專利名稱：小型多用單室真空水淬爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于用于加熱、淬火的真空熱處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種小型多用單室真空水淬爐。
背景技術(shù)：
目前已有的真空淬火設(shè)備，一般分為單室高壓氣淬爐和雙室油或水淬火爐。高壓氣淬爐不但系統(tǒng)復(fù)雜、昂貴且氣冷速度也無(wú)法與水冷速度相比。而以液體為淬火介質(zhì)的真空淬火設(shè)備，由于技術(shù)和淬火的特殊條件所限，主要采用雙室真空淬火設(shè)備，即先在加熱室內(nèi)加熱，加熱保溫結(jié)束后需淬火時(shí)再啟動(dòng)中間的隔熱閘門通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)將零件接出，再通過(guò)升降機(jī)構(gòu)使零件落入油槽或水槽，從而達(dá)到真空淬火的目的。此類設(shè)備存在的問(wèn)題是一、為了防止零件其在加熱和淬火轉(zhuǎn)移的過(guò)程中不會(huì)氧化，需要保持在真空狀態(tài)下，因此它需要兩套真空系統(tǒng)，以分別保持其加熱室和冷卻室的真空度，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
二、在技術(shù)上和用途上，雙室真空淬火爐的淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間一般要超過(guò)十五秒，而對(duì)于很大一部分尺寸較小易變形的碳剛、低合金鋼、銅合金及小件合金工具鋼等零件真空水冷或油冷的目的是使零件以極快的轉(zhuǎn)移速度和極快的冷卻速度，使零件以(鋼件而言)大于其臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻以獲得淬火馬氏體組織或(以銅合金而言)得到足夠多的過(guò)飽和的固容體以發(fā)揮合金最佳機(jī)械性能。因此對(duì)于小且薄的零件來(lái)說(shuō)，雙室真空淬火爐遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到淬火轉(zhuǎn)移速度的要求。
三、雙室真空淬火爐的系統(tǒng)多且復(fù)雜，水、電能耗都很大，不但維護(hù)保養(yǎng)投入多、成本高，而且故障率也較高。
如北京機(jī)電研究所研制的WZSC系列的雙室真空水淬爐，雖然淬火工件轉(zhuǎn)移時(shí)間可以≤15秒，但對(duì)于小而薄的零件達(dá)不到淬火效果，且加熱和冷卻仍需采用兩套獨(dú)立的真空系統(tǒng)，體積龐大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、造價(jià)高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)中真空淬火設(shè)備的淬火工件轉(zhuǎn)移速度較慢、設(shè)備復(fù)雜、體積龐大的不足，本實(shí)用新型提供一種能縮短淬火工件轉(zhuǎn)移時(shí)間、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小的小型多用單室真空水淬爐。它能使真空狀態(tài)下加熱后的淬火工件轉(zhuǎn)移時(shí)間縮短為一秒鐘。
本實(shí)用新型的一種小型多用單室真空水淬爐，包括爐體、爐體的主要支撐爐體支架以及配套的裝有水槽的小車，爐體含有電爐絲、保溫材料層、隔熱材料層、水冷套、熱電偶、拉料絲，爐體支架含有前支撐架和后支撐架；爐體的一端的端口密封，另一端口沒有爐門和爐門掛勾，爐門一端套掛在爐門掛勾上；爐體的密封端口設(shè)有熱偶接口和密封螺絲，裝有熱電偶的熱偶套管通過(guò)熱偶接口固定設(shè)置在爐體的爐腔內(nèi)，熱電偶的另一端外接控溫儀表，以使?fàn)t體內(nèi)達(dá)到所需控制的溫度。用于隔熱的擋板穿過(guò)熱偶套管設(shè)置在爐腔內(nèi)，通過(guò)密封螺絲設(shè)置有可以往返拉動(dòng)的拉料絲；靠近密封端口的爐體上還設(shè)置有抽真空口；爐體的中央部位套裝有耐熱瓦，兩端設(shè)置有由水冷管連接的水冷套，水冷套通冷卻水后可隔絕熱量，不使熱量向爐體兩端傳遞。耐熱瓦層面上由里向外依次設(shè)置有電爐絲、隔熱材料層和保溫材料層，保溫材料層外為爐體外殼。爐體外殼的中央部位設(shè)置有與爐體支架匹配的轉(zhuǎn)向軸，爐體通過(guò)轉(zhuǎn)向軸與爐體支架連接；與爐體支架的前支撐架連接的轉(zhuǎn)向軸上還連接有轉(zhuǎn)向輪；配套的裝有水槽的小車設(shè)置在爐體下方，并且位于爐體支架的前支撐架與后支撐架之間。
擋板與爐腔內(nèi)徑之間有一定空隙，便于爐腔內(nèi)抽真空。拉料絲的一段在爐內(nèi)，另一端在爐外，作用是將裝有工件的料筐拉入爐內(nèi)的加熱區(qū)及控制淬火時(shí)工件的下落速度。
抽真空口外接真空泵，使?fàn)t腔內(nèi)達(dá)到一定的真空度以使?fàn)t腔內(nèi)工件加熱時(shí)不被氧化。
