一种用于细长轴类工件进行深冷处理的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种深冷处理装置，尤其涉及一种用于细长轴类工件进行深冷处理的装置。


背景技术：

2.深冷处理又称作超冷处理或超低温处理，它是热处理工艺在冷却过程中的延续。一般是将工件置于低温环境下(
‑
100℃以下)，使材料的微观组织发生转变，促使材料性能的提升，使其保持较高的硬度，同时又具有较好的韧性。
3.目前世界各国如美国、日本、英国、俄罗斯等国家都在积极地开展深冷处理方面的研究，并把这一技术应用到航空航天、精密仪器仪表、模具和量具、机械工件、汽车工业和军事科学领域中，不仅显著提高了工件的性能，还取得了良好的经济效益。
4.现有的深冷处理设备一般都是外形规整的深冷箱，尺寸较大，将工件直接浸泡于液氮中或者采用风机喷射液氮吹扫等冷却方式进行降温处理。这种方法缺点是热冲击大，冷热不均会造成工件开裂。另外深冷箱空间结构不够紧凑，冷量损耗大，控温精度差，并且风机在低温恶劣工况下也容易出现故障问题，效率较低。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，尺寸小、结构简单，冷量损耗小，控温精准。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，包括真空杜瓦、内层护套、液氮罐、密封盖和螺母，所述真空杜瓦为圆柱状结构，真空杜瓦内设有空腔，所述内层护套设置在真空杜瓦的空腔内，并且真空杜瓦与内层护套之间设有用于氮气流动的通道，所述密封盖连接在真空杜瓦的上端，该密封盖上设有用于工件穿过的通孔，工件的上端和下端均设有螺母，通过螺母将工件固定在内层护套内，前述真空杜瓦的上端一侧设有注入管道，一侧设有排气管道，所述注入管道与液氮罐连通。
7.在上述技术方案中，所述内层护套上设有多个均匀分布的通孔。
8.在上述技术方案中，所述真空杜瓦为中空夹层结构，在真空杜瓦内设有绝热材料填充的保温层。
9.在上述技术方案中，所述注入管道与液氮罐连接的管路上设有电磁阀，电磁阀连接有数显温控仪，在工件的表面多个位置设置测温热电偶，多个测温热电偶均连接到数显温控仪。
10.在上述技术方案中，所述测温热电偶分布在工件的上、中、下及内孔部位。
11.在上述技术方案中，所述真空杜瓦上端设有连接法兰，所述密封盖通过连接法兰连接在真空杜瓦上端。
12.在上述技术方案中，所述注入管道从真空杜瓦的上端延伸到真空杜瓦的下端。
13.本实用新型的有益效果是：该装置设有真空杜瓦、内层护套，液氮先在真空杜瓦与
内层护套之间的腔体内流动，进而通过内层护套上环状分布的通孔进入内部与工件进行接触降温，使得工件不与液氮直接接触，一方面内层护套在起吊运输过程中对工件起到了保护作用，另一方面通过液氮气化后在真空杜瓦的腔体内循环流动，能够使得内层护套内的工件冷却时温度分布均匀，避免由于温度变化过快导致工件上的应力分布不均匀；该装置安装方便，占地面积小，结构紧凑，深冷处理过程中冷量损耗小，特别适合对细长轴类工件进行深冷处理。
附图说明
14.图1为本实用新型的剖视结构示意图。
15.其中：1：真空杜瓦；1
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1:连接法兰；1
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2：排气管道；1
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3：保温层；1
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4：注入管道；2：内层护套；3：测温热电偶；4：电磁阀； 5：数显温控仪；6：液氮罐；7：密封盖；8：螺母，9：工件。
具体实施方式
16.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
17.如图1所示的一种用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，包括真空杜瓦1、内层护套2、液氮罐6、密封盖7和螺母8，所述真空杜瓦1为圆柱状结构，真空杜瓦1内设有空腔，所述内层护套2设置在真空杜瓦1的空腔内，并且真空杜瓦1与内层护套2之间设有用于氮气流动的通道，所述密封盖7连接在真空杜瓦1的上端，该密封盖7 上设有用于工件9穿过的孔，工件9的上端和下端均设有螺母8，通过螺母8将工件9固定在内层护套2内，前述真空杜瓦1的上端一侧设有注入管道1
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4，一侧设有排气管道1
