CN102401559A - 一种自动化箱式热处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化箱式热处理设备，包括炉门(1)、炉门框架(2)、炉壳(4)、电热丝(7)以及淬火处理结构，所述的淬火处理结构包括油池(12)，所述的炉门框架(2)采用铸铁材料；在所述的炉门(1)上设有耐火材料制成的炉门砖(3)，且所述的炉门砖(3)与所述的炉门(1)连接为一个整体。采用上述技术方案，提高设备的热效率，节约能源，操作简便，减轻劳动强度；对设备起到保护作用，延长设备的使用寿命；改进淬火方式，进一步降低淬火油油温，并保持油温均衡，有效的保证了产品的淬火质量。
Description
技术领域
本发明属于工业热处理装备的技术领域，涉及金属材料热处理的技术，更具体地说，本发明涉及一种自动化箱式热处理设备。
背景技术
随着热处理工艺的规模化发展，对金属材料热处理设备的现代化要求也越来越高，传统的热处理设备能耗高，设备维修困难，维护成本高，很大程度上制约了生产。具体有以下几方面的问题：
传统的炉门，生产制作困难，选用的材料性能不稳，遇热变形大，导致热能损耗严重。
炉底结构中，炉底板直接盖在电阻丝上面，热量对热处理工件的传导速度慢，而电阻丝在密封的空间里容易达到或超过电阻丝熔点，致使电阻丝熔断，影响炉膛给热效果。
为了防止工件加热后产生氧化皮落入底部加热元件而造成加热元件的损坏，现有技术采取的措施是：需要定期吹扫台车炉底板下方的氧化皮，吹扫时需将炉底板吊起，用压缩空气将电阻丝槽内的氧化皮屑吹扫干净，维护时需临时焊接，操作难度大，非常不方便，整体工作量大。
油池内的热油采用传统的环绕式散热方式，散热效果不理想，油池油温不均衡，直接影响金属材料热处理的质量。
发明内容
本发明提供一种自动化箱式热处理设备，其目的是提高热处理设备的热效率。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明所提供的自动化箱式热处理设备，包括炉门、炉门框架、炉壳、电热丝以及淬火处理结构，所述的淬火处理结构包括油池，所述的炉门框架采用铸铁材料；在所述的炉门上设有耐火材料制成的炉门砖，且所述的炉门砖与所述的炉门连接为一个整体。
在所述的炉门的两侧设有炉门限位机构，所述的炉门限位机构，所述的炉门限位机构是在炉门框架上设限位座，所述的限位座为弧形结构，在所述的炉门上设限位插销，在所述的炉门下降至极限位置时，所述的限位插销与所述的弧形结构配合，使所述的炉门贴合在所述的炉门框架上。
所述的电热丝的材料采用铁铬铝合金。
所述的电热丝套在瓷管上，所述的电热丝以瓷管为承托件；所述的瓷管的两端固定在炉底砖上，在所述的瓷管的两端设有引出棒及引出棒座。
所述的电热丝结构的缝隙中填充满纤维棉。
所述的电热丝的上方设有具有导热绝缘性能的碳化硅盖板。
所述的碳化硅盖板的形状为网孔状的平板。
所述的淬火处理结构采用水-油冷却循环系统，在所述的水-油冷却循环系统中设冷凝管，所述的冷凝管的一部分设在所述的油池中，并沉浸在所述的油池内的淬火油中；所述的冷凝管与冷凝水塔构成循环冷却水的管路。
另外，所述的水-油冷却循环系统采用在所述的油池的中央使淬火油涌动的结构，该结构是在油池的边缘设出油管，在油池上设进油管，所述的进油管从油池外伸入油池内，其端部为方向朝上的进油口，所述的进油口设在所述的油池的中央靠近底部的位置。
本发明采用上述技术方案，提高设备的热效率，节约能源，操作简便，减轻劳动强度；对设备起到保护作用，延长设备的使用寿命；改进淬火方式，进一步降低淬火油油温，并保持油温均衡，有效的保证了产品的淬火质量。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明中的炉门结构示意图；
图2为图1所示结构的剖面示意图；
图3为炉底电热丝的结构示意图；
图4为本发明中的油池结构示意图。
图中标记为：
1、炉门，2、炉门框架，3、炉门砖，4、炉壳，5、炉底砖，6、炉底砖，7、电热丝，8、瓷管，9、瓷管支架砖，10、碳化硅盖板，11、纤维棉，12、油池，13、摇篮机构，14、进油管，15、出油管，16、出油滤咀，17、进油口，18、淬火油，19、炉门限位机构，20、引出棒座，21、炉门架上边框，22、炉门架中边框，23、炉门架下边框，24、引出棒。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1至图4所表达的本发明的结构，本发明为一种自动化箱式热处理设备，包括炉门1、炉门框架2、炉壳4、电热丝7以及淬火处理结构，所述的淬火处理结构包括油池12。
本发明的核心技术包括：改进的炉门结构；分解组合式的电热丝结构；碳化硅盖板；及中央涌动式油冷循环系统。下面分别进行分析和介绍：
一、炉门结构：
1、炉门的总体结构：
为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高热处理设备的热效率的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图2所示，本发明所提供的自动化箱式热处理设备，所述的炉门框架2采用铸铁材料；在所述的炉门1上设有耐火材料制成的炉门砖3，且所述的炉门砖3与所述的炉门1连接为一个整体。
为减小炉门遇热变形、生产加工难度大、保温效果差的目的，分别采取如图1、图2所示：炉门1的结构采用铸铁和耐火砖一体化组成，长时间工作状态下能保证炉门机构不变形。炉门框架2的本身为分体式结构，包括炉门架上边框21、炉门架中边框22、炉门架下边框23。
将所述的炉门框架2采用分体式结构，由5个构件合并组成，相互间保证3～5mm间隙，减小炉门框架2遇高温而产生的膨胀变形；炉门框架2采用分体式结构还有利于铸造生产和金属切削加工，所以，采用分体式炉门框架2的结构设计，保证了炉门加工的质量。
