专利名称：井式深冷处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于利用超低温对材料进行改性处理的生产设备，尤 其是涉及对金属材料进行深冷处理的设备，也可用于处理陶瓷、塑料、 橡胶等非金属材料制品。
背景技术：
所谓材料的深冷处理，就是利用冷却介质将材料冷却到一定的低 温或超低温，并保持一定时间后恢复到室温，使材料的硬度、耐磨性、 抗腐蚀性等综合性能得到提高的方法。对于金属材料来说，其深冷处 理就是将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远低于室温的 某一温度，促使常规热处理后所存在的残余奥氏体进一步转化为马氏 体，改善和细化材料的组织结构，增强零件的耐磨性和尺寸稳定性， 提高零件和工具的使用寿命。这些材料在常规淬火过程中，马氏体的
转变结束温度大多在0。C以下，有点甚至低至-100'C以下，例如常用 的滚动轴承所使用轴承钢GCrl5的马氏体的转变结束温度达到 -120°C。因此，这类材料在常规淬火后会留下大量的残余奥氏体，其 含量有时高达13-45%，这不仅限制了材料硬度和耐磨性的提高，而且 对零件的尺寸稳定性也有很大影响。材料中的奥氏体到马氏体的结构 转变是一个伴有体积膨胀的过程，这种过程持续时间很长，常常需要 数年时间，这就给金属精密件带来形状和尺寸精度上的不稳定性。经 过深冷处理，可使大部分残余奥氏体分解转变为马氏体，试验表明适 当深冷处理甚至可将残余奥氏体的含量降低至2%，从而防止在保存和使用期间由于残余奧氏体的分解转变导致零件的尺寸和形状精度降 低，这对于工模具和精密器件等尤为重要。目前，现有的深冷处理装 置和设备一般都是箱体式或柜式，依靠侧壁安装的风扇驱动气流运动。 由于低温气流的密度大沉于箱体底部，使得设备冷却室中的温度场不 均匀，造成处理的工件深冷程度不一，同批深冷处理的工件残余奥氏 体含量相差较大，而影响同批工件质量均匀性，质量分散度大。
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为了克服现有的深冷处理设备处理的工件深冷程度不一、质量均 匀性差的不足，本实用新型提供一种有效避免工件深冷程度不一的问 题、质量均匀性好的井式深冷处理装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种井式深冷处理装置，包括绝热箱体、冷却室、液氮配送和喷 淋装置以及液氮罐，所述冷却室安装在绝热箱体内，所述冷却室与所 述绝热箱体之间留有供气体循环流通的通道，所述绝热箱体包括顶盖 和下箱体，所述液氮配送和喷淋装置与液氮罐连接，所述顶盖上安装 液氮配送和喷淋装置以及出气孔管，所述液氮配送和喷淋装置的进气 管穿过顶盖伸入绝热箱体内，所述冷却室的底板为网孔板，鼓风机安 装在所述顶盖的下方。
作为优选的一种方案所述鼓风机的中轴穿过所述顶盖中心，所 述中轴的上端安装皮带轮，所述皮带轮通皮带与安装在顶盖上的电机 输出轴联动。
进一步，所述液氮配送和喷淋装置的进气管穿过所述鼓风机的中 轴，所述进气管上安装滚针轴承。再进一步，所述井式深冷处理装置还包括温度传感器。
更进一步，所述温度传感器有六个，在所述下箱体的上部、中部 和下部分别设有两个温度传感器。
作为优选的另一种方案所述冷却室的上部固定安装在冷却室托 架上，所述冷却室托架与上支撑板固定连接，所述顶盖安装在所述上 支撑板上，所述下箱体放置在下支撑板上，所述上支撑板和下支撑板 安装在四根立柱上。
再进一步，所述冷却室托架和所述上支撑板的接触面处设有隔热 衬板。
本实用新型的技术构思为由于鼓风机安装在箱体顶部，驱使低 温气流向下运动，再由冷却室外部回流，再次与喷入低温液氮混合。 气体流向与风扇安装在方形箱体侧壁的结构相比，气流循环流向更加 合理。
本实用新型的有益效果主要表现在1、可促使冷却室内温度更快 趋于均匀；2、使得被处理的不同工件中残余奥氏体的含量的差异降低， 从而保证各工件硬度、耐磨性等性能的一致性。
图l是井式深冷设备示意图2是鼓风机心轴及其中液氮进气管安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1、图2， 一种井式深冷处理装置，包括绝热箱体、冷却室 1、液氮配送和喷淋装置2以及液氮罐3，所述冷却室1安装在绝热箱体内，所述冷却室1与所述绝热箱体之间留有供气体循环流通的通道，
