CN202671662U

CN202671662U - 一种用于机械零件的表面化学热处理的设备

Info

Publication number: CN202671662U
Application number: CN 201220332911
Authority: CN
Inventors: 陈曦; 张牛山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-07-09

Abstract

本实用新型涉及一种用于机械零件的表面化学热处理的设备，包括上料储料台、前清洗机、预氧化炉、加热炉、转底式渗碳炉、转底式扩散炉、淬火降温炉、淬火保温室、淬火油槽、后清洗机、低温回火炉、风冷台、卸料台，各装置之间依次通过传输机构连接，所述转底式渗碳炉和所述转底式扩散炉为环形。该装置由于通过独立的强渗室与扩散室将渗碳工艺中的强渗与扩散分解开来分别执行，实现了不同层深要求、不同材料零件的同炉批量化生产的要求。

Description

一种用于机械零件的表面化学热处理的设备

技术领域

本实用新型涉及一种表面化学热处理的设备，尤其涉及一种用于机械零件的表面化学热处理的设备。

背景技术

目前，零件的渗碳淬火处理采用的设备主要分为两类：（1）周期炉，（2）连续炉。周期炉生产是将一批零件通过一个料盘装入炉中，按“升温—保温—冷却”的工艺过程运行一个热处理周期后出炉，然后再装炉处理第二批零件。典型的炉型有井式炉渗碳系统、箱式多用炉渗碳系统。该两种炉型占据渗碳淬火炉型的80%以上。连续炉生产是将零件装在料盘中，多个料盘在连续炉中运行，零件在炉中运行一个所需要的工艺过程后出炉。其特点是连续生产，特别适合批量零件的处理。此类炉型有：可控气氛网带炉、可控气氛棍底炉、可控气氛推盘炉、可控气氛环形炉等。

上述所有的渗碳炉型处理零件时，存在一个共同的弊端：渗碳层深度有较大差别的零件不能同炉进行热处理，不同钢种的零件不能同炉进行热处理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于机械零件的表面化学热处理的设备，克服了现有周期炉或者循环炉不能同炉进行热处理渗碳层深度有较大差别的零件或者不同钢种的零件的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于机械零件的表面化学热处理的设备，包括上料储料台、前清洗机、预氧化炉、加热炉、转底式渗碳炉、转底式扩散炉、淬火降温炉、淬火保温室、淬火油槽、后清洗机、低温回火炉、风冷台、卸料台，所述上料储料台、所述前清洗机、所述预氧化炉、所述加热炉、所述转底式渗碳炉、所述转底式扩散炉、所述淬火降温炉、所述淬火保温室、所述淬火油槽、所述后清洗机、所述低温回火炉、所述风冷台、所述卸料台之间依次通过传输机构连接；所述转底式渗碳炉和转底式扩散炉均为环形。

本实用新型的有益效果是：由于上述各装置相对独立，通过传动机构（料车、推杆及链传动）有机连接在一起，由于通过独立的强渗室与扩散室将渗碳工艺中的强渗与扩散分解开来分别执行，实现了不同层深要求、不同材料零件的同炉批量化生产的要求。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括检测装置，所述料盘检测装置设置在所述上料储料台上，所述料盘检测装置纪录料盘的位置信号输送至PLC模块，所述PLC模块通过控制系统对工艺参数进行控制或对传输机构的运动进行控制。

采用上述进一步方案的有益效果是：由于上料储料台上设置有料盘检测装置，可以跟踪料盘的位置，输送至PLC模块及控制系统控制工艺参数及机构运转。

进一步，所述环形的转底式渗碳炉包括设备基座、外炉体、内炉体、转台、密封刀、密封油槽，驱动装置、前门及中门，所述外炉体、内炉体、密封油槽，驱动装置均安装在所述设备基座上；所述外炉体为环形，所述内炉体为圆柱形；所述转台为环形且设置在所述外炉体与所述内炉体之间，安装在所述驱动装置上；所述密封油刀为环形，且由一组内环油刀和一组外环油刀组成，所述一组内环油刀其中一个固定在内炉体外侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述一组外环油刀其中一个固定在所述外炉体内侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述密封油槽为环形且设置在所述密封油刀下方所述前门及中门设置在所述外炉体直径方向的两端，所述前门与所述加热炉连接，所述中门与所述转底式扩散炉连接。

