CN104011229B - 淬火室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在气体气氛下对负载(14)淬火的室(5)。所述室包括离心式叶轮或螺旋离心式叶轮(22A，22B)，所述叶轮(22A，22B)包括进气口和排气口。通过马达(24A，24B)使所述叶轮旋转，以使气体在所述载入料和热交换器(32，34)之间流动。所述淬火室包括可移动的第一半蜗壳和可移动的第二半蜗壳(40A，40B，42A，42B)。在第一位置中，所述第一半蜗壳导引由所述排气口(78A)的第一部分所排放的气体，所述第二半蜗壳关闭所述进气口(76A)的第一部分。在第二位置中，所述第二半蜗壳中导引由与所述排气口的所述第一部分不同的所述排气口的第二部分所排放的气体，所述第一半蜗壳关闭所述进气口的第二部分。

Description

淬火室
技术领域
本公开涉及一种用于对工件(例如，钢件)进行淬火的室。
背景技术
淬火相当于已加热超过一定温度(在该温度下，工件具有其改性的结构)的工件(也被称为负载)的骤然冷却，以获得通常仅在高温下稳定的特定相。对于某些材料，特别是某些金属，淬火能够在环境温度下保持具有有利物理性能的特定相。对于其他材料，特别是某些钢，淬火可以使特定相能够转变成具有有利物理性能的亚稳相。在这种情况下，特定的热相是通过在750℃和1000℃之间加热钢件所获得的奥氏体，亚稳相是马氏体。淬火操作必须非常快且均匀，使得全部的奥氏体变成马氏体，而不形成珠光体或贝氏体，珠光体和贝氏体具有的硬度性能比马氏体低。
在液体淬火的情况下，例如，预加热的工件被置入充满淬火液体(例如，油)的淬火槽中，在冷却期间，搅拌淬火液体。
通过淬火气体在待冷却的工件周围流动，也可以进行淬火。通常，通过将待淬火的工件布置在包括密闭外壳的淬火室中，然后在该外壳中使淬火气体循环流动，来进行气体淬火。与液体淬火方法相比，气体淬火方法具有许多优势，尤其是具有这样的事实：所处理的工件最后是干燥且洁净的。
通常，采用通常在4巴和20巴之间的压力下的气体，执行对预先已热处理(在淬火、退火、回火等之前的加热)或热化学处理(渗碳处理、碳氮共渗)的钢件的气体淬火。例如，淬火气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳或这些气体的混合物。
通常，淬火室包括至少一个使搅拌元件(例如，螺旋桨)旋转的马达(通常为电动马达或液压马达)，该搅拌元件能够使淬火气体在淬火室中循环流动。为了对引入到淬火室中的工件实现快速冷却，对于整个淬火操作，通常，淬火气体以高速度在待冷却的工件上循环流动。
对于某些类型的工件，例如，当工件是固体时，如果在整个淬火操作期间，由于淬火气体在淬火室中朝着同一方向流动，从而总是以相同的方式到达待处理的工件，则难以获得工件的均匀冷却。在这种情况下，可取的是能够快速反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向，以改善冷却的均匀性。
反转淬火气体流动方向的发生是利用搅拌元件使得将搅拌元件的旋转方向强加给淬火气体流动方向。因此，通过反转搅拌元件的旋转方向，来反转淬火气体的流动方向。为了实现这点，具有能够反转旋转方向的电动马达或液压马达可用来使搅拌元件旋转。另外可以在马达和搅拌元件之间提供传动系统，该传动系统能够反转搅拌元件的旋转方向。然而，难以反转电动马达或液压马达的旋转方向，或者难以在短时间内运行传动装置。淬火气体在待冷却的工件上的流动方向的反转可历时多于十秒。
文献US 2003/0175130描述了一种淬火室，其中，搅拌元件包括总是在同一方向上旋转的离心式叶轮。该室还包括：利用移动瓣反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向的系统。
这样的气体淬火室的缺点是，为了能够反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向，淬火气体被径向排出到叶轮的整个边缘上，直接进入外壳中。不管淬火气体的流动方向如何，被叶轮排出的部分淬火气体被瓣阀堵住，进而在通常的淬火气体流动中回收之前明显地损失其一部分动能。因此，淬火室的功率效率(例如，对应对于给定的时段而引入以驱动叶轮的功率与对于该同一时段通过淬火气体从负载获得的热功率的比率)低。