所述绝热箱体包括顶盖5和下箱体4，所述顶盖5上安装液氮配送和 喷淋装置2和出气孔管6，所述液氮配送和喷淋装置2与液氮罐3连 接，所述液氮配送和喷淋装置2的进气管21穿过顶盖5伸入绝热箱体 内，所述冷却室1的底板17为网孔板，鼓风机7安装在所述顶盖5 的下方。
所述鼓风机7的中轴穿过所述顶盖5中心，所述中轴的上端安装 皮带轮9，所述皮带轮9通皮带与安装在顶盖上的电机10输出轴联动。
所述液氮配送和喷淋装置2的进气管21穿过所述鼓风机7的中轴 20，鼓风机的中轴通过中轴轴承19安装在顶盖5上，所述进气管21 与所述中轴之间安装滚针轴承18。
所述井式深冷处理装置还包括温度传感器15。所述温度传感器15 有六个，在所述下箱体4的上部、中部和下部分别设有两个温度传感 器°
所述冷却室1的上部固定安装在冷却室托架11上，所述冷却室托 架11与上支撑板13固定连接，所述顶盖5安装在所述上支撑板13 上，所述下箱体4放置在下支撑板16上，所述上支撑板13和下支撑 板16安装在四根立柱14上。
所述冷却室托架11和所述上支撑板12的接触面处设有隔热衬板12。
本实施例在顶盖5上安装鼓风机7，鼓风机7的中轴穿过顶盖5 中心，其上端安装皮带轮9以通过安装在顶盖上的电机IO带动鼓风机 转动。穿过鼓风机中轴的进气管21上安装滚针轴承18，使进气管21不随心轴一起转动。液氮喷口设置在鼓风机中心，喷出的雾状液氮直 接送入冷却室1冷却工件。在箱体内的上中下部分分别设置2个温度 传感器，测量温度的均值与设定温度之间的差值大小来驱动调节电磁
阀8供应液氮量大小。
顶盖5上出气孔管6排出箱体内的多余气体，维持箱体内气压不 致过高。
由于鼓风机7安装在箱体顶部，驱使低温气流向下运动，再由冷 却室1外部回流，再次与喷入低温液氮混合。
上述顶盖及其上安装的鼓风机、鼓风机电机等都由上支撑13板支 撑，下箱体放置在下支撑板16上。上下支撑板都安装在4根立柱上。
上述冷却室托架11和上支撑板12接触面处安放隔热衬板12，以 防止通过金属传热，提高箱体的保温效果，降低液氮消耗。
权利要求1、一种井式深冷处理装置，包括绝热箱体、冷却室、液氮配送和喷淋装置以及液氮罐，所述冷却室安装在绝热箱体内，所述冷却室与所述绝热箱体之间留有供气体循环流通的通道，所述绝热箱体包括顶盖和下箱体，所述顶盖上安装液氮配送和喷淋装置，所述液氮配送和喷淋装置与液氮罐连接，所述液氮配送和喷淋装置的进气管穿过顶盖伸入绝热箱体内，其特征在于所述冷却室的底板为网孔板，鼓风机安装在所述顶盖的下方。
2、 如权利要求1所述的井式深冷处理装置，其特征在于所述鼓风机 的中轴穿过所述顶盖中心，所述中轴的上端安装皮带轮，所述皮带轮 通皮带与安装在顶盖上的电机输出轴联动。
3、 如权利要求2所述的井式深冷处理装置，其特征在于所述液氮配 送和喷淋装置的进气管穿过所述鼓风机的中轴，所述进气管上安装滚 针轴承。
4、 如权利要求1_3之一所述的井式深冷处理装置，其特征在于所 述井式深冷处理装置还包括温度传感器。
5、 如权利要求4所述的井式深冷处理装置，其特征在于所述温度传 感器有六个，在所述下箱体的上部、中部和下部分别设有两个温度传 感器。
6、 如权利要求1—3之一所述的井式深冷处理装置，其特征在于所 述冷却室的上部固定安装在冷却室托架上，所述冷却室托架与上支撑 板固定连接，所述顶盖安装在所述上支撑板上，所述下箱体放置在下 支撑板上，所述上支撑板和下支撑板安装在四根立柱上。
7、如权利要求6所述的井式深冷处理装置，其特征在于所述冷却室 托架和所述上支撑板的接触面处设有隔热衬板。
专利摘要一种井式深冷处理装置，包括绝热箱体、冷却室、液氮配送和喷淋装置以及液氮罐，所述冷却室安装在绝热箱体内，所述冷却室与所述绝热箱体之间留有供气体循环流通的通道，所述绝热箱体包括顶盖和下箱体，所述液氮配送和喷淋装置与液氮罐连接，所述顶盖上安装液氮配送和喷淋装置以及出气孔管，所述液氮配送和喷淋装置的进气管穿过顶盖伸入绝热箱体内，所述冷却室的底板为网孔板，鼓风机安装在所述顶盖的下方。本实用新型提供一种有效避免工件深冷程度不一的问题、质量均匀性好的井式深冷处理装置。
文档编号C21D6/04GK201261795SQ20082013841
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者张召明, 王秋成 申请人:浙江工业大学