专利名称：在冲片表面形成氧化物的退火炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对变压器或者电机的冲片外表面迸行绝缘处理的装置，特 别是用于在冲片表面形成氧化物的退火炉。
背景技术：
电机、变压器和其他的电子设备一般含有一个由钢质冲片叠加而成的磁 极，通过这些钢质冲片叠加在一起的磁极形成的磁路来传递磁通量。为了得到 良好的磁性能，通常需要将钢质冲片在带有连续辊子的箱式炉中经过退火处理， 冲片的性能取决于钢材的磁性能，具有代表性的最好的磁性能是材料通过热处 理或冲片冲压后退火来获得，现有的退火炉，炉内成排的冲片要得到完整的氧 化物绝缘保护很困难，特别是，当冲片用钢丝捆扎在一起，氧化媒介不能够均 匀的在冲片间的小缝隙间扩散，氧化效果很差。 发明目的
本发明针对上述技术的氧化媒介不能够均匀的在冲片间的小缝隙间扩散， 氧化效果不均匀的不足之处提供一种效果好的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉。
实现本发明的技术方案如下
用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，炉内包括用于冲片预热除油的预热 区、用于冲片脱碳的高温区，炉内设置有用于冲片降温冷却的冷却区、用于隔 离氧化区和冷却区的净化区、用于在冲片表面形成氧化物的氧化区，有一传送 装置设置炉内，该装置经过预热区、高温区、冷却区、净化区、氧化区内，氧 化区内设置有加工冲片氧化物的氧化装置、气氛循环装置、炉腔气氛控制装置，氧化装置和气氛循环装置相连通，氧化装置由气氛喷射装置和气氛注射管组成，
气氛喷射装置设置在气氛注射管上。
所述的气氛循环装置由气氛抽取管、抽气总管、管道部件、高温风扇、控 制高温风扇的变速电机、压力管道部件、通孔和总压力管组成，若干个气氛抽 气管设置在炉体侧壁与抽气总管连通，高温风扇设置在炉体顶部由设置在其侧 面的变速电机控制，高温风扇上设置有入口和排气装置，入口和抽气总管之间 通过管道部件连通，排气装置和通孔之间通过压力管道部件连通，总压力管设 置在炉体内通过炉体侧壁的通孔与压力管道部件连通，所述的抽气总管内设置 有隔离材料。
所述的炉腔气氛控制装置由循环风扇、控制循环风扇的电机和若干加热元 件组成，循环风扇设置在炉腔内通过设置在炉顶的电机控制。
所述的传送装置由输送装置与托盘组成，输送装置由若干均匀设置的辊子 组成，辊子的端部设置有齿轮通过链条带动齿轮使辊子转动。
所述的气氛喷射装置为若干个气氛喷射头，该气氛喷射头为设置在气氛注 射管上的喷射孔，气氛喷射装置的走向与托盘的移动方向垂直，所述的气氛喷 射头设置在辊子之间的间隙内。
所述的氧化装置和气氛循环装置通过L型部件相连通。
所述的净化区为一个净化通道，该净化通道内设置有至冷却水管和冷却系 统，冷却水管设置在净化通道内，所述的冷却系统设置在传送装置下面，冷却 管上设置有若干热交换片。
所述的净化通道内具有一个强制循环风扇和温度传感器。
所述的净化通道上设置有一个开口，温度传感器设置在该开口内。
采用了上述方案，气氛喷射头设置在辊子之间的间隙内，就能使间隙之间 的冲片部位得到有效的氧化，加热元件能及时控制氧化区内的氧化气体的温度， 循环风扇把加热元件所产生的热量均匀的分布到氧化区内，为充分氧化创造好的条件，气氛循环装置时的氧化区的氧化气体高效的循环起来，净化区内设置 的冷却水管和冷却系统能进一步冷却冲片，净化通道顶部设置的温度传感器能 及时反映净化通道内的温度到电脑内，控制冷却区的减压和增压。本发明的有 益效果是可以提高效率和氧化物形成的均匀性。
图1为本发明的退火炉净化区和氧化区的部分侧视图2为沿图i中的n—n线的剖视图。