发明内容
本发明的实施方式的目的是获得一种淬火室，该淬火室具有改善的功率效率，同时能够快速反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向。
本发明的实施方式的另一目的是获得一种具有减小体积的淬火室。
因此，本发明的实施方式提供一种用于负载的气体淬火室。所述室包括离心式的或混流式的叶轮，所述叶轮包括进气口和排气口。通过马达使所述叶轮旋转，以使气体在所述负载和热交换器之间流动。所述淬火室包括可移动的第一半蜗壳和可移动的第二半蜗壳。在第一位置中，所述第一半蜗壳导引由所述排气口的第一部分所排放的气体，所述第二半蜗壳关闭所述进气口的第一部分。在第二位置中，所述第一半蜗壳或所述第二半蜗壳中的一个导引导由与排气口的第一部分不同的排气口的第二部分所排放的气体，所述第一半蜗壳或所述第二半蜗壳中的另一个关闭所述进气口的第二部分。
根据本发明的实施方式，所述淬火室包括：相对于所述叶轮横向移动所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳的致动器。
根据本发明的实施方式，所述淬火室包括：使所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳相对于所述叶轮的轴线旋转的致动器。
根据本发明的实施方式，所述淬火室还包括：含有所述叶轮、所述负载、和所述热交换器的外壳；位于所述叶轮和所述负载之间的面板；和将所述外壳连接至所述面板且环绕所述叶轮的板，所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳布置在所述板的两侧。
根据本发明的实施方式，所述淬火室包括与所述面板接触的圆柱形部分，在所述第一位置中，所述第二半蜗壳在所述叶轮和所述圆柱形壁之间延伸，并且，在所述第二位置中，所述第一半蜗壳在所述叶轮和所述圆柱形壁之间延伸。
根据本发明的实施方式，所述致动器包括蜗杆、和固定在所述第一半蜗壳上且与所述蜗杆配合的螺母。
根据本发明的实施方式，所述淬火室包括附加的离心式叶轮或混流式叶轮，所述叶轮和所述附加的叶轮设置在所述负载的两侧，所述室还包括附加的可移动的第三半蜗壳和可移动的第四半蜗壳。在所述第一位置中，所述第三半蜗壳导引由所述附加的叶轮的排气口的第一部分所排放的气体，所述第四半蜗壳关闭所述附加的叶轮的进气口的第一部分。在所述第二位置中，所述第三半蜗壳或所述第四半蜗壳中的一个导引由与所述附加的叶轮的所述排气口的第一部分不同的所述附加的叶轮的所述排气口的第二部分所排放的气体，所述第三半蜗壳或所述第四半蜗壳中的另一个关闭所述附加的叶轮的所述进气口的第二部分。
根据本发明的实施方式，所述叶轮为混流式叶轮。
本发明的另一实施方式提供一种在如预先所描述的淬火室中，对负载进行气体淬火的方法。所述方法包括下列步骤：
将所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳移位至所述第一位置，气体在所述负载上沿第一流动方向流动；并且
将所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳移位至所述第二位置，气体在所述负载上沿与所述第一流动方向相反的第二流动方向流动。
附图说明
在下面结合附图对具体实施方式的非限制性描述中，将详细地讨论前述目的、特征和优点和其他目的、特征和优点，其中：
图1和图2为具有两个操作步骤的淬火室的实施方式的简化侧视图；
图3为混流式叶轮的实施方式的透视图；
图4为图1的淬火室的某些元件的简化剖视图；和
图5和图6为图1的淬火室的某些元件的更详细透视图。
具体实施方式
