CN213835455U - 一种具有温度调控的真空淬火炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有温度调控的真空淬火炉，属于真空热处理的领域，其包括炉体和隔热板，隔热板将炉体的内部分隔成加热室和淬火室，淬火室的底部设置有淬火槽，淬火槽中盛放有淬火介质，炉体外设置有循环冷却装置，循环冷却装置包括循环管路、换热器、热交换管路和水冷机，换热器通过循环管路与淬火槽的内部连通形成回路，循环管路上连接有循环泵和第一阀门组，第一阀门组用于控制循环管路的连通或断开，水冷机通过热交换管路与换热器连通形成回路，热交换管路上连接有水泵和第二阀门组，第二阀门组用于控制热交换管路的连通或断开。本申请对淬火过程的中淬火介质进行有效降温，保障良好的淬火质量。

Description

一种具有温度调控的真空淬火炉

技术领域

本申请涉及真空热处理的领域，尤其是涉及一种具有温度调控的真空淬火炉。

背景技术

真空淬火炉适用于对大、中型真空产品零部件的固溶处理及时效处理。真空高压气体淬火炉是一种非常先进的真空热处理设备，其出色性能和独特的设计提供了广泛的适用高速钢、模具钢、不锈钢、合金钢、钛合金等合金材料高精密零件的真空光亮气淬、退火、磁性材料的烧结及快速冷却等特点。

相关的公告号为CN205821401U的中国实用新型专利，其公开了一种真空热处理炉用冷却系统，包括冷却炉与物料承载机构，冷却炉包括冷却空间、物料进口、物料出口及炉盖，炉盖与物料出口配合连接用于实现冷却空间的密封，物料在冷却空间内进行冷却淬火处理，冷却空间包括上冷却空间和下冷却空间，上冷却空间与下冷却空间上下设置，下冷却空间设置有淬火介质，物料设置在物料承载机构上，该物料在上冷却空间或下冷却空间进行淬火冷却处理。

针对上述中的相关技术，发明人认为加热后的工件在淬火槽中进行冷却淬火时，淬火槽中的淬火介质吸收工件的热量从而自身温度不断上升，仅通过风冷的方式难以对升温的淬火介质进行快速冷却降温，从而难以保障良好的淬火质量。

实用新型内容

为了改善淬火介质吸收工件热量使自身温度升高，从而影响淬火质量的问题，本申请提供一种具有温度调控的真空淬火炉。

本申请提供的一种具有温度调控的真空淬火炉采用如下的技术方案：

一种具有温度调控的真空淬火炉，包括炉体，所述炉体内安装有隔热板，所述隔热板将炉体的内部分隔成加热室和淬火室，所述淬火室的底部设置有淬火槽，所述淬火槽中盛放有淬火介质，所述淬火槽通过淬火介质对加热后的工件进行冷却淬火，所述炉体外设置有循环冷却装置，所述循环冷却装置包括循环管路、换热器、热交换管路和水冷机，所述换热器通过循环管路与淬火槽的内部连通形成回路，所述循环管路上连接有循环泵和第一阀门组，所述第一阀门组用于控制循环管路的连通或断开，所述水冷机通过热交换管路与换热器连通形成回路，所述热交换管路上连接有水泵和第二阀门组，所述第二阀门组用于控制热交换管路的连通或断开。

通过采用上述技术方案，当工件放置在淬火槽中的进行淬火冷却时，循环冷却装置启动，循环泵将升温的淬火介质传输到换热器中，与此同时，水冷机启动，通过水泵将冷水传输到换热器中，淬火介质和冷水在换热器中进行热量交换，从而将升温后的淬火介质进行降温，之后，降温后的淬火介质通过循环管道流回到淬火槽中，对淬火过程的中淬火介质进行有效降温，保障良好的淬火质量。

可选的，所述淬火槽体内设置有测温元件，所述测温元件用于检测淬火槽中淬火介质的温度，所述炉体外设置有PLC控制装置，所述测温元件、第一阀门组、第二阀门组、水冷机和换热器均与PLC控制装置连接。

通过采用上述技术方案，测温元件对淬火槽中的淬火介质的温度进行监测，当淬火介质的温度超过预设的温度值时，测温元件将信号传递到PLC控制装置，PLC控制装置控制循环冷却系统启动，对淬火介质进行循环冷却降温，实现降温自动化、智能化，操作更加便利。

