CN103627863B - 立式真空淬火炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式真空淬火炉，解决了现有的真空淬火炉中工件转移时间长，造成工件淬火质量离散性指标大的问题。包括PLC和淬火水槽（10），在淬火水槽的顶端设置有加热室（24），在加热室的底端出口与淬火水槽的顶端入口之间设置有加热室下隔热门（26），提升气缸（29）的向下伸出的输出轴上连接有机械爪手（30），在多层水平抽屉架中设置有抽屉料盒（3）和准备淬火的工料，在长方体形料筐架的左侧面的上下方向的中心轴上设置有左中心支撑轴（5），在长方体形料筐架的右侧面的上下方向的中心轴上设置有右中心支撑轴（4），在长方体形料筐架的左右两侧面的中心支撑轴的后侧均设置有料筐翻转支点轴。特别适合在立式真空淬火炉中使用。

Description

立式真空淬火炉

技术领域

本发明涉及一种立式真空淬火炉，用于钛合金紧固件的真空水淬热处理。

背景技术

钛合金紧固件的固溶加热温度为840～950℃，常用淬火冷却介质为清水。为防止α相析出导致性能下降，钛合金紧固件淬火转移时间要迅速，一般工件壁厚＜5mm时，工件转移时间要求＜6s。目前，国外常用的钛合金连续水淬炉主要用于单一批次大批量钛合金紧固件的水淬热处理，一次处理的工件数量庞大，达到500kg/24h；该设备每更换一种型号的紧固件就需要调整一次热处理工艺，且保护气体氩气消耗量巨大（50立方英尺/小时），不适宜国内多批次小批量的生产模式。由于国内没有大批量单一型号钛合金紧固件的真空水淬热处理需求，设备就会处于间歇式的生产模式，设备上配置的关键部件“振底筛”使用寿命就会大幅降低，一般1～2年就需要更换，设备使用单位的成本压力就比较巨大。近两年来，国内有一些真空炉生产企业尝试开发适用于钛合金紧固件(如TC4、TC16材质)水淬热处理(固溶)的立式真空淬火炉，但工件淬火质量离散性指标偏大，主要问题有：一是工件转移时间＞6s，满足不了钛合金紧固件热处理的工艺规范要求；二是设备热处理效果一般，工件连同料筐一同沉入清水中，由于料筐重工件轻，料筐周围的水温过高导致工件淬火效果一般。为了适应国内目前多批次小批量钛合金紧固件的真空水淬热处理需求，特研制了一款立式真空淬火炉，如何确保工件转移时间＜6s并解决料筐随同工件一同入水造成钛合金紧固件淬火质量离散性指标偏大就成了技术难点。

发明内容

本发明提供了一种立式真空淬火炉，解决了现有真空立式真空淬火炉工件转移时间＞6s、料筐连同工件一同入水造成钛合金紧固件淬火质量离散性指标偏大的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种立式真空淬火炉，包括PLC和淬火水槽，在淬火水槽的顶端设置有加热室，在加热室的底端出口与淬火水槽的顶端入口之间设置有加热室下隔热门，在加热室的顶端面上设置有提升气缸，在提升气缸与加热室的顶端之间设置有加热室上隔热门，在加热室中设置有加热炉胆，提升气缸的向下伸出的输出轴上连接有机械爪手，在淬火水槽的右内侧壁下端设置有升降机构右下安装座和右下链轮，在淬火水槽的右内侧壁上端设置有升降机构右上安装座和右上链轮，在右下链轮与右上链轮之间设置有封闭的右环形链条，在右环形链条上设置有右升降台；在淬火水槽的左内侧壁下端设置有升降机构左下安装座和左下链轮，在淬火水槽的左内侧壁上端设置有升降机构左上安装座和左上链轮，在左下链轮与左上链轮之间设置有封闭的左环形链条，在左环形链条上设置有左升降台；右升降台与左升降台对称设置，在左升降台上设置有左托板架，在右升降台上设置有右托板架，在长方体形料筐架中设置有多层水平抽屉架，在多层水平抽屉架中设置有抽屉料盒，在抽屉料盒中放置有准备淬火的工件，，在长方体形料筐架的左侧面的上下方向的中心轴上设置有左中心支撑轴，在长方体形料筐架的右侧面的上下方向的中心轴上设置有右中心支撑轴，在长方体形料筐架的左侧面的前后方向的中心轴线下方的左中心支撑轴的后侧设置有左料筐翻转支点轴，在长方体形料筐架的右侧面的前后方向的中心轴线下方的右中心支撑轴的后侧设置有右料筐翻转支点轴；在长方体形料筐架的顶面上设置有料筐拉杆，在抽屉料盒的出口处设置有上翘的出料导向板，料筐拉杆与机械爪手活动钩接在一起，右料筐翻转支点轴与右托板架活动碰接在一起，左料筐翻转支点轴与左托板架活动碰接在一起，在升降机构左下安装座和升降机构右下安装座的下方的淬火水槽设置有冷却水。

