本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域,特別是涉及一種雙循環(huán)真空熱處理爐。
背景技術(shù):
熱處理是指材料或工件在固態(tài)下,通過(guò)加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝;真空熱處理是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的新型熱處理技術(shù),與常規(guī)熱處理相比,真空熱處理的同時(shí),可實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化、無(wú)脫碳、無(wú)滲碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脫脂除氣等作用,從而達(dá)到表面光亮凈化的效果。
傳統(tǒng)真空熱處理爐分為真空加熱爐和真空冷卻爐,材料或工件在真空加熱爐內(nèi)加熱后被送往真空冷卻爐冷卻,但是由于在從真空加熱爐到真空冷卻爐的運(yùn)輸過(guò)程中無(wú)法保證真空,造成熱處理質(zhì)量降低,于是現(xiàn)有技術(shù)中又出現(xiàn)了雙室或者三室真空熱處理爐,如申請(qǐng)?zhí)?00480042491.0《雙室型熱處理爐》,包括可密閉的冷卻爐和可密閉的加熱爐,在兩個(gè)爐體之間設(shè)置有輸送裝置,使工件一直處在真空狀態(tài)下進(jìn)行熱處理,大大提高了熱處理質(zhì)量,但是這種多室熱處理爐也存在著以下問(wèn)題:
(1)多室結(jié)構(gòu)體積大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,給真空密封帶來(lái)困難;
(2)從加熱室運(yùn)往冷卻室過(guò)程中,兩室溫度難以均衡,容易產(chǎn)生溫度突變,溫度控制困難,造成熱處理質(zhì)量降低;
(3)加熱后的工件穩(wěn)定性差,從加熱室運(yùn)往冷卻室過(guò)程中容易發(fā)生變形。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)多室真空熱處理爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜,密封困難,并且在加熱室運(yùn)往冷卻室溫度控制困難,還容易造成運(yùn)輸變形的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種雙循環(huán)真空熱處理爐,可在一個(gè)爐腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)循環(huán)加熱和冷風(fēng)循環(huán)冷卻的功能。
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題,采用的技術(shù)方案為:一種雙循環(huán)真空熱處理爐,設(shè)有爐體、在爐體的兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有爐門ⅰ和爐門ⅱ,爐體內(nèi)設(shè)有保溫殼,保溫殼外壁與爐體內(nèi)壁相連接,保溫殼對(duì)應(yīng)兩個(gè)爐門的位置分別設(shè)置有隔熱門組件ⅰ和隔熱門組件ⅱ,在保溫殼內(nèi)設(shè)置有內(nèi)膽,保溫殼與內(nèi)膽之間設(shè)置有多個(gè)發(fā)熱體,所述內(nèi)膽靠近隔熱門組件ⅰ和熱門組件ⅱ的位置分別設(shè)有通風(fēng)孔,所述隔熱門組件ⅰ和隔熱門組件ⅱ關(guān)閉狀態(tài)時(shí),在保溫殼與內(nèi)膽之間的間隙和內(nèi)膽內(nèi)的空間形成加熱循環(huán)通路,所述隔熱門組件ⅰ和隔熱門組件ⅱ打開狀態(tài)時(shí),在爐體與保溫殼之間的間隙與內(nèi)膽內(nèi)的空間形成冷卻循環(huán)通路,與爐門ⅰ連接設(shè)有用于為兩條空氣循環(huán)通路提供循環(huán)動(dòng)力的空氣循環(huán)組件,與爐門ⅱ連接設(shè)有用于為冷卻循環(huán)通路的熱空氣進(jìn)行降溫的散熱器,在保溫殼底部設(shè)有支柱,支柱上設(shè)有用于放置熱處理工件的爐床1。