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2，所述注入管道与液氮罐 6连通。图中箭头方向为氮气从注入管道出来后的流动方向；真空杜瓦1及内层护套2为圆柱体结构，结构灵巧紧凑，冷量损耗小，适合细长轴类零件的深冷处理。
18.在上述技术方案中，所述内层护套2上设有多个均匀分布的通孔。在内层护套2上设置多个均匀分布的通孔，从注入管道进入的液氮或氮气更加快速的将工件9降温。
19.在上述技术方案中，所述真空杜瓦为1中空夹层结构，在真空杜瓦内设有绝热材料填充的保温层1
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3。
20.在上述技术方案中，所述注入管道1
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4与液氮罐6连接的管路上设有电磁阀4，电磁阀4连接有数显温控仪5，在工件的表面多个位置设置测温热电偶3，多个测温热电偶3均连接到数显温控仪5。测温热电偶3用于实时检测工件表面温度，并将数据反馈至在数显温控仪5屏幕上；数显温控仪5可设定降温速度及保温时间，将测温热电偶反馈的温度与设定温度对比后控制电磁阀的启闭，反应速度灵敏，控温精度高。
21.在上述技术方案中，所述测温热电偶3分布在工件9的上、中、下及内孔部位。测温热电偶3合理的分布，可以更清楚的了解工件各个部位的温度情况。
22.在上述技术方案中，所述真空杜瓦1上端设有连接法兰，所述密封盖7通过连接法兰连接在真空杜瓦1上端。
23.在上述技术方案中，所述注入管道1
‑
4从真空杜瓦1的上端延伸到真空杜瓦的下端。在使用时，液氮或氮气通过注入管道进入到真空杜瓦1的底部，然后向上升起，并通过内层护套2上的通孔，使工件9更均匀的降温，最后氮气通过排气管道1
‑
2排出，以使得液氮在吸收腔体内室温空气及工件的热量后能够排出，另外，防止液氮气化后体积膨胀导致装置
内压力过高。
24.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，其特征是：包括真空杜瓦、内层护套、液氮罐、密封盖和螺母，所述真空杜瓦为圆柱状结构，真空杜瓦内设有空腔，所述内层护套设置在真空杜瓦的空腔内，并且真空杜瓦与内层护套之间设有用于氮气流动的通道，所述密封盖连接在真空杜瓦的上端，该密封盖上设有用于工件穿过的通孔，工件的上端和下端均设有螺母，通过螺母将工件固定在内层护套内，前述真空杜瓦的上端一侧设有注入管道，一侧设有排气管道，所述注入管道与液氮罐连通。2.根据权利要求1所述的用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，其特征是：所述内层护套上设有多个均匀分布的通孔。3.根据权利要求1所述的用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，其特征是：所述真空杜瓦为中空夹层结构，在真空杜瓦内设有绝热材料填充的保温层。4.根据权利要求1所述的用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，其特征是：所述注入管道与液氮罐连接的管路上设有电磁阀，电磁阀连接有数显温控仪，在工件的表面多个位置设置测温热电偶，多个测温热电偶均连接到数显温控仪。5.根据权利要求4所述的用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，其特征是：所述测温热电偶分布在工件的上、中、下及内孔部位。6.根据权利要求1所述的用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，其特征是：所述真空杜瓦上端设有连接法兰，所述密封盖通过连接法兰连接在真空杜瓦上端。7.根据权利要求1所述的用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，其特征是：所述注入管道从真空杜瓦的上端延伸到真空杜瓦的下端。

技术总结
本实用新型公开了一种用于细长轴类工件进行深冷处理的装置，包括真空杜瓦、内层护套、液氮罐、密封盖和螺母，所述真空杜瓦为圆柱状结构，真空杜瓦内设有空腔，所述内层护套设置在真空杜瓦的空腔内，并且真空杜瓦与内层护套之间设有用于氮气流动的通道，所述密封盖连接在真空杜瓦的上端，该密封盖上设有用于工件穿过的通孔，工件的上端和下端均设有螺母，通过螺母将工件固定在内层护套内，前述真空杜瓦的上端一侧设有注入管道，一侧设有排气管道，所述注入管道与液氮罐连通。该装置尺寸小、结构简单，冷量损耗小，控温精准。控温精准。控温精准。


技术研发人员：郑小舟 周荣田 谢晶 吉勇 熊操 周鹏 费凡
受保护的技术使用者：武汉善福重型机床有限公司
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2022/1/4