CN212864871U - 一种提高炉温均匀性的热处理回火炉 - Google Patents

Abstract

一种提高炉温均匀性的热处理回火炉，包括炉体、加热机构、循环导流机构、调节机构、控制箱；所述炉体正面设置有炉门，所述炉门通过铰链转动连接炉体，所述炉体内部两侧设置有加热槽，所述加热机构设置在加热槽内；所述炉体内设置有蓄热室，所述循环导流机构包括导流管、循环风扇、伺服电机、蜗轮、蜗杆、固定板、吸风扇。本实用新型所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，结构设计合理，通过在蓄热室上设置有循环导流机构，解决了炉体内部气流部温度分布不均匀的问题，使得热处理回火炉的均温性大大提升，蓄热室上还设置有调节机构，可以对炉体内的工作环境进行调节，提高了炉温均匀性、加热效率，增加了其使用寿命，大大提高了产品的品质。

Description

一种提高炉温均匀性的热处理回火炉

技术领域

本实用新型涉及回火炉技术领域，具体涉及一种提高炉温均匀性的热处理回火炉。

背景技术

回火炉是供一般金属机件在空气中进行回火以及铝合金压铸件、活塞、铝板等轻合金机件淬火、退火、时效热处理之用。回火炉的外壳一般由钢板和型钢焊接而成，台车由型钢及钢板焊接，台车通过与炉衬的软接触和沙封机构来减少热辐射及对流损失，有效保证炉体密封性。

随着当今经济社会的日新月异和对金属机件质量、品种的要求越来越高，现有技术中的回火炉装备比较简单，处理比较简单，热效率比较低，处理后的金属机件品质比较低，只能满足一般的要求。

此外，回火炉是能耗大，近年来国家对环保要求越来越严，督促企业节能降耗减排，回火炉一般采用发生炉煤气提供热能，不仅能耗大、有污染，而且更为严重的是炉温控制精度严重下降，炉温均匀性远远达不到生产线设计要求。回火炉的炉温控制精度不到±10 ℃，4 个控温区温差高达一百多度，炉温均匀性差，产品要求的保温时间难以得到保证。因此，迫切需要对回火炉进行优化升级。

因此，急需研发出一种提高炉温均匀性的热处理回火炉，对热处理回火炉工作环境可控性高、调节方便，并且进一步降低了单位产品能耗，同时也提高了产品质量。

中国专利申请号为 CN201020255414.6公开了一种带水蒸气发生装置的回火炉，解决的是现有技术中回火炉螺栓生锈会造成严重质量事故发生，同时采用药剂发黑回火炉设备能耗高，污染严重，没有解决热处理回火炉工作环境无法可控、调节导致的能耗高、产品质量低的问题。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种提高炉温均匀性的热处理回火炉，结构设计合理，通过在蓄热室上设置有循环导流机构，解决了炉体内部气流部温度分布不均匀的问题，使得热处理回火炉的均温性大大提升，蓄热室上还设置有调节机构，可以对炉体内的工作环境环境进行调节，提高了炉温均匀性、加热效率，还可以避免损伤，增加了其使用寿命，大大提高了产品的品质，应用前景广泛。

技术方案：一种提高炉温均匀性的热处理回火炉，包括炉体、加热机构、循环导流机构、调节机构、控制箱；所述炉体正面设置有炉门，所述炉门通过铰链转动连接炉体，所述炉体内部两侧设置有加热槽，所述加热机构设置在加热槽内；所述炉体内设置有蓄热室，所述循环导流机构包括导流管、循环风扇、伺服电机、蜗轮、蜗杆、固定板、吸风扇，所述蓄热室靠近加热槽的两侧均等距固定连接有若干个导流管，所述导流管均贯穿蓄热室，所述蓄热室的顶部开凿有通孔，所述炉体的顶部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴延伸至炉体的内部固定连接有循环风扇，所述循环风扇置于蓄热室上方并且中心轴的外侧固定连接有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合连接，所述蜗杆两端的外侧均固定连接有大齿轮，所述蓄热室的顶部且位于通孔的两侧均固定连接有固定板，所述固定板与对应的炉体的内壁之间均转动连接有转动杆，所述转动杆的外侧靠近固定板的一端均固定连接有小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合连接，所述转动杆的外侧远离小齿轮的一端均固定连接有吸风扇；所述调节机构包括炉压调节机构、温度调节机构，所述炉压调节机构、温度调节机构分别设置在蓄热室上；所述炉体的左侧面固定安装有控制箱，所述加热机构、伺服电机、炉压调节机构、温度调节机构分别与控制箱电性连接。

