一种真空淬火炉的制作方法

本实用新型属于热处理设备技术领域，涉及一种真空淬火炉。

背景技术：

真空淬火炉是一种最常用的金属热处理设备，经过淬火的金属可以大幅提高刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。现有技术中，常见的淬火炉如专利号为201811154208.3所公开的用于气淬的真空炉装置，但是该种结构的淬火炉由于内部带有与加热室相隔离的冷却室，因此存在整体体积较大的问题，又例如专利号为201410223175.9所公开的卧式高压气淬回火氮化真空多用炉，但并未公开内部惰性气体冷却系统的具体结构，而目前常规的结构存在气体的单向流动容易发生工件变形及硬度分布不均匀等现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种冷却速度更快并且气体流动更加均匀的真空淬火炉。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种真空淬火炉，包括炉壳、加热室、惰性气体冷却系统、真空系统、水冷系统和电控系统，其特征在于，所述的加热室为螺纹形式连接的石墨加热元件形成封闭式加热室，且加热元件与炉壳内壁之间通过陶瓷件隔离，所述炉壳内位于加热室后方设置有活动回风门，所述活动回风门的后方设置有与水冷系统相配合的换热器，所述的炉壳后方设置有风机，所述风机的风叶位于炉壳内与换热器相对，所述的惰性气体冷却系统上连接有多个喷嘴，所述的喷嘴呈圆周分布位于加热室上方。

在上述的真空淬火炉中，所述的炉壳内部与水冷系统连接形成内循环。

在上述的真空淬火炉中，所述的炉壳上铰接有炉门，所述的炉门呈弧状结构且通过气缸或液压缸控制开合。

在上述的真空淬火炉中，所述的惰性气体冷却系统上还设置有变频器。

在上述的真空淬火炉中，所述的电控系统用于控制惰性气体冷却系统、真空系统和水冷系统。

与现有技术相比，本真空淬火炉通过将惰性气体冷却系统的喷嘴呈圆周分布于加热室上方，可以将高压、高流速气体均匀地导入加热室内，并在加热室内产生强烈的气体搅动，有效的减少了由于传统喷嘴结构气体单向流动而造成的工件变形及硬度分布不均匀等现象。

附图说明

图1是本真空淬火炉的结构示意图；

图中，1、炉壳；2、加热室；3、惰性气体冷却系统；4、真空系统；5、水冷系统；6、电控系统；7、活动回风门；8、换热器；9、风机；10、喷嘴；11、炉门。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本真空淬火炉，包括炉壳1、加热室2、惰性气体冷却系统3、真空系统4、水冷系统5和电控系统6，炉壳1采用双层碳素钢制成，其设计制造均按照压力容器标准，加热室2为螺纹形式连接的石墨加热元件形成封闭式加热室2，且加热元件与炉壳1内壁之间通过陶瓷件隔离，整个加热室2内没有运动的部件，便于后期维修，炉壳1内位于加热室2后方设置有活动回风门7，活动回风门7可以平移打开或闭合，闭合时方便对加热室2抽取真空，打开后用于内部气体流通实现冷却，惰性气体冷却系统3设计成内循环型式，具有结构紧凑冷却速度快的特点。

活动回风门7的后方设置有与水冷系统5相配合的换热器8，炉壳1后方设置有风机9，风机9的风叶位于炉壳1内与换热器8相对，该结构主要通过冷却水吸收炉壳1的热量再通过换热器8排出，水冷系统5可以直接有市供水系统连接形成开式回水，也可以直接形成封闭式回水。