本发明克服了现有技术中的不足，提高设备的热效率，节约能源，从而达到节能、操作简便和减轻劳动强度的目的。
2、炉门的限位和锁紧：
在所述的炉门1的两侧设有炉门限位机构19，所述的炉门限位机构19，所述的炉门限位机构19是在炉门框架2上设限位座，所述的限位座为弧形结构，在所述的炉门1上设限位插销，在所述的炉门1下降至极限位置时，所述的限位插销与所述的弧形结构配合，使所述的炉门1贴合在所述的炉门框架2上。
为充分考虑炉门1的密封可靠性，在炉门1的两侧设有炉门限位机构19，炉门在闭合时，炉门下降到指定位置，通过限位插销的限位座的弧形结构的导向自动锁紧，保证炉门1的表面和炉门框架2的平面之间充分接触，有良好的密封效果，减少热对流损失。
二、炉底加热、保温结构设置：
1、电热丝材料：
所述的电热丝7的材料采用铁铬铝合金。
所述炉体结构中炉底的电热丝7选用铁铬铝合金，电阻温度系数较小，耐热性能也高，具有较强的抗渗碳性，以确保电热丝的寿命。
2、电热丝的安装结构：
如图3所示，所述的电热丝7套在瓷管8上，所述的电热丝7以瓷管8为承托件；所述的瓷管8的两端固定在炉底砖6上，在所述的瓷管8的两端设有引出棒24及引出棒座20。
针对传统的炉底的电热丝7存在膨胀下垂、易短路烧断的现象，本发明采取的措施是：所述的电热丝7套在瓷管8上，以瓷管8为承托，避免下垂；减少了短路发生。利用瓷管8保护的电热丝7设置结构，在瓷管8的两端具有引出棒24及引出棒座20。电热丝7套在瓷管8上，瓷管8承托着电热丝7，同时瓷管支架砖9给予支撑，以避免电热丝7下垂。利用瓷管8保护的加热丝，采用线性结构，可在任意一端安装、拆卸，这样可方便于维护检修，大大降低工作强度，既提高了工作效率，又能确保电热丝焊接的质量。
3、电热丝缝隙填充纤维棉：
所述的电热丝7结构的缝隙中填充满纤维棉11。
在炉底电热丝7与炉底砖5的耐火砖之间的缝隙塞满纤维棉，减少热对流损失。
4、电热丝上方设置碳化硅盖板：
如图3所示，所述的电热丝7的上方设有具有导热绝缘性能的碳化硅盖板10。
所述电热丝7的上方设有具有导热绝缘性能的碳化硅盖板10，既不影响导热，又防止了零件氧化物直接落在电阻丝7上，避免短路，延长了电热丝7的使用寿命。
炉底电热丝7采用碳化硅盖板10活块覆盖，可保证很好地散热，又可遮挡氧化物，进一步减少了短路现象的发生。碳化硅盖板10采用活块连接覆盖，质量又轻，更方便于检修。
所述的碳化硅盖板10的形状为网孔状的平板。
所述的碳化硅盖板10可耐1400℃高温且保持不变形，利于热对流。
炉底电热丝上面覆盖碳化硅盖板，碳化硅盖板可耐1400℃高温保持不变形；所述的碳化硅盖板10形状为网孔状的平板，有利于热对流。
三、淬火油油温控制：
1、油池中冷凝管的设置：
所述的淬火处理结构采用水-油冷却循环系统，在所述的水-油冷却循环系统中设冷凝管，所述的冷凝管的一部分设在所述的油池12中，并沉浸在所述的油池12内的淬火油18中；所述的冷凝管与冷凝水塔构成循环冷却水的管路。
冷凝管中的冷却水通过冷凝管与冷却水塔之间的冷却水进行循环，带走淬火油中大部分热量，达到稳定淬火油油温度的目的。
2、油池的中央淬火油涌动结构：
传统的方式都是在油池四周设置油冷机构，油池内油温误差大，直接影响产品的热处理质量。
如图4所示，本发明为了克服这种不足，采取了在油池中央设置涌动装置，所述的水-油冷却循环系统采用在所述的油池12的中央使淬火油18涌动的结构，所述的水-油冷却循环系统，是以油池中央涌动方式设置，该结构是在油池12的边缘设出油管15，在油池12上设进油管14，所述的进油管14从油池12外伸入油池12内，其端部为方向朝上的进油口17，所述的进油口17设在所述的油池12的中央靠近底部的位置。
图4中表示，油池12中还设有摇篮机构13，通过摇篮机构13的不断运动，使工件与淬火油18充分接触，不至于高温热油集中在工件的周围。
油池12中的热油通过中央涌动方式衍射循环降温，使得油池12内温度基本一致，减小温差。换热后的淬火油通过油池中央的涌动，并向四周均匀扩散，避免了油池12内的局部热油小循环，实现了油池12内油温均匀，有效地保证了产品的淬火质量。降温处理后的淬火油18自油池12的中央的进油口17经高压喷出，快速向油池四周翻动循环，这样使得油池温度基本一致，同时高温油通过出油滤咀16过滤，然后输送至循环式冷却塔内降温。
这样油池内淬火油通过外部循环降温和油池内的内循环，均衡温度场，稳定油温，保障热处理工艺的统一，以保证产品的热处理质量。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自动化箱式热处理设备，包括炉门(1)、炉门框架(2)、炉壳(4)、电热丝(7)以及淬火处理结构，所述的淬火处理结构包括油池(12)，其特征在于：所述的炉门框架(2)采用铸铁材料；在所述的炉门(1)上设有耐火材料制成的炉门砖(3)，且所述的炉门砖(3)与所述的炉门(1)连接为一个整体。
2.按照权利要求1所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：在所述的炉门(1)的两侧设有炉门限位机构(19)，所述的炉门限位机构(19)，所述的炉门限位机构(19)是在炉门框架(2)上设限位座，所述的限位座为弧形结构，在所述的炉门(1)上设限位插销，在所述的炉门(1)下降至极限位置时，所述的限位插销与所述的弧形结构配合，使所述的炉门(1)贴合在所述的炉门框架(2)上。
3.按照权利要求1所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：所述的电热丝(7)的材料采用铁铬铝合金。