在不同的附图中，相同的元件采用相同的附图标记表示。此外，示出和描述了仅对于理解淬火室和淬火方法的实施方式是必要的那些步骤和元件。此外，相对于室参考方向，使用形容词“下部的”、“上部的”、“上方的”和“下方的”和名词“底部”和“顶部”，在下文所描述的淬火室实施方式中，参考方向为竖向方向。然而，参考方向可以相对于竖向方向倾斜，例如可以是水平方向。
图1和图2示出在根据本发明的淬火方法的两个操作步骤下的淬火室的实施方式的简化的侧视图。
室5包括外壳10，例如，外壳10为具有水平轴线D的圆筒的大致形状。作为实例，外壳10的内径可以大约为1米。作为变型，外壳10可具有大致平行六面体的形状。外壳10搁置在支撑件12上。室5在一端是封闭的，而另一端包括门系统(图1和图2中未示出)，该门系统提供通向室5的入口，以向其中引入待冷却的负载14，或者从其中取出待冷却的负载14。该门系统可以是沿着水平方向滑动的门或闸门。门能够充分紧密地关闭淬火室5。作为变型，室5可在其每个端部包括门。
在图1和图2中示意性地示出为矩形的负载14包括单个工件或多个工件，例如，在适当支撑件上所布置的多个工件。这些工件可以是钢件，例如齿轮。负载14在轨道16上而基本上保持在室5的中心处。
淬火气体可通过阀18、阀20被引入外壳10中，或从外壳10中取出。例如，淬火气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳或这些气体的混合物。淬火气体通过具有轴线ΔA和轴线ΔB的叶轮22A、叶轮22B在外壳10中循环流动。例如，叶轮22A、叶轮22B布置在负载14的两侧。每个叶轮22A、叶轮22B可以是离心式叶轮或混流式叶轮。离心式叶轮是一种在基本轴向方向上吸入气体、在基本径向方向上排出气体的叶轮。轴流式叶轮是一种在基本轴向方向上吸入气体，在基本轴向方向上排出气体的叶轮。混流式叶轮是一种具有在轴流式叶轮的操作和离心式叶轮的操作之间的中间操作的叶轮，即，混流式叶轮在基本轴向方向上吸入气体，在其沿着相对于叶轮轴线倾角大于0°且小于90°的方向的边缘上排出气体。
作为实例，轴线ΔA和轴线ΔB是水平的、混杂的，且位于外壳10的正中水平面中。真空泵(未示出)可连接至外壳10，且能够在外壳10中形成局部真空。
通过马达24A、马达24B使每个叶轮22A、叶轮22B旋转。马达24A、马达24B可以是电动马达或液压马达。它们可以是仅在一个旋转方向上可以操作的马达24A、马达24B。马达24A的驱动轴26A的轴线与叶轮22A的轴线ΔA混杂。驱动轴26A在一端附接至叶轮22A。马达24B的驱动轴26B的轴线与叶轮22B的轴线ΔB混杂。驱动轴26B在一端附接至叶轮22B。马达24A、马达24B布置在外壳10的外部，且在密封套中的外壳10的两侧，只有驱动轴26A、驱动轴26B部分地布置在外壳10中。
室5在负载14的两侧包括基本上沿着外壳10的沿着轴线D的整个长度延伸的竖向面板28A、竖向面板28B。每个面板28A、面板28B放置在固定于外壳10上的支柱30A、支柱30B上。轨道16可以紧固至面板28A、面板28B。淬火气体不能流经面板28A、面板28B，但可以在支柱30A、支柱30B之间的面板28A、面板28B的下方以及在面板28A、面板28B的上方流动，面板28A、面板28B的顶部与外壳10不接触。
第一热交换器32保持在面板28A、面板28B之间，且在负载14的上方。第二热交换器34保持在面板28A、面板28B之间，在负载14的上方。在图1和图2中示意性地示出，交换器32、交换器34为矩形。在操作中，淬火气体通过流经热交换器32、热交换器34而被冷却。作为实例，每个热交换器32、热交换器34包括平行管，冷却液体流经所述平行管。
对于每个叶轮22A、叶轮22B，淬火室5包括平面的水平隔板36A、平面的水平隔板36B。隔板36A、隔板36B的正中面含有轴线ΔA和轴线ΔB。每个板36A、板36B将外壳10连接至基本上沿着外壳10的沿着轴线D的整个长度的相关竖向面板28A、竖向面板28B。每个板36A、板36B包括对叶轮22A、叶轮22B和驱动轴26A、驱动轴26B特别提供通道的开口，图4和图6中仅示出开口39A。每个板36A、板36B将室5的位于外壳10和面板28A、28B之间的内部体积分隔成位于板36A、板36B上方的上部区域37A、上部区域37B和位于板36A、板36B上方的下部区域38A、下部区域38B。
