一种不锈钢表面渗硅装置 |
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申请号 | CN202110139728.2 | 申请日 | 2021-02-02 | 公开(公告)号 | CN112458397A | 公开(公告)日 | 2021-03-09 |
申请人 | 湖南机电职业技术学院; | 发明人 | 陈曦; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种不锈 钢 表面渗 硅 装置,其包括朝向前侧敞口的炉体,所述炉体的前侧安装有封闭炉体敞口的 炉盖 ,炉盖的外沿上设有多个 法兰 齿,炉体的前侧固定安装有限位套,限位套的前端设有密封环,密封环上开设有多个与法兰齿一一对应的避让 齿槽 ,法兰齿穿过避让齿槽旋转卡接在限位套中,炉体侧部铰装有 摇臂 ,摇臂远离铰装点的一端与炉盖固定连接,摇臂上还铰装有 连杆 ,连杆远离摇臂的一端铰装有顶杆,顶杆远离连杆的一端铰装在炉体上,炉体上还安装有液压油缸,液压油缸的 活塞 杆铰接安装在连杆与顶杆的铰接点上。该 不锈钢 表面渗硅装置开启或关闭炉盖的过程操作人员工作负担较小,并且可快速排出炉体内的残余压 力 ,保证安全生产。 | ||||||
权利要求 | 1.一种不锈钢表面渗硅装置,包括朝向前侧敞口的炉体(1),所述炉体(1)的前侧安装有封闭炉体(1)敞口的炉盖(9),其特征是:炉盖(9)的外沿上设有法兰齿(17),法兰齿(17)设有多个并且环绕炉盖(9)一周,炉体(1)的前侧固定安装有限位套(2),限位套(2)的前端设有密封环(18),密封环(18)上开设有多个与法兰齿(17)一一对应的避让齿槽(16),法兰齿(17)穿过避让齿槽(16)旋转卡接在限位套(2)中, |
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说明书全文 | 一种不锈钢表面渗硅装置技术领域背景技术[0002] 不锈钢表面渗硅在真空烧结炉中完成,真空烧结炉在工作过程中,首先需要对炉体抽真空,然后在其中充入保护性气体,控制炉内压力和气氛的烧结状态,利用中频感应加热的原理,使处于线圈内的钨坩埚产生高温,通过热辐射传导到工件上,实现烧结。真空烧结炉其主体结构是一个朝向前侧开口的炉体,炉体呈圆筒状,炉体的前侧设有封闭炉体的 炉盖,因为工作过程炉体需要先承受负压再承受正压,因此炉体和炉盖的密封配合至关重 要。 [0003] 为了保证真空烧结炉具备足够的密封性,当前炉盖采用螺栓拧紧的方式封堵在炉体的前侧,这样带来的缺点首先是炉体开关过程费时费力,每次开启和关闭都需要先卸下 再拧紧螺栓,给操作人员带来了额外的工作负担,频繁开启和关闭炉盖可能导致延误生产 周期;其次在真空烧结炉开启过程中,正常的工作流程需要先对炉内实施泄压,确保炉内压力与大气压平衡,然而由于真空烧结炉配备的压力表其量程为炉体内压力的1.5至3倍,因 此压力表在压力很低或接近于零时的工作精度就受到了限制,即当压力表的指针看起来已 经回复到零位,炉体内可能还有残余压力存在,炉体内的压力并没有完全与大气压平衡,若时此时操作人员开启炉盖,炉体内的残余压力会将炉盖暴力冲开,危害现场工作人员的人 身安全。 发明内容[0004] 本发明的目的是针对上述问题提供一种炉盖开启方便,并且即使炉体内存在残余压力,炉门仍能安全开启的不锈钢表面渗硅装置。 [0005] 为达到上述目的,本发明一种不锈钢表面渗硅装置,包括朝向前侧敞口的炉体,所述炉体的前侧安装有封闭炉体敞口的炉盖,其结构特点是:炉盖的外沿上设有法兰齿,法兰齿设有多个并且环绕炉盖一周,炉体的前侧固定安装有限位套,限位套的前端设有密封环,密封环上开设有多个与法兰齿一一对应的避让齿槽,法兰齿穿过避让齿槽旋转卡接在限位套中,炉体侧部铰装有摇臂,摇臂远离铰装点的一端与炉盖固定连接,摇臂上还铰装有连 杆,连杆远离摇臂的一端铰装有顶杆,顶杆远离连杆的一端铰装在炉体上,法兰齿处于穿过避让齿槽但未与密封环卡接时,摇臂与连杆的铰接点、连杆与顶杆的铰接点、顶杆与炉体的铰接点处于一条直线上,炉体上还安装有液压油缸,液压油缸的活塞杆铰接安装在连杆与 顶杆的铰接点上。 [0006] 采用上述结构后,在炉盖的外沿设置一圈法兰齿,在炉体的敞口端设置具有避让齿槽的密封环,当需要封闭炉体时,首先将炉盖上的法兰齿穿过避让齿槽进入密封环内侧,然后转动炉盖,由于法兰齿的前侧和密封环的内侧具有相互对应的斜面,转动炉盖可使法 兰齿夹紧在密封环和炉体的前沿之间,此时炉盖的外沿压靠在炉体的前沿上,从而实现对 炉体的密封;在开启炉盖时,反向转动炉盖,使法兰齿转动到与避让齿槽对应的位置,而此时摇臂与连杆的铰接点、连杆与顶杆的铰接点、顶杆与炉体的铰接点处于一条直线上,摇臂处于死点位置不能动作,炉盖无法开启,而此时的法兰齿与避让齿槽之间存在间隙,炉体内的残余压力可快速外界达到平衡,可避免出现炉体内的残余压力导致暴力冲开炉盖的情 况,此时可启动液压油缸收缩,使摇臂脱离死点位置,随着液压油缸继续动作,法兰齿穿过避让齿槽,炉盖转动到炉体一侧,本装置相对螺栓拧紧的方式,开启或关闭炉盖的过程操作人员工作负担较小,炉盖开启迅速,并且可以快速排出炉体内的残余压力,保证安全生产。 [0007] 关于摇臂转动安装在炉盖上具体实现方式,炉盖的顶端固设有拉杆,摇臂上套设有拉杆套,摇臂通过拉杆套与炉盖相连接。 [0008] 为了方便转动炉盖,使法兰齿旋转卡接在限位套中,拉杆的外壁上设有外螺纹,拉杆套的内孔上设有与可该外螺纹相配合的内螺纹,拉杆套通过内螺纹螺装在拉杆上,拉杆套的侧部固设有手轮架,手轮架上转动安装有手轮,手轮上固设有与可其同轴转动的主动 齿轮,拉杆上固定安装有与主动齿轮相啮合的滑移齿轮,滑移齿轮的齿宽大于主动齿轮的 齿宽。在关闭炉盖过程中,当法兰齿穿过避让齿槽后,转动手轮,与手轮同轴安装的主动齿轮也跟随转动,与主动齿轮相啮合的滑移齿轮也开始转动,而滑移齿轮是固定安装在炉盖 上的,最终可实现炉盖的旋转,进而实现法兰齿旋转卡接在限位套中,而随着炉盖的转动,拉杆和拉杆套上的螺纹开始起到作用,炉盖在转动的同时还向炉体方向轴向移动,使炉盖 的外沿压靠在炉体的外沿上,在法兰齿和炉盖的轴向压力双重作用下,保证炉体密封。在炉盖轴向移动过程中,滑移齿轮沿着主动齿轮轴向滑移,保证两者始终在啮合状态,炉盖的转动是直径较小的主动齿轮带动直径较大的滑移齿轮动作,因而较为省力,通过多圈转动手 轮却可以对炉盖提供足够大的压力。 [0009] 关于摇臂与炉体的铰接结构,炉体的侧部固定安装有摇臂支座,摇臂支座上安装有连接摇臂的摇臂销轴,摇臂支座位于炉体的靠前侧,摇臂通过摇臂支座铰装在炉体上。 [0010] 关于连杆与摇臂的铰接结构,摇臂连接摇臂支座的一端安装有死点轴,死点轴与摇臂销轴的轴线平行,死点轴位于远离炉体和摇臂支座的一侧,连杆通过死点轴铰装在摇 臂上。 [0011] 关于顶杆与炉体的铰接结构,炉体侧部固定安装有顶杆座,顶杆座上安装有用于连接顶杆的顶杆销轴,顶杆座位于摇臂支座的后方,顶杆的端部与顶杆座铰接配合,顶杆通过顶杆座铰接安装在炉体上。 [0012] 关于死点轴和顶杆销轴的相对位置关系,液压油缸的活塞杆顶端设有油缸销轴,油缸销轴、死点轴和顶杆销轴三者的轴线相互平行,连杆和顶杆通过油缸销轴铰接连接。 [0013] 关于液压油缸的安装结构,炉体的侧部固定安装有油缸底座,油缸底座与顶杆座、摇臂支座均位于相对炉体的同一侧,油缸底座位于顶杆座的后方,液压油缸的缸体与油缸底座铰接连接。 [0014] 关于限位套的具体结构,限位套套设在炉体的前侧,密封环呈环形凸沿状并且沿着限位套径向向内延伸,密封环与炉体的前沿相互间隔,炉盖处于封闭炉体时法兰齿压靠 在炉体的前沿上。 [0015] 为了方便调整油缸销轴的位置,确保当法兰齿处于穿过避让齿槽但未与密封环卡接时,油缸销轴、死点轴和顶杆销轴处于同一条直线上,连杆包括第一支撑杆和第二支撑 杆,第一支撑杆和第二支撑杆上套设有将两者同轴连接的转套,第二支撑杆的外壁上开设 有凸沿槽,转套靠近凸沿槽的一端设有限位凸沿,限位凸沿卡装在凸沿槽中,转套通过限位凸沿与第二支撑杆转动配合,转套的内壁上设有内螺纹,第一支撑杆的外壁上设有与该内 螺纹的相配合的外螺纹,转套通过内螺纹螺装在第一支撑杆上,第一支撑杆与第二支撑杆 远离转套的一端均固设有耳板,连杆通过两个耳板分别与死点轴、顶杆铰接连接。若是在关闭炉门时发现,当法兰齿处于穿过避让齿槽但未与密封环卡接时,油缸销轴、死点轴和顶杆销轴不在同一条直线上,此时出现的问题是摇臂仍然可以转动,无法起到安全泄压的作用,此时可转动转套,控制第一支撑杆与第二支撑杆的间距,逐渐调整油缸销轴的位置,由于此时死点轴和顶杆销轴的位置是相对固定的,可使油缸销轴逐渐移动到死点位置,保证炉门 上的泄压结构能够正常运行。 [0016] 由于上述技术方案的运用,下面对本发明的优点效果进行具体分析。 [0017] 综上所述本发明在炉盖的外沿设置一圈法兰齿,在炉体的敞口端设置具有避让齿槽的密封环,当需要封闭炉体时,然后转动炉盖,使法兰齿夹紧在密封环和炉体的前沿之 间,此时炉盖的外沿压靠在炉体的前沿上,从而实现对炉体的密封;在开启炉盖时,反向转动炉盖,使法兰齿转动到与避让齿槽对应的位置,而此时摇臂与连杆的铰接点、连杆与顶杆的铰接点、顶杆与炉体的铰接点处于一条直线上,摇臂处于死点位置不能动作,炉盖无法开启,而此时的法兰齿与避让齿槽之间存在间隙,炉体内的残余压力可快速外界达到平衡,可避免出现炉体内的残余压力导致暴力冲开炉盖的情况,此时可启动液压油缸收缩,使摇臂 脱离死点位置,随着液压油缸继续动作,法兰齿穿过避让齿槽,炉盖转动到炉体一侧,本装置相对螺栓拧紧的方式,开启或关闭炉盖的过程操作人员工作负担较小,炉盖开启迅速,并且可以快速排出炉体内的残余压力,保证安全生产;此外,若是在关闭炉门时发现泄压结构无法起到安全泄压的作用,此时可转动转套,控制第一支撑杆与第二支撑杆的间距,逐渐调整油缸销轴的位置,由于此时死点轴和顶杆销轴的位置是相对固定的,可使油缸销轴逐渐 移动到死点位置,保证炉门上的泄压结构能够正常运行。 附图说明 [0018] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明:图1为炉盖处于封闭炉体的状态的结构示意图; 图2为炉盖处于开启过程的状态的结构示意图; 图3为炉盖的剖视结构示意图; 图4为连杆的结构示意图; 图5为沿图4中A-A线的剖视结构示意图; 图6为图4的俯视结构示意图; 图7为限位套的结构示意图; 图8为炉盖的结构示意图。 [0019] 图中:炉体1、限位套2、油缸底座3、液压油缸4、连杆5、顶杆6、顶杆座7、摇臂8、炉盖9、拉杆套10、手轮架11、手轮12、主动齿轮13、滑移齿轮14、摇臂支座15、避让齿槽16、法兰齿 17、密封环18、拉杆19、死点轴20、第一支撑杆21、第二支撑杆22、转套23、限位凸沿24、耳板 25、凸沿槽26、摇臂销轴27、顶杆销轴28、油缸销轴29。 