一种真空烧结炉的制作方法

本发明涉及硬质金属烧结设备技术领域，特别涉及一种真空烧结炉。

背景技术：

真空烧结炉在进行硬质合金烧结生产中，需要利用真空泵抽取炉体内空气而产生真空环境，而真空泵通过皮带与电动机连接、由电动机拖动转动。实际生产中，由于使用疲劳、周期性载荷的作用，皮带可能发生断裂而使真空泵无法正常工作，此时空气会进入到真空烧结炉内部而造成炉内合金材料氧化；如炉内具有可燃性气体作为保护性气氛，还可能引起爆炸、造成人员伤害和设备损坏。

因此，如何提供一种快速检测真空泵是否和电动机正常连接、进而保证空气不会进入真空烧结炉炉体的真空泵，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决真空烧结炉中真空泵和驱动真空泵转动的电机间传动皮带断裂而造成空气进入炉体内的问题，本发明提供一种新的真空烧结炉。

本发明提供的真空烧结炉包括：安装在炉体和真空泵之间的真空阀门；安装在驱动所述真空泵工作电动机的供电电路上、用于在检测到所述供电电路电流小于设定阈值时产生触发信号的电流监测器；分别与所述电流监测器和所述真空阀门连接，用于在所述供电电路导通设定时间后、并在接收到所述触发信号时控制所述真空阀门关闭的控制器。

可选的，还包括受控于所述控制器、控制所述供电电路导通、并在所述供电电路导通时向所述控制器发送触发所述控制器进行计时的反馈信号的电磁继电器。

可选的，还包括连通保护气体存储罐和所述炉体的保护气体释放阀门；所述保护气体释放阀门与所述控制器连接；

所述控制器用于在所述供电电路导通设定时间后、并在接收到所述触发信号时控制所述保护气体释放阀门打开。

可选的，还包括与所述控制器连接的报警装置；

所述控制器用于在所述供电电路导通设定时间后、并在接收到所述触发信号时控制所述报警装置报警。

可选的，所述控制器还用于在所述供电电路导通设定时间后、并在接收到所述触发信号时发送断开指令至所述电磁继电器而使所述供电电路断路。

可选的，还包括安装在所述供电电路上的自动空气开关；所述自动空气开关与所述控制器连接；

当所述自动控制开关检测到所述供电电路过载而断开时发送断路信号至所述控制器，以使所述控制器控制所述真空阀门关闭。

可选的，所述控制器为plc。

可选的，还包括安装在所述供电电路上热继电器；所述热继电器与所述控制器连接；

当所述热继电器检测到所述供电电路过载时发送过载信号至所述控制器，以使所述控制器向所述电磁继电器发送断开指令而使所述供电电路断开、并使所述控制器控制所述真空阀门关闭。

本发明提供的真空烧结炉，设置监测驱动真空泵工作的电动机供电电路上电流大小的电流监测器。供电电路导通设定时间后电流基本稳定，在电压基本稳定的情况下电流大小可代表电动机的工作功率；如电流监测器监测到电流较小，则可判定电动机处于空载工作状态，电动机和真空泵之间的连接关系断开(大部分情况下为皮带断裂)、真空泵无法正常工作，此时电流监测器向控制器发送反馈信号，由控制器控制安装在真空泵和炉体之间的真空阀门关闭，保证真空泵不能正常工作时空气不会进入到炉体内造成的硬质合金氧化或爆炸，提高真空烧结炉工作时的安全性。

在一具体实施方式中，还设置电磁继电器，控制器控制电磁继电器实现供电电路的导通后，电磁继电器发送反馈信号至控制器，触发控制器开始进 行计时，使控制器在计时设定时间后再根据接收到的触发信号控制真空阀门关闭。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中真空烧结炉部分控制电路示意图；

图2为本发明具体实施方式中真空烧结炉中真空泵和安全阀门示意图。

具体实施方式

本发明提供一种真空烧结炉，可在真空泵和驱动真空泵电动机的皮带断裂后及时检测到这一问题，进而采取相应的保护措施，防止在真空烧结炉中加热的硬质金属氧化，提高生产中的安全性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的真空烧结炉包括炉体、真空泵、安装在炉体和真空泵之间的真空阀门。在真空烧结炉生产过程中，真空阀门打开而使得真空泵和炉体导通，真空泵抽真空保证炉体内的真空度、使真空烧结炉在真空条件下对硬质合金进行加热。真空泵由电动机经皮带传动拖动工作。

如图1，图1为本发明具体实施方式中真空烧结炉部分控制电路示意图，图2为本发明具体实施方式中真空烧结炉中真空泵和安全阀门示意图。从图1可看出，在本发明中还具有电流监测器。电流监测器安装在驱动真空泵工作的电动机1的供电回路上，用于感应导通的供电电路中的电流、产生互感电流并将互感电流的大小与设定阈值比较，进而判断供电电路通电时电动机的工作状态：若互感电流小于设定阈值，则可判断供电电路中的电流较小，电动机处于空载状态、相应的电动机和真空泵2之间的皮带3可能断裂，也就是真空泵停转，此时电流监测器发出触发信号；若互感电流大于等于设定阈值， 则可判定供电电路电流较大，电动机具有一定的负载、相应的电动机1和真空泵2之间通过皮带3正常连接，真空泵2可正常工作。

