專利名稱：真空熱處理自動控制爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱處理設備，具體地說，是涉及一種包含多個不 同溫度段的真空熱處理自動控制爐床，其適用于在多個處理溫度下對 材料進行各種熱處理工藝。
背景技術：
當前，在機械加工行業(yè)中，為了使材料具有所需要的力學性能、 物理性能和化學性能，除合理地選用材料和采取各種成形工藝外，熱 處理工藝往往是必不可少的。真空熱處理是將真空技術與熱處理技術 相結合的新型熱處理4支術，即，熱處理工藝的全部和部分是在真空狀 態(tài)下進行的，該處理工藝大大提高了熱處理的質量。而且，該處理方 法可提高材料的機械性能和使用壽命，且可實現(xiàn)無氧化、無脫碳、無 滲碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脫脂、除氣等作用，從而達到表 面光亮凈化的處理效果。
現(xiàn)有的真空熱處理設備的溫度段往往比較單一，如淬火爐、退火
爐的加熱室只能工作在高溫(600 ~ 1300度)下，不能用于回火(<700 度)；回火爐只能工作在低溫下(<700度)，不能用于淬火、退火。 現(xiàn)有情況下，企業(yè)若想滿足生產(chǎn)需要，則須將各種功能的真空爐配備 齊全，由此造成投資多、占用場地大的問題。更重要的是，對于需要 多道工序熱處理的材料工件，要換爐才能實現(xiàn)，由此使得操作不方便， 而且工序不能連續(xù)進行。
另外，現(xiàn)有的大尺寸真空熱處理爐盡管容量大，能處理大尺寸的 零件，但其造價高，總能耗大。若將其用于小尺寸、中小批零件的熱 處理時，其經(jīng)濟性會大大降低。
實用新型內容
本實用新型是針對現(xiàn)有技術的改進，其目的是提供一種包含多個 不同溫度段的新型真空熱處理自動控制爐，它可在多個溫度段下進行 不同的熱處理工藝，而且可以一爐多用，根據(jù)生產(chǎn)加工的需要處理大 尺寸零件或同時處理幾種不同處理溫度要求的小尺寸、小批零件。
本實用新型是通過如下技術方案實現(xiàn)的
一種真空熱處理自動控制爐，包括爐體、位于后爐門附近的真空 加熱室、位于前爐門處且可為真空加熱室送料的真空熱處理室、設置 在真空熱處理室和真空加熱室之間的保溫門和爐外的控制裝置。
其中，真空加熱室內包括多個并列設置的爐床，每個爐床可設定 一個溫度段，所以多個爐床在真空加熱室內可形成多個溫度段，而且 各溫度段的溫度可以通過控制裝置進行調節(jié)，其溫度調節(jié)范圍為室 溫~ 2500°C
真空加熱室中i殳置有用于#r測真空加熱室內部的溫度并將4企測 到的信息反饋給所述控制系統(tǒng)的溫度檢測裝置；在真空熱處理室中設 有安裝在熱處理平臺上的導軌上的輸送裝置；以及一個用于控制輸送 裝置左右水平移動的移送系統(tǒng)。
每個爐床下方都分別有一個用于控制爐床的上升和下降過程的 升降系統(tǒng)，保溫門也配有升降裝置，而且爐床下的升降系統(tǒng)、熱處理 平臺的升降系統(tǒng)和輸送裝置的水平移送系統(tǒng)、以及保溫門的升降裝置 都由該控制系統(tǒng)控制
所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。
爐床的運動有如下幾種方式分別獨立運動、兩個聯(lián)動、多個聯(lián) 動。在一優(yōu)選實施例中，爐床的個數(shù)為三個。
所述溫度檢測裝置只包括一個溫度測量控制組件，它可為每個爐 床設定一個溫度,殳。
所述真空爐主要適用于淬火。
本實用新型提供的多溫材料真空熱處理自動控制爐，其優(yōu)點在于 一爐多用，針對不同金屬材料、不同的處理溫度，可一次裝爐、 一次抽真空、分段加熱，縮短處理時間，節(jié)約能源；另外，還增大了大尺 寸真空熱處理設備的使用范圍，可大幅度減少固定資產(chǎn)的投資。


圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的真空熱處理自動控制爐的 主視圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及優(yōu)選實施例對本實用新型進行更詳細的描述。 如圖1所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例，真空熱處理自動控 制爐主要包括爐體1、位于后爐門附近的真空加熱室2、沿物料運送 方向位于真空加熱室上游且可為其送料的真空熱處理室3、設置在真 空熱處理室2和真空加熱室3之間的保溫門4以及安置在爐外的控制 裝置5，其中，爐體l為臥式圓筒結構， 一端是后爐門6,另一端是 前爐門。
