专利名称：可对流加热的喷嘴冷却真空气淬炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金设备的气淬真空炉，有对流加热喷嘴冷却真空气淬炉。
背景技术：
在真空气淬炉中，采用喷嘴冷却方式，冷却速度比采用风门结构平行气流冷却方式 要快，这是经实践证明的事实。但是喷嘴冷却系统都采用固定的回风口，在增加对流加热 功能时，固定回风口热损失很大，还会导致炉堂加热室内外气体对流，致使炉温不均。
发明内容
本发明的目的是提供一种可对流加热的喷嘴冷却真空气淬炉,实现对流加热，热耗少 且冷却性能优越。
本发明的可对流加热的喷嘴冷却真空气淬炉,炉体轴向平行于地面，采用自控系统， 其特征在于加热室为方体结构,方形加热室四周安置冷却风道和喷嘴,喷嘴垂直于工作区表 面，加热室纵向两端设回风口，采用平行四边形的开闭风门结构,并设各自的开门气缸,一 端风门内设置对流风扇，气缸引入炉体密封处用金属波纹管做动密封；控制系统各执行 部件均设置电磁元件与控制系统电路连接，风门打开和关闭，对流风扇的启动和停止，以 及作业中加热和冷却过程均由控制系统联锁控制。
本发明设计的真空气淬炉冷却性能优越，且功能全面。本设计的特点是加热室采 用方形结构、四周设喷嘴冷却，縮短并均等喷嘴与工件的距离，喷嘴垂直于工作区表面， 与圆形加热室比较，縮短喷嘴到工件的距离，使冷却气流直接垂直打到工件上，获得更强 的冷却效果。回风口采用前后可开闭的风门结构，实现对流加热，新型的风门结构可靠性 显著提高，具有、甚至超过传统喷嘴冷却真空炉的冷却性能，在保留喷嘴冷却的优势的同 时，增加对流加热装置。作业加热时关闭风门，加热室内气体基本上被封闭在加热室内， 通过风扇使气体在加热室内产生对流流动，提高加热速度和均匀性。新的加热室结构既能 减少热损失，又提高冷却效果。
图1是本发明设备的结构示意图； 图2a是本发明加热室方形截面示意图2b现有技术圆形加热室中喷嘴位置、与工作区距离图3a是在炉体中前风门3结构剖视图3b是在炉体中后风门9结构剖视图3C是后风门气缸与炉壳体密封部位放大图4是本发明设备的系统控制作业流程具体实施例方式
本发明的可对流加热的喷嘴冷却真空气淬炉，见图1 ，炉壳体11为圆柱体， 一端设 冷却风机10，炉体轴向平行于地面，采用自控系统,其特征在于安装在炉壳内的加热室4 为方体结构,见图2a ，方形加热室上下左右四周安置冷却风道和喷嘴6，喷嘴6垂直于中 心方形工作区表面。加热室4轴向前后两端开有回风口，回风口处有可开闭风门3， 9， 加热室内前端设对流风扇5，穿过风门3安置。风扇电机等全部装在炉壳体11内，不再 需要密封。可开闭风门3， 9均采用平行四边形的开闭风门结构,并设各自的开门气缸1、 7， 气缸引入炉壳体处的密封采用金属波纹管做动密封12。自动控制系统各功能执行部件 均设置电磁元件与控制系统电路连接，风门打开和关闭，对流风扇的启动和停止，以及作 业中加热和冷却过程均由控制系统联锁控制。
图2b是现有技术中圆形加热室截面图，圆形加热室中喷嘴设置在圆周内壁，而工作 区是方形空间，与图2a方形加热室中喷嘴和工件距离相比较，明显看出现有设备中沿圆 周设置的喷嘴与工件距离不相等，必然要对工件产生不均匀的冷却气流。
