一种中低温油浴回火设备的制作方法

文档序号:13929655阅读:472来源:国知局

本发明属于金属热处理行业中,用于零部件中低温回火处理的设备。



背景技术:

回火是将经过淬火的工件加热到临界点ac1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的一种热处理工艺。

实施回火工艺时,可以采用多种回火设备。根据加热源不同,有电加热和燃气加热回火炉;根据设备结构不同,有箱式回火炉、井式回火炉等;根据工件传输方式不同,有网带式回火炉、台车式回火炉等;而根据“传热的介质”不同,则有空气回火炉、气氛回火炉、盐浴回火炉、油浴回火炉、真空回火炉等。其中,空气和气氛回火炉通过气体对流将加热源的热量传递给工件,存在气体流动不均匀而导致温度不均匀的问题;真空回火通过热辐射传热,一般用于400℃以上中高温回火,低温回火时温度均匀性差,效率低。而盐浴和油浴回火炉是以液体为传热介质,每个工件与液态物质直接接触,因此,盐浴和油浴回火的温度均匀性高,工件质量的一致性和稳定性好。其中,盐浴可用于中高温回火,而油浴常用于低温回火。

然而,盐浴回火时,通常采用硝酸盐、亚硝酸盐等化工原料,对环境有很大的破坏作用,因此目前仅在军工等重要领域使用,一般制造业中已被禁止或限制使用。而油浴回火时,存在回火温度低、油浴使用寿命短、油烟外泄导致工作环境差等问题。产生上述问题的根本原因,在于目前的技术中,回火用油与空气相互接触,在一定温度下,回火油与氧气发生反应,因而产生油烟、油炭化、老化等。

目前提出的一些新型回火设备,大多集中在结构的改进上。例如,申请号为2010102014547的专利公开了一种网带式热风回火炉,炉内配有大型旋转风机,使炉内温度保持均匀;申请号为2014108037540的专利公开了一种立式连续式回火炉,采用上送下回式送风结构提高温度均匀性,减少了设备占地面积;申请号为2007100246552的专利公开了一种推杆式连续真空回火退火多用炉,目的是解决真空回火炉生产效率低,难以适应大批量生产的需要。此外,申请号2007100246783的专利则基于低温回火较多采用油浴的现状,利用太阳能加热油浴,达到节能效果。还有将清洗脱脂回火一体化的真空回火设备,先对真空油淬的工件进行真空脱脂,然后真空回火(申请号200710132904x),解决回火前需人工清洗,并减少油污对工件的污染。



技术实现要素:

本发明旨在发明一种以油为加热介质,对工件进行回火的热处理设备,通过使回火油在完全密封的条件下进行加热和保温,消除回火油因与空气接触发生氧化而导致的老化,同时消除油烟,并能获得更高的回火温度,同时在完成回火加工后。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种中低温油浴回火设备,包括炉体、抽真空保护气氛系统、热油循环系统、冷油循环系统,其特征在于,抽真空保护气氛系统包括三通气管、通过三通气管与炉体内腔连通的真空泵以及储藏惰性气体的钢瓶,钢瓶与三通气管连接;热油循环系统包括热油罐、第一热油泵、加热器和两端连通炉体的热油循环管路,热油罐、第一热油泵、加热器依次连接在热油循环管路上;冷油循环系统包括第二热油泵、冷油罐和两端连通炉体的冷油循环管路,第二热油泵和冷油罐均连接在冷油循环管路上。

进一步的,本中低温油浴回火设备还包括清洗循环系统,清洗循环系统包括清洗水泵、清洗剂储存罐和两端连通炉体的清洗循环管路,所述清洗水泵、清洗剂储存罐连接在清洗循环管路上,清洗剂储存罐内储存有清洗剂。

工件的回火、冷却、清洗三道工序均在炉体内完成,中途不需要移动工件,而且均是在密封的炉体内完成,而且加工中无油烟外泄、环保安全。冷却后可马上接入清洗循环系统,直接在炉体内中完成工件的清洗。

进一步的,冷油循环管路还包括热交换器和冷油机,热交换器连接在第二热油泵和炉体之间的冷油循环管路上,冷油机连接在热交换器上。通过热交换器将冷油循环管路上的油热量转换到油冷机上,使冷油循环管路上的热油快速冷却。

进一步的,炉体与热油罐之间的热油循环管路上设有油烟分离器,油烟分离器的出气管连接着装有冷油的高位槽,高位槽还具有向油烟分离器输送冷油的补油管。分离出来的油烟在高位槽冷却后变回冷油,储存在高位槽中,当热油循环系统的油消耗一部分后,由高位槽向热油循环系统中补充冷油,通过加热器加热成热油。

进一步的,所述三通气管、热油循环管路、冷油循环管路、清洗循环管路均设有电磁阀。四个系统分别与炉体相连,并通过电磁阀控制实现系统间的切换,每次只接入一套系统。

工作原理:本中低温油浴回火设备通过完全密封工作区域,在取放工件后,密封炉体,将炉体抽真空并充入惰性气体,杜绝回火油在高温下与空气的接触,消除了因氧化带来的回火油老化问题;同时炉体密封后,炉体内腔与外部环境相隔离,回火油在高温下分解产生的油烟通过油气分离器进入高位槽的冷油中,油烟在高位槽中冷却变回冷油,不会出现油烟问题。当热油循环系统缺乏热油时,通过高位槽向油烟分离器输送冷油,冷油进入到热油循环管路。同时由于回火油的完全密封,可以采用一些耐高温回火油,提高回火温度的上限,一般能达到400℃。

