[實用新型]一種等離子滲硫的硫源供給裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820233909.1
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN201321487Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 楊興寬;于水波;彭明霞;余軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所
• 主分類號: C23C8/36
• 分類號: C23C8/36
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王 勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及等離子表面處理領(lǐng)域，特別涉及等離子滲硫工藝及裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代的生產(chǎn)及生活中，很多機械零件都是依靠摩擦副來實現(xiàn)能量傳遞和運動的，然而隨著零件使用時間的增加，摩擦副的磨損會導致零部件逐漸損耗，這不僅降低了工作效率，還使零件的穩(wěn)定性和可靠性變差。自從美國通用電器公司采用離子滲氮技術(shù)以來，這種對工件表面進行等離子表面處理的技術(shù)即成為人們研究的熱點。已知FeS是一種優(yōu)良的固體潤滑劑，因此為了在工件的表面獲得一定厚度的FeS層，人們采用低溫真空等離子滲硫技術(shù)作為一種有效的減磨技術(shù)，該技術(shù)可以廣泛地應用于冶金機械、車輛、紡織機械以及軸承、齒輪、機械加工刀具等領(lǐng)域。

目前，在現(xiàn)有的低溫真空等離子體滲硫裝置中，硫源主要由以下這種方式提供：采用頂部帶有小孔的金屬罐封裝固態(tài)的硫磺，置于真空爐中，使用時靠爐溫使硫升華，通過小孔溢散在整個真空爐中實現(xiàn)硫化，不使用時隨爐降溫，直至其凝固。該方法的缺點是，在爐內(nèi)工藝溫度的影響下，不能實現(xiàn)對硫罐溫度的單獨控制，特別是在進行復合擴滲處理時，為了防止高溫時硫溢出，往往需要在高溫工藝結(jié)束后等待爐溫降下來再打開爐體安裝硫罐，給實際操作帶來不便，即使是低溫工藝，在滲硫結(jié)束后冷卻階段，仍有硫蒸發(fā)到爐內(nèi)，污染工件及爐腔表面。

實用新型內(nèi)容

因此，本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種可控制硫源溫度的硫源供給裝置以優(yōu)化及拓展等離子滲硫技術(shù)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種硫源供給裝置，包括硫罐，其中，還包括冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；其中，

所述冷卻系統(tǒng)圍繞所述硫罐，并與所述控制系統(tǒng)相連接；

所述加熱系統(tǒng)與所述硫罐熱連通，并與所述控制系統(tǒng)相連接；

所述測溫系統(tǒng)的一端位于所述硫罐內(nèi)部，另一端與所述控制系統(tǒng)相連接。

在上述技術(shù)方案中，所述硫罐設置有測溫腔和加熱腔，優(yōu)選地所述加熱腔均勻分布在所述硫罐的底部。

在上述技術(shù)方案中，所述加熱系統(tǒng)包括加熱元件和固態(tài)繼電器，所述加熱元件的一端位于所述加熱腔內(nèi)，其另一端通過所述固態(tài)繼電器與所述控制系統(tǒng)相連接。

在上述技術(shù)方案中，所述測溫系統(tǒng)包括測溫元件和專用補償導線，該測溫元件的一端位于所述測溫腔內(nèi)，另一端通過專用補償導線與所述控制系統(tǒng)相連接。

在上述技術(shù)方案中，所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻液層、冷卻液進入管、冷卻液流出管以及電磁水閥，其中所述冷卻液層圍繞所述硫罐，所述冷卻液進入管和流出管與所述冷卻液層相連接，并且所述冷卻液進入管通過所述電磁水閥與所述控制系統(tǒng)相連接。

在上述技術(shù)方案中，所述控制系統(tǒng)包括可編程邏輯控制器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上述硫源供給裝置與等離子滲硫裝置配套使用，其中控制系統(tǒng)設置到電源中，硫罐主體與等離子滲硫的爐體密封連接。

在上述技術(shù)方案中，所述硫源供給裝置與所述爐體之間為絕緣連接，優(yōu)選地通過絕緣法蘭連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

1.消除了爐內(nèi)工藝溫度與硫蒸發(fā)溫度的相互制約和影響，使硫源溫度獨立可控；

2.使硫溢出量得到一定的控制，避免了多余的硫?qū)ぜ⒏魺崞痢t壁、真空系統(tǒng)的污染。

附圖說明

以下，結(jié)合附圖來詳細說明本實用新型的實施例，其中：

圖1為本實用新型的實施例的硫源供給裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為采用本實用新型的硫源供給裝置的等離子滲硫裝置示意圖。

附圖標記一覽表

1-脈沖電源；2-爐體；3-真空系統(tǒng)；4-硫罐；5-陰極；6-工件；7-硫源供給裝置；8-絕緣法蘭；9-硫溢出孔；10-測溫腔；11-加熱腔；12-電加熱管；13-固態(tài)繼電器；14-鎧裝熱電偶；15-水冷層；16-電磁水閥；17-進水管；18-出水管；19-可編程邏輯控制器(PLC)。

具體實施方式

[實施例1]

硫源供給裝置7可以包括冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；其中，冷卻系統(tǒng)位于硫罐4外部，并與控制系統(tǒng)相連接，用于冷卻硫罐4；加熱系統(tǒng)位于硫罐4外部，并與控制系統(tǒng)相連接，用于加熱硫罐4；測溫系統(tǒng)的一端位于硫罐4內(nèi)部，另一端與控制系統(tǒng)相連接，用于測量硫罐4溫度，并將該溫度信號傳送給控制系統(tǒng)。