在淬火水槽的冷却水中设置有网带式输送机，在加热室的顶端与提升气缸之间设置有隔热筒。

本发明在立式真空淬火炉中首次引入了网带式输送机，工件入水前即已循环传动，使料筐翻转后落入淬火水槽中网带式输送机网带上的工件不聚堆，有利于提高钛合金紧固件类工件的淬火质量。

附图说明

图1是本发明在正视方向上的结构示意图；

图2是本发明在侧视方向上的结构示意图；

图3是本发明的翻转料筐的结构示意图；

图4是本发明的翻转料筐在去除抽屉料筐3后的结构示意图；

图5是本发明的抽屉料筐3的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种立式真空淬火炉，包括PLC和淬火水槽10，在淬火水槽10的顶端设置有加热室24，在加热室24的底端出口与淬火水槽10的顶端入口之间设置有加热室下隔热门26，在加热室24的顶端面上设置有提升气缸29，在提升气缸29与加热室24的顶端之间设置有加热室上隔热门27，在加热室24中设置有加热炉胆25，提升气缸29的向下伸出的输出轴上连接有机械爪手30，在淬火水槽10的右内侧壁下端设置有升降机构右下安装座12和右下链轮14，在淬火水槽10的右内侧壁上端设置有升降机构右上安装座13和右上链轮，在右下链轮14与右上链轮之间设置有右环形链条15，在右环形链条15上设置有右升降台20；在淬火水槽10的左内侧壁下端设置有升降机构左下安装座16和左下链轮18，在淬火水槽10的左内侧壁上端设置有升降机构左上安装座17和左上链轮，在左下链轮18与左上链轮之间设置有封闭的左环形链条19，在左环形链条19上设置有左升降台21；右升降台20与左升降台21对称设置，在左升降台21上设置有左托板架22，在右升降台20上设置有右托板架23，在长方体形料筐架1中设置有多层水平抽屉架2，在多层水平抽屉架2中设置有抽屉料盒3，在抽屉料盒3中设置有准备淬火的工件，在长方体形料筐架1的左侧面的上下方向的中心轴上设置有左中心支撑轴5，在长方体形料筐架1的右侧面的上下方向的中心轴上设置有右中心支撑轴4，在长方体形料筐架1的左侧面的前后方向的中心轴线下方的左中心支撑轴5的后侧设置有左料筐翻转支点轴7，在长方体形料筐架1的右侧面的前后方向的中心轴线下方的右中心支撑轴4的后侧设置有右料筐翻转支点轴6；在长方体形料筐架1的顶面上设置有料筐拉杆8，在抽屉料盒3的出口处设置有上翘的出料导向板9，料筐拉杆8与机械爪手30活动钩接在一起，右料筐翻转支点轴6与右托板架23活动碰接在一起，左料筐翻转支点轴7与左托板架22活动碰接在一起，在升降机构左下安装座16和升降机构右下安装座12的下方的淬火水槽10设置有冷却水11。

