一种立式真空油淬装置的制作方法

本实用新型涉及一种油淬装置；特别是涉及一种立式真空油淬装置。

背景技术：

感应加热表面淬火是利用电磁感应的原理，通过在感应器中输入中频或高频交流电产生交变磁场，使置于感应器中的零件产生同频率的感应电流，利用感应电流的集肤效应，使零件表面快速加热，而后急冷的淬火方法。感应加热淬火是热处理的重要工艺之一，具有加热速度快、节约能源、生产效率高、不污染环境，易于实现机械化和自动化、并能布置在生产线上与冷加工工序同步生产等特点。感应加热有很多优点，但传统的感应加热淬火装置使零件或样品暴露在空气中，对镁合金而言，加热过程中镁合金表面易于与空气反应形成氧化层，破坏表面。并且，传统的感应加热多采用水淬，这会使镁合金样品与水剧烈反应，破坏样品表面；而传统油淬的淬火油存在难以清洗的问题，也将对镁合金样品表面造成污染。

在探究钢材在不同压强下进行感应加热淬火对光亮度和样品变形的影响时，发现与大气环境相比，真空环境下感应加热淬火后样品光亮度最高、变性量最小。所以真空淬火不仅具有传统感应加热淬火的优点，还具有工件不发生氧化脱碳、表面光亮、变形小、机械性能高和使用寿命长等优点。此外，可以利用真空感应加热淬火对样品表面进行热处理前后的原位形貌观察。因此，该热处理可广泛应用于工业生产和科研教学中。

现目前还没有可以实现镁合金在真空环境下进行感应加热淬火的装置。所以怎样才可以使样品在淬火时不暴露在空气中，样品表面不发生氧化，淬火后样品表面不被淬火油污染；成为有待本领域人员考虑解决的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够使得样品在淬火时不被空气氧化、不受淬火油污染，能够获得光亮表面的淬火装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种立式真空油淬装置，包括底座、连接于底座上部的竖向设置的支撑管，其特点在于，还包括连接于底座上部的竖向设置的位于支撑管内的油槽、套接于支撑管下部的外壁上的感应线圈、套接于支撑管上部的用于抽真空的气体控制台、连接于气体控制台的下端竖直向下伸入到支撑管内的样品输送装置以及用于与样品电连接并监测样品温度变化的热电偶测温仪，油槽用于盛装淬火油，能够依靠气体控制台使得所述底座、支撑管、气体控制台以及样品输送装置之间共同形成一个供样品淬火的真空环境。

本技术方案中，油槽和支撑管均竖直设置且连接于底座上表面，油槽位于支撑管内，在底座的上方支撑管的外壁上套接有感应线圈，支撑管的上端与用于抽真空的气体控制台相连，在气体控制台上连接有一个样品输送装置，样品输送装置竖直设置且下端伸入到支撑管内油槽的上方，在样品输送装置内放置有淬火样品，并且该样品与热电偶测温仪电连接。本装置结构简单、紧凑，占用空间小。其次，本装置中底座、支撑管、气体控制台以及样品输送装置之间共同形成一个供样品淬火的真空环境。对样品进行加热时，样品不暴露在空气中，表面不发生氧化；对样品淬火时，利用淬火油对样品进行淬火，不会发生剧烈反应，样品的表面不会遭到破坏，从而获得光亮表面便于对样品表面的原位形貌进行观察和对比研究。

作为优化，所述油槽内淬火油的上部设置有用于对淬火后的样品进行清洗的酒精。

这样，在油槽内盛装有淬火油和酒精，淬火油位于油槽的底部，酒精位于油槽内淬火油的上部，淬火油对样品进行淬火后再由酒精进行清洗，淬火后样品表面不被淬火油污染，能够得到表面干净清洁的淬火样品。

作为优化，所述气体控制台包括连接于支撑管上端的套管、连接于套管两侧的且与支撑管导通的气管、连接于气管的用于控制气体流入和流出支撑管的真空挡板阀、连接于其中一根气管的且位于真空挡板阀外侧的真空表以及连接于套管上端的环形盖板。

这样，在支撑管的上端套接固定一个圆筒形的套管，在套管的两侧连接有与支撑管导通的气管，在气管上设置有真空挡板阀，并且在其中一根气管上真空挡板阀的外侧设置有真空表，在套管上端连接有盖板。真空挡板阀控制支撑管内部与外界的气体的流入和流出，真空表可以监测抽真空后支撑管内部的真空度。在与真空表同侧设置的一个真空挡板阀上接真空泵，另一个真空挡板阀连接氮气瓶，利用真空泵进行抽真空，然后通入氮气进行清洗，共进行三次，支撑管内的空气可完全排除，真空表可监测到真空度。

作为优化，所述样品输送装置包括固定连接于盖板的拉伸管、连接于拉伸管下端的机械爪、与拉伸管的上端相连的用于控制机械爪完成张开和闭合动作的控制机构以及夹持于机械爪的样品台，所述拉伸管竖向贯穿盖板且拉伸管向下延伸至油槽上方。

