專利名稱：井式深冷處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于利用超低溫對材料進行改性處理的生產(chǎn)設備，尤 其是涉及對金屬材料進行深冷處理的設備，也可用于處理陶瓷、塑料、 橡膠等非金屬材料制品。
背景技術：
所謂材料的深冷處理，就是利用冷卻介質將材料冷卻到一定的低 溫或超低溫，并保持一定時間后恢復到室溫，使材料的硬度、耐磨性、 抗腐蝕性等綜合性能得到提高的方法。對于金屬材料來說，其深冷處 理就是將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去，達到遠低于室溫的 某一溫度，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體進一步轉化為馬氏 體，改善和細化材料的組織結構，增強零件的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性， 提高零件和工具的使用壽命。這些材料在常規(guī)淬火過程中，馬氏體的
轉變結束溫度大多在0。C以下，有點甚至低至-100'C以下，例如常用 的滾動軸承所使用軸承鋼GCrl5的馬氏體的轉變結束溫度達到 -120°C。因此，這類材料在常規(guī)淬火后會留下大量的殘余奧氏體，其 含量有時高達13-45%，這不僅限制了材料硬度和耐磨性的提高，而且 對零件的尺寸穩(wěn)定性也有很大影響。材料中的奧氏體到馬氏體的結構 轉變是一個伴有體積膨脹的過程，這種過程持續(xù)時間很長，常常需要 數(shù)年時間，這就給金屬精密件帶來形狀和尺寸精度上的不穩(wěn)定性。經(jīng) 過深冷處理，可使大部分殘余奧氏體分解轉變?yōu)轳R氏體，試驗表明適 當深冷處理甚至可將殘余奧氏體的含量降低至2%，從而防止在保存和使用期間由于殘余奧氏體的分解轉變導致零件的尺寸和形狀精度降 低，這對于工模具和精密器件等尤為重要。目前，現(xiàn)有的深冷處理裝 置和設備一般都是箱體式或柜式，依靠側壁安裝的風扇驅動氣流運動。 由于低溫氣流的密度大沉于箱體底部，使得設備冷卻室中的溫度場不 均勻，造成處理的工件深冷程度不一，同批深冷處理的工件殘余奧氏 體含量相差較大，而影響同批工件質量均勻性，質量分散度大。
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為了克服現(xiàn)有的深冷處理設備處理的工件深冷程度不一、質量均 勻性差的不足，本實用新型提供一種有效避免工件深冷程度不一的問 題、質量均勻性好的井式深冷處理裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是
一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室、液氮配送和噴 淋裝置以及液氮罐，所述冷卻室安裝在絕熱箱體內，所述冷卻室與所 述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，所述絕熱箱體包括頂蓋 和下箱體，所述液氮配送和噴淋裝置與液氮罐連接，所述頂蓋上安裝 液氮配送和噴淋裝置以及出氣孔管，所述液氮配送和噴淋裝置的進氣 管穿過頂蓋伸入絕熱箱體內，所述冷卻室的底板為網(wǎng)孔板，鼓風機安 裝在所述頂蓋的下方。
作為優(yōu)選的一種方案所述鼓風機的中軸穿過所述頂蓋中心，所 述中軸的上端安裝皮帶輪，所述皮帶輪通皮帶與安裝在頂蓋上的電機 輸出軸聯(lián)動。
進一步，所述液氮配送和噴淋裝置的進氣管穿過所述鼓風機的中 軸，所述進氣管上安裝滾針軸承。再進一步，所述井式深冷處理裝置還包括溫度傳感器。
更進一步，所述溫度傳感器有六個，在所述下箱體的上部、中部 和下部分別設有兩個溫度傳感器。
作為優(yōu)選的另一種方案所述冷卻室的上部固定安裝在冷卻室托 架上，所述冷卻室托架與上支撐板固定連接，所述頂蓋安裝在所述上 支撐板上，所述下箱體放置在下支撐板上，所述上支撐板和下支撐板 安裝在四根立柱上。
再進一步，所述冷卻室托架和所述上支撐板的接觸面處設有隔熱 襯板。
本實用新型的技術構思為由于鼓風機安裝在箱體頂部，驅使低 溫氣流向下運動，再由冷卻室外部回流，再次與噴入低溫液氮混合。 氣體流向與風扇安裝在方形箱體側壁的結構相比，氣流循環(huán)流向更加 合理。
本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在1、可促使冷卻室內溫度更快 趨于均勻；2、使得被處理的不同工件中殘余奧氏體的含量的差異降低， 從而保證各工件硬度、耐磨性等性能的一致性。

圖l是井式深冷設備示意圖2是鼓風機心軸及其中液氮進氣管安裝示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
參照圖1、圖2， 一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室 1、液氮配送和噴淋裝置2以及液氮罐3，所述冷卻室1安裝在絕熱箱體內，所述冷卻室1與所述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，