对于每个叶轮22A、叶轮22B，室5包括位于隔板36A、隔板36B上方的上部半蜗壳40A、上部半蜗壳40B和位于隔板36A、隔板36B下方的下部半蜗壳42A、下部半蜗壳42B。
每个上部半蜗壳40A、上部半蜗壳40B包括：侧壁43A、侧壁43B，平面的内壁44A、平面的内壁44B，和平面的外壁45A、平面的外壁45B。平面壁44A、平面壁44B、平面壁45A、平面壁45B垂直于轴线ΔA和轴线ΔB，且包括对应于具有稍微大于叶轮22A、叶轮22B的最大外径的直径的圆形部分的内缘。每个下部半蜗壳42A、下部半蜗壳42B包括：侧壁46A、侧壁46B，平面的内壁47A、平面的内壁47B，和平面的外壁48A、平面的外壁48B。平面壁47A、平面壁47B、平面壁48A、平面壁48B垂直于轴线ΔA和轴线ΔB，且包括对应于具有稍微大于叶轮22A、叶轮22B的最大外径的直径的圆形部分的内缘。平面的内壁44A、平面的内壁44B、平面的内壁47A、平面的内壁47B是离面板28A、面板28B最近的平面壁，而平面的外壁45A、平面的外壁45B、平面的外壁48A、平面的外壁48B为距面板28A、面板28B最远的壁。
对于每个叶轮22A、叶轮22B，室5包括分别具有轴线ΔA和轴线ΔB的圆柱形壁50A、圆柱形壁50B。圆柱形壁50A、圆柱形壁50B的内径基本上等于叶轮22A、叶轮22B的最大外径。圆柱形壁50A、圆柱形壁50B与面板28A、面板28B接触。
每个半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B可沿着轴线ΔA(分别地，轴线ΔB)在第一位置和第二位置之间移动，该第一位置被称为导向位置，在该位置处，半蜗壳靠近外壳10，而该第二位置被称为遮挡位置，在该位置处，半蜗壳靠近面板28A、面板28B。图1和图2中未示出用于使半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B移位的系统。
图3示出叶轮22A的透视图。叶轮22A为闭合的混流式叶轮。叶轮22B与叶轮22A可以完全相同。叶轮22A包括在基部凸缘52A和盖环54A之间所保持的叶片51A。每个叶片51A具有前缘56A、后缘58A、和侧缘60A、侧缘62A。基部凸缘52A包括中心支撑部分64A和围绕支撑部分64A延伸的平面部分66A。沿着轴线ΔA观看，平面部分66A包括具有轴线ΔA的环的形状，且包括圆形外环68A。开口70A穿过支撑部分64A以用于驱动轴26A(图3中未示出)的通道。每个叶片51A的侧缘62A附接至平面部分66A，且从平面部分66A的外缘68A延伸至支撑部分64A。
盖环54A为围绕轴线ΔA具有旋转对称性的部件，且包括内壁71A、侧壁72A和前壁73A。侧壁72A为具有轴线ΔA的圆柱形壁，该圆柱形壁具有与基部凸缘52A的圆形外缘68A相同的直径。前壁73A为平面壁，沿着轴线ΔA观看，该平面壁具有含有轴线ΔA的环的形状，该环具有与侧壁72A接触的外缘，并且包括直径小于侧壁72A的直径的圆形内缘74A。内壁71A将圆形内缘74A连接至侧壁72A。侧壁72A包括与叶片51A接触的圆形缘75A。内壁71A将圆形内缘74A连接至圆形缘75A。
每个叶片51A的侧缘60A附接至内壁71A，且从圆形缘75A延伸至圆形内缘74A。圆形内缘74A限定了叶轮22A的进气口76A的界限。叶片51A的后缘58A和圆形缘68A、圆形缘75A限定了叶轮22A的排气口78A的界限。
在操作中，叶轮22A沿着箭头79围绕轴线ΔA旋转。淬火气体通过叶轮22A的进气口76A被吸入，且沿着叶轮22A的整个外缘径向地且朝向后面通过排气口78A排出。
