CN111271481A - 一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，包括热闸阀升降气缸、吊挂框、热室阀板、冷室阀板、铰链座、导向楔块、热闸阀升降导轨、导向轮、连接轴、铰链板、定位结等。热室阀板兼具隔热和承载的功能，与冷室阀板、铰链座等构成了对称的双阀门铰接结构，可实现双向密封，满足双向承压的要求。热闸阀由气缸完成阀门的升降开合，当处于密封状态时，铰链板处于“死点”位置，可将冷室阀板的反向压力传递至热室阀板，进而传至炉壳抵消。可满足复合多功能真空热处理炉采用双室结构实现高压气淬和真空油淬功能复合的需要。

Description

一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀
技术领域
本发明涉及一种具有真空加热、高压气淬及真空油淬功能的复合多功能真空热处理炉，尤其涉及一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀。
背景技术
淬火是将材料加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度，保温一段时间，使之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，是常规热处理工艺的一种。真空淬火是无氧化加热的清洁热处理工艺，常用淬火介质有矿物油、惰性气体等。根据淬火介质的不同,常见的真空淬火设备分为真空油淬炉、真空高压气淬炉，通常真空油淬炉采用具备单向密封热闸阀的双室结构，真空淬火炉既有采用集加热室和气淬室于一体的单室结构，也有采用具备单向密封热闸阀的双室结构。
复合多功能真空热处理炉是一种兼具真空油淬和高压气淬两种淬火方式的新型真空淬火设备，能够实现复杂的淬火工艺，进而控制工件的组织及变形。该设备为紧凑的双室结构，其加热室具备高压气淬功能,冷却室具有油淬功能。当采用高压气淬方式淬火时，热闸阀靠加热室一侧承受高压；当采用油淬方式淬火时，热闸阀靠油淬室一侧承受微正压。不同于传统设备中始终单向受压的密封热闸阀，该复合多功能真空热处理炉要求热闸阀在双向受压的工况下仍然具有良好的密封性，同时保持高温隔热功能。
现有技术中，传统单向密封热闸阀无法适应复合多功能真空热处理炉工况要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
本发明的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，包括热闸阀升降气缸、吊挂框、热室阀板、冷室阀板、铰链座、导向楔块、热闸阀升降导轨、导向轮、连接轴、铰链板、定位结；
所述吊挂框的上端与所述热闸阀升降气缸的输出轴相联；
所述热室阀板和冷室阀板分别与装于吊挂框上的连接轴铰接，并对称布置在所述连接轴的两侧。
由上述发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，可分别承受来自加热室的高压和来自油淬室的微正压，既能保证冷热室之间的密封性又能隔绝热室高温，满足复合多功能真空热处理炉采用双室结构实现高压气淬和真空油淬功能复合的需要。
附图说明
图1a、图1b为分别本发明实施例提供的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀表示密封状态和开启状态的侧视示意图；
图2为本发明实施例的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀的俯视结构示意图。
图中：
1.热闸阀升降气缸、2.吊挂框、3.热室阀板、4.冷室阀板、5.铰链座、6.导向楔块、7.热闸阀升降导轨、8.导向轮、9.连接轴、10.铰链板、11.定位结。
具体实施方法
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其较佳的具体实施方式是：
包括热闸阀升降气缸、吊挂框、热室阀板、冷室阀板、铰链座、导向楔块、热闸阀升降导轨、导向轮、连接轴、铰链板、定位结；