進(jìn)一步地,隔熱門組件ⅰ包括:兩個(gè)隔熱門ⅰ、導(dǎo)向軌道、汽缸支架和兩個(gè)汽缸,所述導(dǎo)向軌道與保溫殼連接,汽缸的缸筒底座通過(guò)汽缸支架安裝在爐體外側(cè),汽缸的活塞伸出桿伸入爐體與隔熱門ⅰ連接,兩個(gè)隔熱門分別在各自的汽缸的帶動(dòng)下沿導(dǎo)向軌道欲動(dòng)。
進(jìn)一步地,隔熱門組件ⅱ包括:兩個(gè)隔熱門ⅱ、合頁(yè)、汽缸支架和兩個(gè)汽缸,所述隔熱門ⅱ通過(guò)合頁(yè)與保溫殼連接,汽缸的缸筒底座通過(guò)汽缸支架安裝在爐體外側(cè),汽缸的活塞伸出桿伸入爐體與隔熱門ⅱ連接,兩個(gè)隔熱門分別在各自的汽缸的帶動(dòng)下向外翻轉(zhuǎn)打開。
進(jìn)一步地,隔熱門組件ⅱ包括:隔熱門ⅱ、汽缸支架和汽缸,汽缸的缸筒底座通過(guò)氣缸支架安裝在爐門ⅱ下側(cè),汽缸的活塞伸出桿伸入爐體與隔熱門ⅱ連接,隔熱門ⅱ在汽缸的帶動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,空氣循環(huán)組件包括電機(jī)、主軸、葉輪、鎖緊螺母、電機(jī)支架、支撐板、高溫軸承和電機(jī)罩,所述電機(jī)通過(guò)電機(jī)支架與爐門ⅰ外側(cè)連接,電機(jī)輸出端與主軸的一端連接,葉輪通過(guò)鎖緊螺母與主軸的另一端連接,所述主軸中部與高溫軸承內(nèi)圈連接,高溫軸承外圈與支撐板連接,支撐板固定在爐門ⅰ內(nèi)側(cè),電機(jī)罩罩在電機(jī)外面,并與電機(jī)支架真空密封。
進(jìn)一步地,爐門ⅰ和爐門ⅱ通過(guò)法蘭與爐體連接,法蘭之間安裝有密封件。
進(jìn)一步地,所述爐體采用立式結(jié)構(gòu)時(shí),加熱循環(huán)通路和冷卻循環(huán)通路為上下立式循環(huán),爐床開有供空氣循環(huán)流通的透氣孔,保溫殼底部與保溫殼側(cè)壁分開,并與爐門ⅱ連接,隨爐門ⅱ整體向下打開。
進(jìn)一步地,爐體采用臥式結(jié)構(gòu)時(shí),加熱循環(huán)通路和冷卻循環(huán)通路為左右臥式循環(huán),內(nèi)膽靠近隔熱門組件ⅰ側(cè)開有供空氣循環(huán)流通的孔。
進(jìn)一步地,發(fā)熱體采用u型發(fā)熱體,u型發(fā)熱體由冷端和u型熱端組成,u型熱端的兩端分別連接冷端,u型熱端設(shè)置在保溫殼內(nèi),冷端引出保溫殼外部接線。
進(jìn)一步地,保溫殼內(nèi)可設(shè)置多個(gè)溫區(qū),每個(gè)溫區(qū)的發(fā)熱體接在一起獨(dú)立控溫,每個(gè)溫區(qū)設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器。
進(jìn)一步地,爐體采用雙從空心結(jié)構(gòu),中間通入冷卻水對(duì)冷卻循環(huán)通路的熱氣進(jìn)行冷卻。
進(jìn)一步地,內(nèi)膽優(yōu)選的采用鎢鉬或碳板制成。
進(jìn)一步地,爐床和爐床支架優(yōu)選的采用石墨材料制成。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
1、在保溫殼內(nèi)設(shè)置加熱循環(huán)通路,提高爐內(nèi)物料的升溫速度和爐溫的均勻性;
2、在爐內(nèi)設(shè)置冷卻循環(huán)通路,加快冷卻氣體的循環(huán)速度,提高冷卻爐溫的均勻性;