本实用新型所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，结构设计合理，通过在蓄热室上设置有循环导流机构，解决了炉体内部气流部温度分布不均匀的问题，使得热处理回火炉的均温性大大提升，蓄热室上还设置有调节机构，可以对炉体内的工作环境环境进行调节，提高了炉温均匀性、加热效率，还可以避免损伤，增加了其使用寿命，大大提高了产品的品质。

所述循环导流机构工作原理如下：蓄热室靠近加热槽的两侧均等距固定连接有若干个导流管，导流管均贯穿蓄热室，便于更好的将气流排出；蓄热室的顶部开凿有通孔，炉体的顶部固定安装有伺服电机，伺服电机驱动循环风扇，便于加速炉体内部的气流循环；循环风扇中心轴的外侧固定连接有蜗轮，蜗杆与蜗轮合连接，便于更好的进行动力传递；转动杆的外侧远离小齿轮的一端均固定连接有吸风扇，便于更好的将气流吹入蓄热室与炉体之间的缝隙。

进一步的，上述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述炉压调节机构包括取压管、压力传感器、电动执行器；所述取压管的一端设置在蓄热室内，所述取压管的另一端与压力传感器连接；所述压力传感器与控制箱电性连接，所述控制箱与电动执行器电性连接，所述电动执行器用于控制炉体阀门的开度；所述取压管有若干个，所述压力传感器与取压管数量相同。

所述取压管的一端设置在蓄热室内，用以获取蓄热室内的压力值，另一端与其对应连接的压力传感器相连，通过压力传感器反映出热处理回火炉内的压力值大小，以便后续的压力调节，压力传感器与控制箱电连接，控制箱与电动执行器电连接，所述热处理回火炉的炉体上设置有若干个阀门，阀门设置的位置可以根据实际需要进行选择，在这里就不一一赘述，电动执行器用以控制炉体阀门的开度，阀门的开度可以改变热处理回火炉内的压力，从而达到生产合格的产品的压力要求。

所述取压管有若干个，压力传感器与取压管数量相同，当至少两个压力传感器测量的数值相同时，可以能够准确的反映出热处理回火炉内的压力值；当至少两个压力传感器的测量数值不相同时，有可能是压力传感器发生故障或是取压管发生堵塞，此时压力传感器测量的数值不能准确反映出热处理回火炉内内的压力值，此时后续的压力调节步骤中止，避免对热处理回火炉内压力的错误调节。

进一步的，上述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，每个所述压力传感器设置有第一取压孔和第二取压孔，所述第一取压孔与取压管连接，所述第二取压孔通过连接管与静压箱相连。

炉压调节机构还包括连接管、静压箱，连接管与压力传感器一一对应，压力传感器通过对应的连接管与静压箱相连，连接管的作用相当于压力输送管道，压力传感器通过连接管与静压箱相连，保证压力传感器的一端的压力值保持一致，提高压力测量的准确性。

进一步的，所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述温度调节机构包括温度传感器、IGBT触发控制电路、PID控制器、PWM调制电路；所述温度传感器设置于蓄热室内，并与所述IGBT触发控制电路电性连接；所述IGBT触发控制电路、PID控制器、PWM调制电路、控制箱、加热机构依次电性连接。

进一步的，上述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述温度传感器为热电偶传感器。

所述温度调节机构的精度高、调节范围宽、控制方式简单，工作原理如下：热电偶传感器设置于蓄热室上，用于检测热处理回火炉内的温度并将检测到的温度信号转换成电压信号反馈给所述IGBT触发控制电路；所述IGBT触发控制电路用于将反馈的电压信号与基准电压进行比较得到偏差信号，所述PID控制器引入所述偏差信号作为其输入，并不断对偏差信号进行修正，得到输出电压，并将该输出电压输入给所述PWM调制电路，PWM调制电路根据所述输出电压的大小进行调节后输入给控制箱。当热处理回火炉内的温度高于设定温度时，则通过控制箱对加热机构进行调节，使温度降低；当热处理回火炉内的温度低于设定温度时，通过控制箱对加热机构进行调节，使温度升高。

进一步的，上述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述加热机构为电磁感应线圈。

进一步的，上述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述炉门上左侧中部固定连接有把手；所述导流管的外侧均固定安装有单向阀。