具体实施方式[0020] 为了便于本发明的理解,下面结合实施例与附图对本发明做进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。 [0021] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的装置或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本发明的限制。 [0022] 此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。 [0023] 参照附图,本发明的一种不锈钢表面渗硅装置,包括朝向前侧敞口的炉体1,所述炉体1的前侧安装有封闭炉体1敞口的炉盖9,炉盖9的外沿上设有法兰齿17,法兰齿17设有 多个并且环绕炉盖9一周,炉体1的前侧固定安装有限位套2,限位套2的前端设有密封环18,密封环18上开设有多个与法兰齿17一一对应的避让齿槽16,法兰齿17穿过避让齿槽16旋转 卡接在限位套2中,炉体1侧部铰装有摇臂8,摇臂8远离铰装点的一端与炉盖9固定连接,摇臂8上还铰装有连杆5,连杆5远离摇臂8的一端铰装有顶杆6,顶杆6远离连杆5的一端铰装在炉体1上,法兰齿17处于穿过避让齿槽16但未与密封环18卡接时,摇臂8与连杆5的铰接点、连杆5与顶杆6的铰接点、顶杆6与炉体1的铰接点处于一条直线上,炉体1上还安装有液压油缸4,液压油缸4的活塞杆铰接安装在连杆5与顶杆6的铰接点上。采用上述结构后,参照附图 8,在炉盖9的外沿设置一圈法兰齿17,参照附图7,在炉体1的敞口端设置具有避让齿槽16的密封环18,当需要封闭炉体1时,首先将炉盖9上的法兰齿17穿过避让齿槽16进入密封环18 内侧,然后转动炉盖9,由于法兰齿17的前侧和密封环18的内侧具有相互对应的斜面,转动炉盖9可使法兰齿17夹紧在密封环18和炉体1的前沿之间,此时炉盖9的外沿压靠在炉体1的 前沿上,从而实现对炉体1的密封;在开启炉盖9时,反向转动炉盖9,使法兰齿17转动到与避让齿槽16对应的位置,参照附图1,而此时摇臂8与连杆5的铰接点、连杆5与顶杆6的铰接点、顶杆6与炉体1的铰接点处于一条直线上,摇臂8处于死点位置不能动作,炉盖9无法开启,而此时的法兰齿17与避让齿槽16之间存在间隙,炉体1内的残余压力可快速外界达到平衡,可避免出现炉体1内的残余压力导致暴力冲开炉盖9的情况,此时可启动液压油缸4收缩,参照附图2,使摇臂8脱离死点位置,随着液压油缸4继续动作,法兰齿17穿过避让齿槽16,炉盖9转动到炉体1一侧,本装置相对螺栓拧紧的方式,开启或关闭炉盖9的过程操作人员工作负 担较小,炉盖9开启迅速,并且可以快速排出炉体1内的残余压力,保证安全生产。 [0024] 关于摇臂8转动安装在炉盖9上具体实现方式,参照附图3,炉盖9的顶端固设有拉杆19,摇臂8上套设有拉杆套10,摇臂8通过拉杆套10与炉盖9相连接。为了方便转动炉盖9,使法兰齿17旋转卡接在限位套2中,参照附图3,拉杆19的外壁上设有外螺纹,拉杆套10的内孔上设有与可该外螺纹相配合的内螺纹,拉杆套10通过内螺纹螺装在拉杆19上,拉杆套10 的侧部固设有手轮架11,手轮架11上转动安装有手轮12,手轮12上固设有与可其同轴转动 的主动齿轮13,拉杆19上固定安装有与主动齿轮13相啮合的滑移齿轮14,滑移齿轮14的齿 宽大于主动齿轮13的齿宽。