3、在保溫殼的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)隔熱門,利用隔熱門的開合實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)通路和冷卻循環(huán)通路的自動(dòng)切換,在一個(gè)爐體內(nèi)實(shí)現(xiàn)加熱和冷卻兩種功能,溫度控制更準(zhǔn)確,并且采用一套空氣循環(huán)組件為兩個(gè)循環(huán)通路提供動(dòng)力,設(shè)計(jì)精巧結(jié)構(gòu)緊湊,成本低,單爐結(jié)構(gòu)密封效果遠(yuǎn)高于多爐結(jié)構(gòu),并且工件熱處理過(guò)程不需要運(yùn)輸,不會(huì)產(chǎn)生變形,生產(chǎn)效率高且熱處理質(zhì)量好,具有較好的市場(chǎng)價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明爐體采用立式結(jié)構(gòu),且兩個(gè)隔熱門組件關(guān)閉狀態(tài)主視圖;
圖2為本發(fā)明爐體采用立式結(jié)構(gòu),且兩個(gè)隔熱門組件打開狀態(tài)主視圖;
圖3為本發(fā)明爐體采用臥式結(jié)構(gòu),且兩個(gè)隔熱門組件關(guān)閉狀態(tài)俯視圖;
圖4為本發(fā)明爐體采用臥式結(jié)構(gòu),且兩個(gè)隔熱門組件打開狀態(tài)俯視圖。
附圖標(biāo)記:1-爐體、2-爐門ⅰ、3-爐門ⅱ、4-隔熱門組件ⅰ、5-隔熱門組件ⅱ、6-空氣循環(huán)組件、7-保溫殼、8-發(fā)熱體、9-內(nèi)膽、10-散熱器、11-溫度傳感器、12-爐床、13-爐床支柱、14-加熱循環(huán)通路、15-冷卻循環(huán)通路、401-隔熱門ⅰ、402-導(dǎo)向軌道、403-汽缸支架、404-汽缸、501-隔熱門ⅱ、502-合頁(yè)、601-電機(jī)、602-主軸、603-葉輪、604-鎖緊螺母、605-電機(jī)支架、606-支撐板、607-高溫軸承、608-電機(jī)罩、16-法蘭、17-密封件。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步具體詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明的處理爐采用立式結(jié)構(gòu),設(shè)有爐體1、在爐體1的上下設(shè)有爐門ⅰ2和爐門ⅱ3,爐體1內(nèi)設(shè)有保溫殼7,保溫殼7外壁與爐體1內(nèi)壁相連接,保溫殼7的上下對(duì)應(yīng)兩個(gè)爐門的位置分別設(shè)置有隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5,在保溫殼7內(nèi)設(shè)置有內(nèi)膽9,保溫殼7與內(nèi)膽9之間設(shè)置有多個(gè)發(fā)熱體8,發(fā)熱體8采用u型發(fā)熱體,u型發(fā)熱體由冷端和u型熱端組成,u型熱端的兩端分別連接冷端,u型熱端設(shè)置在保溫層內(nèi),冷端引出保溫層外部接線;內(nèi)膽9靠近隔熱門組件ⅰ4和熱門組件ⅱ5的位置分別設(shè)有通風(fēng)孔,所述隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5關(guān)閉狀態(tài)時(shí),在保溫殼7與內(nèi)膽9之間的間隙和內(nèi)膽9內(nèi)的空間形成圖1中線條所示的加熱循環(huán)通路14,所述隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5打開狀態(tài)時(shí),在爐體1與保溫殼7之間的間隙與內(nèi)膽9內(nèi)的空間形成圖2中線條所示的冷卻循環(huán)通路15,加熱循環(huán)通路14和冷卻循環(huán)通路15為上下立式循環(huán),爐床12開有供空氣循環(huán)流通的透氣孔,保溫層7的底部與保溫層7的側(cè)壁分開,并與爐門ⅱ3連接,隨爐門ⅱ3整體向下打開;與爐門ⅰ2連接并設(shè)有用于為兩條空氣循環(huán)通路提供循環(huán)動(dòng)力的空氣循環(huán)組件6,與爐門ⅱ3連接設(shè)有用于為冷卻循環(huán)通路15的熱空氣進(jìn)行降溫的散熱器10,還可以將爐體1設(shè)置為雙從空心結(jié)構(gòu),中間通入冷卻水對(duì