导流管的外侧均固定安装有单向阀，防止蓄热室底部的气流通过导流管进入蓄热室与炉体之间的缝隙。

进一步的，上述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述通孔的内部固定连接有过滤网；两个所述吸风扇的旋向相反。

两个吸风扇的旋向相反，便于通过两组相互啮合的大齿轮与小齿轮带动吸风扇更好的将气流吹入蓄热室与炉体之间的缝隙。

进一步的，上述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述伺服电机输出端连接减速机输入端，所述减速机输出端通过密封件连接所述循环风扇的传动轴。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，结构简单，通过在蓄热室上设置有循环导流机构，解决了炉体内部气流部温度分布不均匀的问题，使得热处理回火炉的均温性大大提升，可靠性高，热能利用率和工作效率高，节约能源；

（2）本实用新型所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，通过在蓄热室上设置有炉压调节机构、温度调节机构，可以对热处理回火炉内的工作环境环境进行调节，提高了效率，避免损伤，增加了其使用寿命大大提高了产品的品质；

（3）本实用新型所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，所述炉压调节机构，能准确反映出热处理回火炉内的压力值，及时发现故障，避免压力的错误调节，压力测量准确性高；所述温度调节机构的精度高、调节范围宽、控制方式简单，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型所述提高炉温均匀性的热处理回火炉的内部布置示意图；

图2为本实用新型所述提高炉温均匀性的热处理回火炉的整体示意图；

图3为本实用新型所述提高炉温均匀性的热处理回火炉的炉压调节机构连接示意图；

图4为本实用新型所述提高炉温均匀性的热处理回火炉的温度调节机构构架图；

图5为本实用新型所述提高炉温均匀性的热处理回火炉的整体构架图；

图中：炉体1、炉门11、把手111、加热槽12、蓄热室13、通孔14、过滤网141、转动杆16、加热机构2、循环导流机构3、导流管31、单向阀311、循环风扇32、伺服电机33、蜗轮34、蜗杆35、大齿轮351、小齿轮352、固定板36、吸风扇37、减速机38、调节机构4、炉压调节机构41、取压管411、压力传感器412、第一取压孔4121、第二取压孔4122、电动执行器413、连接管414、静压箱415、温度调节机构42、温度传感器421、IGBT触发控制电路422、PID控制器423、PWM调制电路424、控制箱5。

具体实施方式

下面结合附图1~5和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1、2、5所示的上述结构的提高炉温均匀性的热处理回火炉，炉体1、加热机构2、循环导流机构3、调节机构4、控制箱5；所述炉体1正面设置有炉门11，所述炉门11通过铰链转动连接炉体1，所述炉体1内部两侧设置有加热槽12，所述加热机构2设置在加热槽12内；所述炉体1内设置有蓄热室13，所述循环导流机构3包括导流管31、循环风扇32、伺服电机33、蜗轮34、蜗杆35、固定板36、吸风扇37，所述蓄热室13靠近加热槽12的两侧均等距固定连接有若干个导流管31，所述导流管31均贯穿蓄热室13，所述蓄热室13的顶部开凿有通孔14，所述炉体1的顶部固定安装有伺服电机33，所述伺服电机33的输出轴延伸至炉体1的内部固定连接有循环风扇32，所述循环风扇32置于蓄热室13上方并且中心轴的外侧固定连接有蜗轮34，所述蜗轮34与蜗杆35啮合连接，所述蜗杆35两端的外侧均固定连接有大齿轮351，所述蓄热室13的顶部且位于通孔14的两侧均固定连接有固定板36，所述固定板36与对应的炉体1的内壁之间均转动连接有转动杆16，所述转动杆16的外侧靠近固定板36的一端均固定连接有小齿轮352，所述小齿轮352与大齿轮351啮合连接，所述转动杆16的外侧远离小齿轮352的一端均固定连接有吸风扇37；所述调节机构4包括炉压调节机构41、温度调节机构42，所述炉压调节机构41、温度调节机构42分别设置在蓄热室13上；所述炉体1的左侧面固定安装有控制箱5，所述加热机构2、伺服电机33、炉压调节机构41、温度调节机构42分别与控制箱5电性连接。

此外，如图3所示，所述炉压调节机构41包括取压管411、压力传感器412、电动执行器413；所述取压管411的一端设置在蓄热室13内，所述取压管411的另一端与压力传感器412连接；所述压力传感器412与控制箱5电性连接，所述控制箱5与电动执行器413电性连接，所述电动执行器413用于控制炉体1阀门的开度；所述取压管411有若干个，所述压力传感器412与取压管411数量相同。

