帶凹槽結構的加熱室的製作方法

2023-04-27 22:32:31 3

專利名稱：帶凹槽結構的加熱室的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空熱處理過程中所用的加熱室，特別是一種加熱帶和反射 屏帶凹槽結構的加熱室。
背景技術：
真空熱處理爐在工具、模具、刃具、磁性材料等一些高端零件的熱處理中使用非常 廣泛。真空熱處理爐通常採用的是電阻式加熱，電阻加熱器採用合金材料或石墨材料製作。 其中鉬合金、鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金等材料製作的電阻帶，由於能適應真空爐的氣氛要求， 保持爐內潔淨等特點，在真空淬火爐、真空釺焊爐、真空回火爐、真空退火爐等設備上普遍 被採用。真空熱處理爐的爐膛有方形和圓形(參見附圖2和附圖3)兩種，均是由加熱室框 架、隔熱層和加熱器等組成。加熱器通過陶瓷絕緣件安裝在加熱室內壁上。加熱室壁是真 空爐的隔熱層，由矽酸鋁保溫氈外襯不鏽鋼或鉬合金的薄板製作的反射屏組成。在加熱過 程中，由於合金加熱帶通電發熱，爐內溫度上升，加熱帶發生熱膨脹，長度將變長。由於陶瓷 件和固定螺杆的限制，加熱帶不能往兩端延伸，所以會向外或向內鼓起。而加熱室壁上的不 鏽鋼或鉬合金薄板反射屏同樣也會因為熱膨脹而鼓起，這將造成加熱帶與爐膛壁在多個點 上接觸而短路。短路將使得加熱帶與爐壁接觸部分因電流過大而燒斷，過大的電流對控溫 系統造成衝擊，可能燒壞控溫的晶閘管模塊或快速熔斷器。由於加熱帶與爐壁的接觸點較 多，這種損壞就會經常發生，使得設備維修頻率增加。如果在處理的關鍵環節發生故障，可 能造成工件的報廢，對於一些價值高的工件而言，就會造成極大的損失。目前的真 空爐加熱室採用的反射屏是多塊平板拼接的結構，通過兩塊平板之間螺栓孔與螺栓之間的 間隙吸收每塊反射屏的熱膨脹量。對於線性膨脹係數較大的合金材料而言，溫升達到800°C 時，每IOOmm的長度上膨脹量可達1. 5mm。通常，每塊反射屏的長度和寬度均超過300mm，所 以，通過螺栓孔的間隙吸收膨脹量作用有限，經過加熱後，反射屏會因為熱脹冷縮現象變得 布滿皺褶，熱膨脹造成的剪切力甚至會將固定螺栓切斷。加熱帶的結構通常也是完整的帶狀，在穿過加熱室壁的螺杆上，先安裝陶瓷絕緣 件，再將加熱帶固定在絕緣件上。通常，加熱帶的固定方式有穿孔固定式(參見附圖4)和遊 動固定式(參見附圖5)。採用穿孔固定方式，熱膨脹就會造成加熱帶鼓起，與反射屏接觸而 短路。採用遊動固定方式，加熱帶可以自由伸縮，但由於沒有可靠的固定，加熱帶在高溫下 變軟後，容易滑落而發生短路。
發明內容為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種在加熱過程中，反射屏不會因為 熱脹冷縮而起皺褶；固定的加熱帶不會因為熱膨脹而鼓起的加熱室。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是帶凹槽結構的加熱室，包括框架及安裝於框架內的隔熱層，隔熱層上設有加熱帶，其特徵在於隔熱層設有第一凹槽及加熱帶上設有第二凹槽，第一凹槽及第二凹槽內裝有 連接緊固件。隔熱層包括保溫氈及設置在保溫氈一面的反射屏，所述第一凹槽設置於該反射屏 上。所述凹槽的底面為平面。所述保溫氈為矽酸鋁保溫氈。所述反射屏由多塊不鏽鋼或鉬合金的薄板組成。所述加熱帶包括加熱器及陶瓷絕緣件，加熱器通過陶瓷絕緣件安裝在隔熱層內壁 上。本實用新型的有益效果是由於加熱室採用帶凹槽結構的反射屏和加熱帶，每個 固定點處就設置了一個凹槽。在熱膨脹的推力作用下，凹槽槽口部分的角度發生變化，凹槽 的槽口部分變窄，吸收了熱膨脹導致的伸長量。通過這種方式極大的減小了作用在固定螺 杆上的推力，螺杆不再出現被切斷的現象。由於凹槽的槽口部分為加熱帶和反射屏提供了 熱膨脹的伸展空間，從根本上解決了熱膨脹帶來的反射屏起褶和加熱帶鼓包、變形的問題， 因變形而導致的加熱帶與爐壁間多處短路的問題也就徹底消除，極大的減少了設備運行的 故障率，也延長了加熱室的使用壽命，而且反射屏自身的剛性也有所增加，提高了設備的內 在品質。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明