附图中，8为气氛喷射装置，9为齿轮，11冷却区，12为净化区，12A为容 器，13为氧化区，13A为容腔，14为传输装置，15为辊子，16为托盘，17为 冲片，19为冷却系统，20为冷却水管，21为风扇，22为电机，23为开口， 24 为温度传感器，25为氧化门，25A为缆索，26为气氛注射管，26A为排气部件， 27为压力总管，28为通孔，29为压力管道部件，30为排气装置，31为高温风 扇，32变速电机，33为入口， 34为管道部件，35为抽气总管，35A为隔离材 料，36为气氛抽取管，37为循环风扇，38为电机，39为加热元件，40为隔离 层。300为电脑。
具体实施例方式
如图1、图2所示，用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，炉内包括用 于冲片预热除油的预热区、用于冲片脱碳的高温区，炉内设置有冷却区11、净 化区12、氧化区13， 一传送装置设置炉内，该装置经过预热区、高温区、冷却 区11、净化区12、氧化区13内，氧化区13内设置有加工冲片17氧化物的氧 化装置、气氛循环装置、炉腔气氛控制装置，氧化装置和气氛循环装置通过L 型部件26A相连通,氧化装置由气氛喷射装置和气氛注射管26组成，气氛喷射 装置设置在气氛注射管26上，气氛循环装置由气氛抽取管36、抽气总管35、 管道部件34、高温风扇31、控制高温风扇的变速电机32、压力管道部件29、 通孔28和总压力管27组成，若干个气氛抽气管36设置在炉体侧壁与抽气总管35连通，高温风扇31设置在炉体顶部由设置在其侧面的变速电机32控制，高 温风扇上设置有入口 33和排气装置30，入口 33和抽气总管35之间通过管道部 件34连通，排气装置30和通孔28之间通过压力管道部件29连通，总压力管 27设置在炉体内通过炉体侧壁的通孔28与压力管道部29件连通，抽气总管35 内设置有隔离材料35A,炉腔气氛控制装置由循环风扇37、控制循环风扇37的 电机38和若干加热元件39组成，循环风扇37设置在炉腔内通过设置在炉顶的 电机控制38，传送装置由输送装置14与托盘16组成，输送装置14由若干均匀 设置的辊子15组成，辊子的端部设置有齿轮9，气氛喷射装置为若干个气氛喷 射头8，该气氛喷射头8为设置在气氛注射管26上的喷射孔，气氛喷射装置的 走向与托盘16的移动方向垂直，气氛喷射头8设置在辊子15之间的间隙内， 氧化区内设置有内腔13A，内腔13A内设置有隔离层40，净化区为一个净化通 道12，该净化通道内设置有至冷却水管20和冷却系统19，冷却水管20设置在 净化通道12内，冷却系统19设置在传送装置下面，冷却管20上设置有若干热 交换片，净化通道12内具有一个强制循环风扇21和温度传感器24，净化通道 12上设置有一个开口 23，温度传感器24设置在该开口 23内。
在图1中表示的只是退火炉的一部分。因此，在该图中的退火炉包含一个 带有辊子的传输装置14来传输冲片17的托盘16，输送装置14的辊子15是由 链条带动齿轮9来驱动的。传输装置14依次从穿过退火炉的高温区(图中未示 出)、冷却区11、净化区12、氧化区13。通过以下步骤进行退火氧化-
首先是预热除油将冲片输送到375t:—425X:的温度环境中进行预热，以 除去冲片表面的油。
其次是加热将预热除油后的冲片输送到高温区在80(TC左右的温度环境下 进行退火，在高温区的气氛环境中通入氮气和氢气和少量空气在该高温区中流 动，使冲片脱碳、回复再结晶以及去除内应力。高温区中通入的氮气流量为45 一55mVh,氢气的流量为7—10mVh;在本实施例中，氮气的流量为50m7h，氢 气的流量为8. 5mVh。通过通入氮气可以保护高温区内的气氛，通过通入氢气可 以防止冲片过氧化。第三是冷却将冲片输送到冷却区将冲片11冷却到600 - 1000° F的温 度范围。
第四是净化输送冲片到净化区12，通过净化区将冷却区与氧化区隔离，
再将冲片输送到氧化区。通过净化区的隔防作用，可以防止氢气进入净化区与