真空加熱室2內可以有多個熱處理溫度l殳，其溫度可以在室溫 2500。C之間的范圍內進行調節(jié)。另外，真空加熱室2中設置有多個用 于裝載需熱處理的金屬材料且并列設置的爐床8、 9、 10,放置于爐床 上的料筐19，用于運輸料篋19的輸送裝置11,以及裝于爐內的溫度 檢測裝置20。
溫度檢測裝置20可檢測真空加熱室2內部的溫度并反饋給爐外 的控制系統(tǒng)。該溫度檢測裝置20包括一個溫度測量控制組件，可為 每個爐床設定一個溫度段，而不同的溫度段中又可設置多個溫度測量 控制臺階。在本實施例中，處理不同溫度段的材料組最多數(shù)量為三個。
在爐床8、 9、 10下方都分別有一個用于控制爐床的上升和下降 過程的升降系統(tǒng)13、 14、 15。
真空熱處理室3中設置有熱處理平臺12、輸送裝置11及其升降 系統(tǒng)18和移送系統(tǒng)16等，其中，輸送裝置11安裝在熱處理平臺12 上的導軌上；移送系統(tǒng)16與輸送裝置11相連接，用于控制輸送裝置11的左右水平移動；升降系統(tǒng)18安裝在熱處理平臺12下方，用于控 制熱處理平臺12及輸送裝置11的上下垂直運動。 保溫門4也配有升降裝置17。
此外，爐外有用于控制并調節(jié)爐內各運動的PLC控制系統(tǒng)5。該 控制裝置5在接收到由溫度檢測裝置20檢測并反饋回的溫度信息之 后，可控制調節(jié)真空加熱室2中的熱處理溫度。另一方面，PLC控制 裝置5可設定各爐床所需溫度，并可以隨時進行更改。另外，爐床下 的升降系統(tǒng)13、 14、 15、熱處理平臺12的升降系統(tǒng)18和輸送裝置 11的水平移送系統(tǒng)16以及保溫門的升降裝置17也都由所述PLC控制 系統(tǒng)5控制。
爐床的運動有如下幾種方式可分別獨立運動，也可兩個聯(lián)動、 多個聯(lián)動等。這些運動方式都由PLC控制器來控制多個爐床進行同步 或異步運動而實現(xiàn)。
在本實用新型的 一 個優(yōu)選實施例中，真空熱處理自動控制爐的真
空加熱室2中有三個爐床8、 9、 10，運動方式和裝料方式是按工件大 小情況選擇的，具體操作原理如下
將需要裝在爐床8、 9、 10上進行熱處理的材料同時裝爐，且按 爐床8、 9、 IO的順序出爐。若有聯(lián)動的情況，聯(lián)動爐床組承載同一 個料筐，且像一個爐床一樣同時動作，此時靠近保溫門4一端的聯(lián)動 組先出料，靠近后爐門6—端的爐床后出料。
方式l:爐床8、 9聯(lián)動，爐床10獨立。此種方式適用于有少量 高溫(如1200°C )熱處理材料，大量低溫(如800°C )熱處理材料的 情況下。此時，用小料筐裝高溫料工件將來放到爐床IO，準備最后取 出；用一個大料筐裝低溫料工件放在爐床8、 9的共同平面上準備先 取出。
方式2:爐床8獨立，爐床9、 IO聯(lián)動。此種方式適用于要熱處 理的材料的比例與方式1相反的情況，即高溫熱處理材料多而低溫熱 處理材料少時。該工作方式下，大料筐裝高溫料工件放在爐床9、 10 上準備后取出，小料筐裝低溫料工件放在爐床8上準備最先取出。
7方式3: 3個爐床運動分別獨立。此種方式適用于要熱處理的材 料的品種多，零件較小的情況下。同一熱處理溫度的材料要放同一料 筐，然后按照爐床10的溫度高而爐床8的溫度低的順序放在爐床上。
方式4:只有一種與該爐最大工作尺寸相同或接近的零件，則用 一個大料筐裝料。此時，3個爐床聯(lián)動。
在另一個優(yōu)選實施例中，3個爐床運動分別獨立。此時，真空爐 熱處理的工作流程如下
首先按工件情況選擇裝料及爐床運動方式，然后將物料裝入料篋 19并放到輸送裝置11上，隨后打開中間保溫門4,使輸送裝置11向 右運動，將物^牛送入真空加熱室2。此時，全部爐床上升，并從輸送 裝置11上取料。取料完畢后，輸送裝置11向左運動，退出加熱室2。 然后，關閉中間保溫門4，全部爐床下降，加熱室2開始加熱升溫。
在真空加熱室2達到低溫熱處理料的溫度并按要求保溫結束時， 加熱室2停止加熱，然后爐床上升，中間保溫門4打開，接著輸送裝 置ll向右運動，直至爐床8停止，隨后取下爐床8上的低溫熱處理 料。輸送裝置11向左運動，將低溫熱處理料運送至熱處理室3,最后 中間保溫門4關閉。
