一种铸铁制品保温炉

技术领域

本发明涉及保温炉技术领域，具体为一种铸铁制品保温炉。

背景技术

一般的铸铁制品保温炉，通过加热元件对炉内的铸铁制品进行加热或者保温实现铸铁制品的退火、回火和淬火等热处理。现有的保温炉一般分为工厂用的大型保温炉和实验室用的小型保温炉。

现有的小型保温炉，如高温工业箱式电阻炉在使用时通常是人工握住炉门的把手进行炉门的开启和关闭，使用者在手动关闭炉门时，经常会因为使用力度不当造成固定安装在炉门上的保温纤维在关闭时会与炉体内的保温纤维炉膛产生冲击，特别是在遇到需要快速放入炉内进行保温或者加热的铸铁制品时，为了防止其快速降温或者被氧化，往往需要将其快速放入炉体内然后快速关闭炉门使其与外界隔绝。炉门和炉体上的保温纤维在长时间的反复冲击下容易出现开裂甚至脱落的情况，炉门的保温纤维开裂后，会导致保温炉的保温效果变差，使得保温炉需要启动更长的加热时间来保证炉内温度的稳定，这极大的增加了保温炉的能耗，同时也减少了保温纤维的使用寿命。

为此，提出一种铸铁制品保温炉，在使用者手动关闭炉门后，炉门上的保温纤维会缓慢地与箱内的保温纤维炉膛封闭贴合，在不影响保温炉使用的前提下减少炉门上的保温纤维受到的冲击。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸铁制品保温炉，通过在炉门上安装延时单元，当炉门被使用人员快速关闭时，炉门会与炉体形成封闭的空间，但是炉门上的纤维块与立体的纤维炉膛不会立即接触，而是会在延时单元的作用下缓慢地靠近纤维炉膛并贴合，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铸铁制品保温炉，包括：

炉体，所述炉体一侧转动安装有炉门，所述炉体内固定安装有纤维炉膛，所述炉门靠近纤维炉膛的一侧安装有与纤维炉膛配合的纤维块；

还包括：

所述炉门内开设有安装空间，所述炉门靠近纤维炉膛一侧的上部开设有通孔一，所述通孔一内滑动安装有触发杆，所述触发杆的一端连接有传动单元的一端，所述传动单元的另一端安装有推块，所述推块远离传动单元的一端连接有延时单元，所述炉门中部水平滑动安装有纤维块，所述延时单元与纤维块之间安装有转化单元，使用人员关闭炉门时炉门会先与炉体接触，所述触发杆与炉体接触后通过传动单元推动延时单元向下移动，所述转换单元会将延时单元的竖直移动转化为纤维块的水平移动，所述延时单元使纤维块在炉门关闭后缓慢地往靠近纤维炉膛的方向移动并最终与纤维炉膛接触形成封闭状态。

一般的阻铁制品保温炉，如马弗炉常用于实验室和科研单位做元素分析测定和小型钢件淬火、退火和回火等热处理用。其操作也十分简单，将炉门打开，使用钳子将坩埚以及盛放在坩埚内的物体放入纤维炉膛内，关闭炉门，启动马弗炉，调节控制面板使得机器升温到所需的温度以及达到设定温度后启动的时间，加热设定时间后，马沸炉自动关闭，此时可以等待马沸炉降温后打开炉门，用钳子将坩埚取出。马沸炉炉体的炉膛和炉门上常安装有保温材料，用于防止机器加热时热量的流失，这些保温材料一般使用陶瓷、硅酸铝耐火纤维等，本发明以硅酸铝耐火纤维为例进行说明，由于这些材料都是脆性材料，因此在受到物理冲击时容易发生开裂的现象，而一般使用人员在进行炉门关闭时常常会使得炉门的保温材料与炉膛的保温材料产生一定的冲击。炉门和或炉体的保温纤维开裂后，会导致保温炉的保温效果变差，使得保温炉需要启动更长的加热时间来保证炉内温度的稳定，这极大地增加了保温炉的能耗。

本发明通过在炉门上上安装延时单元，当炉门被使用人员快速关闭时，炉门上的纤维块与立体的纤维炉膛不会立即接触贴合形成封闭空间，而是会在延时单元的作用下缓慢地靠近纤维炉膛并贴合。