可选的，所述循环管路包括循环进料管、循环出料管和设置在淬火槽体内壁上的若干混流管，若干所述混流管远离淬火槽的一端均与循环进料管连通，所述循环进料管远离混流管的一端与循环泵的出料口连通，所述循环泵的进料口与循环出料管的一端连通，所述循环出料管远离循环泵的一端经过换热器的内部与淬火槽连通。

通过采用上述技术方案，当循环冷却装置启动时，淬火介质流入循环出料管，随后淬火介质流经换热器并进入循环进料管，之后，淬火介质通过循环泵流入淬火槽体底部的混流管中，并从混流管中重新流入电泳槽体内，不仅对淬火介质起到循环冷却的作用，同时，使得淬火槽内的淬火介质处于不断流动混合的状态，保持淬火介质温度的均匀性，提高对工件的淬火效果。

可选的，所述混流管包括混流主管以及与混流主管连通的若干混流喷嘴，所述混流主管沿淬火槽的长度方向延伸设置，所述混流喷嘴沿混流主管的长度方向排布。

通过采用上述技术方案，流动到混流管内的淬火介质从若干混合喷嘴处喷出，增加淬火介质的喷出覆盖区域，使得淬火槽内的淬火介质的混合搅动效果更好。

可选的，位于所述混流主管长度方向两端的混流喷嘴的喷射方向与混流主管轴向末端的夹角为45°-70°，其余所述混流喷嘴的喷射方向朝向淬火槽的中部且与混流主管的轴向相垂直。

通过采用上述技术方案，使得位于淬火槽长度方向两端的淬火介质可以得到更好的混合冷却，加快不同温度的淬火介质之间的混合，进一步提高该循环冷却组件对淬火介质的混合冷却效果。

可选的，所述循环进料管上设置有过滤组件，所述过滤组件包括过滤箱体和安装在过滤箱体内的过滤板，所述循环进料管穿过过滤箱体的内部与淬火槽连通。

通过采用上述技术方案，在对工件进行淬火冷却时，工件会残留部分铁、碳等杂质在淬火介质中，因此，在对淬火介质进行循环冷却的过程中，过滤组件对淬火介质中的杂质进行清除，一方面，保障循环冷却装置内部的清洁性，提高循环冷却装置的使用寿命，另一方面，对淬火介质的杂质进行清除，提高淬火介质对工件的淬火效果。

可选的，所述淬火槽的内部设置有搅拌装置，所述搅拌装置用于对淬火槽体内的淬火介质进行搅拌混合。

通过采用上述技术方案，搅拌装置对淬火槽中的淬火介质进行搅拌，一方面，加快不同温度的淬火介质的混合，提高淬火介质的温度均匀性，另一方面，加快淬火介质在工件表面的流动，提高对工件的冷却淬火效果。

可选的，所述淬火室的顶部安装有冷却风机，所述冷却风机的吹风方向朝向淬火槽，所述冷却风机用于对淬火槽中的淬火介质进行风冷处理。

通过采用上述技术方案，风冷组件对淬火介质进行冷却吹风，进一步提高淬火介质的冷却速度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置循环冷却装置，对淬火过程的中淬火介质进行有效降温，保障良好的淬火质量；

