一种氮化炉

技术领域

本发明涉及金属处理技术领域，尤其涉及一种氮化炉。

背景技术

渗氮是提高金属材料表面耐磨性和硬度的常用方式，氮化炉内的气体的均匀性对零件渗氮层的均匀性有重要影响。目前常用的氮化炉有井式氮化炉和箱式氮化炉，这两种氮化炉的内部风速均匀性非常差，经常会导致氮化炉内的部分零件或某个零件的部分位置未能成功渗入氮原子，导致渗氮过程失败，零件的成品率较低。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种氮化炉，解决了现有技术存在的由于氮化炉内部的风速均匀性较差而降低零件的成品率的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种氮化炉，包括：炉壳，一端设有介质进口；导流筒，设置在所述炉壳内且所述导流筒内限定出导流腔，所述导流筒与所述炉壳围成连通腔，所述连通腔与所述介质进口连通；第一稳流板，设置在所述导流筒远离所述介质进口的一端，所述第一稳流板上设有多个连通所述连通腔和所述导流腔的第一通孔，所述第一稳流板的表面上每单位面积内所述第一通孔的流通面积之和为第一流通面积，所述第一流通面积由所述第一稳流板的中心朝向边缘的方向逐渐减小；第二稳流板，设置在所述导流筒靠近所述介质进口的一端，所述第二稳流板上设有多个连通所述连通腔和所述导流腔的第二通孔，所述第二稳流板的表面上每单位面积内所述第二通孔的流通面积之和为第二流通面积，所述第二流通面积由所述第二稳流板的中心朝向边缘的方向逐渐增大；导风组件，设置在所述炉壳的一端，所述导风组件用于排出所述导流腔内的气体且能够调节所述气体的流速。

作为一种氮化炉的优选方案，所述导流筒包括导流筒本体和渐缩管，所述渐缩管设置在所述导流筒本体靠近所述介质进口的一端，所述第一稳流板可拆卸地设置在所述导流筒远离所述渐缩管的一端，所述第二稳流板可拆卸地设置在所述导流筒本体与所述渐缩管相连的一端。

作为一种氮化炉的优选方案，所述渐缩管包括依次相连的渐缩段、过渡段及圆柱段，所述渐缩段设置在所述导流筒上，所述渐缩段沿远离所述导流筒的方向横截面积逐渐减小，所述过渡段的壁面为朝向自身内部弯曲的曲面。

作为一种氮化炉的优选方案，所述第一稳流板为第一圆形稳流板，沿所述第一稳流板的径向设有至少三个间隔分布的第一孔层，每个所述第一孔层包括若干个沿周向均匀分布的所述第一通孔，每个所述第一孔层的相邻两个所述第一通孔沿圆周方向的距离为第一距离，所述第一距离沿所述第一稳流板的径向由内至外逐渐增大。

作为一种氮化炉的优选方案，所述第二稳流板为第二圆形稳流板，沿所述第二稳流板的径向设有至少三个间隔分布的第二孔层，每个所述第二孔层包括若干个均匀周向分布的所述第二通孔，每个所述第二孔层的相邻两个所述第二通孔沿圆周方向的距离为第二距离，所述第二距离沿所述第二稳流板的径向由内至外逐渐增大。

作为一种氮化炉的优选方案，所述导风组件包括：变频电机，位于所述炉壳的外侧；保护壳，位于所述连通腔内且所述保护壳的端面与所述导流筒的端面贴合；离心风扇，位于所述保护壳内，所述变频电机与所述离心风扇相连，所述变频电机能够驱动所述离心风扇转动以排出所述导流筒内的气体。

