CN115823887A - 一种用于氮化炉的热交换预热结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于氮化炉的热交换预热结构，包括氮化炉体，所述氮化炉体的一端设置有出气端，所述氮化炉体的顶部通过焊接固定有电机，所述电机的输出端通过联轴器活动连接有转轴，所述转轴活动贯穿氮化炉体的外壁，所述转轴的一端设置有锥齿轮传动副，所述锥齿轮传动副的外壁通过焊接固定有固定杆，所述固定杆与氮化炉体的内壁通过焊接固定，所述锥齿轮传动副的一端安装有连接杆，所述连接杆的外壁通过焊接固定有反向搅动片，所述连接杆的一端连接有反转机构，所述反转机构的一端连接有中空轴，所述中空轴的外壁设置有泵气叶片，本发明，具有避免氮气运送过程中涡漩产生的特点。

Description

一种用于氮化炉的热交换预热结构

技术领域

本发明涉及氮化炉技术领域，具体为一种用于氮化炉的热交换预热结构。

背景技术

氮化炉是在印铁制罐生产中被经常采用，是一种惰性气体保护装置，使得在焊接进程中焊缝表面无法生成氧化膜，焊缝经氮化处理后，具有外观美化、焊缝细微均匀、涂料附着力增大等特色。因而，近几年得到广泛应用。

氮化处理的关键是在罐身外构成一层气体保护膜，使焊缝与空气阻隔。保护膜的构成与氮气流速和流量关系很大，因为焊轮的阻挡，使得焊轮两边形成小的低压区，带动空气活动，当流速太小，不能起氮化效果；流速太大，反而在焊接点构成漩涡，使氮化膜受到破坏。因此，设计避免氮气运送过程中涡漩产生的一种用于氮化炉的热交换预热结构是很有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于氮化炉的热交换预热结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于氮化炉的热交换预热结构，包括氮化炉体，所述氮化炉体的一端设置有出气端，所述氮化炉体的顶部通过焊接固定有电机，所述电机的输出端通过联轴器活动连接有转轴，所述转轴活动贯穿氮化炉体的外壁，所述转轴的一端设置有锥齿轮传动副，所述锥齿轮传动副的外壁通过焊接固定有固定杆，所述固定杆与氮化炉体的内壁通过焊接固定，所述锥齿轮传动副的一端安装有连接杆，所述连接杆的外壁通过焊接固定有反向搅动片，所述连接杆的一端连接有反转机构，所述反转机构的一端连接有中空轴，所述中空轴的外壁设置有泵气叶片。

根据上述技术方案，所述反转机构包括方形壳体，所述中空轴和连接杆分别活动穿插进方形壳体的上下内壁，所述连接杆的一端套接有锥齿轮一，所述中空轴的底部套接有锥齿轮三，所述方形壳体的一侧内壁通过轴承活动安装有锥齿轮二，所述锥齿轮一与锥齿轮二相啮合，所述锥齿轮二与锥齿轮三相啮合。

根据上述技术方案，所述中空轴的外壁通过焊接固定有中空套壳，所述中空套壳的内部与中空轴的外壁相互贯通连接，所述泵气叶片通过焊接固定在中空套壳的外壁，所述泵气叶片的内壁一体式设置有预热凸起部，所述预热凸起部与中空套壳相贯通。

根据上述技术方案，所述泵气叶片的内壁对应开设有延伸流道，所述延伸流道的内部安装有单向阀，两个所述单向阀的导通方向相反，两个所述延伸流道均与预热凸起部的内壁均相互贯通，两个所述延伸流道的其中一个与中空轴相贯通，另一个与中空套壳相贯通。

根据上述技术方案，所述中空轴的外壁转动套接有固定套壳，所述固定套壳的一侧通过焊接固定有延伸支管，所述延伸支管穿过氮化炉体的外壁，所述固定套壳与中空套壳相互对齐设置。

根据上述技术方案，所述中空轴的外壁转动套接有密封套，所述密封套贴合设置在固定套壳和中空套壳之间，所述固定套壳和中空套壳均与密封套相贯通。

根据上述技术方案，所述延伸支管的一端贯通连接有换热器，所述换热器的一端与中空轴的一端贯通连接。

根据上述技术方案，所述反向搅动片上均匀开设有中空槽，所述中空槽为长条形结构。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过反转机构将转矩进行反向，使得泵气叶片与反向搅动片的旋转方向相反，此时通过反向搅动片的反向搅动利用摩擦力使得气流涡漩进行反向乃至消失状态，防止氮气在离开泵气叶片后经过出气端在焊接点构成漩涡使氮化膜受到破坏，防止旋涡产生，使得氮化效果更好。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的氮化炉体内部结构示意图；

