气淬室的制作方法
【专利说明】气淬室
[0001]本专利申请要求法国专利申请FR13/50575的优先权权益，该法国专利申请通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本发明的实施例涉及用于特别由钢制成的部件的气淬室。
【背景技术】
[0003]与液淬方法相比，用于钢部件的气淬方法具有很多优点，并且特别地被处理的部件最终是干燥和干净的。
[0004]通常利用通常为4至20巴的加压气体来执行先前已经经受热处理(例如在淬火前加热)的或者经受热化学处理(渗碳处理、碳氮共渗等)的钢部件的气淬。淬火气体是例如氮气、氩气、氦气、二氧化碳、氢气或者这些气体的混合物。
[0005]淬火操作包括迅速冷却钢部件，这些钢部件的通常处于750°C到1000°C、对于不锈钢来说甚至到1200°C的温度范围内。在这样的温度下，钢主要是仅在高温下稳定的奥氏体的形态。淬火操作使得能够通过快速冷却来获得奥氏体向具有更高硬度性能的马氏体的转换。
[0006]淬火室通常包括通常为电类型的至少一个马达，该马达使例如为螺桨或离心涡轮的搅拌元件转动，该搅拌元件能够使淬火室中的淬火气体在待冷却部件和使得能够冷却淬火气体的热交换器的水平处循环。常规上，使用被布置在淬火室外罩之外的异步电动马达。每个异步电动马达的驱动轴都穿过外罩壁连接到搅拌元件。
[0007]用于驱动搅拌元件的电动马达可以被布置在外罩的顶部。在这种情况下，由淬火室占据的地面空间主要由淬火室的外罩的尺寸所设定。
[0008]然而，在某些情况下，特别在沿着期望的淬火气体流动方向上于待处理部件的水平处，可能需要将用于驱动搅拌元件的电动马达布置在淬火室外罩外面、基本上在外罩中部水平面中的外罩任一侧上。
[0009]将异步电动马达布置在外罩的侧部上增大了由淬火室占据的地面空间。除了所占据的地面空间之外，淬火室的总体积还包括淬火室周围的区域，其应该被保留为空的以提供特别地用于维护操作(例如电动马达的移除和安装)的通到淬火室的通道。由此，相对于在淬火室外罩的顶部布置了电动马达的相同的淬火室来说，在淬火室外罩的任一侧上横向布置了电动马达的淬火室的总体积增大。
[0010]因此，需要减小其中用于驱动搅拌元件的至少一个电动马达被布置在淬火室外罩的一侧上的气淬室的总体积。
【发明内容】
[0011 ] 本发明的实施例的一个目标在于至少部分地克服前述淬火室的缺点。
[0012] 根据本发明的实施例的另一目标，淬火室具有减小的总体积，以及特别地减小的所占据地面空间。
[0013]根据本发明的实施例的另一目标，使用于驱动淬火室的搅拌元件的电动马达易于维护。
[0014]因此，实施例提供了一种淬火室，包括外罩和同步电动马达，所述外罩包含用于在大于0.4MPa的压强下搅拌淬火气体的至少一个元件，所述同步电动马达能够转动所述搅拌元件。
[0015]根据一个实施例，对于所述同步电动马达中在1Pa至2500000Pa范围内的压强来说，所述同步电动马达相对于淬火室的外部是密封的。
[0016]根据一个实施例，同步电动马达包括对包含至少一个定子的容积定界的至少两个钢凸缘，所述凸缘抵抗所述同步电动马达中的压强。
[0017]根据一个实施例，所述室包括用于向外罩和同步电动马达供给淬火气体的回路。
[0018]根据一个实施例，供给回路能够在淬火操作期间将同步电动马达中的压强维持为严格高于外罩中的压强。
[0019]根据一个实施例，同步电动马达中的压强比外罩中的压强大至少500Pa。
[0020]根据一个实施例，供给回路能够在淬火操作期间将同步电动马达中的压强维持为等于外罩中的压强。
[0021]根据一个实施例，所述室包括同步电动马达中的压强的传感器和/或同步电动马达中的压强和外罩中的压强之差的传感器。
[0022]根据一个实施例，供给回路能够利用外罩中的压强来控制同步电动马达中的压强。
[0023]根据一个实施例，同步电动马达位于外罩的外部，并且包括穿过外罩连接到搅拌元件的驱动轴。
[0024]根据一个实施例，同步电动马达是径流式同步电动马达。
[0025]根据一个实施例，同步电动马达包括一个转子和位于所述转子两侧的两个定子。
[0026]根据一个实施例，同步电动马达包括两个凸缘和位于两个凸缘之间并且连接到驱动轴的一个转子，每个凸缘都包括供所述驱动轴穿过的第一贯穿开口和绕着第一贯穿开口的第二贯穿开口。
[0027]根据一个实施例，所述第二开口中的至少一个连接到用于在淬火室工作时向马达供给气体的管道。