2.通过设置过滤组件，一方面，保障循环冷却装置内部的清洁性，提高循环冷却装置的使用寿命，另一方面，对淬火介质的杂质进行清除，提高淬火介质对工件的淬火效果；

3.通过设置搅拌装置，一方面，加快不同温度的淬火介质的混合，提高淬火介质的温度均匀性，另一方面，加快淬火介质在工件表面的流动，提高对工件的冷却淬火效果。

附图说明

图1是本申请实施例的一种具有温度调控的真空淬火炉的整体结构示意图。

图2是为了体现本申请实施例的炉体内部结构的局部剖视图。

图3是是本申请实施例的循环冷却装置的整体结构示意图。

附图标记说明：1、炉体；11、隔热板；12、加热室；13、淬火室；131、冷却风机；132、测温元件；14、淬火槽；2、循环冷却装置；21、循环管路；211、循环进料管；212、循环出料管；213、循环泵；214、第一阀门组；22、混流管；221、混流主管；222、混流喷嘴；23、过滤组件；231、过滤箱体；232、过滤板；24、换热器；25、热交换管路；251、水泵；252、第二阀门组；26、水冷机；3、搅拌装置；31、搅拌电机；32、绞龙杆；4、PLC控制装置。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具有温度调控的真空淬火炉。参照图1和图2，一种具有温度调控的真空淬火炉包括炉体1、循环冷却装置2、PLC控制装置4和搅拌装置3。炉体1的中部安装与隔热板11，该隔热板11将炉体1的内腔分隔成加热室12和淬火室13，且淬火室13的底部向下凹陷形成有淬火槽14，淬火槽14中盛放有淬火介质，该淬火介质可以是淬火油，淬火槽14通过淬火介质对加热后的工件进行冷却淬火。循环冷却装置2位于炉体1外部，循环冷却装置2与淬火槽14体的内部连接，用以对淬火槽14中的淬火介质进行冷却。而搅拌装置3设置在淬火槽14体的底部，用以对淬火介质进行搅拌处理。PLC控制装置4均与搅拌装置3和循环冷却装置2电连接，用以控制循环冷却装置2和搅拌装置3的开闭。

参照图2，淬火室13的顶部安装有测温元件132，该测温元件132为热电偶，用于检测淬火介质的温度，该测温元件132与PLC控制装置4电连接，当淬火介质的温度超过预设的温度时，测温元件132将信号传递到PLC控制装置4，PLC控制装置4控制搅拌装置3和循环冷却装置2启动。

参照图2和图3，循环冷却装置2包括循环管路21、换热器24、热交换管路25和水冷机26。其中，换热器24通过循环管路21与淬火槽14的内部连通形成回路，循环管路21上连接有循环泵213和第一阀门组214，第一阀门组214用于控制循环管路21的连通或断开。水冷机26通过热交换管路25与换热器24连通形成回路，热交换管路25上连接有水泵251和第二阀门组252，第二阀门组252用于控制热交换管路25的连通或断开。该循环冷区装置对淬火介质进行冷却时，循环泵213将淬火槽14中的淬火介质传输到换热器24中，与此同时，水冷机26启动，通过水泵251将冷水传输到换热器24中，淬火介质和冷水在换热器24中进行热量交换，对淬火介质降温，随后，淬火介质通过循环管道21再流回到淬火槽14中。

参照图2和图3，循环管路21包括循环进料管211、循环出料管212和安装在淬火槽14底部的若干混流管22。循环出料管212的一端与淬火槽14连通，循环出料管212的另一端流经换热器24的内部与循环泵213的进料口连通，循环泵213的出料口与循环进料管211的一端连通，循环进料管211的另一端与混流管22连通。另外，在循环进料管211上设置有过滤组件23，该过滤组件23用于对抽吸出来的淬火介质中的铁质杂物进行清理，过滤组件23包括过滤箱体231和过滤板232，该过滤板232由磁铁制成。淬火介质流入循环出料管212，从循环出料管212进入换热器24中，再从换热器24通过循环泵213并进入过滤箱体231，再从过滤箱体231流入循环进料管211，从循环进料管211流入混流管22中，最后从混流管22中重新流入淬火槽14内，使淬火槽14内的淬火介质处于不断流动混合的状态。

参照图3，混流管22包括混流主管221和若干混流喷嘴222，混流主管221沿淬火槽14体的长度方向延伸设置，若干混流喷嘴222均与混流主连通且沿混流主管221的长度方向排布。位于混流主管221轴向两端的混流喷嘴222的喷射方向与混流主管221轴向末端的夹角为60°，其余混流喷嘴222的喷射方向与混流主管221的轴向垂直设置。本实施例中，混流管22设置有两个，两个混流管22相互平行设置，其中一个混流管22的混流喷嘴222的喷射方向倾斜向下，另一个混流管22的喷射方向倾斜向上，以提高该循环冷却组件2对淬火介质的混流搅动效果，加快淬火介质冷却和提高淬火介质内部温度的均匀性。

参照图2，搅拌装置3包括搅拌电机31和绞龙杆32，搅拌电机31通过螺栓安装在淬火槽14的长度方向一端的外壁上，绞龙杆32转动安装于淬火槽14体的底部且绞龙杆32的一端穿出淬火槽14与搅拌电机31的输出端连接。淬火室13的顶部安装有冷却风机131，冷却风机131的吹风方向朝向淬火槽14，用以对淬火槽14中的淬火介质进行风冷处理。