空气混合后发生爆炸。另外，净化区12包括一个容器12A，下面有顶层，该容 器内设有一个由一个电机22驱动的强制循环的风扇21。净化区12的顶上设有 开口 23，通过在该开口 23处，设有感知上述净化区内的温度的1个或多个温度 传感器24，该温度传感器为红外线高温计。温度传感器24与一电脑300连接， 通过该电脑来控制冷却区的减压和增压风扇，以确保控制冷却区以保证输出到 净化区的冲片的温度为600 —1000° F。为了确保净化区的温度为600 —1000 ° F，在净化区12还设置了一个冷却系统19，该冷却系统有众多的冷却管，这 些冷却管由适宜的输水管和带有散热片的管组成，它们的位置在容器12A的下 面的地方。在容器12A的上面地方，安装一个额外的带有散热片的冷却水管20。 所述的带有散热片管中的水均来自于冷却区11中的冷却水。在净化区中通入氮 气在该高温区中流动，该氮气的流量为10—12mVh，本实施例中，采用的氮气 流量为11.5mVh。另外，为了还通过调节冲片在净化区的滞留时间，基于在净 化区的冲片的温度探测来保证在该净化区中的温度均衡，这样利于更好的保证 净化区的冲片的温度为600 —1000° F。
在净化区中，冷却水管中的水有额外的冷却能进一步提供到氧化区，这样 可利于提高氧化区以及整个退火炉的生产效率。在净化通道12的输出边上，一 个氧化门25通过一个缆索25A来控制。
第五是氧化:在氧化区13的气氛环境中通入氮气和空气在该氧化区中流动， 氧化区中通入的氮气流量为7—10m3/h，空气氮气流量为1.2—2m3/h，本实施例 中，采用的氮气流量为8. 5m7h，采用的空气的流量为1. 7m7h。氧化区13形成 一个容腔13A，可在图2中看到。容腔13A在墙上有隔离层40。加热元件39安 装在容腔13A的顶上用于氧化处理。容腔13A内还安装有一个由电机38驱动的 循环风扇37，通过循环风扇的驱动，可以使容腔13A内的气氛更均匀。循环风 扇37的速度可以是手工或自动调节。
氧化区13中和在输送装置M的辊子15间，安装了一个众多的气氛注射管26，每个管在上表面有众多的气氛喷射装置8 ，该气氛喷射装置使氧化气氛形 成紊流，用于打乱冲片的迟钝气氛的分界层，以及为冲片表面提供反应成分， 并补充在冲片间氧化所需反应成分。由于一致的压力存在每个气氛喷射装置8 中，因此，气氛注射管26的内径是被选择的。另外，气氛喷射装置是在气氛注 射管顶上的开口或孔，开口或孔的尺寸决定喷口的特性，开口或孔也可以采用 其他如喷嘴或长方形或更复杂的风扇设计。气氛喷射装置喷射的速度曲线是压 力差和孔直径的函数，速度衰减是从孔那里的距离平方的函数。因而，从要装 载被氧化零件的工作托盘那里的喷头距离是重要的。
值得注意的是，气氛注射管26安装在很靠近托盘16的下面和侧面，由于 管道是安置在辊子15之间的，因此在气氛喷射装置连接一个与托盘16的传输 方向成垂直的排气部件26A，该排气部件为呈L型的排气部件。排气部件26A另 外端连接一个安置在容腔13A的压力总管27。压力总管27经过一个在容腔13A 侧墙的孔28到一个压力管道部件29，该压力管道部件连接一个由高温风扇31 加速的排气装置30，高温风扇31由变速电机32来驱动，变速驱动电机32能够 手动和自动化的调节，来调整氧化调节以达到已定的生产效率。在入口33到高 温风扇31 ，由一个管道部件34连接。在管道部件34的底端连接一个抽气总管 35，外面有隔离材料35A包围住。抽气总管35连接气氛抽取管36，气氛抽取管 36为多个，它们在容腔13A上面排列成一排。
在受控的氧化区13里，成排的冲片表面要得到一种氧化物的困难，通过提 高冷却优化方法来克服了。特别是，当冲片用铁丝困扎在一起，氧化媒介能够 均匀的在冲片间的小缝隙间扩散。在与钢材反应前，通过任何氧化反应层再扩 散。同样，由于增强在氧化区的冷却，可以缩短位于氧化区后的空冷区的冷却 时间。
权利要求
