CN111004904A - 一种受热均匀的抗氧化型箱式炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种受热均匀的抗氧化型箱式炉，包括主体，还包括真空机构和转动机构，所述转动机构包括驱动组件、环形齿条、第四齿轮、固定轴承、动力轴、第一支撑杆和两个夹持组件，所述真空机构包括抽气管、第一齿轮、驱动轴、扇叶、排气管和单向阀，所述夹持组件包括转动套管、安装轴承、第二支撑杆、定位杆、弹簧和夹持板，所述驱动组件包括电机、第二齿轮和第三齿轮，该受热均匀的抗氧化型箱式炉中，通过转动机构可以驱动工件在箱式炉内部转动，使工件受热均匀，提高了对工件的加热效果，通过真空机构可以将箱式炉内部的空气抽出，减小了箱式炉内部氧气的含量，降低了工件加热时被氧化的几率，提高了工件生产的质量。
Description
技术领域
本发明涉及金属热处理领域，特别涉及一种受热均匀的抗氧化型箱式炉。
背景技术
箱式炉又名马弗炉，操作简单、维修方便、炉后配有可控烟囱。适用于煤炭、焦化产品、化工原料的化学分析。可用于电力、煤炭、造纸、石化、水泥、农牧、医药科研、教学等行业和部门。箱式炉是炉膛为箱形的加热炉。
箱式炉作为金属热处理设备的一种，在其工作的过程中，通常金属工件固定不动放置在箱式炉内部，导致金属工件受热不均匀，降低了对金属工件的加热效果，不仅如此，现有技术的箱式炉中通常残留有空气，导致金属工件在加热时常常发生氧化脱碳现象，影响金属热处理后工件的表面性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种受热均匀的抗氧化型箱式炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种受热均匀的抗氧化型箱式炉，包括主体，所述主体的形状为圆柱形，所述主体的内部设有空腔，还包括真空机构和转动机构，所述真空机构设置在主体的顶部，所述转动机构设置在主体的内部；
所述转动机构包括驱动组件、环形齿条、第四齿轮、固定轴承、动力轴、第一支撑杆和两个夹持组件，所述动力轴与主体同轴设置，所述动力轴通过固定轴承与主体的顶端连接，所述驱动组件设置在主体的顶部，所述驱动组件与动力轴的一端连接，所述第一支撑杆与动力轴垂直，所述动力轴的另一端与第一支撑杆固定连接，两个夹持组件关于主体的轴线对称设置，两个夹持组件分别与第一支撑杆的两端连接，所述环形齿条周向设置在主体的四周的内壁上，所述第四齿轮与其中一个夹持组件连接，所述第四齿轮与环形齿条啮合；
所述真空机构包括抽气管、第一齿轮、驱动轴、扇叶、排气管和单向阀，所述抽气管与主体固定连接，所述抽气管的一端与主体的内部连通，所述驱动轴与抽气管同轴设置，所述驱动轴上设有连接轴承，所述驱动轴通过连接轴承与抽气管的另一端连接，所述排气管的一端与抽气管的另一端连通，所述单向阀安装在排气管上，所述扇叶设置在抽气管的内部，所述扇叶与驱动轴的一端固定连接，所述驱动轴的另一端与第一齿轮固定连接，所述第一齿轮与第三齿轮啮合。
作为优选，为了提高箱式炉的自动化程度，所述主体上设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
作为优选，为了对工件进行固定，所述夹持组件包括转动套管、安装轴承、第二支撑杆、定位杆、弹簧和夹持板，所述转动套管的轴线与主体的轴线垂直且相交，所述转动套管通过安装轴承与第二支撑杆的一端连接，所述第二支撑杆的另一端与第一支撑杆的一端固定连接，所述定位杆与转动套管匹配，所述定位杆的一端设置在转动套管的内部，所述定位杆与转动套管滑动连接，所述弹簧设置在转动套管的内部，所述定位杆的一端通过弹簧与转动套管的远离定位杆的一端的内壁固定连接，所述弹簧处于压缩状态，所述第四齿轮与其中一个转动套管的远离定位杆的一端连接，所述夹持板与定位杆的另一端固定连接，两个夹持板正对设置，两个夹持板相互抵靠。
