CN106048508A - 一种小型自动刀具蒸汽处理炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型自动刀具蒸汽处理炉，包括圆筒状的炉体与活动设置在炉体上方的炉盖，炉盖将炉体上方的开口密封，炉体从外至内依次为金属外壳、隔热层、耐热层、感应线圈层、陶瓷内层，感应线圈层包括独立控制的上感应线圈与下感应线圈，上感应线圈与下感应线圈内分别通高频交变电流，炉体内设置有可绕炉心轴线旋转刀具架，炉体底面均匀分布有多组蒸汽喷嘴组件。通过在感应线圈层通高频交流电，从而使得感应线圈层产生高密度的磁感线。磁感线切割盛放在炉体内的刀具，刀具为金属材料，比如高速工具钢，刀具内电子振动，实现升温。

Description

一种小型自动刀具蒸汽处理炉

技术领域

本发明涉及机械自动化，尤其是涉及一种小型自动刀具蒸汽处理炉。

背景技术

刀具的蒸汽处理是一种高效低成本的表面改性技术。高速钢刀具经过除油、清洗、酸洗活化、漂洗等前处理后，置于蒸汽炉中处理，在表面形成一层3～4微米厚的致密均匀的四氧化三铁薄膜。膜层结合牢固，能储油、防锈和降低刀具切削时的摩擦系数，减少粘屑和咬合，可提高刀具使用寿命10-30％左右。

现有刀具表面氧化处理主要通过两个电炉完成，电炉体内使用电热丝加热。水蒸气首先通过第一台电炉进行加温、加压过程，然后汇入第二台电炉。刀具静止放置于第二台电炉中，通过加热至540-560度，并保温1小时左右，使水蒸气与刀具表面充分反应，形成一层致密的氧化膜。使得刀具在使用性能上得以提高。实验证明，经过蒸汽处理后的刀具使用寿命可延长10～30％。但上述设备占地面积大，热量通过炉体内空气传导，能耗高，加工周期长，装炉量要求高，通过人工控制升降温过程，不适合当前多品种小规格的市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小型自动刀具蒸汽处理炉，使刀具表面蒸汽处理快速、低能耗，提高的生产效率和质量稳定性，非常适合小批量刀具的快速、稳定的表面蒸汽处理。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种小型自动刀具蒸汽处理炉，包括圆筒状的炉体与活动设置在炉体上方的炉盖，炉盖将炉体上方的开口密封，所述的炉体从外至内依次为金属外壳、隔热层、耐热层、感应线圈层、陶瓷内层，所述的感应线圈层包括独立控制的上感应线圈与下感应线圈，所述的上感应线圈与下感应线圈内分别通高频交变电流，炉体内设置有可绕炉心轴线旋转刀具架，炉体底面均匀分布有多组蒸汽喷嘴组件。

所述的炉体上部与下部分别设置有用于检测炉体内温度的上热电偶与下热电偶，所述的上感应线圈与下感应线圈内通200HZ～1000HZ交变电流。通过在上感应线圈、下感应线圈内通交变电流，在上感应线圈、下感应线圈中产生高密度的磁感线。磁感线切割盛放在炉体内的金属材料，金属材料内电子振动，实现升温。

所述的刀具架包括旋转轴与多个扇形框架，多个扇形框架固定在旋转轴外并围成一圈。将刀具架分割成多个扇形框架，可以分别放置相近规格或者类型的刀具，适合小批量刀具的表面蒸汽处理。

所述的炉盖的中心设置有用于驱动旋转轴旋转的电动机，所述的炉盖上还设有压力表与自动泄压阀。压力表用于实时检测炉体内的压力，当压力超过预定值，由自动泄压阀自动释放炉内的高压气体。

所述的刀具架内设置有扇形丝网容器，所述的扇形丝网容器安置在扇形框架上，且扇形丝网容器与扇形框架件可拆卸连接。丝网状的容器能够让热蒸汽很容易的通过扇形丝网容器，让高温水蒸汽充分与刀具表面接触，均匀发生化学反应。

所述的刀具架上设置有三个扇形框架。刀具架均分成为三个扇形框架，比较适应处理需求。

所述的炉体底面均匀分布有三组蒸汽喷嘴组件，蒸汽喷嘴组件包括三个等间距排列的喷嘴。三组蒸汽喷嘴组件，每组蒸汽喷嘴组件具备三个喷嘴，一共就是九个喷嘴。九个喷嘴均匀分布，能够使得放置在炉体内的刀具都均匀、充分与热蒸汽接触反应。