所述絕熱箱體包括頂蓋5和下箱體4，所述頂蓋5上安裝液氮配送和 噴淋裝置2和出氣孔管6，所述液氮配送和噴淋裝置2與液氮罐3連 接，所述液氮配送和噴淋裝置2的進氣管21穿過頂蓋5伸入絕熱箱體 內，所述冷卻室1的底板17為網(wǎng)孔板，鼓風機7安裝在所述頂蓋5 的下方。
所述鼓風機7的中軸穿過所述頂蓋5中心，所述中軸的上端安裝 皮帶輪9，所述皮帶輪9通皮帶與安裝在頂蓋上的電機10輸出軸聯(lián)動。
所述液氮配送和噴淋裝置2的進氣管21穿過所述鼓風機7的中軸 20，鼓風機的中軸通過中軸軸承19安裝在頂蓋5上，所述進氣管21 與所述中軸之間安裝滾針軸承18。
所述井式深冷處理裝置還包括溫度傳感器15。所述溫度傳感器15 有六個，在所述下箱體4的上部、中部和下部分別設有兩個溫度傳感 器°
所述冷卻室1的上部固定安裝在冷卻室托架11上，所述冷卻室托 架11與上支撐板13固定連接，所述頂蓋5安裝在所述上支撐板13 上，所述下箱體4放置在下支撐板16上，所述上支撐板13和下支撐 板16安裝在四根立柱14上。
所述冷卻室托架11和所述上支撐板12的接觸面處設有隔熱襯板12。
本實施例在頂蓋5上安裝鼓風機7，鼓風機7的中軸穿過頂蓋5 中心，其上端安裝皮帶輪9以通過安裝在頂蓋上的電機IO帶動鼓風機 轉動。穿過鼓風機中軸的進氣管21上安裝滾針軸承18，使進氣管21不隨心軸一起轉動。液氮噴口設置在鼓風機中心，噴出的霧狀液氮直 接送入冷卻室1冷卻工件。在箱體內的上中下部分分別設置2個溫度 傳感器，測量溫度的均值與設定溫度之間的差值大小來驅動調節(jié)電磁
閥8供應液氮量大小。
頂蓋5上出氣孔管6排出箱體內的多余氣體，維持箱體內氣壓不 致過高。
由于鼓風機7安裝在箱體頂部，驅使低溫氣流向下運動，再由冷 卻室1外部回流，再次與噴入低溫液氮混合。
上述頂蓋及其上安裝的鼓風機、鼓風機電機等都由上支撐13板支 撐，下箱體放置在下支撐板16上。上下支撐板都安裝在4根立柱上。
上述冷卻室托架11和上支撐板12接觸面處安放隔熱襯板12，以 防止通過金屬傳熱，提高箱體的保溫效果，降低液氮消耗。
權利要求1、一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室、液氮配送和噴淋裝置以及液氮罐，所述冷卻室安裝在絕熱箱體內，所述冷卻室與所述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，所述絕熱箱體包括頂蓋和下箱體，所述頂蓋上安裝液氮配送和噴淋裝置，所述液氮配送和噴淋裝置與液氮罐連接，所述液氮配送和噴淋裝置的進氣管穿過頂蓋伸入絕熱箱體內，其特征在于所述冷卻室的底板為網(wǎng)孔板，鼓風機安裝在所述頂蓋的下方。
2、 如權利要求1所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述鼓風機 的中軸穿過所述頂蓋中心，所述中軸的上端安裝皮帶輪，所述皮帶輪 通皮帶與安裝在頂蓋上的電機輸出軸聯(lián)動。
3、 如權利要求2所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述液氮配 送和噴淋裝置的進氣管穿過所述鼓風機的中軸，所述進氣管上安裝滾 針軸承。
4、 如權利要求1_3之一所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所 述井式深冷處理裝置還包括溫度傳感器。
5、 如權利要求4所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述溫度傳 感器有六個，在所述下箱體的上部、中部和下部分別設有兩個溫度傳 感器。
6、 如權利要求1—3之一所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所 述冷卻室的上部固定安裝在冷卻室托架上，所述冷卻室托架與上支撐 板固定連接，所述頂蓋安裝在所述上支撐板上，所述下箱體放置在下 支撐板上，所述上支撐板和下支撐板安裝在四根立柱上。
7、如權利要求6所述的井式深冷處理裝置，其特征在于所述冷卻室 托架和所述上支撐板的接觸面處設有隔熱襯板。
專利摘要一種井式深冷處理裝置，包括絕熱箱體、冷卻室、液氮配送和噴淋裝置以及液氮罐，所述冷卻室安裝在絕熱箱體內，所述冷卻室與所述絕熱箱體之間留有供氣體循環(huán)流通的通道，所述絕熱箱體包括頂蓋和下箱體，所述液氮配送和噴淋裝置與液氮罐連接，所述頂蓋上安裝液氮配送和噴淋裝置以及出氣孔管，所述液氮配送和噴淋裝置的進氣管穿過頂蓋伸入絕熱箱體內，所述冷卻室的底板為網(wǎng)孔板，鼓風機安裝在所述頂蓋的下方。本實用新型提供一種有效避免工件深冷程度不一的問題、質量均勻性好的井式深冷處理裝置。
文檔編號C21D6/04GK201261795SQ20082013841
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權日2008年9月18日
發(fā)明者張召明, 王秋成 申請人:浙江工業(yè)大學