作为一种氮化炉的优选方案，所述氮化炉还包括若干个支撑架，每个所述支撑架的一端与所述炉壳相连，所述支撑架的另一端与所述导流筒相连。

作为一种氮化炉的优选方案，所述炉壳包括炉体和炉盖，所述炉体的一端敞开设置，所述炉盖扣合在所述炉壳的敞开端，所述炉体的另一端设有所述介质进口。

作为一种氮化炉的优选方案，所述炉体为隔热炉体，所述炉盖为隔热炉盖。

作为一种氮化炉的优选方案，所述介质进口的个数为至少两个，每个所述介质进口均与所述连通腔连通。

本发明的有益效果为：本发明公开的氮化炉的第一稳流板的第一流通面积由第一稳流板的中心朝向边缘的方向逐渐减小，使得导流筒内的零件靠近导流筒的中心轴线的部分能够首先与较多的气体接触，接着气体沿着零件的外表面向远离导流筒的中心轴线的方向流动，最终使得与导流筒的中心轴线距离较远的区域存在较多的气体，而第二稳流板的第二流通面积沿第二稳流板的中心朝向边缘的方向逐渐增大，使得气体能够经第二通孔均匀排出，保证了气体能够均匀地流经零件表面，提高了零件表面渗入氮原子的均匀性，增加了零件渗氮的成品率，导风组件能够根据实际需要调整气体的排出速度，使得零件四周的气体流速位于合适的范围内，进一步增加了零件渗氮的均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的氮化炉的剖视图；

图2是本发明具体实施例提供的第一稳流板的示意图；

图3是本发明具体实施例提供的第二稳流板的示意图。

图中：

1、炉壳；10、连通腔；11、炉体；12、炉盖；

2、导流筒；20、导流腔；21、导流筒本体；22、渐缩管；221、渐缩段；222、过渡段；223、圆柱段；

3、第一稳流板；30、第一通孔；

4、第二稳流板；40、第二通孔；

5、导风组件；51、变频电机；52、离心风扇；

6、支撑架；

7、介质管。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施例提供一种氮化炉，包括炉壳1、导流筒2、第一稳流板3、第二稳流板4、导风组件5及介质管7，炉壳1的一端设有介质进口，介质进口处安装有介质管7，导流筒2设置在炉壳1内且导流筒2内限定出导流腔20，导流筒2与炉壳1围成连通腔10，连通腔10与介质进口连通，第一稳流板3设置在导流筒2远离介质进口的一端，第一稳流板3上设有多个连通连通腔10和导流腔20的第一通孔30，第一稳流板3的表面上每单位面积内第一通孔30的流通面积之和为第一流通面积，第一流通面积由第一稳流板3的中心朝向边缘的方向逐渐减小，第二稳流板4设置在导流筒2靠近介质进口的一端，第二稳流板4上设有多个连通连通腔10和导流腔20的第二通孔40，第二稳流板4的表面上每单位面积内第二通孔40的流通面积之和为第二流通面积，第二流通面积由第二稳流板4的中心朝向边缘的方向逐渐增大，导风组件5设置在炉壳1的一端，导风组件5用于排出导流腔20内的气体且能够调节气体的流速。

需要说明的是，图1中的第一稳流板3上的第一通孔30未在图中示出。具体地，如图2所示，本实施例的第一稳流板3可拆卸地安装在导流筒2上，第一稳流板3为第一圆形稳流板，第一稳流板3上设有沿自身径向间隔分布的第一孔层，每个第一孔层包括若干个沿周向均匀分布的第一通孔30，每个第一孔层的相邻两个第一通孔30沿圆周方向的距离为第一距离，第一距离沿第一稳流板3的径向由内至外逐渐增大。在其他实施例中，第一稳流板3上第一通孔30的分布方式并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他分布方式，只要保证第一流通面积由第一稳流板3的中心朝向边缘的方向逐渐减小即可。

需要说明的是，图1中的第二稳流板4上的第二通孔40并未在图中示出。具体地，如图2所示，本实施例的第二稳流板4可拆卸地安装在导流筒2上，第二稳流板4为第二圆形稳流板，第二稳流板4上设有沿自身径向间隔分布的第二孔层，每个第二孔层包括若干个均匀周向分布的第二通孔40，每个第二孔层的相邻两个第二通孔40沿圆周方向的距离为第二距离，第二距离沿第二稳流板4的径向由内至外逐渐增大。在其他实施例中，第二稳流板4还可以固定设置在导流筒2上，第二稳流板4上第二通孔40的分布方式并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他分布方式，只要保证第二流通面积由第二稳流板4的中心朝向边缘的方向逐渐增大即可。