惰性气体冷却系统3上连接有多个喷嘴10，喷嘴10呈圆周分布位于加热室2上方，其中喷嘴10喷出的气体为氮气可以是其他惰性气体。

进一步说明，炉壳1内部与水冷系统5连接形成内循环，即炉壳1夹层中间是冷却水套，冷却水在里面循环。

炉壳1上铰接有炉门11，炉门11的锁紧方式采用锁紧圈结构，炉门11呈弧状结构且通过气缸或液压缸控制开合，炉门11和炉壳1之间通过唇形密封圈密封。

惰性气体冷却系统3上还设置有变频器，方便控制气体流速实现冷却速度的控制，或在不同温度下选择不同的冷却速度冷却工件，大大的方便了热处理工程师调整工艺设计，达到最佳热处理效果。

其中真空系统4分为低真空模式和高真空模式，在低真空模式下，由机械泵、罗茨泵、抽空阀、旁通阀、机械泵放气阀通过相关管道连接形成，实现两级真空模式，设备工作时炉内气体首先是经过抽空阀、旁通阀被机械泵抽出，当炉内压力降低到设定值后，启动罗茨泵，气体由抽空阀、罗茨泵和机械泵抽出。

高真空模式下则在低真空模式基础上增加扩散泵、维持泵、高真空阀和前级阀实现三级真空，其过程为在低真空模式下为了进一步提高真空度，气体排出路径依次通过高真空阀、扩散泵、前级阀、罗茨泵、机械泵进入外部再通过维持泵维持内部真空度。

电控系统6用于控制惰性气体冷却系统3、真空系统4和水冷系统5。电控系统6主要包括控制柜、晶闸管调压器、可编程序控制器、仪表、继电器、保护器、传感器和指令原件，可分为逻辑控制和过程控制两部分。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文中较多地使用了各种术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

技术特征：

1.一种真空淬火炉，包括炉壳（1）、加热室（2）、惰性气体冷却系统（3）、真空系统（4）、水冷系统（5）和电控系统（6），其特征在于，所述的加热室（2）为螺纹形式连接的石墨加热元件形成的封闭式加热室，且加热元件与炉壳（1）内壁之间通过陶瓷件隔离，所述炉壳（1）内位于加热室（2）后方设置有活动回风门（7），所述活动回风门（7）的后方设置有与水冷系统（5）相配合的换热器（8），所述的炉壳（1）后方设置有风机（9），所述风机（9）的风叶位于炉壳（1）内与换热器（8）相对，所述的惰性气体冷却系统（3）上连接有多个喷嘴（10），所述的喷嘴（10）呈圆周分布位于加热室（2）上方。

2.根据权利要求1所述的一种真空淬火炉，其特征在于，所述的炉壳（1）内部与水冷系统（5）连接形成内循环。

3.根据权利要求1或2所述的一种真空淬火炉，其特征在于，所述的炉壳（1）上铰接有炉门（11），所述的炉门（11）呈弧状结构且通过气缸或液压缸控制开合。

4.根据权利要求1所述的一种真空淬火炉，其特征在于，所述的惰性气体冷却系统（3）上还设置有变频器。

5.根据权利要求1所述的一种真空淬火炉，其特征在于，所述的电控系统（6）用于控制惰性气体冷却系统（3）、真空系统（4）和水冷系统（5）。

技术总结
本实用新型提供了一种真空淬火炉，属于热处理设备技术领域。它解决了现有常规的结构存在气体的单向流动容易发生工件变形及硬度分布不均匀等现象的问题。本真空淬火炉，包括炉壳、加热室、惰性气体冷却系统、真空系统、水冷系统和电控系统，加热室为螺纹形式连接的石墨加热元件形成封闭式加热室，且加热元件与炉壳内壁之间通过陶瓷件隔离，炉壳内位于加热室后方设置有活动回风门，活动回风门的后方设置有与水冷系统相配合的换热器，炉壳后方设置有风机，风机的风叶位于炉壳内与换热器相对，惰性气体冷却系统上连接有多个喷嘴，喷嘴呈圆周分布位于加热室上方。本实用新型具有冷却速度更快并且气体流动更加均匀的优点。

技术研发人员：杨敏燕;颜敏;颜卫兵
受保护的技术使用者：台州金锋热处理有限公司
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021.08.31