[发明专利]立式真空水淬炉

说明书

 技术领域

本发明涉及真空热处理装备领域，确切地说是一种立式真空水淬炉。 

背景技术

目前技术成熟、广泛应用的真空淬火炉主要是真空油淬炉和真空高压气淬炉，不能满足一些材料(如钛合金、铍青铜、弹性合金、不锈钢等)需要用水淬火的技术要求。真空水淬炉的应用实例还较少。真空水淬炉的基本技术要求：(1)加热时，应从传热和气密两方面完全隔离加热室与淬火水槽，因加热室的工作温度远高于水的沸点，加热室的压力远低于水的蒸汽压；(2)淬火时，应避免淬火产生的水蒸气污染加热室，否则会有损于加热室的真空性能或加热元件的使用寿命。 

专利200420000295.4“双室真空水或水基介质热处理炉”采用卧式、内热式结构，加热室与冷却室之间设有隔热和密封的闸板门，达到了上述基本要求。但是其工件转移时间较长(打开闸板门取料到炉料全部淬入水中的时间，约25秒)，原因在于：(1)打开闸板门后，设在冷却室中的淬火机构要花一定时间进入加热室取料；(2)从加热室取出炉料后，炉料淬火之前，要等待关闭闸板门；(3)需要两套机械机构顺序完成水平取料和垂直入水两个机械动作。 

专利200510021231.1“小型多用单室真空水淬炉”采用外热式结构满足上述基本要求，再加上采用翻转倾倒方式淬火，省去了取料和等待关闭炉门的时间，其工件转移时间较短(6～8秒)。但是其局限性在于：(1)加热温度不能高于1100℃；(2)有效加热区尺寸有限(直径160mm，长300mm)，故装炉量有限；(3)淬火时高于900℃的高温炉罐完全暴露，对工作环境散热大，能耗也较高；(4)淬火后要等待炉罐冷却1～2小时后才能继续装炉，生产率低。 

总之，上述两种现有技术中，前者加热温度高、装炉量较大、无炉罐直接散热、但是工件转移时间较长；后者工件转移时间较短，但是加热温度和装炉量有限、炉罐直接散热大。 

发明内容

本发明的目的是在满足真空水淬炉基本技术要求的前提下，缩短工件转移时间，增加有效加热区尺寸，同时又无炉罐直接散热。 

为此，本发明的技术方案包括： 

采用现有成熟的内热式结构，加热温度高，无炉罐直接散热，有效加热区尺寸大。 

采用立式炉体结构，淬火机构置于炉顶，淬火水槽置于炉底。加热时，淬火机构吊装炉料于加热室，上隔热门、下隔热门和下密封门处于关闭状态。淬火时，打开上隔热门、下隔热门和下密封门，并且在保持上隔热门、下隔热门和下密封门打开的状态下，淬火机构只用一个连续的垂直动作将炉料直接快速送入水中，省去了取料和等待关闭炉门的时间。而且，由于垂直起重动作比水平悬臂起重动作的稳定性高，所以移动速度可以较快，可进一步缩短工件转移时间。另外，垂直驱动机构比水平悬臂驱动机构简单。 

设有随淬火机构移动的隔离抽气筒，其高度大于下密封门口到加热室顶的高度，上下通气、水平四周不通气，下端横截面的尺寸大于下密封门口的尺寸，当随淬火机构下降落到下密封门口后，隔离抽气筒下端可以完全封住下密封门口，上端 伸出加热室顶外，其作用在于防止淬火时产生的水蒸气污染加热室。为配合实现隔离抽气筒的作用，炉顶开有抽气口，主要用于抽走淬火时产生的水蒸气。 

上隔热门采用双扇、水平对开结构。门缝中间开有吊具过孔，加热时处于关闭状态，仍可允许吊具通过上隔热门吊装炉料于加热室。门口尺寸大于隔离抽气筒横截面的尺寸，淬火时打开后允许隔离抽气筒通过，直至隔离抽气筒落到下密封门口。 

本发明的具体方案是 

一种立式真空水淬炉，其特征在于炉子是自上到下由淬火机构室、上隔热门、加热室、下隔热门、下密封门和淬火水槽组成的真空气密结构。 

上述的立式真空水淬炉，其特征在于淬火机构室高度高于隔离抽气筒顶最高位，横截面的尺寸大于隔离抽气筒横截面的尺寸，尺寸以包容隔离抽气筒为下限。 

上述的立式真空水淬炉，其特征在于淬火机构室内装有可以带动料钩和隔离抽气筒垂直移动的淬火机构，垂直行程等于加热工位到装卸料工位的垂直距离。 

上述的立式真空水淬炉，其特征在于隔离抽气筒高度大于下密封门口到加热室顶的高度，上下通气、水平四周不通气，下端横截面的尺寸大于下密封门口的尺寸，随淬火机构下降落到下密封门口后可以完全罩住下密封门口。 

上述的立式真空水淬炉，其特征在于上隔热门炉口尺寸大于隔离抽气筒横截面的尺寸。 

上述的立式真空水淬炉，其特征在于淬火水槽内装有可以托举炉料在淬火工位、装卸料工位和加热工位之间垂直移动的升降机构。