所述的上感应线圈、下感应线圈、上热电偶、下热电偶与控制电路连接，控制电路分别控制上感应线圈与下感应线圈。通过上热电偶、下热电偶实时监控刀具上部与下部的温度，并有控制电路分别控制上感应线圈与下感应线圈中的感应电流，实现控温。因为本发明的喷嘴是设计在炉体底面的，而喷嘴喷出的蒸汽温度低于工艺要求温度，因此会导致炉体内下部的温度会低于上部的温度，导致整个刀具反应不均匀。所以本发明设置上感应线圈、与下感应线圈来分别控温，确保其加热均匀。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过在感应线圈层通高频交流电，从而使得感应线圈层产生高密度的磁感线。磁感线切割盛放在炉体内的刀具，刀具为金属材料，如高速工具钢，使刀具材料内电子振动，实现升温。耐热层可以承受较高的温度，隔热层则将热量隔绝，使得外表面的金属外壳不受内部影响，降低热损失。炉体内设置有可绕炉心轴线旋转刀具架，刀具安置在刀具架上，旋转的刀具架使得刀具受热均匀，多组蒸汽喷嘴组件使得热蒸汽能够与刀具充分且均匀的进行反应。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为炉体的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图2所示：一种小型自动刀具蒸汽处理炉，包括圆筒状的炉体1与活动设置在炉体1上方的炉盖2，炉盖2将炉体1上方的开口密封，炉体1从外至内依次为金属外壳3、隔热层4、耐热层5、感应线圈层6、陶瓷内层7，感应线圈层6包括独立控制的上感应线圈8与下感应线圈9，上感应线圈8与下感应线圈9内分别通高频交变电流，炉体1内设置有可绕炉心轴线旋转刀具架10，炉体1底面均匀分布有多组蒸汽喷嘴组件11。

炉体1上部与下部分别设置有用于检测炉体1内温度的上热电偶21与下热电偶22，上感应线圈8与下感应线圈9内通200HZ～1000HZ交变电流。

刀具架10包括旋转轴31与多个扇形框架32，多个扇形框架32固定在旋转轴31外并围成一圈。

炉盖2的中心设置有用于驱动旋转轴31旋转的电动机41，炉盖2上还设有压力表42与自动泄压阀43。

刀具架10内设置有扇形丝网容器51，扇形丝网容器51安置在扇形框架32上，且扇形丝网容器51与扇形框架32件可拆卸连接。

刀具架10上设置有三个扇形框架32。炉体1底面均匀分布有三组蒸汽喷嘴组件11，蒸汽喷嘴组件11包括三个等间距排列的喷嘴。

上感应线圈8、下感应线圈9、上热电偶21、下热电偶22与控制电路连接，控制电路分别控制上感应线圈8与下感应线圈9。

将预处理后的刀具整齐地放置于扇形丝网容器51内，再将三个扇形丝网容器51放置于炉体1内刀具架10中，关闭炉盖2。开启设备，刀具将随刀具架10在炉体1内缓慢旋转；通过控制电路控制上感应线圈8、下感应线圈9，类似于中频炉的原理，能够直接使刀具本体快速升温，通过上热电偶21、下热电偶22的实时测温，分别控制上感应线圈8、下感应线圈9中的电流来控制炉体1内刀具温度均匀、稳定。待炉体1内的温度升到预定值，开启蒸汽喷嘴组件11。高温、高压的水蒸气将从炉底部的九个蒸汽喷嘴中喷出，在刀具旋转的同时，在炉体1内高温、高压的环境下，水蒸气与刀具表面充分发生反应。通过自动泄压阀43的控制，将炉体1内的压力保持在2-4Mpa左右；充分反应后，关闭蒸汽喷嘴组件11，关闭感应线圈层6，打开自动泄压阀43，使炉体1内自然减压、降温。当炉体1内温度降低至80度以下后，可开启炉盖2，取出扇形丝网容器51，完成一个加工流程。

Claims (8)

1.一种小型自动刀具蒸汽处理炉，包括圆筒状的炉体与活动设置在炉体上方的炉盖，炉盖将炉体上方的开口密封，其特征在于所述的炉体从外至内依次为金属外壳、隔热层、耐热层、感应线圈层、陶瓷内层，所述的感应线圈层包括独立控制的上感应线圈与下感应线圈，所述的上感应线圈与下感应线圈内分别通高频交变电流，炉体内设置有可绕炉心轴线旋转刀具架，炉体底面均匀分布有多组蒸汽喷嘴组件。

2.根据权利要求1所述的一种小型自动刀具蒸汽处理炉，其特征在于所述的炉体上部与下部分别设置有用于检测炉体内温度的上热电偶与下热电偶，所述的上感应线圈与下感应线圈内通200HZ～1000HZ交变电流。

3.根据权利要求1所述的一种小型自动刀具蒸汽处理炉，其特征在于所述的刀具架包括旋转轴与多个扇形框架，多个扇形框架固定在旋转轴外并围成一圈。

4.根据权利要求3所述的一种小型自动刀具蒸汽处理炉，其特征在于所述的炉盖的中心设置有用于驱动旋转轴旋转的电动机，所述的炉盖上还设有压力表与自动泄压阀。

5.根据权利要求3所述的一种小型自动刀具蒸汽处理炉，其特征在于所述的刀具架内设置有扇形丝网容器，所述的扇形丝网容器安置在扇形框架上，且扇形丝网容器与扇形框架件可拆卸连接。

6.根据权利要求3所述的一种小型自动刀具蒸汽处理炉，其特征在于所述的刀具架上设置有三个扇形框架。

7.根据权利要求1所述的一种小型自动刀具蒸汽处理炉，其特征在于所述的炉体底面均匀分布有三组蒸汽喷嘴组件，蒸汽喷嘴组件包括三个等间距排列的喷嘴。

8.根据权利要求2所述的一种小型自动刀具蒸汽处理炉，其特征在于所述的上感应线圈、下感应线圈、上热电偶、下热电偶与控制电路连接，控制电路分别控制上感应线圈与下感应线圈。