进一步地，由于第一流通面积沿第一稳流板3的中心朝向边缘的方向逐渐减小，位于导流筒2内部的零件靠近导流筒2的中心轴线的部分能够首先与较多的气体接触，接着气体沿着零件的外表面向远离导流筒2的中心轴线的方向流动，最终使得与导流筒2的中心轴线距离较远的区域存在较多的气体，而第二稳流板4的第二流通面积沿第二稳流板4的中心朝向边缘的方向逐渐增大，使得气体能够经第二通孔40均匀排出，保证了气体能够均匀地流经零件表面，提高了零件表面渗入氮原子的均匀性，增加了零件渗氮的成品率。

本实施例提供的氮化炉的第一稳流板3上分布的第一通孔30能够使气体均匀进入导流腔20，第二稳流板4上分布的第二通孔40能够使气体均匀排出导流腔20，从而保证位于导流筒2内的零件能够均匀的与气体接触，增加零件的成品率，导风组件5能够根据实际需要调整气体的排出速度，使得零件四周的气体流速位于合适的范围内，进一步增加了零件渗氮的均匀性。

具体地，如图1所示，本实施例的导流筒2包括导流筒本体21和渐缩管22，渐缩管22设置在导流筒本体21靠近介质进口的一端，第一稳流板3可拆卸地设置在导流筒2远离渐缩管22的一端，第二稳流板4可拆卸地设置在导流筒本体21与渐缩管22相连的一端。渐缩管22包括依次相连的渐缩段221、过渡段222及圆柱段223，渐缩段221设置在导流筒2上，渐缩段221沿远离导流筒2的方向横截面积逐渐减小，过渡段222的壁面为朝向自身内部弯曲的曲面。增设的渐缩管22不但能够提高导风组件5抽取导流筒2内的气体的效率，还能够降低气体流动过程中的风阻系数，利于导风组件5抽取导流筒2内的气体。

如图1所示，本实施例的导风组件5包括变频电机51、保护壳(图中未示出)及离心风扇52，变频电机51位于炉壳1的外侧，保护壳位于连通腔10内且保护壳的端面与导流筒2的端面贴合，以保证导风组件5只抽取导流腔20内的气体，而不会抽取连通腔10内的气体，离心风扇52位于保护壳内，变频电机51与离心风扇52相连，变频电机51能够驱动离心风扇52转动以排出导流筒2内的气体。

如图1所示，本实施例的氮化炉还包括若干个支撑架6，每个支撑架6的一端与炉壳1相连，支撑架6的另一端与导流筒2相连，支撑架6用于支撑导流筒2以使导流筒2固定在炉壳1上，导流筒2的中心轴线与炉壳1的中心轴线重合，以保证导流筒2的内壁与炉壳1的内壁之间的距离相同，保证连通腔10内的气体经第一连通孔进入导流腔20的流速相同，保证零件表面的渗氮层的厚度相同，进一步增加了零件的成品率。

如图1所示，本实施例的炉壳1包括炉体11和炉盖12，炉体11的一端敞开设置，炉盖12扣合在炉壳1的敞开端，炉体11的另一端设有介质进口。其中，炉体11为隔热炉体，炉盖12为隔热炉盖，以防止连通腔10通过炉壳1与外界存在热量交换，从而降低导流腔20内的温度，影响氮原子渗入零件内，降低导流筒2内零件的成品率。

如图1所示，本实施例的介质进口的个数为两个，每个介质进口处均设有一个介质管7，每个介质管7均与连通腔10连通，两个介质管7分别位于导风组件5的相对设置的两侧，以保证经介质管7进入连通腔10内的气体能够均匀地充满连通腔10。

具体地，当渗氮炉如图1所示放置时，介质管7和导风组件5均位于炉壳1的下端，第一稳流板3位于导流筒2的上端，第二稳流板4位于导流筒2的下端，经介质管7进入的气体在连通腔10内由下至上流动，并经第一稳流板3上的第一通孔30进入导流腔20，气体对零件进行渗氮后经第二稳流板4上的第二通孔40被导流组件吸出，最终排出渗氮炉。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。