优选的，所述延时单元包括连接在传动单元远离触发杆一端的弹簧一，所述弹簧一的另一端与推杆连接，所述安装空间内部底壁上安装有阻尼器，所述推杆远离弹簧的一端连接有阻尼器的输出端；

所述转化单元包括固定安装在推杆靠近纤维块一侧的斜滑块二，所述纤维块上固定安装有斜滑块一，所述纤维块与安装空间内侧壁之间安装有弹簧二。

当使用人员关闭炉门时，触发杆会与炉体的外侧壁接触，触发杆会在炉体外侧壁的作用下往进入炉门安装空间内的方向移动。触发杆移动会通过传动单元推动弹簧一往阻尼器的方向移动，但是由于阻尼器的输出端只能缓慢地移动，因此弹簧一会先被压缩，此处的阻尼器需采用耐高温的阻尼器，例如ACE耐高温型阻尼器TC153-178-S，一般的阻尼器在高温环境下容易出现密封失效的情况，再次无法适用。炉门关闭后会在安全门扣的作用下锁紧无法转动，此时推杆会在弹簧一与阻尼器配合的作用下逐渐往靠近阻尼器的方向缓慢移动，推杆与安装空间之间推杆T形滑轨和T形槽进行滑动配合，推杆上的斜滑块二则会推动纤维块上的斜滑块一往靠近炉体的方向移动，同时使得弹簧二被拉伸，纤维块在与纤维炉膛贴合后停止移动，由于纤维块是在炉门关闭之后缓慢地与纤维炉膛接触，两者之间不会产生较大的直接冲击力，纤维块和纤维炉膛也就不易开裂损坏，增加了纤维块的使用寿命。同时由于纤维块与炉门之间为滑动安装，因此炉门与纤维块之间就会存在有间隙，这使得当炉门与炉体之间产生冲击时，炉门上的冲击力在传递至纤维块上时相比于原有的固定安装在炉门上的纤维块受到的冲击力会降低，减少纤维块损坏的可能。

如果使用人员缓慢地关闭炉门，在炉门关闭的同时，纤维块也会同时与纤维炉膛贴合，不会形成延时的状态，但此时由于炉门是缓慢地关闭，因此纤维块与纤维炉膛之间不会产生较大的直接冲击，纤维块和纤维炉膛也就不易开裂。因此无论炉门关闭速度的快慢，本发明都降低了纤维块和纤维炉膛开裂的风险。

当炉门打开时，触发杆会在传动单元的作用下往远离安装空间的方向移动，同时传动单元还会带动弹簧一往靠近触发杆的方向移动，但是在阻尼器的作用下，弹簧一被传动单元拉伸，随后在阻尼器和弹簧一的作用下，推杆缓慢地往靠近弹簧一的方向移动，斜滑块一则不再受到斜滑块二的支撑力，因此纤维块会在弹簧二的作用下缓慢地往靠近推杆的方向移动，当弹簧一恢复至初始状态时，纤维块停止移动。

此处的转换单元除了斜滑块，还可以使用曲柄滑块机构，将曲柄转动连接在推杆上，连杆两端则分别转动安装在曲柄和纤维块上，将纤维块当作滑块，曲柄不会旋转超过90°.当推杆驱动曲柄转动时，曲柄通过连杆让纤维块进行直线运动。相比于曲柄滑块结构，斜滑块机构更为简单，占用空间更小，但是生产精度要求更高，可根据实际情况进行选择。

优选的，所述纤维块与纤维炉膛接触面的相对面水平均匀安装有多个斜滑块一，所述推杆上安装有多个与斜滑块一配合的斜滑块二。

为了增加纤维块移动时的稳定性，防止纤维块因受力不均卡死在炉门上或者防止纤维块因受力不均发生倾斜，导致与纤维炉膛无法完全贴合形成封闭空间，造成热量损失严重。本发明在纤维块与纤维炉膛接触面的相对面水平均匀安装有多个斜滑块一，同时在推杆上安装多个斜滑块二，通过对纤维块的多处作用实现纤维块移动时的稳定性。

值得一提的是，延时单元的零部件之间可以使用润滑物质减小延时单元运行时的阻力，但是由于纤维块直接与纤维炉膛接触，因此纤维块的温度会较高，润滑物质则需要采用耐高温的润滑物质，例如氮化硼高温润滑脂、聚脲润滑脂等。