在淬火水槽10的冷却水11中设置有网带式输送机31，在加热室24的顶端与提升气缸29之间设置有隔热筒28。

 料筐在加热过程中，立式真空淬火炉提升气缸29上安装的机械抓手30钩住料筐拉杆8，使料筐悬空在立式真空淬火炉加热炉胆25中加热。工件热处理加热工艺时间到达后，立式真空淬火炉上的加热室上隔热门27、加热室下隔热门26同时打开，料筐在安装有机械抓手30的提升气缸29驱动下快速下降至淬火水槽上端。当料筐左料筐翻转支点轴7和右料筐翻转支点轴6进入立式真空淬火炉左升降台21的左托板架22限位槽处和右升降台20的右托板架23限位槽处时，机械抓手30打开，料筐拉杆8脱离机械抓手30的钩拉，自动落入立式真空淬火炉左升降台21的左托板架22限位槽处和右升降台20的右托板架23限位槽处，同时左升降台21和右升降台20在各自驱动气缸驱动下快速下降，使料筐脱离加热室下隔热门关闭范围内，方便立式真空淬火炉关闭加热室下隔热门；料筐落入左升降台21的左托板架22限位槽处和右升降台20的右托板架23限位槽处，左料筐翻转支点轴7和右料筐翻转支点轴6受力，由于料筐左料筐翻转支点轴7和右料筐翻转支点轴6设置在料筐重心点以下，料筐始终是上部重下端轻，故料筐会向下翻转，并且由于料筐左料筐翻转支点轴7和右料筐翻转支点轴6是偏心焊接，料筐翻转方向固定朝向重心的方向，料筐在限位杆的左右下最大翻转90°；料筐翻转后，放置在抽屉料盒3中的工件必翻转以自由落体的状态落入淬火水槽中。由于料筐不入水，大大减少了料筐下降行程，节约了相当多的工件淬火转移时间，故工件转移时间＜6s和料筐不入水的目标得到了实现。为了确保工件入水后不聚堆，提高工件淬火质量，在淬火水槽10冷却水11中设置的网带式输送机31在工件开始转移前自动进入循环工作模式，工件入水后落入网带式输送机网带上，由于网带是运动的，工件不会聚堆在一起，待工件在网带传输中逐渐露出水面落入设置在网带式输送机31上工件收集料盒中时，工件淬火工艺结束。

Claims (1)

1.一种立式真空淬火炉，包括PLC和淬火水槽（10），在淬火水槽（10）的顶端设置有加热室（24），在加热室（24）的底端出口与淬火水槽（10）的顶端入口之间设置有加热室下隔热门（26），在加热室（24）的顶端面上设置有提升气缸（29），在提升气缸（29）与加热室（24）的顶端之间设置有加热室上隔热门（27），在加热室（24）中设置有加热炉胆（25），提升气缸（29）的向下伸出的输出轴上连接有机械爪手（30），其特征在于，在淬火水槽（10）的右内侧壁下端设置有升降机构右下安装座（12）和右下链轮（14），在淬火水槽（10）的右内侧壁上端设置有升降机构右上安装座（13）和右上链轮，在右下链轮（14）与右上链轮之间设置有右环形链条（15），在右环形链条（15）上设置有右升降台（20）；在淬火水槽（10）的左内侧壁下端设置有升降机构左下安装座（16）和左下链轮（18），在淬火水槽（10）的左内侧壁上端设置有升降机构左上安装座（17）和左上链轮，在左下链轮（18）与左上链轮之间设置有封闭的左环形链条（19），在左环形链条（19）上设置有左升降台（21）；右升降台（20）与左升降台（21）对称设置，在左升降台（21）上设置有左托板架（22），在右升降台（20）上设置有右托板架（23），在长方体形料筐架（1）中设置有多层水平抽屉架（2），在多层水平抽屉架（2）中设置有抽屉料盒（3），在抽屉料盒（3）中设置有准备淬火的工件，在长方体形料筐架（1）的左侧面的上下方向的中心轴上设置有左中心支撑轴（5），在长方体形料筐架（1）的右侧面的上下方向的中心轴上设置有右中心支撑轴（4），在长方体形料筐架（1）的左侧面的前后方向的中心轴线下方的左中心支撑轴（5）的后侧设置有左料筐翻转支点轴（7），在长方体形料筐架（1）的右侧面的前后方向的中心轴线下方的右中心支撑轴（4）的后侧设置有右料筐翻转支点轴（6）；在长方体形料筐架（1）的顶面上设置有料筐拉杆（8），在抽屉料盒（3）的出口处设置有上翘的出料导向板（9），料筐拉杆（8）与机械爪手（30）活动钩接在一起，右料筐翻转支点轴（6）与右托板架（23）活动碰接在一起，左料筐翻转支点轴（7）与左托板架（22）活动碰接在一起，在升降机构左下安装座（16）和升降机构右下安装座（12）的下方的淬火水槽（10）设置有冷却水（11）。

2.根据权利要求1所述的一种立式真空淬火炉，其特征在于，在淬火水槽（10）的冷却水（11）中设置有网带式输送机（31），在加热室（24）的顶端与提升气缸（29）之间设置有隔热筒（28）。