)冷卻循環(huán)通路15的熱氣進(jìn)行冷卻,加強(qiáng)冷卻效果;在保溫殼7底部設(shè)有支柱13,支柱13上設(shè)有用于放置熱處理工件的爐床12;保溫殼7內(nèi)可設(shè)置多個(gè)溫區(qū),每個(gè)溫區(qū)的發(fā)熱體8接在一起獨(dú)立控溫,每個(gè)溫區(qū)設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器11;內(nèi)膽9優(yōu)選的采用鎢鉬或碳板制成;爐床12和爐床支架13優(yōu)選的采用石墨材料制成;爐門ⅰ2和爐門ⅱ3通過(guò)法蘭16與爐體1連接,法蘭16之間安裝有密封件17,提高密封效果。
為了實(shí)現(xiàn)隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5的自動(dòng)開合,隔熱門組件ⅰ4包括:兩個(gè)隔熱門ⅰ401、導(dǎo)向軌道402、汽缸支架403和兩個(gè)汽缸404,所述導(dǎo)向軌道402與保溫層7連接,汽缸404的缸筒底座通過(guò)汽缸支架403安裝在爐體1外側(cè),汽缸404的活塞伸出桿伸入爐體1與隔熱門ⅰ401連接,兩個(gè)隔熱門分別在各自的汽缸404的帶動(dòng)下沿導(dǎo)向軌道402移動(dòng);隔熱門組件ⅱ5包括:隔熱門ⅱ501、汽缸支架403和汽缸404,汽缸404的缸筒底座安裝在爐門ⅱ3下側(cè),汽缸404的活塞伸出桿伸入爐體1與隔熱門ⅱ501連接,隔熱門ⅱ501在汽缸404的帶動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)。
由于采用上下兩個(gè)隔熱門組件的開合實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)通路14和冷卻循環(huán)通路15的自動(dòng)切換,采用一套空氣循環(huán)組件7便可以對(duì)兩個(gè)循環(huán)通路提供動(dòng)力,結(jié)構(gòu)緊湊降低成本,空氣循環(huán)組件7包括電機(jī)701、主軸702、葉輪703、鎖緊螺母704、電機(jī)支架705、支撐板706、高溫軸承707和電機(jī)罩708,所述電機(jī)701通過(guò)電機(jī)支架705與爐門ⅰ2外側(cè)連接,電機(jī)701輸出端與主軸702的一端連接,葉輪703通過(guò)鎖緊螺母704固定在主軸702的另一端,所述主軸702中部與高溫軸承707內(nèi)圈連接,高溫軸承707外圈通過(guò)支撐板706固定在爐門ⅰ2內(nèi)側(cè),電機(jī)罩708罩在電機(jī)701外面,并與電機(jī)支架705真空密封。
如圖3和圖4所示,本發(fā)明的處理爐還可以采用臥式結(jié)構(gòu),設(shè)有爐體1、在爐體1的左右設(shè)有爐門ⅰ2和爐門ⅱ3,爐體1內(nèi)設(shè)有保溫殼7,保溫殼7外壁與爐體1內(nèi)壁相連接,保溫殼7的左右對(duì)應(yīng)兩個(gè)爐門的位置分別設(shè)置有隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5,在保溫殼7內(nèi)設(shè)置有內(nèi)膽9,保溫殼7與內(nèi)膽9之間設(shè)置有多個(gè)發(fā)熱體8,發(fā)熱體8采用u型發(fā)熱體,u型發(fā)熱體由冷端和u型熱端組成,u型熱端的兩端分別連接冷端,u型熱端設(shè)置在保溫層內(nèi),冷端引出保溫層外部接線;內(nèi)膽9靠近隔熱門組件ⅰ4和熱門組件ⅱ5的位置分別設(shè)有通風(fēng)孔,所述隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5關(guān)閉狀態(tài)時(shí),在保溫殼7與內(nèi)膽9之間的間隙和內(nèi)膽9內(nèi)的空間形成圖3中線條所示的加熱循環(huán)通路14,所述隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5打