CN107142363B - 一种双循环真空热处理炉 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工领域，特别是涉及一种双循环真空热处理炉，设有炉体、在炉体的两端对应设有炉门Ⅰ和炉门Ⅱ，炉体内设有保温壳，保温壳两侧分别设置有隔热门组件Ⅰ和隔热门组件Ⅱ，隔热门组件Ⅰ和隔热门组件Ⅱ关闭状态时，在保温壳与内胆之间的间隙和内胆内的空间形成加热循环通路，隔热门组件Ⅰ和隔热门组件Ⅱ打开状态时，在炉体与保温壳之间的间隙与内胆内的空间形成冷却循环通路，本发明利用隔热门的开合实现加热循环通路和冷却循环通路的自动切换，温度控制更准确，并且采用一套空气循环组件为两个循环通路提供动力，设计精巧结构紧凑，成本低，单炉结构密封效果远高于多炉结构，生产效率高和热处理质量好，具有较好的市场价值。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，特别是涉及一种双循环真空热处理炉。
背景技术
热处理是指材料或工件在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺；真空热处理是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术，与常规热处理相比，真空热处理的同时，可实现无氧化、无脱碳、无渗碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脱脂除气等作用，从而达到表面光亮净化的效果。
传统真空热处理炉分为真空加热炉和真空冷却炉，材料或工件在真空加热炉内加热后被送往真空冷却炉冷却，但是由于在从真空加热炉到真空冷却炉的运输过程中无法保证真空，造成热处理质量降低，于是现有技术中又出现了双室或者三室真空热处理炉，如申请号200480042491.0《双室型热处理炉》，包括可密闭的冷却炉和可密闭的加热炉，在两个炉体之间设置有输送装置，使工件一直处在真空状态下进行热处理，大大提高了热处理质量，但是这种多室热处理炉也存在着以下问题：
（1）多室结构体积大，结构复杂，给真空密封带来困难；
（2）从加热室运往冷却室过程中，两室温度难以均衡，容易产生温度突变，温度控制困难，造成热处理质量降低；
（3）加热后的工件稳定性差，从加热室运往冷却室过程中容易发生变形。
发明内容
为解决现有技术中传统多室真空热处理炉结构复杂，密封困难，并且在加热室运往冷却室温度控制困难，还容易造成运输变形的问题，本发明提供一种双循环真空热处理炉，可在一个炉腔内实现热风循环加热和冷风循环冷却的功能。
本发明为解决上述问题，采用的技术方案为：一种双循环真空热处理炉，设有炉体、在炉体的两端对应设有炉门Ⅰ和炉门Ⅱ，炉体内设有保温壳，保温壳外壁与炉体内壁相连接，保温壳对应两个炉门的位置分别设置有隔热门组件Ⅰ和隔热门组件Ⅱ，在保温壳内设置有内胆，保温壳与内胆之间设置有多个发热体，所述内胆靠近隔热门组件Ⅰ和热门组件Ⅱ的位置分别设有通风孔，所述隔热门组件Ⅰ和隔热门组件Ⅱ关闭状态时，在保温壳与内胆之间的间隙和内胆内的空间形成加热循环通路，所述隔热门组件Ⅰ和隔热门组件Ⅱ打开状态时，在炉体与保温壳之间的间隙与内胆内的空间形成冷却循环通路，与炉门Ⅰ连接设有用于为两条空气循环通路提供循环动力的空气循环组件，与炉门Ⅱ连接设有用于为冷却循环通路的热空气进行降温的散热器，在保温壳底部设有炉床支柱，炉床支柱上设有用于放置热处理工件的炉床1。
进一步地，隔热门组件Ⅰ包括：两个隔热门Ⅰ、导向轨道、汽缸支架和两个汽缸，所述导向轨道与保温壳连接，汽缸的缸筒底座通过汽缸支架安装在炉体外侧，汽缸的活塞伸出杆伸入炉体与隔热门Ⅰ连接，两个隔热门分别在各自的汽缸的带动下沿导向轨道欲动。