電路絲繞制在耐熱瓦層面上，兩端外接溫控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐體的加熱。隔熱材料層和保溫材料層設(shè)置在電路絲的上面，再在外面安裝爐體外殼以保證爐內(nèi)溫度迅速上升而不使散熱太快。爐體的爐門掛鉤是為爐體轉(zhuǎn)動(dòng)九十度爐門沒入淬火液中淬火后，爐門能自動(dòng)打開但不會(huì)掉入淬火液的水槽中而設(shè)置。
本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐還可對(duì)工件進(jìn)行真空退火、回火和時(shí)效處理。
本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐的工作過(guò)程是當(dāng)零件加熱并且保溫結(jié)束后，通過(guò)轉(zhuǎn)向輪將爐體轉(zhuǎn)動(dòng)九十度，使?fàn)t體的爐門沒入設(shè)在爐體下方水槽中的水面(或液面)以下，通過(guò)對(duì)爐體的抽真空口充入惰性氣體，使?fàn)t腔內(nèi)由負(fù)壓轉(zhuǎn)為正壓后爐門自動(dòng)打開，此時(shí)完全松開密封螺絲，裝有零件的料筐就以極快的速度(一秒鐘內(nèi))從爐腔加熱區(qū)內(nèi)落入配套小車的水中(或油中)而達(dá)到淬火的目的。
本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐，只需設(shè)置單室真空爐即可達(dá)到工件迅速?gòu)臓t腔內(nèi)加熱區(qū)落入液體中的目的，工件淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間極少，解決了真空熱處理領(lǐng)域中的真空淬火快速轉(zhuǎn)移的難題。本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐使工件在淬火后保持了合金光潔的原始表面及最佳的機(jī)械性能。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率小、造價(jià)低、易于操作。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐進(jìn)行進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐實(shí)施例中當(dāng)爐體旋轉(zhuǎn)九十度時(shí)將爐門沒入水槽內(nèi)淬火的狀態(tài)示意圖圖中，1.料筐 2.擋板 3.密封螺絲 4.拉料絲 5.熱偶接口 6.抽真空口 7.水冷套 8.熱電偶 9.水冷管 10.保溫材料層 11.隔熱材料層 12.外殼 13.電爐絲14.爐腔 15.爐門掛鉤 16爐門 17.爐體 18.耐火瓦 19.前支撐架 20.轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向軸(21、31) 22.水面 23.水槽 24.小車 29.后支撐架圖中，本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐，包括爐體17、爐體支架以及配套的裝有水槽23的小車24。
爐體17含有電爐絲13、保溫材料層10、隔熱材料層11、水冷套7、熱電偶8、拉料絲4，爐體支架包括前支撐架19和后支撐架29。爐體17為一空心圓柱體，爐體17的左端口密封，右端口設(shè)有爐門16和爐門掛勾15。爐體17的左密封端口設(shè)有熱偶接口5和密封螺絲3，裝有熱電偶8的熱偶套管通過(guò)熱偶接口5固定在爐體17內(nèi)，熱電偶8的另一端外接控溫儀表。用于隔熱的擋板2穿過(guò)熱偶套管設(shè)置在爐腔14內(nèi)，擋板2與爐腔14內(nèi)徑之間有一定空隙。通過(guò)密封螺絲3設(shè)置有可以往返拉動(dòng)的拉料絲4，拉料絲4的一端在爐外，另一端在爐腔14內(nèi)。靠近左端口的爐體17上還設(shè)置有抽真空口6，抽真空口6外接真空泵。
爐體17右端口的爐門16一端套掛在爐門掛勾15上。
爐體17的兩端設(shè)置有由水冷管9連接的水冷套7。
爐體17的中央部位套裝有耐熱瓦18，電爐絲13繞制在耐熱瓦18層面上，兩端外接控溫系統(tǒng)，電路絲13的外層依次設(shè)有隔熱材料層11和保溫材料層10及爐體的外殼12。
爐體的外殼12的中央部位設(shè)置有與爐體支架匹配的轉(zhuǎn)向軸(21、31)。
爐體支架為爐體17的主要支撐，爐體支架的前后支撐架(19、29)上設(shè)置有與爐體17匹配的轉(zhuǎn)向軸中心孔，爐體支架轉(zhuǎn)向軸中心孔與爐體17的轉(zhuǎn)向軸(21、31)連接，并支撐爐體17。與前支撐架19連接的轉(zhuǎn)向軸21上還連接有轉(zhuǎn)向輪20，轉(zhuǎn)向軸21的一端固定在爐體外殼上，另一端與轉(zhuǎn)向輪20的中心孔配合連接，通過(guò)控制轉(zhuǎn)向輪20的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制爐體17在前、后支撐架(19、29)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