进一步，所述环形转底式渗碳炉包括设备基座、外炉体、内炉体、转台、密封刀、密封油槽，驱动装置、后门，所述外炉体、内炉体、密封油槽，驱动装置均安装在所述设备基座上；所述外炉体为环形，所述内炉体为圆柱形；所述转台为环形且设置在所述外炉体与所述内炉体之间，安装在所述驱动装置上；所述密封油刀为环形，且由一组内环油刀和一组外环油刀组成，所述一组内环油刀其中一个固定在内炉体外侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述一组外环油刀其中一个固定在所述外炉体内侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述密封油槽为环形且设置在所述密封油刀下方；所述后门设置在所述外炉体直径方向与所述中门相对的一端，所述后门与所述淬火降温炉连接。

所述外炉体及内炉体均包括炉壳及炉衬，所述所述加热炉、所述环形转底式渗碳炉、所述转底式扩散炉及所述淬火降温炉的壳体一体形成。

所述的前门、中门及后门用于隔绝所述加热炉、所述环形转底式渗碳炉、所述转底式扩散炉及所述淬火降温炉的热量及气氛，由电机驱动。

所述密封油槽通过安装在所述密封油槽下方的丝杆做支撑。

进一步，所述环形的转底式渗碳炉、所述环形的转底式扩散炉均还包括用于测定炉膛内温度的热电偶及用于测定炉膛内碳势的氧探头，所述热电偶及氧探头穿过外炉体的顶部插入炉膛内，所述热电偶及氧探头外部分别连接温度控制仪和碳控仪。

所述热电偶有主控温电偶、从控温电偶，主控温电偶用于控制工艺温度的检测和控制；从控温电偶用与超温检测和超温切断加热控制，每个电偶连接温度控制仪，使之形成动态变量实时采集和自动闭合控制。

所述氧探头通过炉定的密封管座伸入炉膛内，与气氛充分接触，来测量炉内的碳势，并通过控制系统PLC程序和碳控仪来实现碳势的控制。

进一步，所述环形的转底式渗碳炉、所述环形的转底式扩散炉均还包括用于均匀炉膛内气氛的的气氛循环装置，所述气氛循环装置安装在炉膛的顶部。

进一步，所述转台上设置有光栅开关，用检测转台转动的位置。所述光栅开关检测转台转动的位置输送至PLC模块，通过与PLC模块相连的控制系统可以控制工件在炉膛内停留的时间及是否可以进入下一个工序。

进一步，所述加热炉、所述环形的转底式渗碳炉、所述环形的转底式扩散炉及所述淬火降温炉之间的传输机构为侧高温推链。

附图说明

图1为本发明用于机械零件的表面化学热处理的设备示意图；

图2为图2A-A方向示意图；

图3为图2A-A方向示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、上料储料台，2、前清洗机，3、预氧化炉，4、加热炉，5、环形转底渗碳炉，6、环形转底扩散炉，7、淬火降温炉，8、淬火油槽，9后清洗机，10、回火炉，11、风冷台，12、卸料过度台。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示为本发明用于机械零件的表面化学热处理的设备示意图，包括上料储料台1、前清洗机2、预氧化炉3、加热炉4、转底式渗碳炉5、转底式扩散炉6、淬火降温炉7、淬火保温室8、淬火油槽9、后清洗机10、低温回火炉11、风冷台12、卸料台13、所述上料储料台1、所述前清洗机2、所述预氧化炉3、所述加热炉4、所述转底式渗碳炉5、所述转底式扩散炉6、所述淬火降温炉7、所述淬火保温室8、所述淬火油槽9、所述后清洗机10、所述低温回火炉11、所述风冷台12、所述卸料台13之间依次通过传输机构连接；所述转底式渗碳炉5和转底式扩散炉6均为环形。所述上料储料台1上设置有料盘检测装置。所述料盘检测装置纪录料盘的位置信号输送至PLC模块，所述PLC模块通过控制系统对工艺参数进行控制或对传输机构的运动进行控制。