本发明中前、后开闭风门3、 9采用平行四连杆机构，分别设在前、后回风口 13、 14 的外侧，如图3a，3b，平行四连杆16、 17的上边均固定在不动的构件上，下边与各自风门 连在一起。风门开闭移动时，风门始终平行于加热室前、后屏，移动几乎是垂直于保温层 的，没有磨擦磨损问题，所以可靠性好。开门气缸一个很小的行程，风门就可达到足够的 开度。图3b中，后风门9的平行四连杆17比前风门3平行四连杆16多一个变向连杆15， 经变向连杆15使后风门气缸7的垂直移动变成后风门9的水平移动。
所述的气缸较小的行程，如图3c所示，穿透炉壳体的开门气缸密封部位放大图，气 缸引入炉体密封处用金属波纹管做动密封即可，提高了设备的可靠性。如图，气缸行程为 50mm，采用内径为①48的波纹管，只需总长180mm的波纹管既可满足使用要求。当然， 也可以用焊接波纹管，长度更小，成本要高一些。
控制系统设备中各功能执行器件均设有电磁元件，如风门气缸开关两个位置都装 有磁性行程开关，并与控制系统电路联接。整套设备采用PLC自动控制，在设备作业过 程中，风门打开和关闭，对流风扇的启动和停止，以及加热和冷却过程均由控制系统联锁 控制-
控制程序中设置作业流程见图4，真空炉抽空结束，控制系统自检风门关到位，方 可加热。自动启动加热，回充惰性气体至O.lMpa，启动对流风扇，根据升温速度的快慢 和材料的工艺要求，手动调节对流风扇的旋转速度，和正、反向旋转的时间。升温程序结 束，停止对流风扇，并停止加热，向炉内快速回充惰性气体，同时可开封门，然后启动风 机冷却。
权利要求
1、可对流加热的喷嘴冷却真空气淬炉，炉体轴向平行于地面，采用自控系统，其特征在于加热室为方体结构，方形加热室内壁四周安置冷却风道和喷嘴，喷嘴垂直于工作区表面，加热室纵向两端设回风口，采用平行四边形的开闭风门结构，并设各自的开门气缸，移动几乎是垂直于保温层的，加热室内设置对流风扇，气缸引入炉体密封处用金属波纹管做动密封；控制系统各执行部件均设置电磁元件与控制系统电路连接，风门打开和关闭，对流风扇的启动和停止，以及作业中加热和冷却过程均由控制系统联锁控制。
2、根据权利要求1所述的可对流加热的喷嘴冷却真空气淬炉，其特征在于前、后开闭 风门(3)、 (9)采用平行四连杆机构，分别设在前、后回风口(13)、 (14)的外侧，平行四连杆 的上边固定在不动的构件上，下边与风门连在一起开门气缸一个很小的行程，风门就可达 到足够的开度，后风门气缸7的平行四连杆(17)比前风门(3)的平行四连杆(16)多一个变向 连杆(15)，经变向连杆(15)使后风门气缸(7)的垂直移动变成后风门(9)的水平移动。
全文摘要
可对流加热的喷嘴冷却真空气淬炉，炉体轴向平行于地面，采用自控系统，其特征在于加热室为方体结构，方形加热室内壁四周安置冷却风道和喷嘴，喷嘴垂直于工作区表面，加热室纵向两端设回风口，采用平行四边杆的开闭风门结构，并设各自的开门气缸，移动几乎是垂直于保温层的，加热室内设置对流风扇，气缸引入炉体密封处用金属波纹管做动密封；控制系统各执行部件均设置电磁元件与控制系统电路连接，风门打开和关闭，对流风扇的启动和停止，以及作业中加热和冷却过程均由控制系统联锁控制。新的加热室结构实现对流加热，提高加热速度和均匀性，既能减少热损失，又提高冷却效果。
文档编号C21D1/56GK101319271SQ20081001238
公开日2008年12月10日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者张晓东, 曲绍芬, 杨建川, 岩 石, 赵建业, 高光伟 申请人:沈阳恒进真空科技有限公司