多点辅助内加热式控温离子渗氮炉的制作方法

1.本实用新型涉及离子渗氮炉技术领域，具体涉及一种多点辅助内加热式控温离子渗氮炉。


背景技术：

2.离子渗氮炉是将被处理的工件放置在真空容器中，在辉光放电条件下进行渗氮，工件放入炉内作为阴极，炉体作为阳极，再通入氮气，然后在两极间施加一定电压使氮电离，氮电离后即以髙速冲击工件，离子的动能转化为热能将工件加热至渗氮温度，轰击工件表面的一部分氮夺取电子后直接渗入工件表面。
3.现有技术中的离子渗氮炉一般仅仅通过电离后的离子高速冲击工件产生的热量进行渗氮的操作，而没有辅助加热的装置，从而导致工件的增热较慢，影响生产的效率。
4.现有技术中，没有辅助加热装置和温控装置，导致炉体内有时候会出现温度不够的现象，导致工件的渗氮效果不好。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供了一种多点辅助内加热式控温离子渗氮炉，本实用新型是通过以下技术方案来实现的。
6.一种多点辅助内加热式控温离子渗氮炉，包括炉体以及设置在炉体顶部的炉盖，所述炉体的底部固接有环形的支撑座，所述炉盖上固接有抽气管，所述抽气管的顶部设有盖体，还包括阴极托板、阳极金属筒、加热管和高压氮气瓶；所述炉体的底板上表面圆周均匀固接有支撑筒，所述阴极托板固接在支撑筒的顶部，所述炉体的内壁固接有回转体结构的气罩，所述阳极金属筒固接在气罩的侧板内，阳极金属筒和阴极托板分别与外部直流电源的正负极电性连接，阳极金属筒上密布有通孔，所述加热管的顶部与气罩的底板连接，加热管的底部伸出到炉体之外，且加热管与支撑筒一一对应设置，炉体内的各加热管外部固接有保护罩，各所述保护罩内固接有螺旋形状的电阻加热丝，各加热管的底部一体固接有环形的连接管，所述高压氮气瓶通过抱箍固接在炉体的右侧外壁，高压氮气瓶的底部通过供气管与连接管接通。
7.进一步地，所述支撑筒的内腔间隔固接有第一安装板和第二安装板，第一安装板和第二安装板的中部一体固接有滑套，第一安装板和第二安装板上还开设有贯穿的第一气孔和第二气孔，支撑筒的侧板上部圆周均匀固接连通管，所述连通管的下端与第一安装板和第二安装板之间的支撑筒连接，所述滑套中滑动连接有滑杆，所述滑杆的顶部固接有第一活塞，滑杆的底部固接有第二活塞，第一活塞和第二活塞均密封滑动连接在支撑筒中，第一活塞的上表面与支撑筒的顶部之间固接有弹簧，第一活塞的下表面和第一安装板的上表面对应固接有第一接电环和第二接电环，所述第二活塞下方的支撑筒内壁固接有限位环，第二活塞下方的接电筒中还盛装有水银，还包括外部电源，所述外部电源的其中一个接线端分别与各电阻加热丝的其中一个接线端电性连接，电阻加热丝的另一个接线端分别与对
应的第一接电环电性连接，外部电源的另外一个接线端分别电性连接各第二接电环。
8.进一步地，所述盖体的中心设有气压计，所述气压计的感压端伸入到炉体内，气压计的读数端位于炉体之外，所述供气管上设有阀门。
9.进一步地，所述抽气管内设有第一单向气阀，所述第一单向气阀允许气体通过的方向为背离炉体内腔的方向，各所述加热管内设有第二单向气阀，所述第二单向气阀允许气体通过的方向为从下向上。
10.进一步地，所述炉体的外壁顶部圆周均匀固接有固定杆，所述炉盖的侧板下部对应各固定杆的位置开设有l形的固定槽。
11.本实用新型的有益效果是，本装置在但是通入到炉体的过程中，通过电阻加热丝可以对通入的氮气进行预热，使得输入炉体内的氮气具有一定的温度，避免但是输入时导致的炉体内温度下降过多的现象，从而使得炉体内的升温速度加快，提高渗氮的速度，在渗氮的过程中，可以实时检测炉体内的温度，当炉体温度不够时，可以辅助加热，提高渗氮的效果。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1：本实用新型所述多点辅助内加热式控温离子渗氮炉的轴测图；