作为优选，为了给动力轴和驱动轴提供动力，所述驱动组件包括电机、第二齿轮和第三齿轮，所述动力轴的远离第一支撑杆的一端与第三齿轮固定连接，所述电机与主体固定连接，所述电机与第二齿轮传动连接，所述第二齿轮与第三齿轮啮合。
作为优选，为了提高夹持板对工件固定的牢固度，两个夹持板的相互靠近的一侧均设有防滑纹。
作为优选，为了提高箱式炉的保温性能，所述抽气管的靠近主体的一端的内部设有保温层，所述保温层上均匀分布有至少两个贯穿孔，所述保温层的一侧通过贯穿孔与保温层的另一侧连通。
作为优选，为了提高驱动轴的转速，所述第三齿轮的齿数大于第一齿轮的齿数。
作为优选，为了提高抽气管的密封性能，所述驱动轴上设有密封圈，所述驱动轴通过密封圈与抽气管的内壁密封连接。
作为优选，为了提高对动力轴和驱动轴的转速控制的精确度，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了提高定位杆与转动套管连接的稳定性，所述定位杆的竖向截面的形状为矩形，所述转动套管与定位杆匹配。
本发明的有益效果是，该受热均匀的抗氧化型箱式炉中，通过转动机构可以驱动工件在箱式炉内部转动，使工件受热均匀，提高了对工件的加热效果，与现有转动机构相比，该转动机构可以驱动工件在水平和竖直反向上同步转动，提高了对工件加热的均匀度，不仅如此，通过真空机构可以将箱式炉内部的空气抽出，减小了箱式炉内部氧气的含量，降低了工件加热时被氧化的几率，提高了工件生产的质量，与现有真空机构相比，该真空机构与转动机构共用同一驱动源，提高了箱式炉的节能性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的受热均匀的抗氧化型箱式炉的结构示意图；
图2是本发明的受热均匀的抗氧化型箱式炉的夹持组件的结构示意图；
图3是本发明的受热均匀的抗氧化型箱式炉的真空机构的结构示意图；
图4是图1的A部放大图；
图中：1.第一支撑杆，2.第二支撑杆，3.环形齿条，4.定位杆，5.主体，6.第四齿轮，7.安装轴承，8.转动套管，9.弹簧，10.夹持板，11.单向阀，12.排气管，13.抽气管，14.扇叶，15.贯穿孔，16.保温层，17.驱动轴，18.第一齿轮，19.电机，20.第二齿轮，21.第三齿轮，22.动力轴，23.固定轴承。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种受热均匀的抗氧化型箱式炉，包括主体5，所述主体5的形状为圆柱形，所述主体5的内部设有空腔，还包括真空机构和转动机构，所述真空机构设置在主体5的顶部，所述转动机构设置在主体5的内部；
通过转动机构可以驱动工件在箱式炉内部转动，使工件受热均匀，提高了对工件的加热效果，不仅如此，通过真空机构可以将箱式炉内部的空气抽出，减小了箱式炉内部氧气的含量，降低了工件加热时被氧化的几率，提高了工件生产的质量；
如图1-2所示，所述转动机构包括驱动组件、环形齿条3、第四齿轮6、固定轴承23、动力轴22、第一支撑杆1和两个夹持组件，所述动力轴22与主体5同轴设置，所述动力轴22通过固定轴承23与主体5的顶端连接，所述驱动组件设置在主体5的顶部，所述驱动组件与动力轴22的一端连接，所述第一支撑杆1与动力轴22垂直，所述动力轴22的另一端与第一支撑杆1固定连接，两个夹持组件关于主体5的轴线对称设置，两个夹持组件分别与第一支撑杆1的两端连接，所述环形齿条3周向设置在主体5的四周的内壁上，所述第四齿轮6与其中一个夹持组件连接，所述第四齿轮6与环形齿条3啮合；