进一步地，隔热门组件Ⅱ包括：两个隔热门Ⅱ、合页、汽缸支架和两个汽缸，所述隔热门Ⅱ通过合页与保温壳连接，汽缸的缸筒底座通过汽缸支架安装在炉体外侧，汽缸的活塞伸出杆伸入炉体与隔热门Ⅱ连接，两个隔热门分别在各自的汽缸的带动下向外翻转打开。
进一步地，隔热门组件Ⅱ包括：隔热门Ⅱ、汽缸支架和汽缸，汽缸的缸筒底座通过气缸支架安装在炉门Ⅱ下侧，汽缸的活塞伸出杆伸入炉体与隔热门Ⅱ连接，隔热门Ⅱ在汽缸的带动下上下运动。
进一步地，空气循环组件包括电机、主轴、叶轮、锁紧螺母、电机支架、支撑板、高温轴承和电机罩，所述电机通过电机支架与炉门Ⅰ外侧连接，电机输出端与主轴的一端连接，叶轮通过锁紧螺母与主轴的另一端连接，所述主轴中部与高温轴承内圈连接，高温轴承外圈与支撑板连接，支撑板固定在炉门Ⅰ内侧，电机罩罩在电机外面，并与电机支架真空密封。
进一步地，炉门Ⅰ和炉门Ⅱ通过法兰与炉体连接，法兰之间安装有密封件。
进一步地，所述炉体采用立式结构时，加热循环通路和冷却循环通路为上下立式循环，炉床开有供空气循环流通的透气孔，保温壳底部与保温壳侧壁分开，并与炉门Ⅱ连接，随炉门Ⅱ整体向下打开。
进一步地，炉体采用卧式结构时，加热循环通路和冷却循环通路为左右卧式循环，内胆靠近隔热门组件Ⅰ侧开有供空气循环流通的孔。
进一步地，发热体采用U型发热体，U型发热体由冷端和U型热端组成，U型热端的两端分别连接冷端，U型热端设置在保温壳内，冷端引出保温壳外部接线。
进一步地，保温壳内可设置多个温区，每个温区的发热体接在一起独立控温，每个温区设置有一个温度传感器。
进一步地，炉体采用双从空心结构，中间通入冷却水对冷却循环通路的热气进行冷却。
进一步地，内胆优选的采用钨钼或碳板制成。
进一步地，炉床和炉床支柱优选的采用石墨材料制成。
本发明的技术效果在于：
1、在保温壳内设置加热循环通路，提高炉内物料的升温速度和炉温的均匀性；
2、在炉内设置冷却循环通路，加快冷却气体的循环速度，提高冷却炉温的均匀性；
3、在保温壳的两侧分别设置一个隔热门，利用隔热门的开合实现加热循环通路和冷却循环通路的自动切换，在一个炉体内实现加热和冷却两种功能，温度控制更准确，并且采用一套空气循环组件为两个循环通路提供动力，设计精巧结构紧凑，成本低，单炉结构密封效果远高于多炉结构，并且工件热处理过程不需要运输，不会产生变形，生产效率高且热处理质量好，具有较好的市场价值。
附图说明
图1为本发明炉体采用立式结构，且两个隔热门组件关闭状态主视图；
图2为本发明炉体采用立式结构，且两个隔热门组件打开状态主视图；
图3为本发明炉体采用卧式结构，且两个隔热门组件关闭状态俯视图；
图4为本发明炉体采用卧式结构，且两个隔热门组件打开状态俯视图。
附图标记：1-炉体、2-炉门Ⅰ、3-炉门Ⅱ、4-隔热门组件Ⅰ、5-隔热门组件Ⅱ、6-空气循环组件、7-保温壳、8-发热体、9-内胆、10-散热器、11-温度传感器、12-炉床、13-炉床支柱、14-加热循环通路、15-冷却循环通路、401-隔热门Ⅰ、402-导向轨道、403-汽缸支架、404-汽缸、501-隔热门Ⅱ、502-合页、601-电机、602-主轴、603-叶轮、604-锁紧螺母、605-电机支架、606-支撑板、607-高温轴承、608-电机罩、16-法兰、17-密封件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。
如图1和图2所示，本发明的处理炉采用立式结构，设有炉体1、在炉体1的上下设有炉门Ⅰ2和炉门Ⅱ3，炉体1内设有保温壳7，保温壳7外壁与炉体1内壁相连接，保温壳7的上下对应两个炉门的位置分别设置有隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5，在保温壳7内设置有内胆9，保温壳7与内胆9之间设置有多个发热体8，发热体8采用U型发热体，U型发热体由冷端和U型热端组成，U型热端的两端分别连接冷端，U型热端设置在保温壳内，冷端引出保温壳外部接线；内胆9靠近隔热门组件Ⅰ4