此時，熱處理室3對低溫料進行處理，而真空加熱室2繼續(xù)升溫。 當達到爐床9上的金屬材料所需的溫度并按要求保溫結束時，即達到 中溫熱處理料的溫度并按要求保溫結束時，輸送裝置11從爐床9上 取出中溫熱處理沖牛，送入相鄰的熱處理室3進行處理。
同樣，加熱室2繼續(xù)升溫至爐床10上的金屬材料處理所需的溫度 后，輸送裝置11將裝載的金屬材料送入真空熱處理室3進行處理。
以上工作流程均由PLC控制系統(tǒng)進行控制。
以上工作流程控制還包括升溫速率控制和爐溫曲線控制。
在本實用新型的一個實施例中，該真空爐主要適用于淬火。
以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此 來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變 化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求1.一種真空熱處理自動控制爐，包括爐體(1)、位于后爐門(6)附近的真空加熱室(2)、位于前爐門處且可為真空加熱室(2)送料的真空熱處理室(3)、設置在所述真空熱處理室(3)和真空加熱室(2)之間的保溫門(4)和爐外的控制裝置(5)，其特征在于所述真空加熱室(2)內包括多個并列設置的爐床(8、9、10)，所述多個爐床在所述真空加熱室(2)內可形成多個溫度段，而且各所述溫度段的溫度可以通過所述控制裝置(5)進行調節(jié)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的真空熱處理爐，其特征在于，所述多 個溫度段的溫度調節(jié)范圍為室溫 250(TC。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的真空熱處理爐，其特征在于，所 述真空加熱室(2)中設置有用于檢測真空加熱室(2)內部的溫度 并將檢測到的信息反饋給所述控制系統(tǒng)(5 )的溫度檢測裝置(20 ); 在所述真空熱處理室(3)中設有安裝在熱處理平臺(12)上的導軌 上的輸送裝置(11);以及一個用于控制輸送裝置(11)左右水平 移動的移送系統(tǒng)(16)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的真空熱處理爐，其特征在于，每個所 述爐床(8、 9、 10)下都分別有一個用于控制爐床的上升和下降過 程的升降系統(tǒng)(13、 l4、 15)，所述保溫門(4)配有升降裝置(17), 而且所述升降系統(tǒng)(13、 14、 15)、所述真空熱處理室(3)中的升 降系統(tǒng)(18),所述水平移送系統(tǒng)(16)以及所述升降裝置(n) 都由所述控制系統(tǒng)(5)控制。
5. 根據(jù)權利要求4所述的真空熱處理爐，其特征在于，所述控 制裝置(5)為PLC控制系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權利要求1所述的真空熱處理爐，其特征在于，所述爐 床(8、 9、 10)的運動有如下幾種方式分別獨立運動、兩個聯(lián)動、 多個聯(lián)動。
7. 根據(jù)權利要求1或6所述的真空熱處理爐，其特征在于，所述爐床(8、 9、 10)的個數(shù)為三個。
8. 根據(jù)權利要求3所述的真空熱處理爐，其特征在于，所述溫 度檢測裝置(20)包括一個溫度測量控制組件。
9. 根據(jù)權利要求1所述的真空熱處理爐，其特征在于，所述真 空爐主要適用于淬火。
專利摘要本實用新型提供了一種真空熱處理自動控制爐，主要包括爐體、真空加熱室、真空熱處理室、保溫門和爐外的控制裝置等。真空加熱室內有多個溫度段，其溫度調節(jié)范圍為室溫～2500℃。加熱室中置有并列的多個爐床，可進行獨立運動，也可兩個或多個聯(lián)動等；控制裝置為PLC控制系統(tǒng)，控制爐床和保溫門的升降裝置、輸送裝置的移送系統(tǒng)以及溫度檢測裝置等。其中溫度檢測裝置一組溫度測量控制組件。本實用新型提供的真空熱處理爐可在多個溫度段下進行不同的熱處理工藝，而且可以一爐多用，根據(jù)生產(chǎn)加工的需要處理大尺寸零件或同時處理有不同溫度要求的小尺寸、小批零件。
文檔編號C21D1/773GK201309948SQ20082018333
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權日2008年12月16日
發(fā)明者丁東勝, 李初春 申請人:丁東勝