專利名稱：可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金設備的氣淬真空爐，有對流加熱噴嘴冷卻真空氣淬爐。
背景技術：
在真空氣淬爐中，采用噴嘴冷卻方式，冷卻速度比采用風門結構平行氣流冷卻方式 要快，這是經(jīng)實踐證明的事實。但是噴嘴冷卻系統(tǒng)都采用固定的回風口，在增加對流加 熱功能時，固定回風口熱損失很大，還會導致爐堂加熱室內(nèi)外氣體對流，致使爐溫不均。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐，實現(xiàn)對流加熱，熱 耗少且冷卻性能優(yōu)越。
本新型的可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐，爐體軸向平行于地面，采用自控系統(tǒng)， 其特征在于加熱室為方體結構，方形加熱室四周安置冷卻風道和噴嘴，噴嘴垂直于工作區(qū) 表面，加熱室縱向兩端設回風口 ，采用平行四邊形的開閉風門結構，并設各自的開門氣缸， 一端風門內(nèi)設置對流風扇，氣缸引入爐體密封處用金屬波紋管做動密封。
本新型設計的真空氣淬爐冷卻性能優(yōu)越，且功能全面。本設計的特點是加熱室采 用方形結構、四周設噴嘴冷卻，縮短并均等噴嘴與工件的距離，噴嘴垂直于工作區(qū)表面， 與圓形加熱室比較，縮短噴嘴到工件的距離，使冷卻氣流直接垂直打到工件上，獲得更 強的冷卻效果?；仫L口采用前后可開閉的風門結構，實現(xiàn)對流加熱，新型的風門結構可 靠性顯著提高，具有、甚至超過傳統(tǒng)噴嘴冷卻真空爐的冷卻性能，在保留噴嘴冷卻的優(yōu) 勢的同時，增加對流加熱裝置。作業(yè)加熱時關閉風門，加熱室內(nèi)氣體基本上被封閉在加 熱室內(nèi)，通過風扇使氣體在加熱室內(nèi)產(chǎn)生對流流動，提高加熱速度和均勻性。新的加熱 室結構既能減少熱損失，又提高冷卻效果。

圖1是可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐的結構示意圖； 圖2a是氣淬爐中方形加熱室4截面示意圖； 圖2 b現(xiàn)有技術圓形加熱室中噴嘴位置、與工作區(qū)距離圖； 圖3a是在爐體中前風門3結構剖視圖3b是在爐體中后風門9結構剖視圖3c是后風門氣缸7與爐殼體密封部位放大具體實施方式
本新型的可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐，見圖1 ，爐殼體ll為圓柱體， 一端設冷卻風機IO，爐體軸向平行于地面，采用自控系統(tǒng)，其特征在于安裝在爐殼內(nèi)的加熱室4 為方體結構,見圖2a ，方形加熱室上下左右四周安置冷卻風道和噴嘴6，噴嘴6垂直于 中心方形工作區(qū)表面，加熱室4軸向前后兩端開有回風口，回風口處有可開閉風門3， 9， 加熱室內(nèi)前端設對流風扇5，穿過風門3安置。風扇電機等全部裝在爐殼體ll內(nèi)，不再 需要密封,可開閉前風門3，后風門9均采用平行四邊形的開閉風門結構,并設各自的前開 門氣缸l、后開門氣缸7，氣缸引入爐殼體處的密封采用金屬波紋管做動密封12。
自動控制系統(tǒng)各功能執(zhí)行部件均設置電磁元件與控制系統(tǒng)電路連接，風門打開和 關閉，對流風扇的啟動和停止，以及作業(yè)中加熱和冷卻過程均由控制系統(tǒng)聯(lián)鎖控制。
圖2b是現(xiàn)有技術中圓形加熱室截面圖，圓形加熱室中噴嘴設置在圓周內(nèi)壁，而工作 區(qū)是方形空間，與圖2a方形加熱室中噴嘴和工件距離相比較，明顯看出現(xiàn)有設備中沿圓 周設置的噴嘴與工件距離不相等，必然要對工件產(chǎn)生不均勻的冷卻氣流。