本申请实施例一种具有温度调控的真空淬火炉的实施原理为：当工件沉浸在淬火槽14的淬火介质进行淬火冷却时，淬火介质受到工件热量的影响而逐渐升温，当淬火介质的温度上升到预设的温度时，测温元件132将信号传递到PLC控制装置4，PLC控制装置4控制搅拌装置3、循环冷却装置2以及启动冷却风机131启动对淬火介质进行冷却降温。循环冷却装置2启动，循环泵213将升温的淬火介质传输到换热器24中，与此同时，水冷机26启动，通过水泵251将冷水传输到换热器24中，淬火介质和冷水在换热器24中进行热量交换，从而将升温后的淬火介质进行降温，之后，降温后的淬火介质通过循环管道21流回到淬火槽14中，对淬火过程的中淬火介质进行有效降温，保障良好的淬火质量。同时，搅拌装置3对淬火槽14中的淬火介质进行搅拌，加快不同温度的淬火介质的混合，提高淬火介质的温度均匀性，并加快淬火介质在工件表面的流动，提高对工件的冷却淬火效果。冷却风机131对淬火介质进行冷却吹风，加快气体流动，提高淬火介质的冷却速度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有温度调控的真空淬火炉，包括炉体(1)，所述炉体(1)内安装有隔热板(11)，所述隔热板(11)将炉体(1)的内部分隔成加热室(12)和淬火室(13)，所述淬火室(13)的底部设置有淬火槽(14)，所述淬火槽(14)中盛放有淬火介质，所述淬火槽(14)通过淬火介质对加热后的工件进行冷却淬火，其特征在于：所述炉体(1)外设置有循环冷却装置(2)，所述循环冷却装置(2)包括循环管路(21)、换热器(24)、热交换管路(25)和水冷机(26)，所述换热器(24)通过循环管路(21)与淬火槽(14)的内部连通形成回路，所述循环管路(21)上连接有循环泵(213)和第一阀门组(214)，所述第一阀门组(214)用于控制循环管路(21)的连通或断开，所述水冷机(26)通过热交换管路(25)与换热器(24)连通形成回路，所述热交换管路(25)上连接有水泵(251)和第二阀门组(252)，所述第二阀门组(252)用于控制热交换管路(25)的连通或断开。

2.根据权利要求1所述的一种具有温度调控的真空淬火炉，其特征在于：所述淬火槽(14)体内设置有测温元件(132)，所述测温元件(132)用于检测淬火槽(14)中淬火介质的温度，所述炉体(1)外设置有PLC控制装置(4)，所述测温元件(132)、第一阀门组(214)、第二阀门组(252)、水冷机(26)和换热器(24)均与PLC控制装置(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有温度调控的真空淬火炉，其特征在于：所述循环管路(21)包括循环进料管(211)、循环出料管(212)和设置在淬火槽(14)体内壁上的若干混流管(22)，若干所述混流管(22)远离淬火槽(14)的一端均与循环进料管(211)连通，所述循环进料管(211)远离混流管(22)的一端与循环泵(213)的出料口连通，所述循环泵(213)的进料口与循环出料管(212)的一端连通，所述循环出料管(212)远离循环泵(213)的一端经过换热器(24)的内部与淬火槽(14)连通。

4.根据权利要求3所述的一种具有温度调控的真空淬火炉，其特征在于：所述混流管(22)包括混流主管(221)以及与混流主管(221)连通的若干混流喷嘴(222)，所述混流主管(221)沿淬火槽(14)的长度方向延伸设置，所述混流喷嘴(222)沿混流主管(221)的长度方向排布。

5.根据权利要求4所述的一种具有温度调控的真空淬火炉，其特征在于：位于所述混流主管(221)长度方向两端的混流喷嘴(222)的喷射方向与混流主管(221)轴向末端的夹角为45°-70°，其余所述混流喷嘴(222)的喷射方向朝向淬火槽(14)的中部且与混流主管(221)的轴向相垂直。

6.根据权利要求3所述的一种具有温度调控的真空淬火炉，其特征在于：所述循环进料管(211)上设置有过滤组件(23)，所述过滤组件(23)包括过滤箱体(231)和安装在过滤箱体(231)内的过滤板(232)，所述循环进料管(211)穿过过滤箱体(231)的内部与淬火槽(14)连通。

7.根据权利要求1所述的一种具有温度调控的真空淬火炉，其特征在于：所述淬火槽(14)的内部设置有搅拌装置(3)，所述搅拌装置(3)用于对淬火槽(14)体内的淬火介质进行搅拌混合。

8.根据权利要求1所述的一种具有温度调控的真空淬火炉，其特征在于：所述淬火室(13)的顶部安装有冷却风机(131)，所述冷却风机(131)的吹风方向朝向淬火槽(14)，所述冷却风机(131)用于对淬火槽(14)中的淬火介质进行风冷处理。

Images