另外，本发明还具有与电流监测器和真空阀门4连接的控制器(图中未示出)；控制器可接收到电流监测器发送的触发信号，在供电电路导通设定时间后，控制器接如收到触发信号证明真空泵2没有正常工作，将控制真空阀门4关闭而使真空泵2和炉体断开，使得炉体封闭而防止空气进入到炉体内。由于电动机1、电流互感器和电流监测器等部件的反应延迟，供电电路导通后电流监测器并不能马上监测到供电电路中电流大小，如控制器立即将触发信号作为判定信号关闭真空阀门4，则整个真空烧结炉无法正常工作；因此需要根据各个部件的时滞特性设置相应的设定时间，待各个部件正常工作后再根据监测的触发信号判断真空泵是否正常工作。

为实现电动机供电的自动化控制，本发明具体实施方式中还可设置电磁继电器；电磁继电器与控制器连接，在控制器的控制下自动控制供电电路的开闭并发送相应的反馈信号至控制器，触发控制器开始进行计时以便在设定时间后正常监测供电电路大小。具体的，电磁继电器包括设置在供电电路上的常开触点km和与常开触点并列的反馈触点(图中未示出)；控制器发出控制指令后使电磁继电器的电磁线圈得电，常开触点km闭合而使供电电路导通，此时反馈触点也闭合并发送反馈信号至控制器，触发控制器进行计时至设定时间而开始根据接收到的触发信号控制真空阀门关闭。

为进一步提高对炉体内硬质合金的保护，本发明一具体实施方式中还可设置相应的保护气体储罐和保护气体释放阀门，保护气体释放阀门安装在保护气体储罐和炉体之间；保护气体释放阀门和控制器连接，在供电电路导通设定时间且控制器接收到触发信号后，控制器发送相应指令控制保护气体释放阀门打开向炉体内填充保护气体，防止空气与硬质合金发生反应。具体应用中，保护气体释放阀门可在真空阀门关闭后打开，也可在真空阀门关闭的同时打开。

此外，在本发明具体应用中，还可设置与控制器连接的报警装置。在供电电路导通设定时间后且控制器接收到触发信号时，控制器可控制报警装置报警而提醒操作人员检查相应设备是否正常工作或进行安全防护，防止出现意外事故。

实际生产中，为进行安全检查、设备维修，在监测到电动机1空载后应当使电动机1尽快停机检查。为此，在供电电路导通设定时间且控制器接收到触发信号后还会发送断开指令至电磁继电器，使电磁继电器中安装在供电电路中已经闭合的常开触点km断开，进而可使电动机尽快停转。

除可能发生以上的空载问题外，在真空烧结炉工作时，电动机1还可能发生过载，这也严重影响到生产的安全性。为防止出现长期过载，在本发明具体实施方式中，还可在供电电路设置防过载设备，在供电电路中电流大于额定电流时使供电电路自动断开。

具体的，防过载设备可为供电电路上的自动空气开关qm，自动空气开关qm的反馈触点与控制器连接。正常生产中，自动空气开关qm中常闭触点处于闭合状态(由人工推动闭合)；如供电电路中电流过大时，自动空气开关qm中的热元件因热效应变形而使得常闭触点断开，相应的供电电路断路、反馈触点发送断路信号至控制器；控制器接收到断路信号后控制真空阀门关闭，保证真空泵停机后空气不会进入到炉体内。如前所述，控制器还可相应的控制保护气体释放阀门打开释放保护气体、控制报警装置发出报警信号。

前述自动空气开关qm是直接通过自身的常闭触点控制供电电路断开，实际应用中还可将其更换为热继电器，利用热继电器向控制器发生过载信号、由控制器控制电磁继电器中闭合的常开触点km断开。具体的热继电器中包括热元件和动断触点，动断触点与控制器连接；当热元件因热效应而发生变形时，动断触点断开并向控制器发送断路信号，控制器接收到断路信号后向电磁继电器发送断路指令，由电磁继电器控制供电电路断路；同时控制器还控制真空阀门关闭等前述安全措施。

在本发明具体应用中，控制器可采用plc，利用plc作为下位机自动控制各个部件协同工作、监测和保证真空烧结炉的正常生产；同时plc还可与上位机通信，接收上位机发出的控制指令、并反馈各个部件的工作状态。当然，在其他具体应用中，也可采用诸如工业计算机等控制终端直接作为控制器。

另请注意，实际安装中，电流监测器包括套装在供电电路中的电流互感器、与电流互感器连接根据电流互感器监测电流信号产生触发信号的监测器。从图中可看出，由于电动机采用三相交流电供电，因此电流互感器安装在其中一路供电电路中就可实现对电流大小的监控。

以上对本发明具体实施例的真空烧结炉做说明，可使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对本领域的专业技术人员来说，对这些实施例的多种修改将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。