和热门组件Ⅱ5的位置分别设有通风孔，所述隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5关闭状态时，在保温壳7与内胆9之间的间隙和内胆9内的空间形成图1中线条所示的加热循环通路14，所述隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5打开状态时，在炉体1与保温壳7之间的间隙与内胆9内的空间形成图2中线条所示的冷却循环通路15，加热循环通路14和冷却循环通路15为上下立式循环，炉床12开有供空气循环流通的透气孔，保温壳7的底部与保温壳7的侧壁分开，并与炉门Ⅱ3连接，随炉门Ⅱ3整体向下打开；与炉门Ⅰ2连接并设有用于为两条空气循环通路提供循环动力的空气循环组件6，与炉门Ⅱ3连接设有用于为冷却循环通路15的热空气进行降温的散热器10，还可以将炉体1设置为双从空心结构，中间通入冷却水对冷却循环通路15的热气进行冷却，加强冷却效果；在保温壳7底部设有炉床支柱13，炉床支柱13上设有用于放置热处理工件的炉床12；保温壳7内可设置多个温区，每个温区的发热体8接在一起独立控温，每个温区设置有一个温度传感器11；内胆9优选的采用钨钼或碳板制成；炉床12和炉床支柱13优选的采用石墨材料制成；炉门Ⅰ2和炉门Ⅱ3通过法兰16与炉体1连接，法兰16之间安装有密封件17，提高密封效果。
为了实现隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5的自动开合，隔热门组件Ⅰ4包括：两个隔热门Ⅰ401、导向轨道402、汽缸支架403和两个汽缸404，所述导向轨道402与保温壳7连接，汽缸404的缸筒底座通过汽缸支架403安装在炉体1外侧，汽缸404的活塞伸出杆伸入炉体1与隔热门Ⅰ401连接，两个隔热门分别在各自的汽缸404的带动下沿导向轨道402移动；隔热门组件Ⅱ5包括：隔热门Ⅱ501、汽缸支架403和汽缸404，汽缸404的缸筒底座安装在炉门Ⅱ3下侧，汽缸404的活塞伸出杆伸入炉体1与隔热门Ⅱ501连接，隔热门Ⅱ501在汽缸404的带动下上下运动。
由于采用上下两个隔热门组件的开合实现加热循环通路14和冷却循环通路15的自动切换，采用一套空气循环组件6便可以对两个循环通路提供动力，结构紧凑降低成本，空气循环组件6包括电机601、主轴602、叶轮603、锁紧螺母604、电机支架605、支撑板606、高温轴承607和电机罩608，所述电机601通过电机支架605与炉门Ⅰ2外侧连接，电机601输出端与主轴602的一端连接，叶轮603通过锁紧螺母604固定在主轴602的另一端，所述主轴602中部与高温轴承607内圈连接，高温轴承607外圈通过支撑板606固定在炉门Ⅰ2内侧，电机罩608罩在电机601外面，并与电机支架605真空密封。
如图3和图4所示，本发明的处理炉还可以采用卧式结构，设有炉体1、在炉体1的左右设有炉门Ⅰ2和炉门Ⅱ3，炉体1内设有保温壳7，保温壳7外壁与炉体1内壁相连接，保温壳7的左右对应两个炉门的位置分别设置有隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5，在保温壳7内设置有内胆9，保温壳7与内胆9之间设置有多个发热体8，发热体8采用U型发热体，U型发热体由冷端和U型热端组成，U型热端的两端分别连接冷端，U型热端设置在保温壳内，冷端引出保温壳外部接线；内胆9靠近隔热门组件Ⅰ4和热门组件Ⅱ5的位置分别设有通风孔，所述隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5关闭状态时，在保温壳7与内胆9之间的间隙和内胆9内的空间形成图3中线条所示的加热循环通路14，所述隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5