CN108048635B - 淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，具体公开了一种淬火装置，包括预热炉、真空加热炉和淬火油池，预热炉内设有进料斜段，真空加热炉的上壁设有单向门，单向门上设有挡板；真空加热炉内设有翻转架，翻转架上设有电加热丝，翻转架包括转筒和翻转板；转筒转动连接在真空加热炉内；真空加热炉下壁设有压力阀，真空加热炉下壁的右侧设有出料结构，出料结构包括弹簧、支撑板和楔块，楔块滑动连接在真空加热炉的下壁；真空加热炉内设有缓冲结构，缓冲结构包括制动板，制动板与真空加热炉内壁之间连接有拉簧；真空加热炉外设有真空泵。使用本装置，能够自动补充进料，金属工件加热完成后自动将金属工件送入淬火油池，提高加工效率。

Description

淬火装置

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种淬火装置。

背景技术

在对金属工件进行精加工前需对金属工件进行淬火等热处理，淬火是先将产品加热到一定温度，预热一段时间，然后再加热到临界温度以上，保温一段时间，使产品全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。

热处理中常用的加热炉多为推杆式加热炉，该加热炉在工作时依靠炉尾的螺杆式推钢机往复运动，将金属工件由炉子尾部的进料口推至炉中加热；出料方式采用侧面出料，出料时，出料炉门打开，出钢机的推杆伸到炉内将整个炉床推出，再倾斜炉床，将炉床里的金属工件落入淬火油池中淬火。由于在入料和出料的过程中，该加热炉都要打开相应的炉门，甚至在出料时需要将整个炉床推出炉体，造成大量冷空气吸入以及热气外溢，导致了巨大的热量损失，所以热效率很低。

为了解决上述问题，公开号为CN102206734A的中国发明专利公开了一种新型淬火炉，包括炉体、淬火装置和排烟装置，所述排烟装置设于炉体前端；所述淬火装置与炉体的出料口密封连接，并且所述炉体出料口上设有出料开关及驱动出料开关作周期性开合的出料开关驱动装置。该发明能够避免传统加热炉在进料、出料过程中的能量损失，节省能源。但还存在以下缺陷：1、零件热处理后需要定时打开出料开关，十分麻烦。2、需要一直人为地补充进料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种淬火装置，能够自动补充进料，金属工件加热完成后自动将金属工件送入淬火油池。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：淬火装置，从上到下依次包括预热炉、真空加热炉和淬火油池，预热炉的上壁设有排烟气门，预热炉内设有用于放置金属工件的进料斜段，真空加热炉的上壁设有只能向上打开的单向门，进料斜段位于单向门的一侧，单向门上设有防止进料斜段内金属工件滑下的挡板；真空加热炉内设有翻转架，翻转架上设有电加热丝，翻转架包括转筒和四块能将单向门顶起的翻转板，翻转板均匀固定在转筒的周向上；转筒转动连接在真空加热炉内，转筒到单向门的距离小于翻转板的长度；真空加热炉下壁的左侧设有与淬火油池连通的压力阀，真空加热炉下壁的右侧设有将金属工件送入淬火油池的出料结构，出料结构包括弹簧、固定在真空炉下壁的支撑板和与真空加热炉右侧壁相邻的楔块，楔块滑动连接在真空加热炉的下壁；楔块的上表面为斜面且斜面朝右侧向下倾斜，弹簧的一端连接在楔块上，另一端连接在支撑板上；真空加热炉内设有用于限制翻转架转动并能使翻转架能够存放金属工件的缓冲结构，缓冲结构包括铰接在真空加热炉内壁右侧的制动板，制动板与真空加热炉内壁之间连接有拉簧；真空加热炉外设有真空泵，真空泵的进口与真空加热炉连通，真空泵的排出口与预热炉连通。

