一种可高效清理真空低压渗碳设备绝缘件炭黑的自洁装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102409283A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102409283A(43)申请公布日2012.04.11(21)申请号201110387748.8(22)申请日2011.11.29(71)申请人北京机电研究所地址100083北京市海淀区学清路18号(72)发明人周有臣丛培武宋家奇王学敏周新宇杜春辉王赫李勇崔红娟赵民(74)专利代理机构北京方韬法业专利代理事务所11303代理人吴景曾(51)Int.Cl.C23C8/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种可高效清理真空低压渗碳设备绝缘件炭黑的自洁装置(57)摘要一种可高效清理真空低压渗碳设备绝缘件炭黑的自洁装置，包括若干炉内喷管及相应的炉内充气管路，炉内喷管环绕在电极引出棒外围，与电极引出棒不接触，炉内喷管上开有若干喷管吹气孔，这些喷管吹气孔正对着绝缘件和加热元件电极之间的空隙；自洁装置与真空低压渗碳设备外部充气装置和外部抽气装置相连，充气装置通过炉内充气管路从炉内喷管向绝缘件和加热元件电极之间的空隙充气，将绝缘件表面积炭吹落。吹落的炭黑随抽真空通过抽气装置排出炉外。本发明可在不停炉、不拆炉胆条件下，实现对真空低压渗碳设备内电极引出绝缘件上附着的炭黑快速自动清理。降低清理炭黑的工作量，减少停炉维修频率，提高设备利用率，有助于安全使用真空低压渗碳炉。CN1024983ACCNN110240928302409287A权利要求书1/1页1.一种可高效清理真空低压渗碳设备绝缘件炭黑的自洁装置，所述的自洁装置进气端与真空低压渗碳设备外部充气装置相连，自洁装置排气端与真空低压渗碳设备外部抽气装置相连，低压渗碳设备装有若干加热元件电极，每个加热元件电极的下部为电极引出棒，在电极引出棒四周设有绝缘件保护，其特征在于：所述的清理绝缘件炭黑的自洁装置包括若干炉内喷管及相应的炉内充气管路，所述的炉内充气管路安装在炉胆外壳上，所述的炉内喷管与炉内充气管路相连接，炉内喷管也固定在炉胆外壳上；所述的炉内喷管为圆环状，环绕在电极引出棒外围，与电极引出棒不接触，炉内喷管上开有若干喷管吹气孔，这些喷管吹气孔正对着绝缘件和加热元件电极之间的空隙；与自洁装置相连的真空低压渗碳设备外部充气装置通过自洁装置的炉内充气管路向炉内喷管里充气。2.根据权利要求1所述的可高效清理真空低压渗碳设备绝缘件炭黑的自洁装置，其特征在于：所述的设备外部充气装置包括依次相连的储气罐、手动截止阀、充气阀；设备外部的抽气装置包括依次相连的冷却器、抽气阀、炭黑捕集器、真空泵。3.根据权利要求1所述的可高效清理真空低压渗碳设备绝缘件炭黑的自洁装置，其特征在于：所述的加热元件电极为一根圆棒，绝缘件为圆棒周围的带肩陶瓷管。2CCNN110240928302409287A说明书1/4页一种可高效清理真空低压渗碳设备绝缘件炭黑的自洁装置技术领域[0001]本发明属于真空热处理设备技术领域，具体涉及一种在真空低压渗碳设备中，实现自动清理真空低压渗碳设备炉胆电极引出部位积炭的高效自洁装置。背景技术[0002]渗碳热处理在金属热加工中应用非常广泛，几乎所有的传动部件、耐磨部件都需要渗碳处理。[0003]真空高温低压渗碳技术采用乙炔气为渗碳介质，采用独特的低压脉冲真空渗碳技术和专用的高温渗碳工艺，实现高精度的零件真空渗碳。其技术优于目前常用的传统气体渗碳设备，解决了传统气体渗碳无法克服的难题。[0004]1、传统的气体渗碳原理：[0005]2C3H8+3O2+12N2→6CO+8H2+12N2①[0006]C4H10+2O2+8N2→4CO+5H2+8N2②[0007]2CO→C+CO2③[0008]传统的气体渗碳一般采用丙烷或丁烷作为渗碳气，气体在炉内受热进行分解(如①、②式所示)生成CO，CO再进行反应((如③式所示))产生活性碳原子，碳原子在工件表面附着并向工件内部扩散实现渗碳过程。[0009]气体渗碳难以解决的问题：[0010](1)如①、②式所示在反应气体中含有氧气，因此在渗碳过程中，不可避免的会在金属零件表面形成内氧化层(亦称为晶间氧化层)，而且内氧化层在传统的气体渗碳设备中是无法去除的。内氧化层的形成会急剧破坏零件的耐磨性和抗疲劳强度，导致金属零件渗碳质量不稳定和使用寿命的降低，会造成最终主机(工程机械、汽车等)的传动部件的寿命下降、噪音增大、耗能提高等不利后果。[0011](2)金属表面一旦形成内氧化层之后，它在工件表面会形成不连续的氧化膜，阻碍着碳原子将工件内部扩散，因此传统的气体渗碳普遍存在渗碳时间长，耗能严重的问题。[0012](3)传统的气体渗碳设备自始至终需要不断的通入各种气体，调整碳势。因此气体消耗量大、电能消耗大、废气(温室气体)排放量大，