回火完成后通过电磁阀封闭热油循环管路,打开冷油循环管路,朝炉体内喷射冷油,通过冷油对工件进行快速冷却,回收的冷油流回到冷油罐。

冷却完成后通过电磁阀关闭冷油循环管路,开启清洗循环管路,朝炉体内喷射清洗剂,对工件进行清洗作业,回收的清洗剂流回到清洗剂储存罐内。

本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:

1、炉体和各个系统均是密封环境下工作,无油烟、环保;

2、炉体内抽真空再注入惰性气体,消除了因氧化带来的回火油老化问题,延长了回火油使用寿命;

3、回火温度高,可实现部分中温回火,回火温度均匀,每个工件的质量均匀性好,性能稳定;

4、回火、清洗在同一设备中完成,工件清洁无油污。

附图说明

图1是本中低温油浴回火设备的示意图。

图中,1、炉体;2、三通气管;3、真空泵;4、钢瓶;5、热油罐;6、第一热油泵;7、加热器;8、热油循环管路;9、第二热油泵;10、冷油罐;11、冷油循环管路;12、热交换器;13、冷油机;14、清洗水泵;15、清洗剂储存罐;16、清洗循环管路;17、油烟分离器;18、高位槽;19、出气管;20、补油管;21、电磁阀。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示,本中低温油浴回火设备,包括炉体1、抽真空保护气氛系统、热油循环系统、冷油循环系统、清洗循环系统,其特征在于,抽真空保护气氛系统包括三通气管2、通过三通气管2与炉体1内腔连通的真空泵3以及储藏惰性气体的钢瓶4,钢瓶4与三通气管2连接;热油循环系统包括热油罐5、第一热油泵6、加热器7和两端连通炉体1的热油循环管路8,热油罐5、第一热油泵6、加热器7依次连接在热油循环管路8上;冷油循环系统包括第二热油泵9、冷油罐10和两端连通炉体1的冷油循环管路11,第二热油泵9和冷油罐10均连接在冷油循环管路11上;清洗循环系统包括清洗水泵14、清洗剂储存罐15和两端连通炉体1的清洗循环管路16,所述清洗水泵14、清洗剂储存罐15连接在清洗循环管路16上,清洗剂储存罐15内储存有清洗剂。

工件的回火、冷却、清洗三道工序均在炉体1内完成,中途不需要移动工件,而且均是在密封的炉体1内完成,而且加工中无油烟外泄、环保安全。冷却后可马上接入清洗循环系统,直接在炉体1内中完成工件的清洗。

冷油循环管路11还包括热交换器12和冷油机13,热交换器12连接在第二热油泵9和炉体1之间的冷油循环管路11上,冷油机13连接在热交换器12上。通过热交换器12将冷油循环管路11上的油热量转换到油冷机上,使冷油循环管路11上的油快速冷却。

炉体1与热油罐5之间的热油循环管路8上设有油烟分离器17,油烟分离器17的出气管19连接着装有冷油的高位槽18,高位槽18还具有向油烟分离器17输送冷油的补油管20。分离出来的油烟在高位槽18冷却后变回冷油,储存在高位槽18中,当热油循环系统的油消耗一部分后,由高位槽18向热油循环系统中补充冷油,通过加热器7加热成热油。

三通气管2、热油循环管路8、冷油循环管路11和清洗循环管路16上均设有电磁阀21。四个系统分别与炉体1相连,并通过电磁阀21控制实现系统间的切换,每次只接入一套系统。

工作原理:本中低温油浴回火设备通过完全密封工作区域,在取放工件后,密封炉体1,将炉体1抽真空并充入惰性气体,杜绝回火油在高温下与空气的接触,消除了因氧化带来的回火油老化问题。

同时炉体1密封后,炉体1内腔与外部环境相隔离,回火油在高温下分解产生的油烟通过油气分离器进入高位槽18的冷油中,油烟在高位槽18中冷却变回冷油,不会出现油烟问题。当热油循环系统缺乏热油时,通过高位槽18向油烟分离器17输送冷油,冷油进入到热油循环管路8。同时由于回火油的完全密封,可以采用一些耐高温回火油,提高回火温度的上限,一般能达到400℃。

回火完成后通过电磁阀21封闭热油循环管路8,打开冷油循环管路11,朝炉体1内喷射冷油,通过冷油对工件进行快速冷却,回收的冷油流回到冷油罐10。

冷却完成后通过电磁阀21关闭冷油循环管路11,开启清洗循环管路16,朝炉体1内喷射清洗剂,对工件进行清洗作业,回收的清洗剂流回到清洗剂储存罐15内。

具体操作如下:

操作流程:

一、打开炉盖,放入工件,密封炉盖;

二、抽真空、保护气氛系统接入炉体1,实现炉体1内无空气;

三、热油循环系统接入炉体1,实现工件的油浴回火工作;

四、冷油循环系统接入炉体1,实现工件的快速冷却;

五、清洗循环系统接入炉体1,实现工件的清洗;

六、打开炉盖,取出工件,整个回火清洗加工完成。

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