所述吊挂框的上端与所述热闸阀升降气缸的输出轴相联；
所述热室阀板和冷室阀板分别与装于吊挂框上的连接轴铰接，并对称布置在所述连接轴的两侧。
所述热室阀板设有隔热层，随吊挂框升降与加热室的炉胆隔热层而处于开启状态或密封状态，密封状态下所述热室阀板的边框与所述加热室的阀框相接触；
所述冷室阀板设有密封面，随吊挂框升降其密封面与油淬室的阀框的密封圈处于开启状态或密封状态。
所述连接轴有2根，分别安装于所述吊挂框的中上部和中下部，其两端配有导向轮，所述导向轮置于固定在阀腔侧壁的热闸阀升降导轨上。
每根所述连接轴上设有4个所述的铰链座，其中2个与所述热室阀板装配，另外2个与所述冷室阀板装配。
所述连接轴通过铰链板与所述铰链座相连。
每根所述连接轴上装有2个所述定位结，当热闸阀处于开启状态时，所述定位结通过限制铰链板而控制冷热室阀板的位置。
所述导向楔块安装在阀腔底部，与所述热室阀板和冷室阀板底部的小轮配合升降时的导向。
所述吊挂框与热闸阀升降气缸之间设有高度调节螺母。
本发明的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，采用对称布置的双阀门铰接结构，由气缸驱动吊挂框完成阀门的升降开合，吊挂框2通过连接轴9及铰链板10与热室阀板3和冷室阀板4相连，由热闸阀升降气缸1驱动控制热闸阀的密封与开启；连接轴9两端配有导向轮8，升降时在固定于阀腔侧壁的导轨7中滚动；铰链板10与连接轴9、阀板铰链座相连，由轴上的定位结11控制热闸阀开启状态时冷热阀板的相对位置；热室阀板3和冷室阀板4下方设有导向楔块。
所述吊挂框2上端与热闸阀升降气缸1的输出轴相联。
所述热室阀板3布置有足够厚的隔热层，可与加热室的炉胆隔热层闭合，确保隔绝高温。
所述冷室阀板4为承压阀门，强度高，其密封面可与油淬室的阀框的密封圈闭合。
所述热室阀板3和冷室阀板4均与装于吊挂框2上的连接轴9铰接，随吊挂框升降而处于开启状态或密封状态。当热闸阀处于开启状态时，热室阀板3和冷室阀板4随吊挂框2一起位于阀腔上方，且分别与冷热室阀框具有一定间隙；当热闸阀处于密封状态时，热室阀板3和冷室阀板4随吊挂框2一起位于阀腔下方，且热室阀板3的隔热层与炉胆隔热层闭合隔绝高温，阀板边框与加热室阀框相接触承载，冷室阀板4的密封面与油淬室的阀框的密封圈闭合承压。
所述铰链座5有8个，其中4个安装于热室阀板3，4个安装于冷室阀板4。
所述连接轴9有2根，安装于吊挂框中上、中下部，其两端配有导向轮8。
所述铰链板10有8个，其中4个与连接轴9和热室阀板铰链座5相连，4个与连接轴9和冷室阀板铰链座5相连。
所述定位结11有4个，安装在连接轴9上，位于冷热室阀板铰链板10之间，当热闸阀处于开启状态时，可通过限制铰链板10而控制冷热室阀板的位置。
所述导向楔块6安装在阀腔底部，用于冷热阀板升降时的导向。
所述热闸阀升降导轨7固定于阀腔侧壁，通过导向轮8保证吊挂框2垂直升降。
本发明的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，对称布置的双阀门铰接结构，由气缸驱动吊挂框实现阀门的升降开合；当热闸阀升降气缸位于下端时，可实现加热室和油淬室的双向承压密封，热室阀门的隔热层可隔绝加热室的高温。良好的隔热和密封性能可满足复合多功能真空热处理炉中加热室高温高压及油淬室微正压的工况需要，有助于实现高压气淬和真空油淬功能的复合，确保热处理后工件组织、性能及变形达到设计要求。
具体实施例：
如图1a、图1b、图2所示，当热闸阀升降气缸1缸杆伸出时，热闸阀下降，铰链板10在气缸杆的作用下夹角由小变大直至在同一水平线上，推动热室阀板3和冷室阀板4向两侧张开直至变成密封状态，导向楔块6对冷热阀板的底部滚轮起导向张开作用；当热闸阀升降气缸1缸杆缩回时，热闸阀上升，铰链板10在气缸杆的作用下夹角由大变小直至与定位结8限位角度一致，拉动冷热阀板向中间移动直至变成开启状态，导向楔块6对冷热阀板的底部滚轮起导向靠拢作用。
如图1a、图2所示，热闸阀处于密封状态，此时热闸阀升降气缸1处于下位，热室阀板3和冷室阀板4位于阀腔下方，冷热室阀板的铰链板10处于同一水平线上，即“死点”位置。热室阀板3的隔热层与炉胆隔热层闭合，可保证隔绝高温，其边框与加热室阀框相接触，可承载抵消冷室压力；冷室阀板4的密封面与油淬室的阀框的密封圈始终闭合，可保证冷热室承压的密封性。