14.图2：本实用新型所述多点辅助内加热式控温离子渗氮炉的剖视图；
15.图3：图1所示a处的局部放大图；
16.图4：本实用新型所述气罩、阳极金属筒、加热管和连接管的连接示意图；
17.图5：本实用新型所述保护罩的内部结构示意图；
18.图6：本实用新型所述支撑筒位置的剖视图；
19.图7：图6所示b处的局部放大图；
20.图8：本实用新型所述电阻加热丝、第一接电环、第二接电环以及外部电源的电路连接示意图。
21.附图标记如下：
[0022]1‑
炉体，2
‑
炉盖，3
‑
支撑座，4
‑
抽气管，5
‑
盖体，6
‑
阴极托板，7
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阳极金属筒，8
‑
加热管，9
‑
高压氮气瓶，10
‑
支撑筒，11
‑
气罩，12
‑
通孔，13
‑
保护罩，14
‑
电阻加热丝，15
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连接管，16
‑
抱箍，17
‑
供气管，18
‑
第一安装板，19
‑
第二安装板，20
‑
滑套，21
‑
第一气孔，22
‑
第二气孔，23
‑
连通管，24
‑
滑杆，25
‑
第一活塞，26
‑
第二活塞，27
‑
弹簧，28
‑
第一接电环，29
‑
第二接电环，30
‑
限位环，31
‑
水银，32
‑
外部电源，33
‑
气压计，34
‑
阀门，35
‑
第一单向气阀，36
‑
第二单向气阀，37
‑
固定杆，38
‑
固定槽。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]
如图1
‑
8所示，一种多点辅助内加热式控温离子渗氮炉，包括炉体1以及设置在炉体1顶部的炉盖2，炉体1的底部固接有环形的支撑座3，炉盖2上固接有抽气管4，抽气管4的顶部设有盖体5，还包括阴极托板6、阳极金属筒7、加热管8和高压氮气瓶9；炉体1的底板上表面圆周均匀固接有支撑筒10，阴极托板6固接在支撑筒10的顶部，炉体1的内壁固接有回转体结构的气罩11，阳极金属筒7固接在气罩11的侧板内，阳极金属筒7和阴极托板6分别与外部直流电源的正负极电性连接，阳极金属筒7上密布有通孔12，加热管8的顶部与气罩11的底板连接，加热管8的底部伸出到炉体1之外，且加热管8与支撑筒10一一对应设置，炉体1内的各加热管8外部固接有保护罩13，各保护罩13内固接有螺旋形状的电阻加热丝14，各加热管8的底部一体固接有环形的连接管15，高压氮气瓶9通过抱箍16固接在炉体1的右侧外壁，高压氮气瓶9的底部通过供气管17与连接管15接通。
[0025]
本实施方式中：
[0026]
首先将金属工件放置在阴极托板6上，然后合上炉盖2，将真空泵与抽气管4连接，从而对炉体1内进行抽真空，然后合上盖体5，高压氮气瓶9中的氮气经过供气管17和连接管15进入到各加热管8中，通过电阻加热丝14的工作，可以对输入的氮气进行预热，提高后续炉体1内的升温速度，预热的氮气进入气罩11，并经过通孔12进入到炉体1内与工件接触。
[0027]
在渗氮的过程中，电阻加热丝14的工作也可以对炉体1内进行辅助加热。
[0028]
阳极金属筒7和阴极托板6分别与外部直流电源的正负极电性连接，从而使得二者之间形成电势差，从而对氮气进行电离，进而使得工件升温进行渗氮的过程。
