專利名稱：井式深冷處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于利用超低溫對材料進(jìn)行改性處理的生產(chǎn)設(shè)備，尤 其是涉及對金屬材料進(jìn)行深冷處理的設(shè)備，也可用于處理陶瓷、塑料、 橡膠等非金屬材料制品。
背景技術(shù)：
所謂材料的深冷處理，就是利用冷卻介質(zhì)將材料冷卻到一定的低 溫或超低溫，并保持一定時間后恢復(fù)到室溫，使材料的硬度、耐磨性、 抗腐蝕性等綜合性能得到提高的方法。對于金屬材料來說，其深冷處 理就是將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去，達(dá)到遠(yuǎn)低于室溫的 某一溫度，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為馬氏 體，改善和細(xì)化材料的組織結(jié)構(gòu)，增強零件的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性， 提高零件和工具的使用壽命。這些材料在常規(guī)淬火過程中，馬氏體的
轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度大多在0。C以下，有點甚至低至-100'C以下，例如常用 的滾動軸承所使用軸承鋼GCrl5的馬氏體的轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度達(dá)到 -120°C。因此，這類材料在常規(guī)淬火后會留下大量的殘余奧氏體，其 含量有時高達(dá)13-45%，這不僅限制了材料硬度和耐磨性的提高，而且 對零件的尺寸穩(wěn)定性也有很大影響。材料中的奧氏體到馬氏體的結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)變是一個伴有體積膨脹的過程，這種過程持續(xù)時間很長，常常需要 數(shù)年時間，這就給金屬精密件帶來形狀和尺寸精度上的不穩(wěn)定性。經(jīng) 過深冷處理，可使大部分殘余奧氏體分解轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，試驗表明適 當(dāng)深冷處理甚至可將殘余奧氏體的含量降低至2%，從而防止在保存和使用期間由于殘余奧氏體的分解轉(zhuǎn)變導(dǎo)致零件的尺寸和形狀精度降 低，這對于工模具和精密器件等尤為重要。目前，現(xiàn)有的深冷處理裝 置和設(shè)備一般都是箱體式或柜式，依靠側(cè)壁安裝的風(fēng)扇驅(qū)動氣流運動。 由于低溫氣流的密度大沉于箱體底部，使得設(shè)備冷卻室中的溫度場不 均勻，造成處理的工件深冷程度不一，同批深冷處理的工件殘余奧氏 體含量相差較大，而影響同批工件質(zhì)量均勻性，質(zhì)量分散度大。
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為了克服現(xiàn)有的深冷處理設(shè)備處理的工件深冷程度不一、質(zhì)量均 勻性差的不足，本實用新型提供一種有效避免工件深冷程度不一的問 題、質(zhì)量均勻性好的井式深冷處理裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室、液氮配送和噴 淋裝置以及液氮罐，所述冷卻室安裝在絕熱箱體內(nèi)，所述冷卻室與所 述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，所述絕熱箱體包括頂蓋 和下箱體，所述液氮配送和噴淋裝置與液氮罐連接，所述頂蓋上安裝 液氮配送和噴淋裝置以及出氣孔管，所述液氮配送和噴淋裝置的進(jìn)氣 管穿過頂蓋伸入絕熱箱體內(nèi)，所述冷卻室的底板為網(wǎng)孔板，鼓風(fēng)機安 裝在所述頂蓋的下方。
作為優(yōu)選的一種方案所述鼓風(fēng)機的中軸穿過所述頂蓋中心，所 述中軸的上端安裝皮帶輪，所述皮帶輪通皮帶與安裝在頂蓋上的電機 輸出軸聯(lián)動。
進(jìn)一步，所述液氮配送和噴淋裝置的進(jìn)氣管穿過所述鼓風(fēng)機的中 軸，所述進(jìn)氣管上安裝滾針軸承。再進(jìn)一步，所述井式深冷處理裝置還包括溫度傳感器。
更進(jìn)一步，所述溫度傳感器有六個，在所述下箱體的上部、中部 和下部分別設(shè)有兩個溫度傳感器。
作為優(yōu)選的另一種方案所述冷卻室的上部固定安裝在冷卻室托 架上，所述冷卻室托架與上支撐板固定連接，所述頂蓋安裝在所述上 支撐板上，所述下箱體放置在下支撐板上，所述上支撐板和下支撐板 安裝在四根立柱上。
再進(jìn)一步，所述冷卻室托架和所述上支撐板的接觸面處設(shè)有隔熱 襯板。
本實用新型的技術(shù)構(gòu)思為由于鼓風(fēng)機安裝在箱體頂部，驅(qū)使低 溫氣流向下運動，再由冷卻室外部回流，再次與噴入低溫液氮混合。 氣體流向與風(fēng)扇安裝在方形箱體側(cè)壁的結(jié)構(gòu)相比，氣流循環(huán)流向更加 合理。
本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在1、可促使冷卻室內(nèi)溫度更快 趨于均勻；2、使得被處理的不同工件中殘余奧氏體的含量的差異降低， 從而保證各工件硬度、耐磨性等性能的一致性。

圖l是井式深冷設(shè)備示意圖2是鼓風(fēng)機心軸及其中液氮進(jìn)氣管安裝示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。
參照圖1、圖2， 一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室 1、液氮配送和噴淋裝置2以及液氮罐3，所述冷卻室1安裝在絕熱箱體內(nèi)，所述冷卻室1與所述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，