開狀態(tài)時(shí),在爐體1與保溫殼7之間的間隙與內(nèi)膽9內(nèi)的空間形成圖4中線條所示的冷卻循環(huán)通路15,加熱循環(huán)通路14和冷卻循環(huán)通路15為左右臥式循環(huán);與爐門ⅰ2連接并設(shè)有用于為兩條空氣循環(huán)通路提供循環(huán)動(dòng)力的空氣循環(huán)組件6,與爐門ⅱ3連接設(shè)有用于為冷卻循環(huán)通路15的熱空氣進(jìn)行降溫的散熱器10,還可以將爐體1設(shè)置為雙從空心結(jié)構(gòu),中間通入冷卻水對(duì)冷卻循環(huán)通路15的熱氣進(jìn)行冷卻,加強(qiáng)冷卻效果;在保溫殼7底部設(shè)有支柱13,支柱13上設(shè)有用于放置熱處理工件的爐床12;保溫殼7內(nèi)可設(shè)置多個(gè)溫區(qū),每個(gè)溫區(qū)的發(fā)熱體8接在一起獨(dú)立控溫,每個(gè)溫區(qū)設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器11;內(nèi)膽9優(yōu)選的采用鎢鉬或碳板制成;爐床12和爐床支架13優(yōu)選的采用石墨材料制成;爐門ⅰ2和爐門ⅱ3通過(guò)法蘭16與爐體1連接,法蘭16之間安裝有密封件17,提高密封效果。
為了實(shí)現(xiàn)隔熱門組件ⅰ4和隔熱門組件ⅱ5的自動(dòng)開合,隔熱門組件ⅰ4包括:兩個(gè)隔熱門ⅰ401、導(dǎo)向軌道402、汽缸支架403和兩個(gè)汽缸404,所述導(dǎo)向軌道402與保溫層7連接,汽缸404的缸筒底座通過(guò)汽缸支架403安裝在爐體1外側(cè),汽缸404的活塞伸出桿伸入爐體1與隔熱門ⅰ401連接,兩個(gè)隔熱門分別在各自的汽缸404的帶動(dòng)下沿導(dǎo)向軌道402移動(dòng);隔熱門組件ⅱ5包括:兩個(gè)隔熱門ⅱ501、合頁(yè)502、汽缸支架403和兩個(gè)汽缸404,所述隔熱門ⅱ501通過(guò)合頁(yè)502與保溫層7連接,汽缸404的缸筒底座通過(guò)汽缸支架403安裝在爐體1外側(cè),汽缸404的活塞伸出桿伸入爐體1與隔熱門ⅱ501連接,兩個(gè)隔熱門分別在各自的汽缸404的帶動(dòng)下向外翻轉(zhuǎn)打開。
由于采用左右兩個(gè)隔熱門組件的開合實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)通路14和冷卻循環(huán)通路15的自動(dòng)切換,采用一套空氣循環(huán)組件7便可以對(duì)兩個(gè)循環(huán)通路提供動(dòng)力,結(jié)構(gòu)緊湊降低成本,空氣循環(huán)組件7包括電機(jī)701、主軸702、葉輪703、鎖緊螺母704、電機(jī)支架705、支撐板706、高溫軸承707和電機(jī)罩708,所述電機(jī)701通過(guò)電機(jī)支架705與爐門ⅰ2外側(cè)連接,電機(jī)701輸出端與主軸702的一端連接,葉輪703通過(guò)鎖緊螺母704固定在主軸702的另一端,所述主軸702中部與高溫軸承707內(nèi)圈連接,高溫軸承707外圈通過(guò)支撐板706固定在爐門ⅰ2內(nèi)側(cè),電機(jī)罩708罩在電機(jī)701外面,并與電機(jī)支架705真空密封。
以上所舉實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式,僅用來(lái)方便說(shuō)明本發(fā)明,并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者,若在不脫離本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi),利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部改動(dòng)或修飾的等效實(shí)施例,并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。