进一步的，每个所述压力传感器412设置有第一取压孔4121和第二取压孔4122，所述第一取压孔4121与取压管411连接，所述第二取压孔4122通过连接管414与静压箱415相连。

进一步的，如图4所示，所述温度调节机构42包括温度传感器421、IGBT触发控制电路422、PID控制器423、PWM调制电路424；所述温度传感器421设置于蓄热室13内，并与所述IGBT触发控制电路422电性连接；所述IGBT触发控制电路422、PID控制器423、PWM调制电路424、控制箱5、加热机构2依次电性连接。

此外，所述温度传感器421为热电偶传感器。

进一步的，所述加热机构2为电磁感应线圈。

进一步的，所述炉门11上左侧中部固定连接有把手111；所述导流管31的外侧均固定安装有单向阀311。

进一步的，所述通孔14的内部固定连接有过滤网141；两个所述吸风扇37的旋向相反。

进一步的，所述伺服电机33输出端连接减速机38输入端，所述减速机38输出端通过密封件连接所述循环风扇32的传动轴。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~5所示。

本实用新型所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，结构设计合理，通过在蓄热室13上设置有循环导流机构3，解决了炉体1内部气流部温度分布不均匀的问题，使得热处理回火炉的均温性大大提升，蓄热室13上还设置有调节机构4，可以对炉体1内的工作环境环境进行调节，提高了炉温均匀性、加热效率，还可以避免损伤，增加了其使用寿命，大大提高了产品的品质。

所述循环导流机构3工作原理如下：蓄热室13靠近加热槽12的两侧均等距固定连接有若干个导流管31，导流管31均贯穿蓄热室13，便于更好的将气流排出；蓄热室13的顶部开凿有通孔14，炉体1的顶部固定安装有伺服电机33，伺服电机33驱动循环风扇32，便于加速炉体1内部的气流循环；循环风扇32中心轴的外侧固定连接有蜗轮34，蜗杆35与蜗轮34合连接，便于更好的进行动力传递；转动杆16的外侧远离小齿轮352的一端均固定连接有吸风扇37，便于更好的将气流吹入蓄热室13与炉体1之间的缝隙。

进一步的，所述炉压调节机构41的工作原理如下：所述取压管411的一端设置在蓄热室13内，用以获取蓄热室13内的压力值，另一端与其对应连接的压力传感器412相连，通过压力传感器412反映出热处理回火炉内的压力值大小，以便后续的压力调节，压力传感器412与控制箱5电连接，控制箱5与电动执行器413电连接，所述热处理回火炉的炉体1上设置有若干个阀门（图未示），阀门设置的位置可以根据实际需要进行选择，在这里就不一一赘述，电动执行器413用以控制炉体1阀门的开度，阀门的开度可以改变热处理回火炉内的压力，从而达到生产合格的产品的压力要求。

所述取压管411有若干个，压力传感器412与取压管411数量相同，当至少两个压力传感器412测量的数值相同时，可以能够准确的反映出热处理回火炉内的压力值；当至少两个压力传感器412的测量数值不相同时，有可能是压力传感器412发生故障或是取压管发生堵塞，此时压力传感器412测量的数值不能准确反映出热处理回火炉内的压力值，此时后续的压力调节步骤中止，避免对热处理回火炉内压力的错误调节。

进一步的，炉压调节机构41还包括连接管414、静压箱415，连接管414与压力传感器412一一对应，压力传感器412通过对应的连接管414与静压箱415相连，连接管4114的作用相当于压力输送管道，压力传感412器通过连接管414与静压箱415相连，保证压力传感器412的一端的压力值保持一致，提高压力测量的准确性。

进一步的，所述温度调节机构42的精度高、调节范围宽、控制方式简单，工作原理如下：热电偶传感器设置于蓄热室13上，用于检测热处理回火炉内的温度并将检测到的温度信号转换成电压信号反馈给所述IGBT触发控制电路422；所述IGBT触发控制电路422用于将反馈的电压信号与基准电压进行比较得到偏差信号，所述PID控制器413引入所述偏差信号作为其输入，并不断对偏差信号进行修正，得到输出电压，并将该输出电压输入给所述PWM调制电路414，PWM调制电路414根据所述输出电压的大小进行调节后输入给控制箱5。当热处理回火炉内的温度高于设定温度时，则通过控制箱5对加热机构2进行调节，使温度降低；当热处理回火炉内的温度低于设定温度时，通过控制箱5对加热机构2进行调节，使温度升高。