所述絕熱箱體包括頂蓋5和下箱體4，所述頂蓋5上安裝液氮配送和 噴淋裝置2和出氣孔管6，所述液氮配送和噴淋裝置2與液氮罐3連 接，所述液氮配送和噴淋裝置2的進(jìn)氣管21穿過頂蓋5伸入絕熱箱體 內(nèi)，所述冷卻室1的底板17為網(wǎng)孔板，鼓風(fēng)機7安裝在所述頂蓋5 的下方。
所述鼓風(fēng)機7的中軸穿過所述頂蓋5中心，所述中軸的上端安裝 皮帶輪9，所述皮帶輪9通皮帶與安裝在頂蓋上的電機10輸出軸聯(lián)動。
所述液氮配送和噴淋裝置2的進(jìn)氣管21穿過所述鼓風(fēng)機7的中軸 20，鼓風(fēng)機的中軸通過中軸軸承19安裝在頂蓋5上，所述進(jìn)氣管21 與所述中軸之間安裝滾針軸承18。
所述井式深冷處理裝置還包括溫度傳感器15。所述溫度傳感器15 有六個，在所述下箱體4的上部、中部和下部分別設(shè)有兩個溫度傳感 器°
所述冷卻室1的上部固定安裝在冷卻室托架11上，所述冷卻室托 架11與上支撐板13固定連接，所述頂蓋5安裝在所述上支撐板13 上，所述下箱體4放置在下支撐板16上，所述上支撐板13和下支撐 板16安裝在四根立柱14上。
所述冷卻室托架11和所述上支撐板12的接觸面處設(shè)有隔熱襯板12。
本實施例在頂蓋5上安裝鼓風(fēng)機7，鼓風(fēng)機7的中軸穿過頂蓋5 中心，其上端安裝皮帶輪9以通過安裝在頂蓋上的電機IO帶動鼓風(fēng)機 轉(zhuǎn)動。穿過鼓風(fēng)機中軸的進(jìn)氣管21上安裝滾針軸承18，使進(jìn)氣管21不隨心軸一起轉(zhuǎn)動。液氮噴口設(shè)置在鼓風(fēng)機中心，噴出的霧狀液氮直 接送入冷卻室1冷卻工件。在箱體內(nèi)的上中下部分分別設(shè)置2個溫度 傳感器，測量溫度的均值與設(shè)定溫度之間的差值大小來驅(qū)動調(diào)節(jié)電磁
閥8供應(yīng)液氮量大小。
頂蓋5上出氣孔管6排出箱體內(nèi)的多余氣體，維持箱體內(nèi)氣壓不 致過高。
由于鼓風(fēng)機7安裝在箱體頂部，驅(qū)使低溫氣流向下運動，再由冷 卻室1外部回流，再次與噴入低溫液氮混合。
上述頂蓋及其上安裝的鼓風(fēng)機、鼓風(fēng)機電機等都由上支撐13板支 撐，下箱體放置在下支撐板16上。上下支撐板都安裝在4根立柱上。
上述冷卻室托架11和上支撐板12接觸面處安放隔熱襯板12，以 防止通過金屬傳熱，提高箱體的保溫效果，降低液氮消耗。
權(quán)利要求1、一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室、液氮配送和噴淋裝置以及液氮罐，所述冷卻室安裝在絕熱箱體內(nèi)，所述冷卻室與所述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，所述絕熱箱體包括頂蓋和下箱體，所述頂蓋上安裝液氮配送和噴淋裝置，所述液氮配送和噴淋裝置與液氮罐連接，所述液氮配送和噴淋裝置的進(jìn)氣管穿過頂蓋伸入絕熱箱體內(nèi)，其特征在于所述冷卻室的底板為網(wǎng)孔板，鼓風(fēng)機安裝在所述頂蓋的下方。
2、 如權(quán)利要求1所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述鼓風(fēng)機 的中軸穿過所述頂蓋中心，所述中軸的上端安裝皮帶輪，所述皮帶輪 通皮帶與安裝在頂蓋上的電機輸出軸聯(lián)動。
3、 如權(quán)利要求2所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述液氮配 送和噴淋裝置的進(jìn)氣管穿過所述鼓風(fēng)機的中軸，所述進(jìn)氣管上安裝滾 針軸承。
4、 如權(quán)利要求1_3之一所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所 述井式深冷處理裝置還包括溫度傳感器。
5、 如權(quán)利要求4所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述溫度傳 感器有六個，在所述下箱體的上部、中部和下部分別設(shè)有兩個溫度傳 感器。
6、 如權(quán)利要求1—3之一所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所 述冷卻室的上部固定安裝在冷卻室托架上，所述冷卻室托架與上支撐 板固定連接，所述頂蓋安裝在所述上支撐板上，所述下箱體放置在下 支撐板上，所述上支撐板和下支撐板安裝在四根立柱上。
7、如權(quán)利要求6所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述冷卻室 托架和所述上支撐板的接觸面處設(shè)有隔熱襯板。
專利摘要一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室、液氮配送和噴淋裝置以及液氮罐，所述冷卻室安裝在絕熱箱體內(nèi)，所述冷卻室與所述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，所述絕熱箱體包括頂蓋和下箱體，所述液氮配送和噴淋裝置與液氮罐連接，所述頂蓋上安裝液氮配送和噴淋裝置以及出氣孔管，所述液氮配送和噴淋裝置的進(jìn)氣管穿過頂蓋伸入絕熱箱體內(nèi)，所述冷卻室的底板為網(wǎng)孔板，鼓風(fēng)機安裝在所述頂蓋的下方。本實用新型提供一種有效避免工件深冷程度不一的問題、質(zhì)量均勻性好的井式深冷處理裝置。
文檔編號C21D6/04GK201261795SQ20082013841
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者張召明, 王秋成 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)