配套的裝有水槽23的小車24設(shè)在爐體17的下方，且位于前支撐架19與后支撐架29之間，小車24的位置可調(diào)節(jié)移動(dòng)，使?fàn)t體17轉(zhuǎn)向90度后爐門16剛好沒入小車24的水槽23內(nèi)。
本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐的總功率為5KW。
本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐的具體工作過(guò)程如下當(dāng)零件加熱并且保溫結(jié)束后，轉(zhuǎn)動(dòng)固定在爐體外殼12的中心部位的轉(zhuǎn)向輪20，將爐體17向右轉(zhuǎn)向九十度，使?fàn)t門16沒入水槽23中的水面22以下，通過(guò)抽真空口6充入惰性氣體，使?fàn)t腔14內(nèi)由負(fù)壓轉(zhuǎn)為正壓后爐門16自動(dòng)打開，此時(shí)完全松開密封螺絲3，則裝有零件的料筐1會(huì)以極快的速度(一秒鐘內(nèi))從爐腔14內(nèi)的加熱區(qū)內(nèi)落入小車24內(nèi)水槽23的水中而達(dá)到淬火的目的。
將不同的淬火材料使用本實(shí)用新型的小型多用單室真空水淬爐進(jìn)行淬火處理情況如表1表1不同淬火材料淬火情況對(duì)照表 本實(shí)用新型中的配套小車的水槽內(nèi)，可根據(jù)淬火工件的要求，分別加入水、油或其它淬火液。
權(quán)利要求1.一種小型多用單室真空水淬爐，包括爐體、爐體支架以及配套的裝有水槽的小車，其特征在于爐體(17)含有電爐絲(13)、保溫材料層(10)、隔熱材料層(11)、水冷套(7)、熱電偶(8)、拉料絲(4)；爐體支架含有前支撐架(19)和后支撐架(20)；爐體(17)的一端的端口密封，另一端口沒有爐門(16)和爐門掛勾(15)，爐門(16)一端套掛在爐門掛勾(15)上；爐體(17)的密封端口設(shè)有熱偶接口(5)和密封螺絲(3)，裝有熱電偶(8)的熱偶套管通過(guò)熱偶接口(5)固定設(shè)置在爐體(17)的爐腔(14)內(nèi)；用于隔熱的擋板(2)穿過(guò)熱偶套管設(shè)置在爐腔(14)內(nèi)，通過(guò)密封螺絲(3)設(shè)置有可以往返拉動(dòng)的拉料絲(4)；靠近密封端口的爐體(17)上還設(shè)置有抽真空口(6)；爐體(17)的中央部位套裝有耐熱瓦(18)，兩端設(shè)置有由水冷管(9)連接的水冷套(7)；耐熱瓦(18)層面上由里向外依次設(shè)置有電爐絲(13)、隔熱材料層(11)和保溫材料層(10)，保溫材料層(10)外為爐體外殼(12)；爐體外殼(12)的中央部位設(shè)置有與爐體支架匹配的轉(zhuǎn)向軸(21、22)，爐體(17)通過(guò)轉(zhuǎn)向軸(21、22)與爐體支架連接；與爐體支架的前支撐架(19)連接的轉(zhuǎn)向軸(21)上還連接有轉(zhuǎn)向輪(20)；配套的小車(24)設(shè)置在爐體(17)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型多用單室真空水淬爐，其特征在于所述的熱電偶(8)的另一端外接控溫儀表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型多用單室真空水淬爐，其特征在于所述的擋板(2)與爐腔(14)內(nèi)徑之間有一定空隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型多用單室真空水淬爐，其特征在于所述的抽真空口(6)外接真空泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型多用單室真空水淬爐，其特征在于所述的電路絲(13)繞制在耐熱瓦(18)層面上，兩端外接溫控系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種小型多用單室真空水淬爐，包括爐體、爐體支架以及配套的小車與水槽，它可以將在真空狀態(tài)下加熱后的金屬零件，通過(guò)將爐體轉(zhuǎn)動(dòng)九十度使?fàn)t門沒入可活動(dòng)的小車水槽內(nèi)的液面下，與此同時(shí)往爐內(nèi)充入惰性氣體，爐腔內(nèi)由負(fù)壓轉(zhuǎn)為正壓致使?fàn)t門自動(dòng)打開，使?fàn)t內(nèi)需淬火冷卻的零件在一秒鐘內(nèi)淬入水中，達(dá)到快速淬火的目的，解決了真空熱處理領(lǐng)域中的淬火快速轉(zhuǎn)移問(wèn)題。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、易于操作。
文檔編號(hào)C21D1/74GK2801803SQ20052003477
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月9日
發(fā)明者董峰, 何亞光, 范思學(xué) 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所