[0029]
作为本实用新型的另一个实施方式，支撑筒10的内腔间隔固接有第一安装板18和第二安装板19，第一安装板18和第二安装板19的中部一体固接有滑套20，第一安装板18和第二安装板19上还开设有贯穿的第一气孔21和第二气孔22，支撑筒10的侧板上部圆周均匀固接连通管23，连通管23的下端与第一安装板18和第二安装板19之间的支撑筒10连接，滑套20中滑动连接有滑杆24，滑杆24的顶部固接有第一活塞25，滑杆24的底部固接有第二活塞26，第一活塞25和第二活塞26均密封滑动连接在支撑筒10中，第一活塞25的上表面与支撑筒10的顶部之间固接有弹簧27，第一活塞25的下表面和第一安装板18的上表面对应固接有第一接电环28和第二接电环29，第二活塞26下方的支撑筒10内壁固接有限位环30，第二活塞26下方的接电筒中还盛装有水银31，还包括外部电源32，外部电源32的其中一个接线端分别与各电阻加热丝14的其中一个接线端电性连接，电阻加热丝14的另一个接线端分别与对应的第一接电环28电性连接，外部电源32的另外一个接线端分别电性连接各第二接电环29。
[0030]
本实施方式中：
[0031]
在渗氮的过程中，如图6
‑
8所示，初始状态时，在弹簧27的作用下，第一活塞25下降，第一接电环28和第二接电环29接触，此时各电阻加热丝14工作，随着炉体1内温度的不断升高，水银31膨胀加剧，当水银31膨胀而将第二活塞26顶起时，第二活塞26通过滑杆24将第一活塞25顶起，从而使得第一接电环28和第二接电环29分离，从而使得各电阻加热丝14停止工作，即在炉体1内的温度较低时，电阻加热丝14可以工作而对炉体1内进行辅助加热，使炉体1内始终保持较高的温度，提高渗氮的效果。
[0032]
通过第一气孔21、第二气孔22和连通管23的设置，使得第一活塞25的上下以及第二活塞26的上方保持压力一直，使得第一活塞25和第二活塞26可以顺利的升降。
[0033]
作为本实用新型的另一个实施方式，盖体5的中心设有气压计33，气压计33的感压端伸入到炉体1内，气压计33的读数端位于炉体1之外，供气管17上设有阀门34。
[0034]
本实施方式中：
[0035]
通过气压计33的设置，可以在抽真空的过程中，观察炉体1内的抽真空过程。
[0036]
且在渗氮的过程中，随着氮气不断渗入工件会导致炉体1内的气压降低，也可通过气压计33观察检测，从而及时打开阀门34对炉体1内进行氮气的补充。
[0037]
作为本实用新型的另一个实施方式，抽气管4内设有第一单向气阀35，第一单向气阀35允许气体通过的方向为背离炉体1内腔的方向，各加热管8内设有第二单向气阀36，第二单向气阀36允许气体通过的方向为从下向上。
[0038]
本实施方式中：
[0039]
在抽真空的过程中，当真空泵与抽气管4脱离连接时，可避免外界空气进入炉体1，从而保持炉体1内良好的真空环境。
[0040]
作为本实用新型的另一个实施方式，炉体1的外壁顶部圆周均匀固接有固定杆37，炉盖2的侧板下部对应各固定杆37的位置开设有l形的固定槽38。
[0041]
本实施方式中：
[0042]
在炉盖2安装的过程中，首先将炉盖2扣合在炉体1上并使得固定槽38的竖直部与固定杆37对齐，然后放下炉盖2，在重力作用下，固定杆37进入到固定槽38的竖直部底部，转动炉盖2，使得固定杆37进入固定槽38的水平部中，即可实现炉盖2的固定。
[0043]
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。