图3是本发明的预热介质流向示意图；

图4是本发明的连接杆安装结构示意图；

图5是本发明的方形壳体内部结构示意图；

图中：1、氮化炉体；11、出气端；2、换热器；3、固定套壳；31、延伸支管；32、密封套；4、中空轴；5、中空套壳；51、泵气叶片；52、延伸流道；521、单向阀；53、预热凸起部；6、方形壳体；7、反向搅动片；71、中空槽；8、连接杆；9、锥齿轮传动副；91、转轴；92、电机；93、固定杆；61、锥齿轮一；62、锥齿轮二；63、锥齿轮三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种用于氮化炉的热交换预热结构，包括氮化炉体1，氮化炉体1的一端设置有出气端11，氮化炉体1的顶部通过焊接固定有电机92，电机92的输出端通过联轴器活动连接有转轴91，转轴91活动贯穿氮化炉体1的外壁，转轴91的一端设置有锥齿轮传动副9，锥齿轮传动副9的外壁通过焊接固定有固定杆93，固定杆93与氮化炉体1的内壁通过焊接固定，锥齿轮传动副9的一端安装有连接杆8，连接杆8的外壁通过焊接固定有反向搅动片7，连接杆8的一端连接有反转机构，反转机构的一端连接有中空轴4，中空轴4的外壁设置有泵气叶片51，当使用该装置对氮气进行泵送时，首先启动电机92，其输出轴带动转轴91进行转动，接着使得转轴91进行转动，通过锥齿轮传动副9将转动力矩传递至连接杆8使其转动，进而带动反向搅动片7进行旋转，通过反转机构将转矩进行反向，使得中空轴4的转动方向与连接杆8相反，进而使得泵气叶片51与反向搅动片7的旋转方向相反，利用泵气叶片51的旋转产生压力差进行气体的泵送，气体从氮化炉体1的一端泵送至出气端11，刚刚离开泵气叶片51的气体仍然保持旋转的涡漩状态，此时通过反向搅动片7的反向搅动利用摩擦力使得涡漩进行反向乃至消失状态，防止氮气离开泵气叶片51后经过出气端11的旋涡产生，提升氮气的氮化效果。

反转机构包括方形壳体6，中空轴4和连接杆8分别活动穿插进方形壳体6的上下内壁，连接杆8的一端套接有锥齿轮一61，中空轴4的底部套接有锥齿轮三63，方形壳体6的一侧内壁通过轴承活动安装有锥齿轮二62，锥齿轮一61与锥齿轮二62相啮合，锥齿轮二62与锥齿轮三63相啮合，当连接杆8被驱动正向转动时，会带动锥齿轮一61正向转动，进而带动锥齿轮二62进行转动，与此同时锥齿轮二62与锥齿轮三63啮合使得中空轴4反向转动，便于传递相反方向的转矩，使得中空轴4与连接杆8的旋转方向相反，此种反转结构的设计简单紧凑。

中空轴4的外壁通过焊接固定有中空套壳5，中空套壳5的内部与中空轴4的外壁相互贯通连接，泵气叶片51通过焊接固定在中空套壳5的外壁，泵气叶片51的内壁一体式设置有预热凸起部53，预热凸起部53与中空套壳5相贯通，通过预热凸起部53对氮气进行预热，使得进入待氮化工件的氮气通过预热凸起部53的换热作用温升至适合待氮化工件的程度，相比于其他换热器或者电预热器进行的预热，此预热方式的预热凸起部53与氮气的接触面积更大，起到了一边预热一边运送的效果，无需单独设计预热结构，且此时因为泵送氮气形成的涡漩，将热量通过涡漩迅速扩散到整个氮气通道，使得温度分布更加均匀。

泵气叶片51的内壁对应开设有延伸流道52，延伸流道52的内部安装有单向阀521，两个单向阀521的导通方向相反，两个延伸流道52均与预热凸起部53的内壁均相互贯通，两个延伸流道52的其中一个与中空轴4相贯通，另一个与中空套壳5相贯通，进入中空轴4内的氮气会首先进入其中一个延伸流道52，接着进入预热凸起部53，被氮气冷却后从另一个延伸流道52内运送至中空套壳5的内部，便于实现预热介质的流动，且预热介质完全与氮气隔绝，不影响正常氮气泵送，通过单向阀521使得预热介质不会返流，控制预热介质的流向。

中空轴4的外壁转动套接有固定套壳3，固定套壳3的一侧通过焊接固定有延伸支管31，延伸支管31穿过氮化炉体1的外壁，固定套壳3与中空套壳5相互对齐设置，进入中空套壳5内的热介质会接着排入固定套壳3内，并且从延伸支管31处运送，便于实现热介质的运送，由于固定套壳3的位置固定，此种运送方式便于外接管路，使得中空套壳5能够顺利转动的同时实现热介质的流动。