所述加热炉4、所述环形转底式渗碳炉5、所述转底式扩散炉6及所述淬火降温炉7之间的传输机构为侧高温推链。

所述环形转底式渗碳炉5、转底式扩散炉6内设置有三个温度检测点和两个碳势监测点，可以确保炉内的温度和碳势的一致性。

图2为图1A-A方向剖面示意图；如图3所示的环形转底式渗碳炉5结构包括所述环形转底式渗碳炉5包括设备基座18、外炉体504、内炉体502、转台509、密封刀、密封油槽505，驱动装置508、前门14及中门15，所述外炉体504、内炉体502、密封油槽505及驱动装置508均安装在所述设备基座18上；所述外炉体504为环形，所述内炉体502为圆柱形；所述转台510为环形且设置在所述外炉体504与所述内炉体502之间，安装在所述驱动装置508上；所述密封油刀506为环形，且由一组内环油刀5061和一组外环油刀5062组成，所述一组内环油刀5061其中一个固定在内炉体502外侧下部，另一个固定在所述转台509外侧的下部；所述一组外环油刀5062其中一个固定在所述外炉体504内侧下部，另一个固定在所述转台509外侧的下部；所述密封油槽505为环形且设置在所述密封油刀506下方；所述前门14及中门15设置在所述外炉体504直径方向的两端，所述前门14与所述加热炉4连接，所述中门15与所述转底式扩散炉6连接。

图2为图1A-A方向剖面示意图；如图3所示的环形转底式扩散炉6结构包括设备基座18、外炉体604、内炉体602、用于放置料盘的转台609、密封刀606、密封油槽605，驱动装置608、后门16，所述外炉体604、内炉体602、密封油槽605及驱动装置608均安装在所述设备基座18上；所述外炉体604为环形，所述内炉体602为圆柱形；所述转台为环形且设置在所述外炉体604与所述内炉体602之间，安装在所述驱动装置608上；所述密封油刀为环形，且由一组内环油刀6061和一组外环油刀6062组成，所述一组内环油刀6061其中一个固定在内炉体602外侧下部，另一个固定在所述转台609外侧的下部；所述一组外环油刀6062其中一个固定在所述外炉体604内侧下部，另一个固定在所述转台609外侧的下部；所述密封油槽605为环形且设置在所述密封油刀下方；所述后门16设置在所述外炉体604直径方向与所述中门15相对的一端，所述后门16与所述淬火降温炉7连接。

所述所述环形转底式渗碳炉5的外炉体及内炉体及所述转底式扩散炉6的外炉体及内炉体均包括炉壳5031、6031及炉衬5032、6032，所述加热炉4、所述环形转底式渗碳炉5、所述转底式扩散炉6及所述淬火降温炉7的壳体一体形成，其之间的传输机构为侧高温推链机构17。

所述的前门14、中门15及后门16用于隔绝所述加热炉4、所述环形转底式渗碳炉5、所述转底式扩散炉6及所述淬火降温炉7的热量及气氛，由电机驱动。所述密封油槽605通过安装在所述密封油槽605下方的丝杆做支撑。

所述环形转底式渗碳炉5、所述转底式扩散炉6均还包括用于测定炉膛507、607内温度的热电偶及用于测定炉膛507、607内碳势的氧探头，所述热电偶及氧探头穿过外炉体的顶部插入炉膛内，所述热电偶及氧探头外部分别连接温度控制仪和碳控仪。