优选的，所述安装空间的上下两端均开设有用于维持安装空间内温度和气压稳定的通风孔，所述触发杆靠近通风孔的一端安装有连杆一的一端，所述连杆一的另一端安装有挡板，且挡板可以将通风孔完全覆盖。

在安装空间的上下两端开设通风孔，当炉门关闭时，触发杆会通过连杆一带动挡板移动，使其打开通风孔。由于马沸炉在运行时，安装空间内的温度会同步升高，安装空间内的空气受热膨胀后会上升从上方的通风孔处排出，而外界的温度的空气则会从下方的通风孔进入安装空间内，通过安装空间内的空气快速流通，防止安装空间内的温度过高，影响延时单元零部件的运行。而且由于通风孔位于安装空间的最高点和最低点，使得安装空间内的空气可以完全更换。通风孔还可以防止纤维块移动时安装空间内产生气压变化，影响延时单元零部件的运行。炉门打开时，触发杆会通过连杆一带动挡板恢复至将炉门顶部通风孔完全封闭的状态，防止灰尘杂质从通风孔处进入安装空间内，影响延时单元零部件的运行。

优选的，所述通孔一为圆弧形，且通孔一的圆心位于炉门与炉体之间的轴连接处，所述触发杆为与通孔一相配合的圆弧状。

将通孔一和触发杆设置成以炉门与炉体之间的转轴处为圆心的圆弧状，使得炉门在关闭时，触发杆受到的压力始终沿圆弧的切线方向，与触发杆移动的方向，因此触发杆在移动过程中不会因受力方向与移动方向不同而导致卡死的情况。

优选的，所述传动单元包括弹簧三，齿条一，转轴，齿轮和蜗杆，所述触发杆的中部转动连接有连杆二一端，所述连杆的另一端转动连接有齿条一，所述齿条一滑动安装在安装空间内，所述齿条一一侧连接有弹簧三的一端，所述弹簧三的另一端连接在安装空间内侧壁上，所述安装空间竖直转动安装有转轴，所述转轴上固定安装有与齿条一配合的齿轮，所述转动的一端固定连接有蜗杆，所述安装空间内侧壁上竖直滑动安装推块，所述推块靠近蜗杆一侧设有与蜗杆配合的齿槽，所述推块的一端与弹簧一连接。

当使用人员关闭炉门时，触发杆在炉体的作用下压缩弹簧三往进入安装空间的方向移动时，会通过连杆二同步带动齿条一移动，齿条一会带动齿轮转动，齿轮则通过转轴带动蜗杆转动，蜗杆转动带动与其配合的推块往靠近阻尼器的方向移动，推块与安装空间之间推杆T形滑轨和T形槽进行滑动配合，从而使得弹簧一被压缩，从而推动推杆，使得纤维块往远离推杆的方向移动。

当使用人员开启炉门时，由于没有了炉体的限制，弹簧三会推动触发杆伸出安装空间，此时齿条一会带动齿轮反转，齿轮通过转轴带动蜗杆反转，推块往远离阻尼器的方向移动，使得弹簧一被拉伸，使得推杆不再对纤维块产生一个支撑力，纤维块在弹簧二的作用下往靠近推杆的方向移动。

本发明的传动单元除了要将触发杆的位移传递至弹簧一处，还要具有一定的自锁功能，使得弹簧一位移能作用的物体只有推杆，防止触发杆在弹簧一的无法复位，延时单元在使用一次后也就失效。因此此处的蜗杆传动还可以替换为丝杠传动结构，因为丝杠在轴向上也具有自锁的功能。其他传动结构则需要增加自锁单元，增加了生产和安装的复杂性，增加了成本。

优选的，所述炉体和炉门的相对位置上均安装有相互吸引磁铁，所述磁铁用于中和弹簧三在炉门开启和关闭时产生的弹力。

弹簧三在本发明中的作用是使得整个延时装置复位，但是在关闭炉门时，弹簧三的弹力会使得使用人员需要使用很大的力量去克服弹簧三才能将炉门关闭，因此使得保温炉在使用时不方便；而在使用人员开启炉门时，当使用人员解除安全门扣口，弹簧三的弹力会使炉门迅速弹开，可能会影响使用人员的人身安全。因此本发明在炉门和炉体相对应的位置上安装磁铁，关闭炉门时，磁铁之间的吸引力会抵消一部分弹簧三产生的弹力，便于使用人员关闭炉门；炉门打开时，在磁铁中和下的弹力不会使炉门快速弹开。