通过固定轴承23提高了动力轴22的稳定性，通过驱动组件提供动力，通过动力轴22驱动第一支撑杆1转动，则通过第一支撑杆1驱动两个夹持组件转动，通过两个夹持组件实现了对工件的固定，则通过夹持组件驱动工件在水平方向上转动，在夹持组件转动的过程中，第四齿轮6沿着环形齿条3移动，则通过环形齿条3驱动第四齿轮6转动，进而通过第四齿轮6驱动夹持组件自转，则通过夹持组件驱动工件在竖直方向转动，通过工件水平转动与竖向转动的结合，提高了工件受热的均匀度，提高了箱式炉对工件的热处理效果；
如图3所示，所述真空机构包括抽气管13、第一齿轮18、驱动轴17、扇叶14、排气管12和单向阀11，所述抽气管13与主体5固定连接，所述抽气管13的一端与主体5的内部连通，所述驱动轴17与抽气管13同轴设置，所述驱动轴17上设有连接轴承，所述驱动轴17通过连接轴承与抽气管13的另一端连接，所述排气管12的一端与抽气管13的另一端连通，所述单向阀11安装在排气管12上，所述扇叶14设置在抽气管13的内部，所述扇叶14与驱动轴17的一端固定连接，所述驱动轴17的另一端与第一齿轮18固定连接，所述第一齿轮18与第三齿轮21啮合；
通过第三齿轮21驱动第一齿轮18转动，则在驱动轴17的传动作用下，通过第一齿轮18驱动扇叶14高速转动，则通过扇叶14驱动抽气管13内部的空气流动，则可以将主体5内部的空气通过排气管12排到主体5外部，则减少了主体5内部空气的含量，降低了工件发生氧化的几率，提高了对工件加工的质量，同时通过单向阀11降低了外部空气通过排气管12回流到主体5内部的几率，由于驱动轴17与动力轴22共用同一驱动组件，则提高了箱式炉的节能性能。
作为优选，为了提高箱式炉的自动化程度，所述主体5上设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，操作人员通过控制按键发送控制信号给PLC，则通过PLC控制箱式炉运行，同时通过显示屏可以显示箱式炉的工作状态，则提高了箱式炉的自动化程度。
如图2所示，所述夹持组件包括转动套管8、安装轴承7、第二支撑杆2、定位杆4、弹簧9和夹持板10，所述转动套管8的轴线与主体5的轴线垂直且相交，所述转动套管8通过安装轴承7与第二支撑杆2的一端连接，所述第二支撑杆2的另一端与第一支撑杆1的一端固定连接，所述定位杆4与转动套管8匹配，所述定位杆4的一端设置在转动套管8的内部，所述定位杆4与转动套管8滑动连接，所述弹簧9设置在转动套管8的内部，所述定位杆4的一端通过弹簧9与转动套管8的远离定位杆4的一端的内壁固定连接，所述弹簧9处于压缩状态，所述第四齿轮6与其中一个转动套管8的远离定位杆4的一端连接，所述夹持板10与定位杆4的另一端固定连接，两个夹持板10正对设置，两个夹持板10相互抵靠；
在第二支撑杆2的支撑作用下，通过安装轴承7提高了转动套管8的稳定性，操作人员将工件放置到两个夹持板10之间，通过弹簧9推动定位杆4向转动套管8的外部移动，则通过定位杆4驱动两个夹持板10相互靠近移动，则通过夹持板10实现了对工件的夹持，提高了工件的稳定性，通过第一支撑杆1驱动第二支撑杆2绕着主体5的轴线转动，则实现了工件在水平反向上的转动，同时通过环形齿条3驱动第四齿轮6转动，则通过第四齿轮6驱动转动套管8转动，进而通过转动套管8驱动工件在竖直方向上转动，通过驱动工件在水平和竖直方向上同步转动，提高了对工件加热的均匀度，通过弹簧9可以控制定位杆4伸缩的距离，使夹持板10可以对不同尺寸的工件进行固定。
如图4所示，所述驱动组件包括电机19、第二齿轮20和第三齿轮21，所述动力轴22的远离第一支撑杆1的一端与第三齿轮21固定连接，所述电机19与主体5固定连接，所述电机19与第二齿轮20传动连接，所述第二齿轮20与第三齿轮21啮合；
通过电机19驱动第二齿轮20转动，则在第三齿轮21的传动作用下，通过第二齿轮20驱动动力轴22转动。
作为优选，为了提高夹持板10对工件固定的牢固度，两个夹持板10的相互靠近的一侧均设有防滑纹；
