加热炉4中进行加热，氮气罐6
中的氮气通过出气孔10进入中频加热炉4中对金属顶梁7进行保护，加热后的金属顶梁7通
过耐高温托辊2输送至冷去装置5中，冷却装置5中四个独立的冷却腔体上的喷淋装置对金
属顶梁7进行喷淋冷却完成淬火工作，同时人为通过调节高压水管上的压力调节阀来控制
多个喷淋装置的喷水量，从而达到人为控制金属顶梁7的变形量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于
此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案
及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。