对于每个半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B，在导向位置，半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B的平面外壁45A、平面外壁45B、平面外壁48A、平面外壁48B基本上延长相关叶轮22A、叶轮22B的基部凸缘52A、基部凸缘52B。另外，半蜗壳40A，半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B的平面内壁44A、平面内壁44B、平面内壁47A、平面内壁47B与圆柱形壁50A、圆柱形壁50B一致地延伸。半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B的侧壁43A、侧壁43B、侧壁46A、侧壁46B在叶轮22A、叶轮22B的外缘的一半处，盖住相关叶轮22A、叶轮22B的排气口78A、排气口78B。
对于每个半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B，在遮挡位置中，半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B的外平面壁45A、外平面壁45B、外平面壁48A、外平面壁48B与圆柱形侧壁72A、圆柱形侧壁72B一致，且内平面壁44A、内平面壁44B、内平面壁47A、内平面壁47B与圆柱形壁50A、圆柱形壁50B一致。半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B的侧壁43A、侧壁43B、侧壁46A、侧壁46B在圆柱形壁72A、圆柱形壁72B和圆柱形壁50A、圆柱形壁50B之间延伸。因此，半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B、圆柱形壁72A、圆柱形壁72B、隔板36A、隔板36B、和圆柱形壁50A、圆柱形壁50B构成了防止或大幅降低淬火气体流动的屏障。
半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A、半蜗壳42B被移位，使得当上部半蜗壳40A、上部半蜗壳40B处于导向位置时，下部半蜗壳42A、下部半蜗壳42B处于遮挡位置(如图1所示)，并且使得当上部半蜗壳40A、上部半蜗壳40B处于遮挡位置时，下部半蜗壳42A，下部半蜗壳42B处于导向位置(如图2所示)。
在图1所示的配置中，当叶轮22A、叶轮22B旋转时，淬火气体基本上沿着箭头80流动，特别地，在负载14处从底部到顶部流动。事实上，在遮挡位置的每个下部半蜗壳42A、下部半蜗壳42B防止或大幅降低通过相关的叶轮22A、叶轮22B从下部区域38A、下部区域38B的淬火气体吸入。因此，通过叶轮22A、叶轮22B吸入的大部分淬火气体源于上部区域37A、上部区域37B。另外，在导向位置中，每个上部半蜗壳40A、上部半蜗壳40B朝向下部区域38A、下部区域38B导向通过相关的混流式叶轮22A、叶轮22B所排出的流。
在图2所示的配置中，当叶轮22A、叶轮22B旋转时，淬火气体基本上沿着箭头81流动，特别地，在负载14处从顶部到底部流动。事实上，在遮挡位置的每个上部半蜗壳40A、上部半蜗壳40B防止或大幅减少通过相关的叶轮22A、叶轮22B从上部区域37A、上部区域37B的淬火气体吸入。因此，通过叶轮22A、叶轮22B所吸入的大部分淬火气体源于下部区域38A、下部区域38B。另外，在导向位置中，每个下部半蜗壳42A、下部半蜗壳42B朝向上部区域37A、上部区域37B导向通过相关的混流式叶轮22A、叶轮22B所排出的流。
作为实例，在操作中，叶轮22A、叶轮22B使在负载14处的淬火气体以每秒数立方米的流速循环流动。
因此，通过从图1中所示的配置转到图2中所示的配置，可以反转在负载14处淬火气体的流动方向，相反地，叶轮22A、叶轮22B总是在同一方向上旋转。淬火方法可包括在负载14处淬火气体流动方向的一次或多次反转。