1、用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，炉内包括用于冲片预热除油的预热区、用于冲片脱碳的高温区，其特征在于炉内设置有用于冲片降温冷却的冷却区、用于隔离氧化区和冷却区的净化区、用于在冲片表面形成氧化物的氧化区，有一传送装置设置炉内，该装置经过预热区、高温区、冷却区、净化区、氧化区内，氧化区内设置有加工冲片氧化物的氧化装置、气氛循环装置、炉腔气氛控制装置，氧化装置和气氛循环装置相连通，氧化装置由气氛喷射装置和气氛注射管组成，气氛喷射装置设置在气氛注射管上。
2、 根据权利要求1所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在 于所述的气氛循环装置由气氛抽取管、抽气总管、管道部件、高温风扇、控 制高温风扇的变速电机、压力管道部件、通孔和总压力管组成，若干个气氛抽 气管设置在炉体侧壁与抽气总管连通，高温风扇设置在炉体顶部由设置在其侧 面的变速电机控制，高温风扇上设置有入口和排气装置，入口和抽气总管之间 通过管道部件连通，排气装置和通孔之间通过压力管道部件连通，总压力管设 置在炉体内通过炉体侧壁的通孔与压力管道部件连通，所述的抽气总管内设置 有隔离材料。
3、 根据权利要求1所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在 于所述的炉腔气氛控制装置由循环风扇、控制循环风扇的电机和若干加热元 件组成，循环风扇设置在炉腔内通过设置在炉顶的电机控制。
4、 根据权利要求1所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在 于所述的传送装置由输送装置与托盘组成，输送装置由若干均匀设置的辊子 组成，辊子的端部设置有齿轮，通过链条带动齿轮使辊子转动。
5、 根据权利要求1所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在 于所述的气氛喷射装置为若干个气氛喷射头，该气氛喷射头为设置在气氛注 射管上的喷射孔，气氛喷射装置的走向与托盘的移动方向垂直，所述的气氛喷 射头设置在辊子之间的间隙内。
6、 根据权利要求1所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在于所述的氧化装置和气氛循环装置通过L型部件相连通。
7、 根据权利要求1所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在 于所述的净化区为一个净化通道，该净化通道内设置有至冷却水管和冷却系 统，冷却水管设置在净化通道内，所述的冷却系统设置在传送装置下面，冷却 管上设置有若干热交换片。
8、 根据权利要求8所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在 于所述的净化通道内具有一个强制循环风扇和温度传感器。
9、 根据权利要求8所述的用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，其特征在 于所述的净化通道上设置有一个开口，温度传感器设置在该开口内。
全文摘要
本发明涉及一种对变压器或者电机的冲片外表面进行绝缘处理的装置，特别是用于在冲片表面形成氧化物的退火炉。用于在冲片表面形成氧化物的退火炉，炉内包括用于冲片预热除油的预热区、用于冲片脱碳的高温区，炉内设置有用于冲片降温冷却的冷却区、用于隔离氧化区和冷却区的净化区、用于在冲片表面形成氧化物的氧化区，有一传送装置设置炉内，该装置经过预热区、高温区、冷却区、净化区、氧化区内，氧化区内设置有加工冲片氧化物的氧化装置、气氛循环装置、炉腔气氛控制装置，氧化装置和气氛循环装置相连通，氧化装置由气氛喷射装置和气氛注射管组成，气氛喷射装置设置在气氛注射管上。本发明的有益效果是提高效率和氧化物形成的均匀性。
文档编号C21D9/54GK101525682SQ20091002468
公开日2009年9月9日 申请日期2009年2月26日 优先权日2009年2月26日
发明者格温·约翰斯顿 申请人:腾普(常州)精机有限公司