通过防滑纹增大了夹持板10与工件之间的摩擦力，提高了夹持板10对工件固定的牢固度。
作为优选，为了提高箱式炉的保温性能，所述抽气管13的靠近主体5的一端的内部设有保温层16，所述保温层16上均匀分布有至少两个贯穿孔15，所述保温层16的一侧通过贯穿孔15与保温层16的另一侧连通；
通过保温层16减缓了主体5内部的热量散发的速度，提高了主体5的保温性能，同时通过贯穿孔15使主体5内部的空气可以被抽出，提高了箱式炉的实用性。
作为优选，为了提高驱动轴17的转速，所述第三齿轮21的齿数大于第一齿轮18的齿数；
由于齿轮的齿数与转速成反比，则提高了驱动轴17的转速。
作为优选，为了提高抽气管13的密封性能，所述驱动轴17上设有密封圈，所述驱动轴17通过密封圈与抽气管13的内壁密封连接；
通过密封圈减小了驱动轴17与抽气管13之间的间隙，提高了抽气管13的密封性能。
作为优选，为了提高对动力轴22和驱动轴17的转速控制的精确度，所述电机19为伺服电机。
作为优选，为了提高定位杆4与转动套管8连接的稳定性，所述定位杆4的竖向截面的形状为矩形，所述转动套管8与定位杆4匹配；
通过矩形的定位杆4，降低了定位杆4与转动套管8发生相对转动的几率，提高了定位杆4与转动套管8连接的稳定性。
通过驱动组件提供动力，通过动力轴22驱动第一支撑杆1转动，则通过第一支撑杆1驱动两个夹持组件转动，通过两个夹持组件实现了对工件的固定，则通过夹持组件驱动工件在水平方向上转动，在夹持组件转动的过程中，第四齿轮6沿着环形齿条3移动，则通过环形齿条3驱动第四齿轮6转动，进而通过第四齿轮6驱动夹持组件自转，则通过夹持组件驱动工件在竖直方向转动，通过工件水平转动与竖向转动的结合，提高了工件受热的均匀度，提高了箱式炉对工件的热处理效果，通过第三齿轮21驱动第一齿轮18转动，则在驱动轴17的传动作用下，通过第一齿轮18驱动扇叶14高速转动，则通过扇叶14驱动抽气管13内部的空气流动，则可以将主体5内部的空气通过排气管12排到主体5外部，则减少了主体5内部空气的含量，降低了工件发生氧化的几率，提高了对工件加工的质量。
与现有技术相比，该受热均匀的抗氧化型箱式炉中，通过转动机构可以驱动工件在箱式炉内部转动，使工件受热均匀，提高了对工件的加热效果，与现有转动机构相比，该转动机构可以驱动工件在水平和竖直反向上同步转动，提高了对工件加热的均匀度，不仅如此，通过真空机构可以将箱式炉内部的空气抽出，减小了箱式炉内部氧气的含量，降低了工件加热时被氧化的几率，提高了工件生产的质量，与现有真空机构相比，该真空机构与转动机构共用同一驱动源，提高了箱式炉的节能性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种受热均匀的抗氧化型箱式炉，包括主体(5)，所述主体(5)的形状为圆柱形，所述主体(5)的内部设有空腔，其特征在于，还包括真空机构和转动机构，所述真空机构设置在主体(5)的顶部，所述转动机构设置在主体(5)的内部；
所述转动机构包括驱动组件、环形齿条(3)、第四齿轮(6)、固定轴承(23)、动力轴(22)、第一支撑杆(1)和两个夹持组件，所述动力轴(22)与主体(5)同轴设置，所述动力轴(22)通过固定轴承(23)与主体(5)的顶端连接，所述驱动组件设置在主体(5)的顶部，所述驱动组件与动力轴(22)的一端连接，所述第一支撑杆(1)与动力轴(22)垂直，所述动力轴(22)的另一端与第一支撑杆(1)固定连接，两个夹持组件关于主体(5)的轴线对称设置，两个夹持组件分别与第一支撑杆(1)的两端连接，所述环形齿条(3)周向设置在主体(5)的四周的内壁上，所述第四齿轮(6)与其中一个夹持组件连接，所述第四齿轮(6)与环形齿条(3)啮合；