本基础方案的工作原理在于：对金属工件进行淬火操作前，先将金属工件放置在预热炉的进料斜段内进行预热。每次往真空加热炉的翻转架上放入金属工件后，都需采用真空泵将真空加热炉抽至近似真空的状态。第一次使用本淬火装置时，将预热好的金属工件放置在翻转架上，使金属工件位于翻转架上方的两块翻转板之间，然后开启电加热丝和真空泵，真空泵将真空加热炉内的气体抽出，使真空加热炉处于一个近似真空的环境中，电加热丝通过接触的方式将热量传递给金属工件。当金属工件加热到固定温度后，人为地将加热好的金属工件转移到淬火油池中，并将预热好的金属工件补充到翻转架上。金属工件进入淬火油池后，油的温度升高，产生大量的高温油烟，淬火油池内的压强逐渐增大，一段时间后，淬火油池内的压强增大到压力阀的预设值，压力阀打开，淬火油池与真空加热炉连通，由于真空加热炉内近似真空，淬火油池与真空加热炉之间存在巨大的压强差，淬火油池中的高温油烟进入真空加热炉内，高温油烟与翻转板接触，推动翻转架上侧的翻转板向右侧运动，翻转板上的金属工件沿着翻转板向下滑落，落在了楔块上。在金属工件的重力作用下，楔块克服弹簧的作用力而向下滑动，楔块转移到真空加热炉外，由于楔块的上表面为斜面且此时没有了真空加热炉侧壁的阻挡，金属工件在重力的作用下滑落到淬火油池中，金属工件落下后，在弹簧的作用力，楔块复位。与此同时，在翻转板运动的过程中，翻转板逐渐与单向门接触，翻转板对单向门施加作用力，使单向门打开，此时单向门上的挡板远离进料斜段的金属工件，由于没有了挡板的阻挡，进料斜段内的金属工件向下滑动，通过单向门然后进入真空加热炉中，金属工件落在转动的翻转板上，翻转板带动金属工件向上转动，当翻转板转动了90度后遇到了缓冲结构的阻挡，由于此时高温油烟的动力减弱，翻转板不能克服缓冲结构的阻挡而继续运动。当淬火油池内的压强再次增大到预设值时，压力阀再次打开，高温油烟推动翻转架运动，翻转架上的金属工件转移到淬火油池，进料斜段内的金属工件转移到翻转架上，如此循环。

本基础方案的有益效果在于：

1、金属工件转移到淬火油池后，淬火油池内产生的高温油烟能够驱动翻转架进行翻转，使翻转架上的金属工件落下，通过出料结构自动转移到淬火油池内，与此同时还能使预热炉内的金属工件自动转移到翻转架上，实现了自动补充、自动转移金属工件，大大减低了工人的劳动强度。

2、压力阀打开后，高温油烟通过压力阀进入真空加热炉中，与此同时预热炉中的金属工件转移到翻转架上，此时需对真空加热炉进行抽真空处理，真空泵将真空加热炉中的高温油烟抽至预热炉中，高温油烟对金属工件进行预热，充分利用系统内的资源，有效节省能源。

3、预热炉的上壁设有排烟气门，当预热炉内的压强比外界压强大时，排烟气门才会打开，排出过多的气体，在普通状态下，排烟气门处于封闭状态，避免预热炉内的热量散发到外界。

进一步，预热炉内设有与真空泵排出口连通的烟气通道，烟气通道与进料斜段连通。真空泵抽出的高温油烟通过烟气通道进入进料斜段，烟气通道的设计使得高温油烟有相对固定的运动通道，使高温油烟能对金属工件充分预热。

进一步，排烟气门与预热炉之间连接有弹性件。在一般情况下，排烟气门关闭，预热炉内的热量不能散失到外界，当预热炉内的压强增大到一定程度时，在气压的作用下，排烟气门克服弹性件的作用力而打开。弹性件能够使排烟气门紧密贴合在预热炉的侧壁上，增加密封效果。

进一步，真空加热炉内设有固定柱，转筒转动连接在固定柱上，固定柱上开有滑槽；所述滑槽内滑动连接有限制转筒向左侧运动的楔形伸缩块，楔形伸缩块与滑槽之间连接有压簧；转筒的内壁设有4个能与楔形伸缩块配合的卡槽，卡槽沿转筒的内壁均匀分布。高温油烟通过翻转板带动转筒转动时，由于楔形伸缩块的设置，使得转筒只能往固定的方向-右侧转动，使得翻转架更加稳定；而且当转动翻转了90度后，卡槽与楔形伸缩块卡合，需要施加大的力才能使翻转板转动，此时高温油烟的动力不足以驱使翻转板转动，确保了翻转板每次只转动90度。

进一步，真空加热炉内设有限制楔块向上运动的挡块。当使用真空泵对真空加热炉抽真空时，由于真空加热炉内外存在压强差，楔块有向上运动的趋势，挡块的设置限制了楔块的运动，避免楔块向上运动而使弹簧过度拉伸，导致弹簧损坏。