本設計中前、后開閉風門3、 9采用平行四連桿機構，分別設在前、后回風口 13、 14 的外側(cè)，如圖3a，3b，平行四連桿16、 17的上邊固定在不動的構件上，下邊與風門連在 一起。風門開閉移動時，風門始終平行于加熱室前、后屏，移動幾乎是垂直于保溫層的， 沒有磨擦磨損問題，所以可靠性好。開門氣缸一個很小的行程，風門就可達到足夠的開 度。圖3b中，后風門氣缸7的平行四連桿17比前風門3的平行四連桿16多一個變向連 桿15，經(jīng)變向連桿15使后風門氣缸7的垂直移動變成后風門9的水平移動。
氣缸較小的行程，如圖3c所示，穿透爐殼體的開門氣缸密封部位放大圖，氣缸引入 爐體密封處用金屬波紋管做動密封即可，提高了設備的可靠性。如圖，氣缸行程為50mm， 采用內(nèi)徑為①48的波紋管，只需總長180鵬的波紋管既可滿足使用要求。當然，也可以 用焊接波紋管，長度更小，成本要高一些。
控制系統(tǒng)設備中各功能執(zhí)行器件均設有電磁元件，如風門氣缸開關兩個位置都裝 有磁性行程開關，并與控制系統(tǒng)電路聯(lián)接。整套設備采用PLC自動控制，在設備作業(yè)過 程中，風門打開和關閉，對流風扇的啟動和停止，以及加熱和冷卻過程均由控制系統(tǒng)聯(lián)
鎖控制
控制程序中設置作業(yè)流程真空爐抽空結束，控制系統(tǒng)自檢風門關到位，方可加熱。
自動啟動加熱，回充惰性氣體至0. lMpa，啟動對流風扇，根據(jù)升溫速度的快慢和材料的
工藝要求，手動調(diào)節(jié)對流風扇的旋轉(zhuǎn)速度，和正、反向旋轉(zhuǎn)的時間。升溫程序結束，停 止對流風扇，并停止加熱，向爐內(nèi)快速回充惰性氣體，同時可開封門，然后啟動風機冷 卻。
權利要求1、可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐，爐體軸向平行于地面，采用自控系統(tǒng)，其特征在于加熱室為方體結構，方形加熱室內(nèi)壁四周安置冷卻風道和噴嘴，噴嘴垂直于工作區(qū)表面，加熱室縱向兩端設回風口，采用平行四邊形的開閉風門結構，并設各自的開門氣缸，移動幾乎是垂直于保溫層的，加熱室內(nèi)設置對流風扇，氣缸引入爐體密封處用金屬波紋管做動密封；控制系統(tǒng)各執(zhí)行部件均設置電磁元件與控制系統(tǒng)電路連接，風門打開和關閉，對流風扇的啟動和停止，以及作業(yè)中加熱和冷卻過程均由控制系統(tǒng)聯(lián)鎖控制。
2、根據(jù)權利要求1所述的可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐，其特征在于前、后開閉 風門機構采用平行四連桿(16)、 (17)，分別設在前、后回風口(13)、 (14)的外側(cè)，平行四連 桿的上邊固定在不動構件上，下邊與風門連在一起；后風門氣缸的平行四連桿機構中多一 個變向連桿，經(jīng)變向連桿使后風門的垂直移動變成水平移動。
專利摘要可對流加熱的噴嘴冷卻真空氣淬爐，爐體軸向平行于地面，采用自控系統(tǒng)，其特征在于加熱室為方體結構，方形加熱室內(nèi)壁四周安置冷卻風道和噴嘴，噴嘴垂直于工作區(qū)表面，加熱室縱向兩端設回風口，采用平行四邊形的開閉風門結構，并設各自的開門氣缸，移動幾乎是垂直于保溫層的，加熱室內(nèi)設置對流風扇，氣缸引入爐體密封處用金屬波紋管做動密封；控制系統(tǒng)各執(zhí)行部件均設置電磁元件與控制系統(tǒng)電路連接，風門打開和關閉，對流風扇的啟動和停止，以及作業(yè)中加熱和冷卻過程均由控制系統(tǒng)聯(lián)鎖控制。新的加熱室結構實現(xiàn)對流加熱，提高加熱速度和均勻性，既能減少熱損失，又提高冷卻效果。
文檔編號C21D1/56GK201228273SQ20082001407
公開日2009年4月29日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權日2008年7月18日
發(fā)明者張曉東, 曲紹芬, 楊建川, 巖 石, 趙建業(yè), 高光偉 申請人:沈陽恒進真空科技有限公司