进一步的，导流管31的外侧均固定安装有单向阀311，防止蓄热室13底部的气流通过导流31管进入蓄热室13与炉体1之间的缝隙。

进一步的，两个吸风扇37的旋向相反，便于通过两组相互啮合的大齿轮351与小齿轮352带动吸风扇37更好的将气流吹入蓄热室13与炉体1之间的缝隙。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (9)

1.一种提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，包括炉体（1）、加热机构（2）、循环导流机构（3）、调节机构（4）、控制箱（5）；所述炉体（1）正面设置有炉门（11），所述炉门（11）通过铰链转动连接炉体（1），所述炉体（1）内部两侧设置有加热槽（12），所述加热机构（2）设置在加热槽（12）内，所述炉体（1）内设置有蓄热室（13）；所述循环导流机构（3）包括导流管（31）、循环风扇（32）、伺服电机（33）、蜗轮（34）、蜗杆（35）、固定板（36）、吸风扇（37），所述蓄热室（13）靠近加热槽（12）的两侧均等距固定连接有若干个导流管（31），所述导流管（31）均贯穿蓄热室（13），所述蓄热室（13）的顶部开凿有通孔（14），所述炉体（1）的顶部固定安装有伺服电机（33），所述伺服电机（33）的输出轴延伸至炉体（1）的内部并且固定连接有循环风扇（32），所述循环风扇（32）置于蓄热室（13）上方并且中心轴的外侧固定连接有蜗轮（34），所述蜗轮（34）与蜗杆（35）啮合连接，所述蜗杆（35）两端的外侧均固定连接有大齿轮（351），所述蓄热室（13）的顶部且位于通孔（14）的两侧均固定连接有固定板（36），所述固定板（36）与对应的炉体（1）的内壁之间均转动连接有转动杆（16），所述转动杆（16）的外侧靠近固定板（36）的一端均固定连接有小齿轮（352），所述小齿轮（352）与大齿轮（351）啮合连接，所述转动杆（16）的外侧远离小齿轮（352）的一端均固定连接有吸风扇（37）；所述调节机构（4）包括炉压调节机构（41）、温度调节机构（42），所述炉压调节机构（41）、温度调节机构（42）分别设置在蓄热室（13）上；所述炉体（1）的左侧面固定安装有控制箱（5），所述加热机构（2）、伺服电机（33）、炉压调节机构（41）、温度调节机构（42）分别与控制箱（5）电性连接。

2.根据权利要求1所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，所述炉压调节机构（41）包括取压管（411）、压力传感器（412）、电动执行器（413）；所述取压管（411）的一端设置在蓄热室（13）内，所述取压管（411）的另一端与压力传感器（412）连接；所述压力传感器（412）与控制箱（5）电性连接，所述控制箱（5）与电动执行器（413）电性连接，所述电动执行器（413）用于控制炉体（1）阀门的开度；所述取压管（411）有若干个，所述压力传感器（412）与取压管（411）数量相同。

3.根据权利要求2所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，每个所述压力传感器（412）设置有第一取压孔（4121）和第二取压孔（4122），所述第一取压孔（4121）与取压管（411）连接，所述第二取压孔（4122）通过连接管（414）与静压箱（415）相连。

4.根据权利要求1所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，所述温度调节机构（42）包括温度传感器（421）、IGBT触发控制电路（422）、PID控制器（423）、PWM调制电路（424）；所述温度传感器（421）设置于蓄热室（13）内，并与所述IGBT触发控制电路（422）电性连接；所述IGBT触发控制电路（422）、PID控制器（423）、PWM调制电路（424）、控制箱（5）、加热机构（2）依次电性连接。

5.根据权利要求4所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，所述温度传感器（421）为热电偶传感器。

6.根据权利要求1所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，所述加热机构（2）为电磁感应线圈。

7.根据权利要求1所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，所述炉门（11）上左侧中部固定连接有把手（111）；所述导流管（31）的外侧均固定安装有单向阀（311）。

8.根据权利要求1所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，所述通孔（14）的内部固定连接有过滤网（141）；两个所述吸风扇（37）的旋向相反。

9.根据权利要求1所述的提高炉温均匀性的热处理回火炉，其特征在于，所述伺服电机（33）输出端连接减速机（38）输入端，所述减速机（38）输出端通过密封件连接所述循环风扇（32）的传动轴。

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