进一步，翻转板远离转筒的一端固定有用于承接从进料斜段落下的金属工件的承接板。在高温油烟推动翻转板转动的过程中，单向门向上打开，原本位于左下方的翻转板逐渐向上翻转，在这个过程中进料斜段上的金属工件落到该翻转板上，承接板的设置能够避免在翻转板转动的过程中金属工件滑出翻转板。

附图说明

图1是本发明淬火装置实施例的结构示意图；

图2是图1中固定轴与转筒的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图1至2中的附图标记包括：预热炉10、排烟气门11、进料斜段12、烟气通道13、金属工件20、真空加热炉30、单向门31、挡板311、压力阀32、固定柱40、压簧41、楔形伸缩块42、翻转板50、承接板51、淬火油池60、楔块70、弹簧71、支撑板72、制动板80、拉簧81、转筒90、卡槽91。

如图1、图2所示，淬火装置，从上到下依次包括预热炉10、真空加热炉30和封闭的淬火油池60，预热炉10的上壁设有只能向上打开的排烟气门11，排烟气门11与预热炉10之间连接有弹性件。在一般情况下，排烟气门11关闭，预热炉10内的热量不能散失到外界，当预热炉10内的压强增大到一定程度时，在气压的作用下，排烟气门11克服弹性件的作用力而打开，排出预热炉10内多余的气体。预热炉10内设有进料斜段12和烟气通道13，烟气通道13与进料斜段12的下端连通，金属工件20放置在进料斜段12内。真空加热炉30的上壁铰接有只能向上打开的单向门31，单向门31打开后，预热炉10与真空加热炉30连通。进料斜段12位于单向门31的左侧，单向门31远离铰接点的一端固定有挡板311，该挡板311能与进料斜段12下端内的金属工件20接触，在挡板311的作用下，进料斜段12内金属工件20不能滑下。真空加热炉30内设有翻转架，翻转架上设有电加热丝，电机热丝用于加热金属工件20。翻转架包括固定轴、转动连接在固定轴上的转筒90和固定在转筒90上的四块翻转板50，固定轴固定在真空加热炉30内，固定轴到单向门31的距离小于翻转板50的长度。四块翻转板50沿转筒90的周向均匀分布，翻转板50远离转筒90的一端固定有承接板51，承接板51的设置使得翻转板50翻转时，翻转板50能够承接从进料斜段12落下的金属工件20，避免金属工件20滑落。一般情况下，四块翻转板50能够全部位于真空加热炉30内，当翻转板50转动时，翻转架上的翻转板50只能与单向门31接触，随着翻转板50的转动，翻转板50能将单向门31顶开，此时单向门31上的挡板311远离进料斜段12的金属工件20，由于没有了挡板311的阻挡，进料斜段12内的金属工件20向下滑动，能够通过单向门31然后进入真空加热炉30中。固定柱40上开有滑槽，滑槽内滑动连接有限制转筒90向左侧运动的楔形伸缩块42，楔形伸缩块42与滑槽之间连接有压簧41；转筒90的内壁设有4个能与楔形伸缩块42配合的卡槽91，卡槽91沿转筒90的内壁均匀分布。高温油烟通过翻转板50带动转筒90转动时，由于楔形伸缩块42的设置，使得转筒90只能往右侧转动，当翻转板50翻转了90度后，卡槽91与楔形伸缩块42卡合，此时需要施加较大的力才能使翻转板50继续转动。

真空加热炉30内设有缓冲结构，缓冲结构包括铰接在真空加热炉30右侧内壁的制动板80，制动板80与真空加热炉30内壁之间连接有拉簧81。当其中一块承接板51的端部与制动板80的上表面刚好接触时，其中两块承接板51围成的空间正对着单向门31。制动板80在一定程度上能够稳定翻转板50，避免翻转板50继续向右侧转动。真空加热炉30下壁的左侧设有与淬火油池60连通的压力阀32，压力阀32与翻转架左侧的翻转板50相对，当淬火油池60内的压强增大到压力阀32的预设值时，压力阀32能够自动打开。真空加热炉30下壁的右侧设有将金属工件20送入淬火油池60的出料结构，出料结构包括弹簧71、固定在真空炉下壁的支撑板72和与真空加热炉30右侧壁相邻的楔块70，楔块70滑动连接在真空加热炉30的下壁上；楔块70的上表面为斜面且斜面朝右侧向下倾斜，弹簧71的一端连接在楔块70上，另一端连接在支撑板72上。真空加热炉30内壁右侧固定有挡块，挡块能够限制楔块70向上运动。真空加热炉30外设有真空泵，真空泵的进口与真空加热炉30连通，真空泵的排出口与烟气通道13连通。