当采用高压气淬方式淬火时，加热室呈高温高压状态，油淬室呈真空冷态。来自加热室的高温高压气体热量可被热室阀板3的隔热层隔绝，变成低温高压的的气体作用于冷室阀板4的阀腔一侧，使阀板密封面与冷室阀框密封圈压的更紧，保证密封良好。而冷室阀框的冷却水槽可对密封圈进行降温，保证密封性能的可靠性。
当采用油淬方式淬火时，油淬室呈微正压冷态，加热室呈真空高温状态。来自油淬室的微正压气体直接作用于冷室阀板4，压力经铰链座、铰链、连接轴传递至热室阀板3，并由边框传给加热室阀框，从而抵消冷室阀板4压力，保证冷室阀板4密封面始终与密封圈贴合，密封良好。其中，冷热室阀板的铰链板10处于同一水平线上是压力传递的关键所在，实际装配时可通过调节热闸阀升降气缸1和吊挂框2的连接螺母确定该位置。对一般的装配误差，压力传递时产生的向上的力可由热闸阀升降气缸1的驱动力抵消。来自加热室的高温热量可被热室阀板3的隔热层隔绝，不会传至热闸阀主体。
如图1b、图2所示，热闸阀处于开启状态，此时热闸阀升降气缸1处于上位，热室阀板3和冷室阀板4位于阀腔上方，冷热室阀板的铰链板10定位结8的限位位置，此时冷热阀板与冷热室阀框之间具有一定间隙。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，包括热闸阀升降气缸(1)、吊挂框(2)、热室阀板(3)、冷室阀板(4)、铰链座(5)、导向楔块(6)、热闸阀升降导轨(7)、导向轮(8)、连接轴(9)、铰链板(10)、定位结(11)；
所述吊挂框(2)的上端与所述热闸阀升降气缸(1)的输出轴相联；
所述热室阀板(3)和冷室阀板(4)分别与装于吊挂框(2)上的连接轴(9)铰接，并对称布置在所述连接轴(9)的两侧。
2.根据权利要求1所述的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，所述热室阀板(3)设有隔热层，随吊挂框(2)升降与加热室的炉胆隔热层而处于开启状态或密封状态，密封状态下所述热室阀板(3)的边框与所述加热室的阀框相接触；
所述冷室阀板(4)设有密封面，随吊挂框(2)升降其密封面与油淬室的阀框的密封圈处于开启状态或密封状态。
3.根据权利要求2所述的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，所述连接轴(9)有2根，分别安装于所述吊挂框(2)的中上部和中下部，其两端配有导向轮(8)，所述导向轮(8)置于固定在阀腔侧壁的热闸阀升降导轨(7)上。
4.根据权利要求3所述的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，每根所述连接轴(9)上设有4个所述的铰链座(5)，其中2个与所述热室阀板(3)装配，另外2个与所述冷室阀板(4)装配。
5.根据权利要求4所述的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，所述连接轴(9)通过铰链板(10)与所述铰链座(5)相连。
6.根据权利要求5所述的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，每根所述连接轴(9)上装有2个所述定位结(11)，当热闸阀处于开启状态时，所述定位结(11)通过限制铰链板(10)而控制冷热室阀板的位置。
7.根据权利要求6所述的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，所述导向楔块(6)安装在阀腔底部，与所述热室阀板(3)和冷室阀板(4)底部的小轮配合升降时的导向。
8.根据权利要求1至7任一项所述的适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，其特征在于，所述吊挂框(2)与热闸阀升降气缸(1)之间设有高度调节螺母。
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