專利名稱：大型工件深冷處理設備的制作方法
技術領域：
大型工件深冷處理設備技術領域[0001]本實用新型屬于深冷處理設備領域，尤其涉及一種大型工件深冷處理設備。
背景技術：
[0002]目前，在深冷熱處理領域，大型工件主要是指是對工件最小尺寸>600mm,即軸類件的直徑或盤形件的厚度或箱體件三維最小尺寸> 600mm的大型模具、軋輥、不銹鋼鑄件、鍛件、大型曲軸等。而對于大型工件深冷處理設備較為落后，智能化和自動化程度較低，且溫度均勻性差、能源消耗高，勞動強度大等缺陷，造成極大的人力和能源浪費，操作上往往依靠人員經驗積累，從而引發產品質量上的問題，使工件變形甚至開裂。發明內容[0003]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種大型工件深冷處理設備，該處理設備可改善材料的力學性能，穩定尺寸、提高硬度和耐磨性。[0004]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:[0005]一種大型工件深冷處理設備，其特征是:主要由深冷室、液氮供給裝置、循環送風裝置、氮氣回收利用裝置、導流裝置、上蓋升降機構及智能化控制系統組成，所述循環送風裝置安裝在所述深冷室的頂部，所述上蓋升降機構安裝在所述深冷室的上方，所述液氮供給裝置通過輸送管道與上蓋升降機構的上蓋相連，所述氮氣回收利用裝置的廢氣回收管道延伸到深冷室的筒壁內。[0006]本實用新型還可以采用如下技術方案:[0007]所述智能化控制系統是由上位機、人機對話界面、狀態傳感器、可編程控制系統及其PID自整定調節器和執行器件組成。[0008]所述智能化控制系統包括信息采集及工藝配方自動生成系統、開放式工藝配方輸出管理系統和數據實時監控系統。[0009]所述液氮供給裝置由液氮罐、減壓閥、流量傳感器、低溫電磁閥、輸送管道、液氮輸入環形管構成，液氮罐的下游依次連接有減壓閥、流量傳感器和低溫電磁閥，輸送管道穿過上蓋連接液氮輸入環形管，在所述液氮輸入環形管上均勻地分布著若干微型孔。[0010]所述循環送風裝置采用外置高速低噪聲三相異步電動機安裝在冷凍室上蓋上帶動離心風機。[0011]所述氮氣回收利用裝置包括設在深冷室的筒壁內的廢氣排放蛇形管道，深冷室內廢氣經蛇形管道由真空泵吸入儲氮罐內。[0012]本實用新型具有的優點和積極效果是:[0013]本實用新型采用了以上技術方案后，結構緊湊、操作方便、調整簡單、成本低廉、智能化、自動化程度高，能有效降低生產耗能，穩定產品質量，提高生產效率，采用自動化技術、信息化技術、傳感技術、流體控制技術等為一體，改善了大型工件深冷處理過程中的材料的力學性能，穩定尺寸、提高硬度和耐磨性。
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
[0015]為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:[0016]請參閱圖1至圖，[0017]一種大型工件深冷處理設備，主要由深冷室6、液氮供給裝置1、循環送風裝置2、氮氣回收利用裝置3、導流裝置4、上蓋升降機構5及智能化控制系統組成，循環送風裝置安裝在深冷室的頂部，上蓋升降機構安裝在深冷室的上方，液氮供給裝置通過輸送管道與上蓋升降機構的上蓋501相連，氮氣回收利用裝置的廢氣回收管道延伸到深冷室的筒壁內。[0018]液氮供給裝置I由液氮罐101、減壓閥102、流量傳感器103、低溫電磁閥104、輸送管道105、液氮輸入環形管106構成，液氮罐的下游依次連接有減壓閥、流量傳感器和低溫電磁閥，輸送管道穿過上蓋501連接液氮輸入環形管，液氮輸入采用多元噴射技術，在液氮輸入環形管上均勻地分布著若干微型孔，使液氮進入工作腔是呈發散狀，保證冷凍室內的溫度均勻穩定。