CN114150259B - 盲孔特征零部件氮化热处理装置 - Google Patents

Abstract

一种盲孔特征零部件氮化热处理装置，包括内炉体、机械转动机构、吹气机构，所述机械转动机构内置于内炉体中，所述机械转动机构可驱动盲孔特征零部件自转，所述吹气机构包括吹气内管，所述吹气内管设于内炉体内侧底壁，所述吹气内管的出口连通内炉体的内腔，所述吹气内管的出口指向位于所述吹气内管正上方的盲孔特征零部件，采用机械转动机构驱动盲孔特征零部件运动与吹气内管通气的复合型方式，机械转动机构驱动盲孔特征零部件运动，保证了内炉体中熔盐整体的流动性，盲孔特征零部件内的熔盐被定向通入的气体强制驱动流动，增强了盲孔特征零部件局部熔盐的流动性，从局部增强熔盐流动性的角度来解决现有技术中的难题。

Description

盲孔特征零部件氮化热处理装置

技术领域

本发明涉及氮化热处理设备技术领域，特别涉及一种盲孔特征零部件氮化热处理装置。

背景技术

盐浴复合处理技术（简称QPQ）是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件的方法，实现了氮化工序和氧化工序的复合。通过渗层组织氮化物和氧化物的复合，实现了工件耐磨性和抗蚀性的复合。

目前QPQ氮化热处理设备一般为沉入地下的井式氮化炉和地面上的筒箱式氮化炉，零件一般利用钢丝吊着或者利用简易的零件放置架放到氮化处理炉内，整个处理过程零件均是静置状态。研究发现，由于氮化熔盐的流动性差，导致在有效反应时间内渗层的厚度太薄，不能满足实际的耐磨耐蚀性能要求。相关研究尝试通过机械搅拌、通入气体来提高熔盐流动性，通入气体还能促进反应物氰酸盐的生成，有利于渗层的形成。尤其对于具有盲孔特征的零件来说，不论是单纯使用机械式搅拌还是单纯通入气体，盲孔内的熔盐流动性依旧不能得到很好改善，作为示例，所述盲孔特征零部件具体为一个一端开口的筒体零件，筒体零件的内侧底壁处的熔盐流动性差，就是上述问题的具体表现。这是因为：其一，机械搅拌虽然能改善大范围的熔盐流动性，但是很难影响到盲孔内部熔盐流动；其二，氮化炉通入气体大多通过顶部气体管路伸入熔盐中进行通气，或者选择从底部进行通气。该方式存在气体难以进入静置零件盲孔的问题，熔盐流动性仍得不到有效改善。

发明内容

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种盲孔特征零部件氮化热处理装置。

一种盲孔特征零部件氮化热处理装置，包括内炉体、机械转动机构、吹气机构，所述机械转动机构内置于内炉体中，所述机械转动机构可驱动盲孔特征零部件自转，所述吹气机构包括吹气内管，所述吹气内管设于内炉体内侧底壁，所述吹气内管的出口连通内炉体的内腔，所述吹气内管的出口指向位于所述吹气内管正上方的盲孔特征零部件。

优选的，所述机械转动机构可驱动盲孔特征零部件以内炉体的轴线圆周转动，所述机械转动机构可驱动所述盲孔特征零部件沿内炉体的轴线方向上下往复运动。

优选的，所述机械转动机构可驱动所述盲孔特征零部件在内炉体沿预定的三维曲线移动轨迹运动。

优选的，所述机械转动机构包括转动主轴、连接转轴、固定架，所述转动主轴内置于内炉体中，所述转动主轴与内炉体的轴线同轴，所述连接转轴为数个，所述固定架与连接转轴数量相应，所述连接转轴的一端与转动主轴转动连接，所述连接转轴的另一端与固定架转动连接。

优选的，所述固定架为筒状，所述固定架的轴线与连接转轴的轴线垂直，所述机械转动机构还包括万向轮，所述万向轮设于固定架外壁底部。

优选的，所述机械转动机构还包括滚动轨道，所述滚动轨道的滚面为三维空间曲面，所述万向轮与滚动轨道的滚面滚动配合。

优选的，所述盲孔特征零部件氮化热处理装置还包括外炉体，所述内炉体嵌套在外炉体中，所述外炉体的内壁与内炉体的外壁之间形成密封的加热腔，在加热腔内设有加热盘管。

优选的，所述盲孔特征零部件氮化热处理装置还包括炉盖，所述内炉体顶端开口，所述炉盖盖合在内炉体顶端，所述炉盖的一侧与内炉体的转动连接。

优选的，所述吹气内管至少为三个，三个吹气内管以内炉体的中心为圆心在内炉体的底壁成圆周分布。

优选的，所述吹气机构包括环形气管、分流气管，所述环形气管固设于外炉体的外壁上，所述环形气管具有一个进气口和三个出气口，所述分流气管为三个，分流气管的入口与环形气管的一个出气口连接，所述分流气管的出口与一个吹气内管的入口连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

