CN110951952A - 一种真空水淬设备 - Google Patents

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Abstract

一种真空水淬设备，包括外壳(2)，所述外壳(2)内设置两个腔室，分别为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室相邻设置，所述第一腔室与所述第二腔室由隔热密封闸板门(6)隔开，其特征在于，所述外壳(2)内设置有内胆(5)，所述第一腔室设置在内胆(5)内部；所述第二腔室内设置有水雾发生装置(7)。本发明所要解决的技术问题是现有真空水淬设备操作难度大，淬火效率低，工件降温不均匀且存在冷却死角问题，本发明通过采用多组水雾发生装置提高冷却效率，并通过计算解决冷却死角，利用风机收集水汽，保持加热室和冷却室干燥。

Description

一种真空水淬设备
技术领域
本发明涉及真空水淬领域，尤其涉及一种真空水淬设备。
背景技术
目前真空气淬炉和真空油淬炉应用广泛，技术成熟，然而真空气淬的冷却效果较差，难以满足高端模具材料对冷却效率的苛刻要求。真空油淬炉的冷却效果较好，然而淬火后模具表面油污较多，且油淬污染严重，难以满足目前环保要求。
目前立式结构的真空水淬炉设备存在操作难度较大，危险系数高，不易维修，装卸工件麻烦等一系列问题，卧式水淬炉多采用冷却水槽结构，受设备结构限制，水槽较小，水淬时模具材料周围存在蒸汽膜，热交换效果较差且该结构的冷却室湿度较高，易污染加热室；现有真空水淬装置还存在冷却死角，工件降温不均匀。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种结构限制小，冷却室湿度小，可控高低温段冷速，成本低廉的真空水淬设备。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有真空水淬设备操作难度大，淬火效率低，工件降温不均匀且存在冷却死角问题，本发明通过采用多组水雾发生装置提高冷却效率，并通过计算解决冷却死角，利用风机收集水汽，保持加热室和冷却室干燥。
为实现上述目的，本发明提供了一种真空水淬设备，包括外壳，所述外壳内设置两个腔室，分别为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室相邻设置，所述第一腔室与所述第二腔室由隔热密封闸板门隔开，所述外壳内设置有内胆，所述第一腔室设置在内胆内部；所述第二腔室内设置有水雾发生装置。
进一步地，所述外壳与所述内胆之间设置有隔热保护层和加热棒放置区，所述加热棒放置区设置有至少一个加热棒。
进一步地，所述第一腔室底部设置有支架和料框支架，所述料框支架设置在所述支架顶部，料框能够被放置于所述料框支架。
进一步地，所述第二腔室设置有钢板、滚轮和液压装置，所述钢板能够在所述滚轮顶部运动，所述液压装置驱动所述钢板运动，所述钢板能够带动料框在所述第一腔室与所述第二腔室之间移动。
进一步地，所述液压装置能够驱动所述钢板垂直移动，所述滚轮能够带动所述钢板在所述第一腔室与所述第二腔室之间水平移动。
进一步地，所述第二腔室内设置有干燥装置，所述干燥装置与热交换装置通过第一管道连通。
进一步地，所述第二腔室端部能够与外部连通，所述第二腔室端部设置有第一挡盖，所述第一挡盖通过轴与活动门连接，所述活动门通过所述轴带动所述第一挡盖运动，使设备与外界连通。
进一步地，所述第一腔室还设置有第二挡盖和风机，所述风机包括叶轮和导流罩，所述第二挡盖、所述叶轮和所述导流罩依次连接，所述导流罩罩设在所述叶轮外侧。
进一步地，所述第二腔室设置有第二管道，所述第二管道与出水口连通，所述出水口通过第三管道与热交换装置连接，所述热交换装置通过第四管道与输水加压装置连接。
进一步地，所述出水口设置于第二腔室底部，所述第二出水口侧板与第二腔室侧壁呈钝角，能够有效将水汇聚至出水口。
本发明的真空水淬设备有以下效果：
1、采用卧式结构，冷却系统采用多组水雾发生装置，该装置通过计算机模拟，解决冷却死角问题。此外各水雾发生装置均配有控制器，该大型真空水淬炉水淬小工件时也可通过控制器关闭特定水雾发生器。
2、第一腔室用于加热材料(简称加热室)，第二腔室用于冷却材料(简称冷却室)，加热室和冷却室之间设置有隔热且密封的闸板门，冷却室中设置有风机，风机能够收集水汽，并使加热室和冷却室保持干燥状态。