中空轴4的一端延伸出氮化炉体1的外壁，防止热介质泄露污染氮气，中空套壳5的一端延伸出氮化炉体1的外壁，同样起到防止污染氮气的效果。

中空轴4的外壁转动套接有密封套32，密封套32贴合设置在固定套壳3和中空套壳5之间，固定套壳3和中空套壳5均与密封套32相贯通，通过密封套32对固定套壳3和中空套壳5之间的空间进行密封，防止热介质流出密封套32，提升固定套壳3和中空套壳5的密封性能。

延伸支管31的一端贯通连接有换热器2，换热器2的一端与中空轴4的一端贯通连接，通过中空套壳5流出的被氮气冷却的介质流向换热器2，对介质进行预热，预热后的介质会重新进入中空轴4内，实现热介质的循环流通。

反向搅动片7上均匀开设有中空槽71，中空槽71为长条形结构，当反向搅动片7进行转动时，为了避免气流形成反向的涡旋，通过中空槽71降低其阻力，一部分气流会经过中空槽71流出，增大与气流的接触面积，尽量用摩擦力降低气流涡漩。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于氮化炉的热交换预热结构，包括氮化炉体（1），其特征在于：所述氮化炉体（1）的一端设置有出气端（11），所述氮化炉体（1）的顶部通过焊接固定有电机（92），所述电机（92）的输出端通过联轴器活动连接有转轴（91），所述转轴（91）活动贯穿氮化炉体（1）的外壁，所述转轴（91）的一端设置有锥齿轮传动副（9），所述锥齿轮传动副（9）的外壁通过焊接固定有固定杆（93），所述固定杆（93）与氮化炉体（1）的内壁通过焊接固定，所述锥齿轮传动副（9）的一端安装有连接杆（8），所述连接杆（8）的外壁通过焊接固定有反向搅动片（7），所述连接杆（8）的一端连接有反转机构，所述反转机构的一端连接有中空轴（4），所述中空轴（4）的外壁设置有泵气叶片（51）。

2.根据权利要求1所述的一种用于氮化炉的热交换预热结构，其特征在于：所述反转机构包括方形壳体（6），所述中空轴（4）和连接杆（8）分别活动穿插进方形壳体（6）的上下内壁，所述连接杆（8）的一端套接有锥齿轮一（61），所述中空轴（4）的底部套接有锥齿轮三（63），所述方形壳体（6）的一侧内壁通过轴承活动安装有锥齿轮二（62），所述锥齿轮一（61）与锥齿轮二（62）相啮合，所述锥齿轮二（62）与锥齿轮三（63）相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种用于氮化炉的热交换预热结构，其特征在于：所述中空轴（4）的外壁通过焊接固定有中空套壳（5），所述中空套壳（5）的内部与中空轴（4）的外壁相互贯通连接，所述泵气叶片（51）通过焊接固定在中空套壳（5）的外壁，所述泵气叶片（51）的内壁一体式设置有预热凸起部（53），所述预热凸起部（53）与中空套壳（5）相贯通。

4.根据权利要求3所述的一种用于氮化炉的热交换预热结构，其特征在于：所述泵气叶片（51）的内壁对应开设有延伸流道（52），所述延伸流道（52）的内部安装有单向阀（521），两个所述单向阀（521）的导通方向相反，两个所述延伸流道（52）均与预热凸起部（53）的内壁均相互贯通，两个所述延伸流道（52）的其中一个与中空轴（4）相贯通，另一个与中空套壳（5）相贯通。

5.根据权利要求4所述的一种用于氮化炉的热交换预热结构，其特征在于：所述中空轴（4）的外壁转动套接有固定套壳（3），所述固定套壳（3）的一侧通过焊接固定有延伸支管（31），所述延伸支管（31）穿过氮化炉体（1）的外壁，所述固定套壳（3）与中空套壳（5）相互对齐设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于氮化炉的热交换预热结构，其特征在于：所述中空轴（4）的外壁转动套接有密封套（32），所述密封套（32）贴合设置在固定套壳（3）和中空套壳（5）之间，所述固定套壳（3）和中空套壳（5）均与密封套（32）相贯通。

7.根据权利要求6所述的一种用于氮化炉的热交换预热结构，其特征在于：所述延伸支管（31）的一端贯通连接有换热器（2），所述换热器（2）的一端与中空轴（4）的一端贯通连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于氮化炉的热交换预热结构，其特征在于：所述反向搅动片（7）上均匀开设有中空槽（71），所述中空槽（71）为长条形结构。

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