采用机械转动机构驱动盲孔特征零部件运动与吹气内管通气的复合型方式，机械转动机构驱动盲孔特征零部件运动，保证了内炉体中熔盐整体的流动性，机械转动机构驱动盲孔特征零部件自转，使盲孔特征零部件在靠近吹气内管上方周期性进行“低头”和“抬头”动作，盲孔特征零部件“低头”时通入气体，盲孔特征零部件“抬头”时排出气体，气体周而复始的进出，盲孔特征零部件内的熔盐被定向通入的气体强制驱动流动，增强了盲孔特征零部件局部熔盐的流动性，从局部增强熔盐流动性的角度来解决现有技术中的难题。

附图说明

图1为所述盲孔特征零部件氮化热处理装置的轴侧图。

图2为所述盲孔特征零部件氮化热处理装置被剖开显示内部结构的轴测图。

图3为图2中所述盲孔特征零部件氮化热处理装置拆除滚动轨道的轴测图。

图4为所述机械转动机构的轴测图。

图中：内炉体10、机械转动机构20、转动主轴21、连接转轴22、固定架23、万向轮24、滚动轨道25、吹气机构30、吹气内管31、环形气管32、分流气管33、盲孔特征零部件40、外炉体50、炉盖60。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图4，本发明实施例提供了一种盲孔特征零部件氮化热处理装置，包括内炉体10、机械转动机构20、吹气机构30，机械转动机构20内置于内炉体10中，机械转动机构20可驱动盲孔特征零部件40自转，吹气机构30包括吹气内管31，吹气内管31设于内炉体10内侧底壁，吹气内管31的出口连通内炉体10的内腔，吹气内管31的出口指向位于吹气内管31正上方的盲孔特征零部件40。

盲孔特征零部件40作为待氮化热处理的工件安装在机械转动机构20上，在机械转动机构20的驱动下在内炉体10中以预定的三维曲线运动轨迹运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

采用机械转动机构20驱动盲孔特征零部件40运动与吹气内管31通气的复合型方式，机械转动机构20驱动盲孔特征零部件40运动，保证了内炉体10中熔盐整体的流动性，机械转动机构20驱动盲孔特征零部件40自转，使盲孔特征零部件40在靠近吹气内管31上方周期性进行“低头”和“抬头”动作，盲孔特征零部件40“低头”时通入气体，盲孔特征零部件40“抬头”时排出气体，气体周而复始的进出，盲孔特征零部件40内的熔盐被定向通入的气体强制驱动流动，增强了盲孔特征零部件40局部熔盐的流动性，从局部增强熔盐流动性的角度来解决现有技术中的难题。

参见图1至图4，进一步，机械转动机构20可驱动盲孔特征零部件40以内炉体10的轴线圆周转动，机械转动机构20可驱动盲孔特征零部件40沿内炉体10的轴线方向上下往复运动。

参见图1至图4，进一步，机械转动机构20可驱动盲孔特征零部件40在内炉体10沿预定的三维曲线移动轨迹运动。

参见图1至图4，进一步，机械转动机构20包括转动主轴21、连接转轴22、固定架23，转动主轴21内置于内炉体10中，转动主轴21与内炉体10的轴线同轴，连接转轴22为数个，固定架23与连接转轴22数量相应，连接转轴22的一端与转动主轴21转动连接，连接转轴22的另一端与固定架23转动连接。

参见图1至图4，进一步，固定架23为筒状，固定架23的轴线与连接转轴22的轴线垂直，机械转动机构20还包括万向轮24，万向轮24设于固定架23外壁底部。

参见图1至图4，进一步，机械转动机构20还包括滚动轨道25，滚动轨道25的滚面为三维空间曲面，万向轮24与滚动轨道25的滚面滚动配合。

具体的，转动主轴21由设于外炉体50底部的电机驱动转动。连接转轴22与转动主轴21也可通过销轴连接，销轴的轴线水平设置。固定架23可以以连接转轴22的轴线转动，以实现自转。

具体的，机械转动机构20的外壁上安装固定环，固定环与固定架23转动连接，万向轮24安装在固定环上，万向轮24由于自重始终处于固定架23的底部，由于固定架23的自重，万向轮24始终贴着滚动轨道25的滚面运动，滚动轨道25的滚面的具体形状根据需要设计，以实现盲孔特征零部件40在走向吹气内管31时“低头”，远离吹气内管31时“抬头”。

具体的，固定架23沿滚动轨道25的滚面运动时，由于连接转轴22的长度一定，使得固定架23与转动主轴21之间的距离不断变化，使得盲孔特征零部件40的运动轨迹更加丰富。

具体的，滚动轨道25可以设置为透气结构，当然，吹气内管31可以穿出滚动轨道25的滚面。

具体的，固定架23为镂空结构，固定架23的内部形状与盲孔特征零部件40的外部形状相应，盲孔特征零部件40被固定架23相对固定。

参见图1至图4，进一步，盲孔特征零部件氮化热处理装置还包括外炉体50，内炉体10嵌套在外炉体50中，外炉体50的内壁与内炉体10的外壁之间形成密封的加热腔，在加热腔内设有加热盘管。