所述真空机构包括抽气管(13)、第一齿轮(18)、驱动轴(17)、扇叶(14)、排气管(12)和单向阀(11)，所述抽气管(13)与主体(5)固定连接，所述抽气管(13)的一端与主体(5)的内部连通，所述驱动轴(17)与抽气管(13)同轴设置，所述驱动轴(17)上设有连接轴承，所述驱动轴(17)通过连接轴承与抽气管(13)的另一端连接，所述排气管(12)的一端与抽气管(13)的另一端连通，所述单向阀(11)安装在排气管(12)上，所述扇叶(14)设置在抽气管(13)的内部，所述扇叶(14)与驱动轴(17)的一端固定连接，所述驱动轴(17)的另一端与第一齿轮(18)固定连接，所述第一齿轮(18)与第三齿轮(21)啮合。
2.如权利要求1所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述主体(5)上设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述夹持组件包括转动套管(8)、安装轴承(7)、第二支撑杆(2)、定位杆(4)、弹簧(9)和夹持板(10)，所述转动套管(8)的轴线与主体(5)的轴线垂直且相交，所述转动套管(8)通过安装轴承(7)与第二支撑杆(2)的一端连接，所述第二支撑杆(2)的另一端与第一支撑杆(1)的一端固定连接，所述定位杆(4)与转动套管(8)匹配，所述定位杆(4)的一端设置在转动套管(8)的内部，所述定位杆(4)与转动套管(8)滑动连接，所述弹簧(9)设置在转动套管(8)的内部，所述定位杆(4)的一端通过弹簧(9)与转动套管(8)的远离定位杆(4)的一端的内壁固定连接，所述弹簧(9)处于压缩状态，所述第四齿轮(6)与其中一个转动套管(8)的远离定位杆(4)的一端连接，所述夹持板(10)与定位杆(4)的另一端固定连接，两个夹持板(10)正对设置，两个夹持板(10)相互抵靠。
4.如权利要求1所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述驱动组件包括电机(19)、第二齿轮(20)和第三齿轮(21)，所述动力轴(22)的远离第一支撑杆(1)的一端与第三齿轮(21)固定连接，所述电机(19)与主体(5)固定连接，所述电机(19)与第二齿轮(20)传动连接，所述第二齿轮(20)与第三齿轮(21)啮合。
5.如权利要求1所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，两个夹持板(10)的相互靠近的一侧均设有防滑纹。
6.如权利要求1所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述抽气管(13)的靠近主体(5)的一端的内部设有保温层(16)，所述保温层(16)上均匀分布有至少两个贯穿孔(15)，所述保温层(16)的一侧通过贯穿孔(15)与保温层(16)的另一侧连通。
7.如权利要求1所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述第三齿轮(21)的齿数大于第一齿轮(18)的齿数。
8.如权利要求1所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述驱动轴(17)上设有密封圈，所述驱动轴(17)通过密封圈与抽气管(13)的内壁密封连接。
9.如权利要求4所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述电机(19)为伺服电机。
10.如权利要求3所述的受热均匀的抗氧化型箱式炉，其特征在于，所述定位杆(4)的竖向截面的形状为矩形，所述转动套管(8)与定位杆(4)匹配。
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