3、通过水雾发生装置对材料进行冷却，解决材料高温冷却气膜问题，现有水淬装置通过水冷方式对材料降温，水冷时容易在材料表面形成气膜，而水雾冷过程中水雾与表面接触时瞬间蒸发，从而带走热量，且不会产生气膜。有效提高模具材料高温段冷却效率，并可以控制低温段冷速。
4、内胆采用不锈钢，防止水汽锈蚀，外壳采用碳钢，降低生产成本。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的真空水淬炉装置的正视图。
图2是本发明真空水淬炉装置的第二腔体的俯视图。
图3是本发明真空水淬路装置的第一腔体的主视图。
附图标号：1-风机，2-外壳，3-隔热保护层，4-加热棒放置区，5-内胆，6-隔热密封闸板门，7-水雾发生装置，8-滚轮，9-干燥装置，10-第一管道，11-第一挡盖，12-轴，13-活动门，14-第二挡盖，15-叶轮，16-导流罩，17-支架，18-料框支架，19-料框，20-出水口，21-液压装置，22-钢板，23-第二管道，24-热交换装置，25-输水加压装置，26-加热棒。
具体实施方式
以下参考附图给出本发明的具体实施方式，用来对本发明做进一步说明。
实施例一
如图1所示，本发明的一种真空水淬设备，包括外壳2和真空泵(图中未示出)，外壳2内设置两个腔室，分别为第一腔室(加热室)和第二腔室(冷却室)，第一腔室、第二腔室分别与真空泵连通，第一腔室与第二腔室相邻设置，第一腔室与第二腔室由隔热密封闸板门6隔开，外壳2内设置有内胆5，第一腔室设置在内胆5内部，外壳2与内胆5之间设置有隔热保护层3和加热棒放置区4，加热棒放置区4设置有至少一个加热棒26；第二腔室内设置有水雾发生装置7，如图2所示，第二腔室顶部设置四个水雾发生装置7，四个水雾发生装置7分别设置在第二腔室的四个顶角，为了提高冷却效率，还能够在第二腔室侧壁另外设置四个水雾发生装置7，八个水雾发生装置7被设置为出口朝向料框19。如图3所示，加热棒放置区4设置有八根加热棒26，加热棒26沿加热棒放置区4周向分布设置。
第一腔室与第二腔室底部均设置有支架17和料框支架18，料框支架18设置在支架17顶部，料框19能够被放置于料框支架18。第二腔室设置有钢板22、滚轮8和液压装置21，钢板22能够在滚轮8顶部运动，液压装置21驱动钢板22运动，钢板22能够将料框19从第一腔室转移至第二腔室。液压装置21能够驱动钢板22垂直移动，滚轮8能够带动钢板22在第一腔室与第二腔室之间水平移动。
第二腔室内设置有干燥装置9，干燥装置9与热交换装置24通过第一管道10连通。
第二腔室端部能够与外部连通，第二腔室端部设置有第一挡盖11，第一挡盖11通过轴12与活动门13连接，活动门13通过轴12带动第一挡盖11运动，使设备与外界连通，炉门包括第一挡盖11、轴12和活动门13。
第一腔室还设置有第二挡盖14和风机1，风机1包括叶轮15和导流罩16，第二挡盖14、叶轮15和导流罩16依次连接，导流罩16罩设在叶轮15外侧。
第二腔室设置有第二管道23，第二管道与出水口20连通，出水口20通过第三管道与热交换装置24连接，热交换装置24通过第四管道与输水加压装置25连接。出水口20设置于第二腔室底部，第二出水口20侧板与第二腔室侧壁呈钝角，能够有效将水汇聚至出水口20。
实施例二
本发明为一种真空水淬设备，其特点在于实现材料的真空水淬工艺，并通过水雾发生装置，提高材料的冷却效率。
该真空水淬装置的典型运行过程如下：
步骤S0，初始条件下设定为各炉门全部关闭，钢板22位于第二腔室，转到步骤S1。
步骤S1，开启第二挡盖14，平衡第一腔室与炉外压力后，活动门13通过轴12带动第一挡盖11开启炉门，叉车将装有材料的料框19放置于第二腔室(冷却室)的料框支架18上，关闭炉门，转到步骤S2。
步骤S2，打开隔热密封闸板门6，通过液压装置21抬升钢板，启动滚轮8，将料框19转移至加热室的料框支架18上方，通过液压装置21降低钢板高度，将料框放置于加热室料框支架18上，启动滚轮8，钢板22复位后关闭隔热密封闸板门6，转到步骤S3。
步骤S3，启动真空泵和加热装置，真空泵持续抽出第一腔室中的气体至炉内气压小于100Pa，该过程保持真空泵为运作状态，真空泵是变频的，可根据设定的压力变换频率，当实际压力小于设定压力时真空泵自动降低转速或停止运作，当实际压力高于设定压力时，真空泵自动启动，加热棒26对第一腔室加热，转到步骤S4。
步骤S4，第一腔室完成抽真空及热处理后，启动真空泵或打开第二挡盖14，平衡第一腔室(加热室)和第二腔室(冷却室)的压力，打开隔热密封闸板门6，转到步骤S5。