这样，利用控制机构控制机械爪完成样品的的输送工作，机械爪在控制机构的控制下完成对样品台的夹紧和松开动作。整个送料结构结构简单，利用机械爪送料安全可靠。

作为优化，所述控制机构包括设置于拉伸管上方的气缸、竖直位于拉伸管内的且两端分别与气缸的活塞杆端和机械爪相连的用于控制机械爪完成张开和闭合动作的拉杆以及连接于气缸的气体输入端的和气体输出端的气阀。

这样，利用气缸去控制机械爪对样品台完成夹紧和松开的动作，动作迅速快捷，结构简单高效。

作为优化，所述拉伸管与气缸之间通过压套连接，所述气缸的活塞杆端与拉杆之间通过联轴节连接，并且所述联轴节位于压套的空腔内。

这样，可减少拉伸管与气缸之间以及气缸的活塞杆端与拉杆之间之间运动带来的冲击，增加使用寿命。

作为优化，所述底座与支撑管之间、套管与支撑管之间以及盖板与拉伸管之间均通过真空泥密封。

这样，底座的内壁与支撑管之间的缝隙、套管内壁与支撑管之间的缝隙以及盖板的内壁与拉伸管之间的缝隙均通过真空泥密封。真空泥密封效果好，能有效的进行密封，保证支撑管内的真空度。

作为优化，所述热电偶测温仪与样品之间通过热电偶测温线连接。这样，热电偶测温仪与样品之间通过热电偶测温线连接，热电偶测温仪可监测样品的温度变化。

作为优化，所述底座的上表面上以及套管的下表面上均连接有压板，两个压板的内侧沿套管长度方向相背离向外弯折延伸形成用于对对应的真空泥形成限位密封的真空泥密封端。

这样，位于底座内壁与支撑管外壁之间的以及位于套管内壁与支撑管外壁之间的真空泥不会因挤压变形而影响到密封效果，进而使得整个装置的密封效果更好，抽真空后的真空度更高。

作为优化，在盖板的内壁与拉伸管的外壁之间的真空泥的上方设置有套筒，所述套筒套接于拉伸管并且套筒外壁上的中部位置向外延伸形成用于与盖板的上表面相贴的连接部。

这样，位于盖板与拉伸管外壁之间的真空泥不会因挤压变形而影响到密封效果，进而使得整个装置的密封效果更好，抽真空后的真空度更高。

综上所述，本实用新型一种立式真空油淬装置结构简单、安装方便，工件不发生氧化脱碳、表面光亮、变形小、机械性能高和使用寿命长；淬火后样品表面不被淬火油污染，能够得到表面干净清洁的淬火样品。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的结构示意图。

图2为图1中样品输送装置的结构示意图（图中未显示样品台）。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种立式真空油淬装置，包括底座1、连接于底座1上部的竖向设置的支撑管2，还包括连接于底座1上部的竖向设置的位于支撑管2内的油槽3、套接于支撑管2下部的外壁上的感应线圈4、套接于支撑管2上部的用于抽真空的气体控制台5、连接于气体控制台5的下端竖直向下伸入到支撑管2内的样品输送装置6以及用于与样品电连接并监测样品温度变化的热电偶测温仪7，油槽3用于盛装淬火油31，能够依靠气体控制台5使得所述底座1、支撑管2、气体控制台5以及样品输送装置6之间共同形成一个供样品淬火的真空环境。

本技术方案中，油槽和支撑管均竖直设置且连接于底座上表面，油槽位于支撑管内，在底座的上方支撑管的外壁上套接有感应线圈，支撑管的上端与用于抽真空的气体控制台相连，在气体控制台上连接有一个样品输送装置，样品输送装置竖直设置且下端伸入到支撑管内油槽的上方，在样品输送装置内放置有淬火样品，并且该样品与热电偶测温仪电连接。本装置结构简单、紧凑，占用空间小。其次，本装置中底座、支撑管、气体控制台以及样品输送装置之间共同形成一个供样品淬火的真空环境。对样品进行加热时，样品不暴露在空气中，表面不发生氧化；对样品淬火时，利用淬火油对样品进行淬火，不会发生剧烈反应，样品的表面不会遭到破坏，从而获得光亮表面便于对样品表面的原位形貌进行观察和对比研究。在具体实施时支撑管可以为石英材质的石英管。

本具体实施方案中，如图1所示，所述油槽3内淬火油31的上部设置有用于对淬火后的样品进行清洗的酒精32。这样，在油槽内盛装有淬火油和酒精，淬火油位于油槽的底部，酒精位于油槽内淬火油的上部，淬火油对样品进行淬火后再由酒精进行清洗，淬火后样品表面不被淬火油污染，能够得到表面干净清洁的淬火样品。当然具体实施时，油槽内淬火油的上部可设置其他的清洗液，不限于酒精，同样属于本装置可实施的范围。