所述氧探头通过炉顶的密封管座伸入炉膛内，与气氛充分接触，来测量炉内的碳势，并通过控制系统PLC程序和碳控仪来实现碳势的控制。

所述环形转底式渗碳炉5、所述转底式扩散炉6均还包括用于均匀炉膛内气氛的的气氛循环装置501、601，所述气氛循环装置安装在炉膛的顶部。所述的气氛循环装置包括电机驱动装置及风扇。

所述转台509、609上设置有光栅开关，用检测转台转动的位置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，包括上料储料台、前清洗机、预氧化炉、加热炉、转底式渗碳炉、转底式扩散炉、淬火降温炉、淬火保温室、淬火油槽、后清洗机、低温回火炉、风冷台、卸料台，所述上料储料台、所述前清洗机、所述预氧化炉、所述加热炉、所述转底式渗碳炉、所述转底式扩散炉、所述淬火降温炉、所述淬火保温室、所述淬火油槽、所述后清洗机、所述低温回火炉、所述风冷台、所述卸料台之间依次通过传输机构连接；所述转底式渗碳炉和所述转底式扩散炉均为环形。

2.根据权利要求1所述的用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，还包括料盘检测装置，所述料盘检测装置设置在所述上料储料台上。

3.根据权利要求2所述的用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，所述环形的转底式渗碳炉包括设备基座、外炉体、内炉体、转台、密封刀、密封油槽，驱动装置、前门及中门，所述外炉体、内炉体、密封油槽，驱动装置均安装在所述设备基座上；所述外炉体为环形，所述内炉体为圆柱形；所述转台为环形且设置在所述外炉体与所述内炉体之间，安装在所述驱动装置上；所述密封油刀为环形，且由一组内环油刀和一组外环油刀组成，所述一组内环油刀其中一个固定在内炉体外侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述一组外环油刀其中一个固定在所述外炉体内侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述密封油槽为环形且设置在所述密封油刀下方；所述前门及中门设置在所述外炉体直径方向的两端，所述前门与所述加热炉连接，所述中门与所述转底式扩散炉连接。

4.根据权利要求3所述的用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，所述环形转底式渗碳炉包括设备基座、外炉体、内炉体、转台、密封刀、密封油槽，驱动装置、后门，所述外炉体、内炉体、密封油槽，驱动装置均安装在所述设备基座上；所述外炉体为环形，所述内炉体为圆柱形；所述转台为环形且设置在所述外炉体与所述内炉体之间，安装在所述驱动装置上；所述密封油刀为环形，且由一组内环油刀和一组外环油刀组成，所述一组内环油刀其中一个固定在内炉体外侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述一组外环油刀其中一个固定在所述外炉体内侧下部，另一个固定在所述转台外侧的下部；所述密封油槽为环形且设置在所述密封油刀下方；所述后门设置在所述外炉体直径方向与所述中门相对的一端，所述后门与所述淬火降温炉连接。

5.根据权利要求2或3所述的用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，所述环形的转底式渗碳炉、所述环形的转底式扩散炉均还包括用于测定炉膛内温度的热电偶及用于测定炉膛内碳势的氧探头，所述热电偶及氧探头穿过外炉体的顶部插入炉膛内，所述热电偶及氧探头外部分别连接温度控制仪和碳控仪。

6.根据权利要求2或3所述的用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，所述环形的转底式渗碳炉、所述环形的转底式扩散炉均还包括用于均匀炉膛内气氛的的气氛循环装置，所述气氛循环装置安装在炉膛的顶部。

7.根据权利要求2或3所述的用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，所述转台上设置有光栅开关，用检测转台转动的位置。

8.根据权利要求2或3所述的用于机械零件的表面化学热处理的设备，其特征在于，所述加热炉、所述环形的转底式渗碳炉、所述环形的转底式扩散炉及所述淬火降温炉之间的传输机构为侧高温推链。