在关闭炉盖9过程中,当法兰齿17穿过避让齿槽16后,转动手轮 12,与手轮12同轴安装的主动齿轮13也跟随转动,与主动齿轮13相啮合的滑移齿轮14也开 始转动,而滑移齿轮14是固定安装在炉盖9上的,最终可实现炉盖9的旋转,进而实现法兰齿 17旋转卡接在限位套2中,而随着炉盖9的转动,拉杆19和拉杆套10上的螺纹开始起到作用,炉盖9在转动的同时还向炉体1方向轴向移动,使炉盖9的外沿压靠在炉体1的外沿上,在法 兰齿17和炉盖9的轴向压力双重作用下,保证炉体1密封。在炉盖9轴向移动过程中,滑移齿轮14沿着主动齿轮13轴向滑移,保证两者始终在啮合状态,炉盖9的转动是直径较小的主动齿轮13带动直径较大的滑移齿轮14动作,因而较为省力,通过多圈转动手轮12却可以对炉 盖9提供足够大的压力。 [0025] 关于摇臂8与炉体1的铰接结构,参照附图1,炉体1的侧部固定安装有摇臂支座15,摇臂支座15上安装有连接摇臂8的摇臂销轴27,摇臂支座15位于炉体1的靠前侧,摇臂8通过摇臂支座15铰装在炉体1上。关于连杆5与摇臂8的铰接结构,摇臂8连接摇臂支座15的一端安装有死点轴20,死点轴20与摇臂销轴27的轴线平行,死点轴20位于远离炉体1和摇臂支座 15的一侧,连杆5通过死点轴20铰装在摇臂8上。关于顶杆6与炉体1的铰接结构,炉体1侧部固定安装有顶杆座7,顶杆座7上安装有用于连接顶杆6的顶杆销轴28,顶杆座7位于摇臂支 座15的后方,顶杆6的端部与顶杆座7铰接配合,顶杆6通过顶杆座7铰接安装在炉体1上。关于死点轴20和顶杆销轴28的相对位置关系,参照附图1,液压油缸4的活塞杆顶端设有油缸 销轴29,油缸销轴29、死点轴20和顶杆销轴28三者的轴线相互平行,连杆5和顶杆6通过油缸销轴29铰接连接。关于液压油缸4的安装结构,炉体1的侧部固定安装有油缸底座3,油缸底座3与顶杆座7、摇臂支座15均位于相对炉体1的同一侧,油缸底座3位于顶杆座7的后方,液压油缸4的缸体与油缸底座3铰接连接。 [0026] 关于限位套2的具体结构,参照附图3,限位套2套设在炉体1的前侧,密封环18呈环形凸沿状并且沿着限位套2径向向内延伸,密封环18与炉体1的前沿相互间隔,炉盖9处于封闭炉体1时法兰齿17压靠在炉体1的前沿上。 [0027] 为了方便调整油缸销轴29的位置,确保当法兰齿17处于穿过避让齿槽16但未与密封环18卡接时,油缸销轴29、死点轴20和顶杆销轴28处于同一条直线上,参照附图5,连杆5包括第一支撑杆21和第二支撑杆22,第一支撑杆21和第二支撑杆22上套设有将两者同轴连 接的转套23,第二支撑杆22的外壁上开设有凸沿槽26,转套23靠近凸沿槽26的一端设有限 位凸沿24,限位凸沿24卡装在凸沿槽26中,转套23通过限位凸沿24与第二支撑杆22转动配 合,转套23的内壁上设有内螺纹,第一支撑杆21的外壁上设有与该内螺纹的相配合的外螺 纹,转套23通过内螺纹螺装在第一支撑杆21上,第一支撑杆21与第二支撑杆22远离转套23 的一端均固设有耳板25,连杆5通过两个耳板25分别与死点轴20、顶杆6铰接连接。若是在关闭炉门时发现,当法兰齿17处于穿过避让齿槽16但未与密封环18卡接时,油缸销轴29、死点轴20和顶杆销轴28不在同一条直线上,此时出现的问题是摇臂8仍然可以转动,无法起到安全泄压的作用,此时可转动转套23,控制第一支撑杆21与第二支撑杆22的间距,逐渐调整油缸销轴29的位置,由于此时死点轴20和顶杆销轴28的位置是相对固定的,可使油缸销轴29 逐渐移动到死点位置,保证炉门上的泄压结构能够正常运行。 [0028] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。 [0029] 综上所述,本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可做若干的更改和修饰,所有这些变化均应落入本发明的保护范围。 |