[發明專利]一種用于齒輪表面滲碳的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010005736.3
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111172492B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 韓毅;李東宇
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22;C21D9/32;C21D11/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種齒輪表面滲碳的方法，其特征在于：所述的齒輪表面滲碳的方法基于一種用于齒輪表面滲碳的裝置，所述的用于齒輪表面滲碳的裝置包括多個滲碳爐和地基，其中，至少兩個滲碳爐平行安置在地基的滑軌上，所述滲碳爐包括內壁和外壁，所述外壁由耐高溫材料構成，所述內壁的外部包裹有一層保溫爐膽，所述外壁與所述保溫爐膽之間存在一個被抽成真空的空腔，所述滲碳爐內部設置有一個滲碳倉，所述滲碳倉內設置有兩個支架，所述兩個支架上設置有一個滲碳槽，待加工齒輪放置于所述滲碳槽內；

所述滲碳爐左側中部設置有第一風機組件，所述滲碳爐左側下部和右側上部分別設置有一個第二風機組件，所述第一風機組件和第二風機組件均包括風機箱、攪流風機以及攪流電機，所述風機箱設置在所述滲碳爐的外壁的外側，所述攪流電機設置在所述風機箱內部，所述攪流風機設置在所述滲碳爐的內部，所述攪流電機的輸出軸伸入所述滲碳爐連接所述攪流風機；

每一個滲碳爐的上部分別設置有一個測溫探頭，每一個滲碳爐的左側上部設置有進氣口，所述進氣口連接有進氣管道，滲碳爐的右側下部設置有出氣口，所述出氣口連接有第一管道和第二管道或第二管道，所述第一管道連接下一個相鄰的滲碳爐的進氣管道，所述多個第二管道借助于一個通氣管道連接尾氣處理箱，所述進氣管道、第一管道和第二管道上均設置有伺服閥，多個伺服閥和多個測溫探頭分別連接上位控制器，實時通過爐內溫度的反饋調節各自閥門開口的大小，實現爐內溫度的動態穩定；

所述滲碳爐包括第一滲碳爐、第二滲碳爐和第三滲碳爐；所述第一滲碳爐的進氣管道上設置有第一伺服閥，所述第二滲碳爐的進氣管道上設置有第二伺服閥，第三滲碳爐的進氣管道上設置有第三伺服閥，所述第一滲碳爐的第二管道上設置有第四伺服閥，所述第二滲碳爐的第二管道上設置有第五伺服閥，所述第三滲碳爐的第二管道上設置有第六伺服閥；

所述的齒輪表面滲碳的方法包括如下步驟：

S1、將齒輪送進滲碳爐，第一伺服閥打開，工廠尾氣通入第一滲碳爐；

S2、當第一滲碳爐加熱到880-920攝氏度，第一滲碳爐的測溫探頭檢測到溫度，第二伺服閥打開；

S3、當第二滲碳爐加熱到780-820攝氏度，第二滲碳爐的測溫探頭檢測到溫度，第三伺服閥打開；

S4、當第三滲碳爐加熱到680-720攝氏度，第三滲碳爐的測溫探頭檢測到溫度，第六伺服閥打開，伺服閥通過實時開口大小的調整，實現爐內溫度的動平衡；

S5、根據對第一滲碳爐反應時間T_A、第二滲碳爐反應時間T_B和第三滲碳爐反應時間T_C大小的判斷，進行后續的工作；

S6、實時監控滲碳爐的反應時間和溫度，繼而控制各個伺服閥的開閉；在T_A＞T_B＞T_C的情況下，當加熱到時間T_C時，第三伺服閥關閉，第五伺服閥打開，取出第三滲碳爐工件，第六伺服閥關閉，當加熱到時間T_B時，第二伺服閥關閉，第四伺服閥打開，取出第二滲碳爐工件，第五伺服閥關閉，當加熱到時間T_A時，第一伺服閥關閉，取出第一滲碳爐的工件；

在T_B＞T_A＞T_C的情況下，當加熱到時間T_C時，第三伺服閥關閉，第五伺服閥打開，取出第三滲碳爐工件，第六伺服閥關閉，當加熱到時間T_A時，第一伺服閥關閉，當第二滲碳爐溫度降至第一溫度閾值時，第二伺服閥和第五伺服閥關閉，取出第一滲碳爐工件，第一伺服閥、第二伺服閥和第五伺服閥打開，當加熱到時間T_B時，第一伺服閥和第二伺服閥關閉，取出第二滲碳爐的工件；

在T_A＞T_C＞T_B的情況下，當加熱到時間T_B時，第二伺服閥關閉，第四伺服閥打開，當第三滲碳爐溫度降至第二溫度閾值時，第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第二滲碳爐工件，第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥打開，第四伺服閥關閉，當加熱到時間T_C時，第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第三滲碳爐工件，第二伺服閥關閉，第四伺服閥打開，當加熱到時間T_A時，第一伺服閥和第四伺服閥關閉，取出第一滲碳爐的工件；

在T_C＞T_A＞T_B的情況下，當加熱到時間T_B時，第二伺服閥關閉，第四伺服閥打開，當第三滲碳爐溫度降至第二溫度閾值時，第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第二滲碳爐工件，第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥打開，第四伺服閥關閉，當加熱到時間T_A時，第一伺服閥關閉，當第三滲碳爐溫度降至第二溫度閾值時，第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第一滲碳爐工件，第一伺服閥、第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥打開，當加熱到時間T_C時，第一伺服閥、第二伺服閥和第三伺服閥關閉，取出第三滲碳爐的工件；

在T_C＞T_B＞T_A的情況下，當加熱到時間T_A時，第一伺服閥關閉，當第二滲碳爐溫度降至第一溫度閾值時，第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第一滲碳爐工件，第一伺服閥、第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥打開，當加熱到時間T_B時，第一伺服閥和第二伺服閥關閉，當第三滲碳爐溫度降至第二溫度閾值時，第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第二滲碳爐工件，第一伺服閥、第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥打開，當加熱到時間T_C時，第一伺服閥、第二伺服閥和第三伺服閥關閉，取出第三滲碳爐的工件；

在T_B＞T_C＞T_A的情況下，當加熱到時間T_A時，第一伺服閥關閉，當第二滲碳爐溫度降至第一溫度閾值時，第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第一滲碳爐工件，第一伺服閥、第二伺服閥、第三伺服閥和第六伺服閥打開，當加熱到時間T_C時，第三伺服閥和第六伺服閥關閉，取出第三滲碳爐工件，第五伺服閥打開，當加熱到時間T_B時，第一伺服閥、第二伺服閥和第五伺服閥關閉，取出第二滲碳爐的工件；

S7、加熱完畢后，對三個滲透爐進行重新送料，繼續進行步驟S1-S6。