CN106929646B - 一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，包括炉体、加热室和控制系统，炉体的内腔体包括前室和后室，前室和后室之间设有进气口和出风口，进气口处设有离心风扇，后室内设有热交换器，炉体的内壁上设有多个电动导流板，炉体的外壁上设有多个气缸，电动导流板与气缸连接；加热室内设有多个热电偶，加热室的顶部开设有进风门，加热室的底部开设有出风门，与进风门和出风门相对应处分别设有电动导流板，控制系统，与热电偶连接，与气缸通过电磁阀连接，热电偶将接受的数据上传至控制系统，控制系统根据数据通过气缸调整电动导流板的导流角度。本发明的加热室内的冷却效果均匀，防止加热室后侧局部出现加热死角。

Description

一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统
技术领域
本发明属于冷却气体装置领域，更具体涉及一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统。
背景技术
目前过内外大多出真空气体淬火炉的气冷却系统采用开放式的进出气通道或者栅板式进出气通道进行冷却气体的循环，此类方式使得加热区域内冷却速度不均，部分区域冷速明显较低，导致设备不适宜满载工作，同一炉次的产品存在表面形状差异较大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种使加热区域内冷却效果均匀的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，包括
炉体，所述炉体的内腔体包括前室和后室，所述前室和后室之间设有进气口和出风口，所述进气口位于所述后室的中部，所述出风口位于所述后室的上部，所述进气口和出风口的开关状态相反，所述进气口处设有离心风扇，所述后室内设有热交换器，所述炉体的内壁上设有多个电动导流板，所述炉体的外壁上设有多个气缸，所述电动导流板与所述气缸连接；
位于所述炉体内的加热室，所述加热室内设有多个热电偶，所述加热室的顶部开设有进风门，所述加热室的底部开设有出风门，与所述进风门和所述出风门相对应处分别设有所述电动导流板，
控制系统，所述控制系统与所述热电偶连接，所述控制系统与所述气缸通过电磁阀连接，所述热电偶将接受的数据上传至所述控制系统，所述控制系统根据数据通过气缸调整所述电动导流板的导流角度。
在一些实施方式中，所述控制系统为PLC控制系统。
在一些实施方式中，所述电动导流板的角度调整范围为0-90°，当所述气缸的伸缩杆处于完全缩回状态时，所述电动导流板的角度为0°，当所述气缸的伸缩杆处于完全伸出状态时，所述电动导流板的角度为90°。
在一些实施方式中，所述加热室靠近所述后室的位置为前部，所述加热室远离所述后室的位置为后部，所述加热室内的前部和后部之间的位置为中部，所述后部和所述中部分别设有所述热电偶。
在一些实施方式中，所述炉体的内壁上还设有多个手动导流板，所述进风门和出风门处分别设有手动导流板。
在一些实施方式中，所述手动导流板的角度调整范围为0-45°。
在一些实施方式中，所述手动导流板的调节把手位于所述炉体的外壁上。
在一些实施方式中，所述炉体的内侧壁的顶部和底部分别设有两个电动导流板和两个手动导流板，位于所述炉体的内侧壁顶部或底部的两个所述电动导流板连成的直线与位于所述炉体的内侧壁顶部或底部的两个所述手动导流板连成的直线平行设置。
在一些实施方式中，所述手动导流板与所述后室的距离大于所述电动导流板与所述后室的距离。
在一些实施方式中，所述前室内设有风道，所述风道的底部开设有进口，所述风道的侧壁上开设有出口，所述风道的出口与所述进气口连通。
其有益效果为：本发明的加热室内的冷却效果均匀，防止加热室后侧局部出现加热死角；本发明的冷却过程可控，PLC控制系统可根据热电偶实时温度进行对比，自动调整炉体内的电动导流板的导流角度；本发明可保证炉产品性状的稳定性，增加有效装炉量，提升工作效率。
附图说明
图1是本发明一实施方式的一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统的主视剖视示意图；
图2是本发明一实施方式的一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统的俯视示意图；
图3是本发明一实施方式的一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统的俯视剖视示意图；