优选的，所述炉门上开设有通孔二，且通孔二与通孔一关于炉门中部水平面对称，所述通孔而内滑动安装有辅助杆，所述辅助杆位于安装空间内的一端连接有弹簧三，所述弹簧三的另一端与安装空间内侧壁连接。

本发明是在炉门与炉体接触面的顶部安装有触发杆，触发杆在弹簧三的作用下在移动时会产生一定的阻力，因此使用者在关闭炉门时，炉门的上部触发杆会对炉门和炉体产生一个推力，但是由于炉门的下部没有一个与其相对的推力，使得炉门会受到一定的扭矩，这会加速炉门与炉体之间合页的损坏，因此本发明在炉门与触发杆镜像的位置上安装辅助杆，辅助杆的一端同安装安装弹簧三，用于中和触发杆产生的推力，防止炉门受到扭矩。

如果触发杆是安装在左右两侧，整个延时单元为横向布置，由于一般的炉门门扣会位于炉门的中部位置，因此触发杆的安装位置只能偏上那个或者偏下，此时仍然需要镜像布置辅助杆。

优选的，所述延时单元中的零部件采用热变形系数低的材料制成。

为了防止延时单元内部的零部件受热变形，导致无法配合运行，延时单元的零部件则需要采用热变形系数低的材料制成，例如合金殷钢、陶瓷等。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、相比于现有的炉门在关闭时，纤维块与纤维炉膛之间会产生较大的直接冲击，本发明通过在炉门内安装延时单元，关闭炉门时，触发杆会将位移通过传动单元传递至弹簧一处，使得弹簧一被压缩，之后在弹簧一和阻尼器的配合下，斜滑块二缓慢推动斜滑块一，纤维块缓慢得与纤维炉膛贴。因此在延时单元的作用下，纤维块与纤维炉膛不会受到较大的直接冲击，避免了纤维块和纤维炉膛在关闭炉门时因冲击开裂的问题，增加了保温纤维的使用寿命，保证了保温炉的加热效率和保温效率，防止能耗增加。

2、通过在炉门和炉体相对位置上安装相互吸引的磁铁，关闭炉门时，磁铁之间的吸引力会抵消一部分弹簧三产生的弹力，便于使用人员关闭炉门；炉门打开时，在磁铁中和下的弹力不会使炉门快速弹开，防止使用人员受到炉门伤害，提高了保温炉的使用安全性。

3、通过在安装空间的上下两端开设通风孔，通过触发杆与挡板配合，当炉门关闭时，触发杆会通过连杆一带动挡板移动，使其打开通风孔，使得安装空间内的空气快速流通，防止安装空间内的温度过高，影响延时单元零部件的运行。炉门打开时，触发杆会通过连杆一带动挡板恢复至将炉门顶部通风孔完全封闭的状态，防止灰尘杂质从通风孔处进入安装空间内，影响延时单元零部件的运行。

附图说明

图1为本发明的保温炉关闭状态示意图；

图2为本发明的保温炉炉门打开示意图；

图3为本发明的延时单元结构示意图；

图4为本发明的炉门后视图；

图5为图4中A-A剖视图；

图6为图4中B-B剖视图；

图7为图1中C处局部放大图。

图中：1、炉体；2、炉门；201、安装空间；3、纤维炉膛；4、纤维块；501、通孔一；502、通孔二；6、触发杆；701、弹簧一；702、弹簧二；703、弹簧三；8、推杆；901、斜滑块一；902、斜滑块二；10、阻尼器；11、通风孔；1201、齿条一；1202、推块；13、转轴；14、齿轮；15、蜗杆；16、辅助杆；17、磁铁；18、挡板；1901、连杆一；1902、连杆二。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图1至图7，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，本发明的实施例包括但不限于以下描述的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中出现的术语“第一”、“第二”仅用于描述物体顺序的目的，而不是用于表示相对重要性或者说明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请中出现的术语“多个”的含义是至少两个。