圖1是本實用新型的剖面示意圖；圖2是方形熱處理爐的剖面結構；圖3是圓形熱處理爐的剖面結構；圖4是加熱帶穿孔固定式的剖面結構；圖5是加熱帶遊動固定式的剖面結構。
具體實施方式
參照
圖1，本實用新型公開了一種帶凹槽結構的加熱室，包括框架1及安裝於框架 1內的隔熱層23，隔熱層23上設有加熱帶4，隔熱層23設有第一凹槽31及加熱帶4上設有 第二凹槽41，第一凹槽31及第二凹槽41內裝有連接緊固件。如圖所示，本實施例中，隔熱層23包括保溫氈2及覆蓋在保溫氈2上的反射屏3， 第一凹槽31設置於該反射屏3上。進一步，所述凹槽的底面為平面，固定加熱帶4和反射 屏3的連接緊固件可以與凹槽底部緊密接觸，從而能夠使加熱帶4和反射屏3的固定更牢， 凹槽的底面為平面只是本實用新型的一個優選方式，並不構成對本實用新型的限制，本實 例中的槽底面也可以為斜面或圓弧面等。更進一步，為了達到更好的保溫效果，本實例中保 溫氈2採用了矽酸鋁保溫氈。反射屏3由多塊不鏽鋼或鉬合金的薄板組成。特別的，為了 安全，加熱帶4包括加熱器及陶瓷絕緣件，加熱器通過陶瓷絕緣件安裝在隔熱層內壁上。由於加熱室採用帶凹槽結構的反射屏3和加熱帶4，每個固定點處就設置了一個 凹槽。在熱膨脹的推力作用下，凹槽開口部分的角度發生變化，凹槽的缺口部分變窄，吸收了熱膨脹導致的伸長量。通過這種方式極大的減小了作用在固定螺杆上的推力，螺杆不再 出現被切斷的現象。由於凹槽的缺口部分為加熱帶4和反射屏3提供了熱膨脹的伸展空間， 所以外形上也不再出現鼓包和變形的情況，這也就從根本上杜絕了因熱變形造成短路現象 的發生。由于波紋結構的加熱帶4和反射屏3仍然採用可靠的穿孔固定方式，不會出現類 似於遊動式固定帶來的加熱帶4滑落的問題。此外，反射屏3通常由0.5mm左右的薄板制 作，壓製出凹槽結構以後，反射屏3自身的剛性也有所增加。反射屏3在安裝時和反覆使用 後，均能保持平直的形狀。因此，採用本實用新型加熱室的真空熱處理爐，故障率大幅度降低，維護、維修成 本以及因為中途停爐造成的損失也隨之降低。上述只是對本實用新型的一些優選實施例進行了圖示和描述，但本實用新型的實 施方式並不受上述實施例的限制，只要其以基本相同的手段達到本實用新型的技術效果， 都應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.帶凹槽結構的加熱室，包括框架及安裝於框架內的隔熱層，隔熱層上設有加熱帶，其 特徵在於隔熱層上設有第一凹槽及加熱帶上設有第二凹槽，第一凹槽及第二凹槽內裝有 連接緊固件。
2.根據權利要求1所述的帶凹槽結構的加熱室，其特徵在於隔熱層包括保溫氈及設 置在保溫氈一面的反射屏，所述第一凹槽設置於該反射屏上。
3.根據權利要求1或2所述的帶凹槽結構的加熱室，其特徵在於所述凹槽的底面為 平面。
4.根據權利要求2所述的帶凹槽結構的加熱室，其特徵在於所述保溫氈為矽酸鋁保 溫租。
5.根據權利要求2所述的帶凹槽結構的加熱室，其特徵在於所述反射屏由多塊不鏽 鋼或鉬合金的薄板組成。
6.根據權利要求1所述的帶凹槽結構的加熱室，其特徵在於所述加熱帶包括加熱器 及陶瓷絕緣件，加熱器通過陶瓷絕緣件安裝在隔熱層內壁上。
專利摘要本實用新型公開了一種帶凹槽結構的加熱室，包括框架及安裝於框架上的隔熱層，隔熱層上安裝有加熱帶，其特徵在於隔熱層設有第一凹槽及加熱帶上設有第二凹槽，第一凹槽及第二凹槽內設有連接緊固件。由於加熱室採用帶凹槽結構的反射屏和加熱帶，每個固定點處就設置了一個凹槽。在熱膨脹的推力作用下，凹槽部分的角度發生變化，凹槽的缺口部分變窄，吸收了熱膨脹導致的伸長量。從根本上解決了熱膨脹帶來的反射屏起褶和加熱帶鼓包、變形的問題，因變形而導致的加熱帶與爐壁間多處短路的問題也就徹底消除，極大的減少了設備運行的故障率，也延長了加熱室的使用壽命，而且反射屏自身的剛性也有所增加，提高了設備的內在品質。
文檔編號C21D1/773GK201842864SQ20102061431
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者吳偉明, 胡勇, 苗畢紅 申請人:中山凱旋真空技術工程有限公司