对金属工件20进行淬火操作前，先将金属工件20放置在预热炉10的进料斜段12内进行预热。每次往真空加热炉30的翻转架上放入金属工件20后，都需采用真空泵将真空加热炉30抽至近似真空的状态。第一次使用本淬火装置时，将预热好的金属工放置在翻转架上，使金属工件20位于翻转架上方的两块翻转板50之间，然后开启电加热丝和真空泵，电加热丝通过接触的方式将热量传递给金属工件20。当金属工件20加热到固定温度后，人为地将加热好的金属工件20转移到淬火油池60中，并将预热好的金属工件20补充到翻转架上。金属工件20进入淬火油池60后，油的温度升高，产生大量的高温油烟，淬火油池60内的压强逐渐增大，一段时间后，淬火油池60内的压强增大到压力阀32的预设值，压力阀32打开，淬火油池60中的高温油烟进入真空加热炉30内，高温油烟与翻转板50接触，推动翻转架上侧的翻转板50向右侧运动，翻转板50上的金属工件20沿着翻转板50向下滑落，落在了楔块70上。在金属工件20的重力作用下，楔块70克服弹簧71的作用力而向下滑动，楔块70转移到真空加热炉30外。与此同时，在翻转板50运动的过程中，翻转板50逐渐与单向门31接触，翻转板50对单向门31施加作用力，使单向门31打开，此时单向门31上的挡板311远离进料斜段12的金属工件20，由于没有了挡板311的阻挡，进料斜段12内的金属工件20向下滑动，通过单向门31然后进入真空加热炉30中，金属工件20落在转动的翻转板50上，翻转板50带动金属工件20向上转动，当翻转板50转动了90度后遇到了缓冲结构的阻挡，由于此时高温油烟的动力减弱，翻转板50不能克服缓冲结构的阻挡而继续运动。当淬火油池60内的压强再次增大到预设值时，压力阀32再次打开，高温油烟推动翻转架运动，翻转架上的金属工件20转移到淬火油池60，进料斜段12内的金属工件20转移到翻转架上，如此循环。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.淬火装置，其特征在于：从上到下依次包括预热炉、真空加热炉和淬火油池，预热炉的上壁设有排烟气门，预热炉内设有用于放置金属工件的进料斜段，真空加热炉的上壁设有只能向上打开的单向门，进料斜段位于单向门的一侧，单向门上设有防止进料斜段内金属工件滑下的挡板；真空加热炉内设有翻转架，翻转架上设有电加热丝，翻转架包括转筒和四块能将单向门顶起的翻转板，翻转板均匀固定在转筒的周向上；转筒转动连接在真空加热炉内，转筒到单向门的距离小于翻转板的长度；真空加热炉下壁的左侧设有与淬火油池连通的压力阀，真空加热炉下壁的右侧设有将金属工件送入淬火油池的出料结构，出料结构包括弹簧、固定在真空炉下壁的支撑板和与真空加热炉右侧壁相邻的楔块，楔块滑动连接在真空加热炉的下壁；楔块的上表面为斜面且斜面朝右侧向下倾斜，弹簧的一端连接在楔块上，另一端连接在支撑板上；真空加热炉内设有用于限制翻转架转动并能使翻转架能够存放金属工件的缓冲结构，缓冲结构包括铰接在真空加热炉内壁右侧的制动板，制动板与真空加热炉内壁之间连接有拉簧；真空加热炉外设有真空泵，真空泵的进口与真空加热炉连通，真空泵的排出口与预热炉连通。

2.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于：预热炉内设有与真空泵排出口连通的烟气通道，烟气通道与进料斜段连通。

3.根据权利要求2所述的淬火装置，其特征在于：排烟气门与预热炉之间连接有弹性件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的淬火装置，其特征在于：真空加热炉内设有固定柱，转筒转动连接在固定柱上，固定柱上开有滑槽；所述滑槽内滑动连接有限制转筒向左侧运动的楔形伸缩块，楔形伸缩块与滑槽之间连接有压簧；转筒的内壁设有4个能与伸缩块配合的卡槽，卡槽沿转筒的内壁均匀分布。

5.根据权利要求4所述的淬火装置，其特征在于：真空加热炉内设有限制楔块向上运动的挡块。

6.根据权利要求5所述的淬火装置，其特征在于：翻转板远离转筒的一端固定有用于承接从进料斜段落下的金属工件的承接板。