4.按照权利要求1所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：所述的电热丝(7)套在瓷管(8)上，所述的电热丝(7)以瓷管(8)为承托件；所述的瓷管(8)的两端固定在炉底砖(6)上，在所述的瓷管(8)的两端设有引出棒(24)及引出棒座(20)。
5.按照权利要求4所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：所述的电热丝(7)结构的缝隙中填充满纤维棉(11)。
6.按照权利要求1所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：所述的电热丝(7)的上方设有具有导热绝缘性能的碳化硅盖板(10)。
7.按照权利要求6所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：所述的碳化硅盖板(10)的形状为网孔状的平板。
8.按照权利要求1所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：所述的淬火处理结构采用水-油冷却循环系统，在所述的水-油冷却循环系统中设冷凝管，所述的冷凝管的一部分设在所述的油池(12)中，并沉浸在所述的油池(12)内的淬火油(18)中；所述的冷凝管与冷凝水塔构成循环冷却水的管路。
9.按照权利要求1所述的自动化箱式热处理设备，其特征在于：所述的淬火处理结构采用水-油冷却循环系统，所述的水-油冷却循环系统采用在所述的油池(12)的中央使淬火油(18)涌动的结构，该结构是在油池(12)的边缘设出油管(15)，在油池(12)上设进油管(14)，所述的进油管(14)从油池(12)外伸入油池(12)内，其端部为方向朝上的进油口(17)，所述的进油口(17)设在所述的油池(12)的中央靠近底部的位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20120404 Assignee: ANHUI NINGGUO XINNING EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD. Assignor: Anhui Ningguo Xinning Industrial Co.,Ltd. Contract record no.: 2014340000022 Denomination of invention: Automatic box-type heat treatment equipment Granted publication date: 20131120 License type: Exclusive License Record date: 20140303 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ANHUI NINGGUO XINNING EQUIPMENT MANUFACTURING TECH Free format text: FORMER OWNER: ANHUI NINGGUO XINNING INDUSTRIAL CO., LTD. Effective date: 20140702 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140702 Address after: 242300 interchange of Dongcheng road and Dongcheng Road, Lek River Park, Ningguo economic and Technological Development Zone, Anhui Patentee after: ANHUI NINGGUO XINNING EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD. Address before: 242300 Ningyang West Road, Ningguo economic and Technological Development Zone, Xuancheng, Anhui Patentee before: Anhui Ningguo Xinning Industrial Co.,Ltd. |
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| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 242300 interchange of Dongcheng road and Dongcheng Road, Lek River Park, Ningguo economic and Technological Development Zone, Anhui Patentee after: ANHUI XINNING EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 242300 interchange of Dongcheng road and Dongcheng Road, Lek River Park, Ningguo economic and Technological Development Zone, Anhui Patentee before: ANHUI NINGGUO XINNING EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131120 Termination date: 20211128 |