图4是本发明一实施方式的一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统的电动导流板和手动导流板的导流角度为0°的示意图；
图5是本发明一实施方式的一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统的电动导流板和手动导流板的导流角度为45°的示意图。
具体实施方式
图1-3示意性地显示了本发明的一种实施方式的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统。如图1-3所示，该热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统包括炉体1、控制系统以及位于炉体1内的加热室2和热交换器3。
炉体1的内腔体包括前室11和后室12。前室11和后室12之间设有进气口41和出风口42。进气口41位于后室12的中部，便于将热气体送入后室12内。出风口42位于后室12的上部。便于将冷却气体送入加热室2内。进气口41和出风口42的开关状态相反。进气口41和出风口42通过电磁阀与控制系统连接，控制系统通过电磁阀控制进气口41和出风口42的开关。热交换器3位于后室12内。后室12的进气口41处设有离心风扇43。前室11内设有风道13。风道13的底部设有进口131，加热室2的出风门22也位于底部，热气体从加热室2的出风门排出便可通过进口131进入风道13。风道13的侧壁设有出口，风道13的出口与进气口41连通，风道13内的热气体可通过进口进入后室内。风道13对热气体具有引导的作用。进气口41开启，出风口42关闭，在离心风扇43的作用下，加热室2内的高温经进气口41进入后室12，穿过热交换器3使气体冷却，冷却气体充满后室12后，进气口41关闭，出风口42开启，继续在离心风扇43的作用下，冷却气体从出风口42进入前室。
加热室2的顶部开设有进风门21，加热室2的底部开设有出风门22。炉体1与进风门21相对应处的顶部设有多个电动导流板51。炉体1与出风门22相对应处的底部设有多个电动导流板51。炉体1的顶部和底部分别设有气缸52。在该实施例中，炉体1的顶部设有两个电动导流板51。炉体1的底部设有两个电动导流板51。炉体1顶部的气缸52与炉体1顶部的电动导流板51连接，炉体底部的气缸52与炉体1底部的电动导流板52连接。电动导流板51位于炉体1的内部，气缸52位于炉体1的外部。电动导流板51的角度调整范围为0-90°。当气缸52的伸缩杆处于缩回状态时，电动导流板51的角度为0°。电动导流板51位于0°工位时主要加强加热室2后部的冷却效果。随着气缸52的伸缩杆逐渐伸长后，电动导流板51的角度逐渐增大，逐步增强了加热室2中部的冷却效果。加热室2的前部是指加热室内靠近后室12的位置，加热室2的后部是指加热室2内远离后室12的位置，加热室2的中部位于前部和后部之间。
炉体1与进风门21相对应处的顶部设有多个手动导流板61。炉体1与出风门22相对应处的底部设有多个手动导流板61。在该实施例中，炉体1的顶部设有两个手动导流板61。炉体1的底部设有两个手动导流板61。手动导流板61起到辅助调节的作用，改善冷却效果。手动导流板61位于炉体1的内部。手动导流板61的调节把手62位于炉体的外壁上。方便操作人员通过调节把手62对手动导流板61的导流角度进行调节。手动导流板61的角度调整范围为0-45°。
炉体1的内侧壁的顶部和底部分别设有两个电动导流板51和两个手动导流板61。位于炉体1的内侧壁顶部的两个电动导流板51连成的直线与位于炉体1的内侧壁顶部的两个手动导流板61连成的直线平行设置。同样，炉体1的内侧壁底部的两个电动导流板51连成的直线与位于炉体1的内侧壁底部的两个手动导流板61连成的直线平行设置。手动导流板与后室的距离大于电动导流板与后室的距离，使电动导流板51起到主要的调节作用，而手动导流板61起到辅助的调节作用。
控制系统通过电磁阀与气缸52连接。加热室2位于炉体1内。加热室2内设有多个热电偶。具体地，加热室2的后部和中部分别设有热电偶。控制系统分别与热电偶连接。热电偶将检测的数据上传至控制系统，控制系统根据数据通过气缸52调整电动导流板51的导流角度。控制系统为PLC控制系统。PLC控制系统根据加热室2的后部和中部的热电偶上传的实时数据进行对比运算，后部冷速较快，控制电磁阀逐步伸长气缸52的伸缩杆，电动导流板51的角度逐渐增大，逐步增强了加热室2中部的冷却效果，直至冷速一致。