打开状态时，在炉体1与保温壳7之间的间隙与内胆9内的空间形成图4中线条所示的冷却循环通路15，加热循环通路14和冷却循环通路15为左右卧式循环；与炉门Ⅰ2连接并设有用于为两条空气循环通路提供循环动力的空气循环组件6，与炉门Ⅱ3连接设有用于为冷却循环通路15的热空气进行降温的散热器10，还可以将炉体1设置为双从空心结构，中间通入冷却水对冷却循环通路15的热气进行冷却，加强冷却效果；在保温壳7底部设有炉床支柱13，炉床支柱13上设有用于放置热处理工件的炉床12；保温壳7内可设置多个温区，每个温区的发热体8接在一起独立控温，每个温区设置有一个温度传感器11；内胆9优选的采用钨钼或碳板制成；炉床12和炉床支柱13优选的采用石墨材料制成；炉门Ⅰ2和炉门Ⅱ3通过法兰16与炉体1连接，法兰16之间安装有密封件17，提高密封效果。
为了实现隔热门组件Ⅰ4和隔热门组件Ⅱ5的自动开合，隔热门组件Ⅰ4包括：两个隔热门Ⅰ401、导向轨道402、汽缸支架403和两个汽缸404，所述导向轨道402与保温壳7连接，汽缸404的缸筒底座通过汽缸支架403安装在炉体1外侧，汽缸404的活塞伸出杆伸入炉体1与隔热门Ⅰ401连接，两个隔热门分别在各自的汽缸404的带动下沿导向轨道402移动；隔热门组件Ⅱ5包括：两个隔热门Ⅱ501、合页502、汽缸支架403和两个汽缸404，所述隔热门Ⅱ501通过合页502与保温壳7连接，汽缸404的缸筒底座通过汽缸支架403安装在炉体1外侧，汽缸404的活塞伸出杆伸入炉体1与隔热门Ⅱ501连接，两个隔热门分别在各自的汽缸404的带动下向外翻转打开。
由于采用左右两个隔热门组件的开合实现加热循环通路14和冷却循环通路15的自动切换，采用一套空气循环组件6便可以对两个循环通路提供动力，结构紧凑降低成本，空气循环组件6包括电机601、主轴602、叶轮603、锁紧螺母604、电机支架605、支撑板606、高温轴承607和电机罩608，所述电机601通过电机支架605与炉门Ⅰ2外侧连接，电机601输出端与主轴602的一端连接，叶轮603通过锁紧螺母604固定在主轴602的另一端，所述主轴602中部与高温轴承607内圈连接，高温轴承607外圈通过支撑板606固定在炉门Ⅰ2内侧，电机罩608罩在电机601外面，并与电机支架605真空密封。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (12)
1.一种双循环真空热处理炉，其特征在于：设有炉体（1）、在炉体（1）的两端对应设有炉门Ⅰ（2）和炉门Ⅱ（3），炉体（1）内设有保温壳（7），保温壳（7）外壁与炉体（1）内壁相连接，保温壳（7）对应两个炉门的位置分别设置有隔热门组件Ⅰ（4）和隔热门组件Ⅱ（5），在保温壳（7）内设置有内胆（9），保温壳（7）与内胆（9）之间设置有多个发热体（8），所述内胆（9）靠近隔热门组件Ⅰ（4）和热门组件Ⅱ（5）的位置分别设有通风孔，所述隔热门组件Ⅰ（4）和隔热门组件Ⅱ（5）关闭状态时，在保温壳（7）与内胆（9）之间的间隙和内胆（9）内的空间形成加热循环通路（14），所述隔热门组件Ⅰ（4）和隔热门组件Ⅱ（5）打开状态时，在炉体（1）与保温壳（7）之间的间隙与内胆（9）内的空间形成冷却循环通路（15），与炉门Ⅰ（2）连接设有用于为两条空气循环通路提供循环动力的空气循环组件（6），与炉门Ⅱ（3）连接设有用于为冷却循环通路（15）的热空气进行降温的散热器（10），在保温壳（7）底部设有炉床支柱（13），炉床支柱（13）上设有用于放置热处理工件的炉床（12）。
2.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述隔热门组件Ⅰ（4）包括：两个隔热门Ⅰ（401）、导向轨道（402）、汽缸支架（403）和两个汽缸（404），所述导向轨道（402）与保温壳（7）连接，汽缸（404）的缸筒底座通过汽缸支架（403）安装在炉体（1）外侧，汽缸（404）的活塞伸出杆伸入炉体（1）与隔热门Ⅰ（401）连接，两个隔热门分别在各自的汽缸（404）的带动下沿导向轨道（402）移动。