具体的，盲孔特征零部件氮化热处理装置还包括炉架，外炉体50安装在炉架上。

参见图1至图4，进一步，盲孔特征零部件氮化热处理装置还包括炉盖60，内炉体10顶端开口，炉盖60盖合在内炉体10顶端，炉盖60的一侧与内炉体10的转动连接。

参见图1至图4，进一步，吹气内管31至少为三个，三个吹气内管31以内炉体10的中心为圆心在内炉体10的底壁成圆周分布。

参见图1至图4，进一步，吹气机构30包括环形气管32、分流气管33，环形气管32固设于外炉体50的外壁上，环形气管32具有一个进气口和三个出气口，分流气管33为三个，分流气管33的入口与环形气管32的一个出气口连接，分流气管33的出口与一个吹气内管31的入口连接。

在一个具体的实施例中，滚动轨道25具有若干高点和若干低点，吹气内管31位于滚动轨道25的低点，固定架23的一端与连接转轴22转动连接，固定架23的另一端为自由端，盲孔特征零部件40装入固定架23后，盲孔特征零部件40的开口端位于连接转轴22一侧，固定架23从高点向低点运动时，连接转轴22对固定架23的合力的方向斜向下，同时由于内炉体10中流体的作用，能使固定架23“低头”，固定架23“低头”同步带动盲孔特征零部件40“低头”，此时，盲孔特征零部件40的开口端正好位于相应低点的吹气内管31的正上方，促进了流体在盲孔特征零部件40的流动性。为了强化固定架23“抬头”，固定架23的外形可以设置成锥形，固定架23靠近连接转轴22的一端小，远离连接转轴22的一端大。当然，固定架23从低点向高点运动时，能使固定架23“抬头”。本实施例中，可不必外加动力源实现固定架23“低头”、或“抬头”，或不必设计复杂的特定形状的滚动轨道25来实现固定架23“低头”、或“抬头”。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种盲孔特征零部件QPQ氮化热处理装置，其特征在于：包括内炉体、机械转动机构、吹气机构，所述机械转动机构内置于内炉体中，所述机械转动机构可驱动盲孔特征零部件自转，所述吹气机构包括吹气内管，所述吹气内管设于内炉体内侧底壁，所述吹气内管的出口连通内炉体的内腔，所述吹气内管的出口指向位于所述吹气内管正上方的盲孔特征零部件的开口端；所述机械转动机构可驱动盲孔特征零部件以内炉体的轴线圆周转动，所述机械转动机构可驱动所述盲孔特征零部件沿内炉体的轴线方向上下往复运动；所述机械转动机构可驱动所述盲孔特征零部件在内炉体沿预定的三维曲线移动轨迹运动；所述机械转动机构包括转动主轴、连接转轴、固定架，所述转动主轴内置于内炉体中，所述转动主轴与内炉体的轴线同轴，所述连接转轴为数个，所述固定架与连接转轴数量相应，所述连接转轴的一端与转动主轴转动连接，所述连接转轴的另一端与固定架转动连接；所述固定架为筒状，所述固定架的轴线与连接转轴的轴线垂直，所述机械转动机构还包括万向轮，所述万向轮设于固定架外壁底部；所述机械转动机构还包括滚动轨道，所述滚动轨道的滚面为三维空间曲面，所述万向轮与滚动轨道的滚面滚动配合；滚动轨道具有若干高点和若干低点，吹气内管位于滚动轨道的低点，固定架的一端与连接转轴转动连接，固定架的另一端为自由端，盲孔特征零部件装入固定架后，盲孔特征零部件的开口端位于连接转轴一侧。

2.如权利要求1所述的盲孔特征零部件QPQ氮化热处理装置，其特征在于：所述盲孔特征零部件氮化热处理装置还包括外炉体，所述内炉体嵌套在外炉体中，所述外炉体的内壁与内炉体的外壁之间形成密封的加热腔，在加热腔内设有加热盘管。

3.如权利要求1所述的盲孔特征零部件QPQ氮化热处理装置，其特征在于：所述盲孔特征零部件氮化热处理装置还包括炉盖，所述内炉体顶端开口，所述炉盖盖合在内炉体顶端，所述炉盖的一侧与内炉体的转动连接。

4.如权利要求1所述的盲孔特征零部件QPQ氮化热处理装置，其特征在于：所述吹气内管至少为三个，三个吹气内管以内炉体的中心为圆心在内炉体的底壁成圆周分布。

5.如权利要求1所述的盲孔特征零部件QPQ氮化热处理装置，其特征在于：所述吹气机构包括环形气管、分流气管，所述环形气管固设于外炉体的外壁上，所述环形气管具有一个进气口和三个出气口，所述分流气管为三个，分流气管的入口与环形气管的一个出气口连接，所述分流气管的出口与一个吹气内管的入口连接。