步骤S5，液压装置21降低钢板22高度，启动滚轮8，将钢板22伸至第一腔室料筐支架18下方后，通过液压装置21抬升钢板22，使钢板22支撑料框19，启动滚轮8，将料框19转移至第二腔室，转到步骤S6。
步骤S6，打开水阀，同时启动热交换装置24，5-10分钟后启动输水加压装置25，10-30s内启动风机1，风机1启动后即可通过水雾发生装置7喷射水雾对材料进行淬火处理，转到步骤S7。
步骤S7，淬火冷却结束后，依次关闭水雾发生装置7、风机1、输水加压装置25、热交换装置24装置，转到步骤S8。
步骤S8，第二挡盖14，平衡第二腔室和炉外压力后，打开炉门，用叉车取出料框，并关闭炉门，转到步骤S9。
步骤S9，打开干燥装置9，去除第二腔室内水汽。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真空水淬设备，包括外壳(2)，所述外壳(2)内设置两个腔室，分别为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室相邻设置，所述第一腔室与所述第二腔室由隔热密封闸板门(6)隔开，其特征在于，所述外壳(2)内设置有内胆(5)，所述第一腔室设置在内胆(5)内部；所述第二腔室内设置有水雾发生装置(7)。
2.根据权利要求1所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述外壳(2)与所述内胆(5)之间设置有隔热保护层(3)和加热棒放置区(4)，所述加热棒放置区(4)设置有至少一个加热棒(26)。
3.根据权利要求1所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述第一腔室和第二腔室底部均设置有支架(17)和料框支架(18)，所述料框支架(18)设置在所述支架(17)顶部，料框(19)能够被放置于所述料框支架(18)。
4.根据权利要求3所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述第二腔室设置有钢板(22)、滚轮(8)和液压装置(21)，所述钢板(22)能够在所述滚轮(8)顶部运动，所述液压装置(21)驱动所述钢板(22)运动，所述钢板(22)能够带动料框(19)在所述第一腔室与所述第二腔室之间移动。
5.根据权利要求4所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述液压装置(21)能够驱动所述钢板(22)垂直移动，所述滚轮(8)能够带动所述钢板(22)在所述第一腔室与所述第二腔室之间水平移动。
6.根据权利要求1所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述第二腔室内设置有干燥装置(9)，所述干燥装置(9)与热交换装置(24)通过第一管道(19)连通。
7.根据权利要求1所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述第二腔室端部能够与外部连通，所述第二腔室端部设置有第一挡盖(11)，所述第一挡盖(11)通过轴(12)与活动门(13)连接，所述活动门(13)通过所述轴(12)带动所述第一挡盖(11)运动，使设备与外界连通。
8.根据权利要求1所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述第一腔室还设置有第二挡盖(14)和风机(1)，所述风机(1)包括叶轮(15)和导流罩(16)，所述第二挡盖(14)、所述叶轮(15)和所述导流罩(16)依次连接，所述导流罩(16)罩设在所述叶轮(15)外侧。
9.根据权利要求1所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述第二腔室设置有第二管道(23)，所述第二管道与出水口(20)连通，所述出水口(20)通过第三管道与热交换装置(24)连接，所述热交换装置(24)通过第四管道与输水加压装置(25)连接。
10.根据权利要求9所述的一种真空水淬设备，其特征在于，所述出水口(20)设置于第二腔室底部，所述第二出水口(20)侧板与第二腔室侧壁呈钝角，能够有效将水汇聚至出水口(20)。
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