图4为图1的沿着平面IV-IV的局部简化的剖视图，且示出了叶轮22A、半蜗壳40A(实线)、半蜗壳42A(虚线)和隔板36A。半蜗壳40B和半蜗壳42B可具有与半蜗壳40A、半蜗壳42A相似的结构。半蜗壳40A包括支承部分82A、支承部分84A，该支承部分82A、支承部分84A使侧壁43A延长，且设置在隔板36A的上表面上。半蜗壳40A在导向位置朝向下部区域38A导向在叶轮22A的上半部分所排出的气体。以虚线所示的半蜗壳42A在导向位置包括支承部分86A、支承部分88A，该支承部分86A、支承部分88A使侧壁46A延长，且设置在隔板36A的下表面上。半蜗壳42A在导向位置朝向上部区域37A导向在叶轮22A的下半部分所排出的气体。
图5和图6为图1的淬火室5的某些元件的透视图。这些附图仅示出竖向面板28A、叶轮22A、在导向位置的半蜗壳40A、隔板36A和马达24A。另外，图5和图6中示出半蜗壳40A的致动系统。另外，图5示出了支柱30A和热交换器32、热交换器34。
仅详细描述半蜗壳40A的致动系统。其他半蜗壳的致动系统可具有与半蜗壳40A的致动系统相似的结构。半蜗壳40A的致动系统包括致动器90A，该致动器90A包括两个导杆94A、导杆96A，导杆94A、导杆96A具有的轴线平行于轴线ΔA。导杆94A、导杆96A布置在半蜗壳40A的两侧，且在它们的端部通过支撑件98A被附接至隔板36A。附接至半蜗壳40A的滑架100A可以在杆94A上滑动。附接至半蜗壳40A的滑架102A可以在杆96A上滑动。致动器90A包括通过传动系统106A旋转的电动马达104A和蜗杆108A。蜗杆108A的轴线平行于轴线ΔA。滑架100A包括构成在蜗杆108A上所装配的螺母的部分110A。
在操作中，蜗杆108A的旋转导致构成螺母的部分110A沿着蜗杆108A的轴线(即，平行于轴线ΔA的轴线)的移动。这导致半蜗壳40A沿着轴线ΔA移动。根据蜗杆108A的旋转方向，半蜗壳40A从导向位置被移位至遮挡位置，或从遮挡位置被移位至导向位置。
马达22A、马达22B可以与变速装置相关联，以改变在淬火操作期间淬火气体在负载14上的流速。为此，当驱动马达22A、驱动马达22B为电动马达时，可使用调频器。在马达22A、马达22B为液压马达的情况下，可设置用于改变该马达的供给用油的流速的系统。
根据本发明的另一实施方式，半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A和半蜗壳42B不能平行于轴线ΔA和轴线ΔB移动，但可围绕轴线ΔA和轴线ΔB旋转地移动。基于图1中所示的配置，每个半蜗壳40A、半蜗壳40B、半蜗壳42A和半蜗壳42B可围绕相关的轴线ΔA和轴线ΔB枢转半圈。基于图1中所示的配置，在半圈之后，半蜗壳40A盖住叶轮22A的外缘的下半部分，而在半圈之后，在上部区域37A中，半蜗壳42A在圆柱形壁72A和圆柱形壁50A之间延伸。基于图1中所示的配置，在半圈之后，半蜗壳40B盖住叶轮22B的外缘的下半部分，而在半圈之后，在上部区域37B中，半蜗壳42B在圆柱形壁72B和圆柱形壁50B之间延伸。
淬火室5具有多个优点：
无论半蜗壳的位置如何，所有淬火气体通过叶轮，在关于所期望的淬火气体在负载上的流动方向的适当方向上被排出。例如，在图1所示的配置中，通过每个上部半蜗壳导向在叶轮的上半部分被排出的气体朝向室的下部区域，而在叶轮的下半部分被排出的气体被直接地排出到室的下部区域中。因此，根据发明人所进行的测试，与具有自由的叶轮(不具有蜗壳)的倒流系统相比，所提供的倒流系统能够将淬火室的效率提高大约20％。这是由于，在本发明的实施方式中，输出流在适当方向上对闲置的半个叶轮(无任何蜗壳)导向，或者在适当方向上对包括蜗壳的半个叶轮导向。
通过使半蜗壳移动而无需反转叶轮的旋转方向，实现了在负载上淬火气体的流动方向的改变。因此，通过叶轮所驱动的淬火气体的流动方向的反转可被快速地实施，例如，在小于5秒内。
另外，通过具有减小体积的系统，实现了在负载上淬火气体的流动方向的反转。
当然，本发明可能具有本领域的技术人员想到的各种改动和变型。特别地，淬火室可以不同于上文所描述的室。特别地，离心式叶轮或混流式叶轮的轴线可竖向布置，使得在负载上的淬火气体沿着水平方向流动。另外，驱动轴可以相对于叶轮轴线倾斜，因此，驱动轴通过传动系统(例如，包括齿轮)被连接至叶轮。另外，淬火室可包括用于使负载上淬火气体循环流动的单一叶轮。

Claims (9)