工作过程为：加热室2的进风门21和出风门22同时打开，电动导流板51运转到设定工位；加热室2内的高温气体被装载在炉体1后部的离心风扇43经风道13吸入后室12，经进气口41甩入，穿过热交换器3使气体冷却；冷却气体充满后室12，从上部出风口42集中倒流进入前室11，此时上部出风口42打开，进风口41关闭；冷却气体经电动导流板51和手动导流板61的导流后进入加热室2，冷却气体进入加热室2吸收热量，从加热室2底部出，重复上述过程。整个冷却过程通过工件热电偶实时监控，热电偶上传数据至PLC控制系统，由PLC控制系统对比运算后发出指令控制电磁阀驱动气缸52进而驱动电动导流板51，完成对冷却过程的实时监控。
如图4和图5所示，加热室2内的流场随着导流板的导流角度的变化而变化。导流板的导流角度为0°时加热室2的后部的进风量大于导流板的导流角度为45°时加热室2的后部的进风量；导流角度为45°时加热室2的中部的进风量大于导流板的导流角度为0°时加热室2的中部的进风量。即：随着导流板的导流角度的增大，后部的进风量逐渐减少，中部的进风量逐渐增大。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来讲，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，包括
炉体，所述炉体的内腔体包括前室和后室，所述前室和后室之间设有进气口和出风口，所述进气口位于所述后室的中部，所述出风口位于所述后室的上部，所述进气口和出风口的开关状态相反，所述进气口处设有离心风扇，所述后室内设有热交换器，所述炉体的内壁上设有多个电动导流板，所述炉体的外壁上设有多个气缸，所述电动导流板与所述气缸连接；
位于所述炉体内的加热室，所述加热室内设有多个热电偶，所述加热室的顶部开设有进风门，所述加热室的底部开设有出风门，与所述进风门和所述出风门相对应处分别设有所述电动导流板，
控制系统，所述控制系统与所述热电偶连接，所述控制系统与所述气缸通过电磁阀连接，所述热电偶将接受的数据上传至所述控制系统，所述控制系统根据数据通过气缸调整所述电动导流板的导流角度。
2.根据权利要求1所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述控制系统为PLC控制系统。
3.根据权利要求1所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述电动导流板的角度调整范围为0-90°，当所述气缸的伸缩杆处于完全缩回状态时，所述电动导流板的角度为0°，当所述气缸的伸缩杆处于完全伸出状态时，所述电动导流板的角度为90°。
4.根据权利要求1所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述加热室靠近所述后室的位置为前部，所述加热室远离所述后室的位置为后部，所述加热室内的前部和后部之间的位置为中部，所述后部和所述中部分别设有所述热电偶。
5.根据权利要求1所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述炉体的内壁上还设有多个手动导流板，所述进风门和出风门处分别设有手动导流板。
6.根据权利要求5所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述手动导流板的角度调整范围为0-45°。
7.根据权利要求5所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述手动导流板的调节把手位于所述炉体的外壁上。
8.根据权利要求5所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述炉体的内侧壁的顶部和底部分别设有两个电动导流板和两个手动导流板，位于所述炉体的内侧壁顶部或底部的两个所述电动导流板连成的直线与位于所述炉体的内侧壁顶部或底部的两个所述手动导流板连成的直线平行设置。
9.根据权利要求8所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述手动导流板与所述后室的距离大于所述电动导流板与所述后室的距离。
10.根据权利要求1所述的热处理用真空气体淬火炉的炉冷却气体系统，其特征在于，所述前室内设有风道，所述风道的底部开设有进口，所述风道的侧壁上开设有出口，所述风道的出口与所述进气口连通。
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