【附图说明】
[0028]结合附图，将在具体实施例的以下非限制性描述中详细讨论上述的和其他的特征和优点，在这些附图中:
[0029]图1是淬火室的一个示例的具有局部横截面的侧视图；
[0030]图2是与图1相似的、根据本发明的一个实施例的淬火室的视图；
[0031]图3是根据本发明的一个实施例的淬火室的一部分的侧向横截面视图；和
[0032]图4和图5分别是图3的淬火室的实施例的横截面视图和透视图。
[0033]为了清楚，在不同的附图中，同样的元素已经以同样的附图标记来表示。
【具体实施方式】
[0034]在以下描述中，表述“基本上”、“接近于”、“大约”和“约”表示“在10%以内”。而且，仅示出了理解本发明所需的那些元素。特别地，没有详细示出淬火室中的淬火气体冷却系统。
[0035]图1示出了气淬室10的一个示例。淬火室10包括对淬火室10的内部容积12定界的外罩11。外罩11可以是具有水平轴线的圆柱形外罩。作为变型，外罩11的轴线可以是垂直的。外罩11被置于支撑件13上。包括在图1中示意地示出的待处理部件14的负载可以在轨道15上被引入到外罩11中。
[0036]淬火气体可以通过开口 16被引入到外罩11中并且可以通过搅拌元件17在外罩11中循环。淬火气体例如是氮气、氩气、氦气、二氧化碳、氢气或者这些气体的混合物。在淬火操作期间，可以将淬火室10中的压强维持在4巴(0.4MPa)到25巴(2.5MPa)，并且优选地大于或等于10巴(IMPa)，更优选地大于15巴(1.5MPa)。搅拌元件17例如包括离心或螺旋离心螺桨。例如，在图1中示出了在外罩11中位于负载14每侧上的两个搅拌元件17。搅拌元件17可以使淬火气体运动，使得该淬火气体沿着垂直方向流过负载14。
[0037]在淬火操作期间，每个搅拌元件17都通过电动马达18绕着轴线Δ转动。轴线Δ可以是两个搅拌元件17所共用的。例如，轴线△是水平的并且基本上位于外罩11的水平中间平面中。电动马达18通常为异步电动马达。对于每个异步电动马达18，图1示出了包含电动马达定子和转子的具有轴线A的大致为圆柱形的壳体19、和大致为圆柱形的壳体20，该壳体20使壳体19在其与外罩11相对的端基本上沿着垂直于轴线△的方向延伸，并且包含异步电动马达控制功率的电子电路。对于每个异步电动马达来说，壳体19固定到耦接装置21，而该耦接装置本身例如通过焊接固定到外罩11。
[0038]淬火室10还包括用于冷却淬火气体的冷却系统22、24。例如，冷却系统22在外罩11中被布置在负载14之上，而冷却系统24在外罩11中被布置在负载14之下。淬火室10可以包括用于使气流方向强行穿过负载14(例如从下到上或者从上到下)的未示出的系统。
[0039]淬火气体供给回路25包括通过管道27连接到开口 16的淬火气体源26。在管道27上提供了至少一个可控阀门28。当阀门28打开时，淬火气体被输送到淬火室的内部容积12中。当阀门28闭合时，中断向内部容积12供给淬火气体。淬火气体源26还通过管道29连接到马达18。在管道29上提供了至少一个可控阀门30。当阀门30打开时，淬火气体被输送到马达18的内部容积中。当阀门30闭合时，中断向马达18的内部容积供给淬火气体。
[0040]供给回路25包括通过可控阀门32连接到管道27的淬火气体排出系统31。供给回路25还包括通过可控阀门34连接到管道27的真空系统33。用于供给马达的管道29连接到用于通过可控阀门35对淬火室的内部容积12进行供给的管道27。供给回路25包括淬火室10的内部容积12中的压强的传感器36。
[0041]在淬火室的工作周期期间，室中存在的淬火气体通过排出系统31被排出，之后通过系统33在淬火室10中产生真空。然后，淬火气体被注入异步马达18中和淬火室中。随后进行淬火操作，异步马达18中的压强基本上等于淬火室10的内部容积12中的压强。
[0042]由淬火室10占据的最大横向地面空间D对应于外罩11的直径、每个耦接装置21的轴向长度和每个异步电动马达18的轴向长度的总和。
[0043]例如，对于具有1.8m的直径和具有3到4m3的内部容积12的淬火室来说，特别地当淬火气体是氮气时，马达18应该输送大于200kW的功率。每个异步电动马达18通常是径流式马达。每个异步电动马达18的轴向长度可以为约lm。由此，考虑到用于通向每个马达18的50cm的通路，在淬火室10的底部处的最大横向尺寸D可以达到5m。
[0044]对于每个电动马达18，