本具体实施方案中，如图1和图2所示，所述气体控制台5包括连接于支撑管上端的套管51、连接于套管51两侧的且与支撑管2导通的气管52、连接于气管52的用于控制气体流入和流出支撑管2的真空挡板阀53、连接于其中一根气管52的且位于真空挡板阀53外侧的真空表54以及连接于套管51上端的环形盖板55。这样，在支撑管的上端套接固定一个圆筒形的套管，在套管的两侧连接有与支撑管导通的气管，在气管上设置有真空挡板阀，并且在其中一根气管上真空挡板阀的外侧设置有真空表，在套管上端连接有盖板。真空挡板阀控制支撑管内部与外界的气体的流入和流出，真空表可以监测抽真空后支撑管内部的真空度。在与真空表同侧设置的一个真空挡板阀上接真空泵，另一个真空挡板阀连接氮气瓶，利用真空泵进行抽真空，然后通入氮气进行清洗，共进行三次，支撑管内的空气可完全排除，真空表可监测到真空度。

本具体实施方案中，如图1和图2所示，所述样品输送装置6包括固定连接于盖板55的拉伸管61、连接于拉伸管61下端的机械爪63、与拉伸管61的上端相连的用于控制机械爪63完成张开和闭合动作的控制机构62以及夹持于机械爪63的样品台64，所述拉伸管61竖向贯穿盖板55且拉伸管61向下延伸至油槽3上方。 这样，利用控制机构控制机械爪完成样品的的输送工作，机械爪在控制机构的控制下完成对样品台的夹紧和松开动作。整个送料结构结构简单，利用机械爪送料安全可靠。

本具体实施方案中，如图1和图2所示，所述控制机构62包括设置于拉伸管61上方的气缸65、竖直位于拉伸管61内的且两端分别与气缸65的活塞杆端和机械爪63相连的用于控制机械爪63完成张开和闭合动作的拉杆66以及连接于气缸65的气体输入端的和气体输出端的气阀67。拉伸管61的下端连接有双翼螺母634，机械爪63的二力杆631的上端与双翼螺母634铰接相连，拉杆66的下端连接有拉板635，拉板635的两端分别与“L”形力臂632的其中一端铰接相连，“L”形力臂632的另一端与夹持块633铰接相连，“L”形力臂632的拐点与二力杆631的下端铰接相连。这样，利用气缸去控制机械爪对样品台完成夹紧和松开的动作，动作迅速快捷，结构简单高效。

本具体实施方案中，如图1和图2所示，所述拉伸管61与气缸65之间通过压套68连接，所述气缸65的活塞杆端与拉杆66之间通过联轴节69连接，并且所述联轴节69位于压套68的空腔内。这样，可减少拉伸管与气缸之间以及气缸的活塞杆端与拉杆之间运动带来的冲击，增加使用寿命。当然具体实施时，可以利用电子推杆代替气缸，同样属于本装置可实施的范围。

本具体实施方案中，如图1所示，所述底座1与支撑管2之间、套管51与支撑管2之间以及盖板55与拉伸管61之间均通过真空泥8密封。这样，底座的内壁与支撑管之间的缝隙、套管内壁与支撑管之间的缝隙以及盖板的内壁与拉伸管之间的缝隙均通过真空泥密封。真空泥密封效果好，能有效的进行密封，保证支撑管内的真空度。当然具体实施时，可使用密封圈进行密封，同样属于本装置可实施的范围。

本具体实施方案中，如图1所示，所述热电偶测温仪7与样品之间通过热电偶测温线71连接。这样，热电偶测温仪与样品之间通过热电偶测温线连接，热电偶测温仪可监测样品的温度变化。

本具体实施方案中，如图1所示，所述底座1的上表面上以及套管51的下表面上均连接有压板9，两个压板9的内侧沿套管51长度方向相背离向外弯折延伸形成用于对对应的真空泥8形成限位密封的真空泥8密封端。这样，位于底座内壁与支撑管外壁之间的以及位于套管内壁与支撑管外壁之间的真空泥不会因挤压变形而影响到密封效果，进而使得整个装置的密封效果更好，抽真空后的真空度更高。当然具体实施时，可在支撑管上的分别与套管和底座连接的间隙处设置挡圈，挡圈套接固定在支撑管上，同样属于本装置可实施的范围。

本具体实施方案中，如图1所示，在盖板55的内壁与拉伸管61的外壁之间的真空泥8的上方设置有套筒10，所述套筒10套接于拉伸管61并且套筒10外壁上的中部位置向外延伸形成用于与盖板55的上表面相贴的连接部。这样，位于盖板与拉伸管外壁之间的真空泥不会因挤压变形而影响到密封效果，进而使得整个装置的密封效果更好，抽真空后的真空度更高。当然具体实施时，可在盖板的内壁与拉伸管的外壁之间真空泥的上方设置挡圈，并在挡圈的上方设置一连接于盖板的挡板，同样属于本装置可实施的范围。