3.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述隔热门组件Ⅱ（5）包括：两个隔热门Ⅱ（501）、合页（502）、汽缸支架（403）和两个汽缸（404），所述隔热门Ⅱ（501）通过合页（502）与保温壳（7）连接，汽缸（404）的缸筒底座通过汽缸支架（403）安装在炉体（1）外侧，汽缸（404）的活塞伸出杆伸入炉体（1）与隔热门Ⅱ（501）连接，两个隔热门分别在各自的汽缸（404）的带动下向外翻转打开。
4.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述隔热门组件Ⅱ（5）包括：隔热门Ⅱ（501）、汽缸支架（403）和汽缸（404），汽缸（404）的缸筒底座安装在炉门Ⅱ（3）下侧，汽缸（404）的活塞伸出杆伸入炉体（1）与隔热门Ⅱ（501）连接，隔热门Ⅱ（501）在汽缸（404）的带动下上下运动。
5.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述空气循环组件（6）包括电机（601）、主轴（602）、叶轮（603）、锁紧螺母（604）、电机支架（605）、支撑板（606）、高温轴承（607）和电机罩（608），所述电机（601）通过电机支架（605）与炉门Ⅰ（2）外侧连接，电机（601）输出端与主轴（602）的一端连接，叶轮（603）通过锁紧螺母（604）固定在主轴（602）的另一端，所述主轴（602）中部与高温轴承（607）内圈连接，高温轴承（607）外圈通过支撑板（606）固定在炉门Ⅰ（2）内侧，电机罩（608）罩在电机（601）外面，并与电机支架（605）真空密封。
6.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述炉门Ⅰ（2）和炉门Ⅱ（3）通过法兰（16）与炉体（1）连接，法兰（16）之间安装有密封件（17）。
7.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述炉体（1）采用立式结构，加热循环通路（14）和冷却循环通路（15）为上下立式循环，炉床（12）开有供空气循环流通的透气孔，保温壳（7）的底部与保温壳（7）的侧壁分开，并与炉门Ⅱ（3）连接，随炉门Ⅱ（3）整体向下打开。
8.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述炉体（1）采用卧式结构，加热循环通路（14）和冷却循环通路（15）为左右卧式循环，内胆（9）靠近隔热门组件Ⅰ（4）侧开有供空气循环流通的孔。
9.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述发热体（8）采用U型发热体，U型发热体由冷端和U型热端组成，U型热端的两端分别连接冷端，U型热端设置在保温壳内，冷端引出保温壳外部接线。
10.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述保温壳（7）内设置多个温区，每个温区的发热体（8）接在一起独立控温，每个温区设置有一个温度传感器（11）。
11.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述内胆（9）采用钨钼或碳板制成。
12.根据权利要求1所述的一种双循环真空热处理炉，其特征在于：所述炉床（12）和炉床支柱（13）采用石墨材料制成。
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