1.一种用于负载(14)的气体淬火室(5)，所述室包括离心式的或混流式的叶轮(22A，22B)，所述叶轮(22A，22B)包括进气口(76A)和排气口(78A)，通过马达(24A，24B)使所述叶轮旋转，以使气体在所述负载和热交换器(32，34)之间流动，所述淬火室包括可移动的第一半蜗壳和可移动的第二半蜗壳(40A，40B，42A，42B)，其中：
在第一位置中，所述第一半蜗壳导引由所述排气口(78A)的第一部分所排放的气体，所述第二半蜗壳关闭所述进气口(76A)的第一部分；并且
在第二位置中，所述第一半蜗壳或所述第二半蜗壳中的一个导引由排气口的与所述第一部分不同的第二部分所排放的气体，所述第一半蜗壳或所述第二半蜗壳中的另一个关闭所述进气口的第二部分。
2.根据权利要求1所述的淬火室，包括相对于所述叶轮(22A，22B)横向移动所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳(40A，40B，42A，42B)的致动器(90A)。
3.根据权利要求1所述的淬火室，包括使所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳相对于所述叶轮(22A，22B)的轴线(ΔA，ΔB)旋转的致动器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的淬火室，还包括：
含有所述叶轮(22A，22B)、所述负载(14)和所述热交换器(32，34)的外壳(10)；
位于所述叶轮(22A，22B)和所述负载之间的面板(28A，28B)；和
将所述外壳连接至所述板且包围所述叶轮(22A，22B)的板(36A，36B)，所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳(40A，40B，42A，42B)布置在所述板的两侧。
5.根据权利要求4所述的淬火室，包括与所述面板(28A，28B)接触的圆柱形壁(50A，50B)，其中，在所述第一位置中，所述第二半蜗壳在所述叶轮(22A，22B)和所述圆柱形壁之间延伸，并且其中，在所述第二位置中，所述第一半蜗壳在所述叶轮(22A，22B)和所述圆柱形壁之间延伸。
6.根据权利要求2所述的淬火室，其中，所述致动器(90A)包括蜗杆(108A)、和紧固至所述第一半蜗壳(40A)且与所述蜗杆配合的螺母(110A)。
7.根据权利要求2所述的淬火室，包括附加的离心式的或混流式的叶轮，所述叶轮和所述附加的离心式的或混流式的叶轮设置在所述负载(14)的两侧，所述室(5)还包括附加的可移动的第三半蜗壳和可移动的第四半蜗壳(40A，40B，42A，42B)，其中：
在所述第一位置中，所述第三半蜗壳导引由所述附加的离心式的或混流式的叶轮的排气口(78A)的第一部分所排放的气体，所述第四半蜗壳关闭所述附加的离心式的或混流式的叶轮的进气口(76A)的第一部分；并且
在所述第二位置中，所述第三半蜗壳或所述第四半蜗壳中的一个导引由与所述附加的离心式的或混流式的叶轮的所述排气口的所述第一部分不同的所述附加的离心式的或混流式的叶轮的所述排气口的第二部分所排放的气体，所述第三半蜗壳或所述第四半蜗壳中的另一个关闭所述附加的离心式的或混流式的叶轮的所述进气口的第二部分。
8.根据权利要求1所述的淬火室，其中，所述叶轮(22A，22B)为混流式叶轮。
9.一种在根据权利要求1所述的淬火室(5)中对负载进行气体淬火的方法，所述方法包括下列步骤：
将所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳(40A，40B，42A，42B)移位至所述第一位置，气体在所述负载上沿第一流动方向流动；并且
将所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳移位至所述第二位置，气体在所述负载上以与所述第一流动方向相反的第二流动方向流动。
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