实施例一

关闭炉门2时，使用人员握住炉门2把手推动炉门2旋转，使得纤维块4往靠近纤维炉膛3的方向移动，当炉门2快要接触到炉体1时，触发杆6和辅助杆16会先一部接触到炉体1，并且炉门2和炉体1上的磁铁17开始相互吸引，触发杆6和辅助杆16在使用人员和磁铁17的作用下压缩弹簧三703进入安装空间201内，触发杆6通过连杆一1901带动挡板18，使其将安装空间201上部的通风孔11打开，同时触发杆6会通过连杆二1902带动齿条一1201移动，齿条一1201会带动齿轮14转动，齿轮14则通过转轴13带动蜗杆15转动，蜗杆15转动带动与其配合的推块1202往靠近阻尼器10的方向移动，由于阻尼器10的输出端只能缓慢地移动，因此弹簧一701会先被压缩。炉门2关闭后会在安全门扣的作用下锁紧无法转动，此时弹簧一701会缓慢伸长，阻尼器10的输出端逐渐收缩，推杆8逐渐往远离推块1202的方向移动，推杆8上的斜滑块二902则会推动纤维块4上的斜滑块一901往靠近炉体1的方向移动，同时使得弹簧二702被拉伸，纤维块4在与纤维炉膛3贴合后停止移动。

保温炉工作时，安装空间201内的温度会同步升高，安装空间201内的空气受热膨胀后会上升从上方的通风孔11处排出，而外界的温度的空气则会从下方的通风孔11进入安装空间201内，通风孔11的过滤网会过滤第哦啊所有进出的气体。

开启炉门2时，使用人员打开安全门扣，由于没有安全门扣的限制，炉门2会在弹簧三703的作用下受到一个旋转打开的力，但是在磁铁17吸引力的中和下，这个力不会太大，使用人员推杆8炉门2把手将炉门2完全打开后，在弹簧三703的作用下，触发杆6和辅助杆16会迅速往远离安装空间201的方向移动，触发杆6会通过连杆一1901带动挡板18恢复至将炉门2顶部通风孔11完全封闭的状态，同时齿条一1201会带动齿轮14反转，齿轮14会通过转轴13带动蜗杆15反转，蜗杆15带动推块1202往远离阻尼器10的方向移动，推块1202带动弹簧一701往靠近触发杆6的方向移动，但是在阻尼器10的作用下，弹簧一701被推块1202拉伸，此时由于涡轮蜗杆15的自锁性，弹簧一701无法拉动推块1202，因此只能带动推杆8移动，随后在阻尼器10和弹簧一701的作用下，推杆8缓慢地往靠近触发杆6的方向移动，斜滑块一901则不再受到斜滑块二902的支撑力，因此纤维块4会在弹簧二702的作用下缓慢地往靠近推杆8的方向移动，当弹簧一701恢复至初始状态时，纤维块4停止移动。

实施例二

除了斜滑块之间的配合，还可以采用曲柄滑块的机构来代替，将曲柄转动连接在推杆8上，连杆两端则分别转动安装在曲柄和纤维块4上，将纤维块4当作滑块，曲柄不会旋转超过90°.当推杆8驱动曲柄转动时，曲柄通过连杆让纤维块4进行直线运动。相比于曲柄滑块结构，斜滑块机构更为简单，占用空间更小，但是生产精度要求更高，可根据实际情况进行选择。实施例二其余的工作过程均与实施例一相同，此处不再过多赘述。

工作原理：

关闭炉门2时，触发杆6进入安装空间201内，触发杆6通过传动单元推动弹簧一701往靠近阻尼器10的方向移动，但是在阻尼器10的作用下，弹簧一701被压缩，炉门2关闭后，推杆8会在弹簧一701与阻尼器10配合的作用下逐渐往靠近阻尼器10的方向缓慢移动，推杆8上的斜滑块二902则会推动纤维块4上的斜滑块一901往靠近炉体1的方向移动并最终贴合，通过将炉门2与纤维块4之间的运动分开，纤维块4会永远以较慢的速度与纤维炉膛3接触，因此两者之间不会出现较大的直接冲击力。

尽管已经列举和描述了本发明的多个实施例，对于本领域的相关技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例的状态和零部件进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。