[0019]循環送風裝置采用外置高速低噪聲三相異步電動機201安裝在冷凍室上蓋上帶動離心風機202，風葉由不銹鋼材料制成。[0020]氮氣回收利用裝置3包括設在深冷室的筒壁聚氨酯絕熱層內蛇形的廢氣回收管道301，深冷室內廢氣經蛇形管道由真空泵302吸入儲氮罐303內進行回收再利用。[0021]其中深冷室6的內膽由不銹鋼制成，外殼由鋼板和型鋼制成，內膽和外殼之間采用聚氨酯發泡601填充作為絕熱材料；[0022]深冷室的上蓋501由上蓋升降機構5打開和關閉，在上蓋和內膽面板之間安裝二道密封圈502，以避免氮氣外溢，減少能源消耗；上蓋升降機構是由液壓開啟執行機構及控制器構成；[0023]導流裝置4由底部透氣的不銹鋼圓筒構成，安裝在深冷室內，和深冷室內膽留有足夠的空隙，使深冷室內部氣體對流；[0024]智能化控制系統:是由上位機、人機對話界面(觸摸屏)、狀態傳感器、可編程控制系統及其PID自整定調節器和執行器件組成，對整套裝備進行智能化控制，能顯著降低勞動強度、提高生產效率、提高工件質量、延長產品使用壽命。具體說來智能化控制系統具有以下功能:[0025]1.信息采集及工藝配方自動生成系統:輸入工件基本信息(材料化學成分、工件尺寸、前期熱處理狀態、奧氏體殘余量等)，系統自動調用數據庫相關信息并自動生成工藝生產配方指導生產，有效降低勞動強度及其誤操作所帶來損失，提高了成品率；[0026]2.開放式工藝配方輸出管理系統:當配方生成并確認后，系統自動按照配方執行工藝生產，同時制訂相應工藝卡，并將工藝配方及工藝卡打印輸出。其中PID自整定控制系統實現了理論配方數據與實際工件特性結果的零誤差控制理念。[0027]3.數據實時監控系統:它依據各種狀態傳感器采集到的信息，經A/D變換處理后，在屏幕上實時顯示工藝溫度、工藝時間、冷卻速率等數據，如有異常自動報警提示和處理，實現人性化設計便于操作和監控。[0028]盡管上面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種大型工件深冷處理設備，其特征是:主要由深冷室、液氮供給裝置、循環送風裝置、氮氣回收利用裝置、導流裝置、上蓋升降機構及智能化控制系統組成，所述循環送風裝置安裝在所述深冷室的頂部，所述上蓋升降機構安裝在所述深冷室的上方，所述液氮供給裝置通過輸送管道與上蓋升降機構的上蓋相連，所述氮氣回收利用裝置的廢氣回收管道延伸到深冷室的筒壁內。
2.根據權利要求1所述的大型工件深冷處理設備，其特征是:所述智能化控制系統是由上位機、人機對話界面、狀態傳感器、可編程控制系統及其PID自整定調節器和執行器件組成。
3.根據權利要求2所述的大型工件深冷處理設備，其特征是:所述智能化控制系統包括信息采集及工藝配方自動生成系統、開放式工藝配方輸出管理系統和數據實時監控系統。
4.根據權利要求1所述的大型工件深冷處理設備，其特征是:所述液氮供給裝置由液氮罐、減壓閥、流量傳感器、低溫電磁閥、輸送管道、液氮輸入環形管構成，液氮罐的下游依次連接有減壓閥、流量傳感器和低溫電磁閥，輸送管道穿過上蓋連接液氮輸入環形管，在所述液氮輸入環形管上均勻地分布著若干微型孔。
5.根據權利要求1所述的大型工件深冷處理設備，其特征是:所述循環送風裝置采用外置高速低噪聲三相異步電動機安裝在冷凍室上蓋上帶動離心風機。
6.根據權利要求1所述的大型工件深冷處理設備，其特征是:所述氮氣回收利用裝置包括設在深冷室的筒壁內的廢氣排放蛇形管道，深冷室內廢氣經蛇形管道由真空泵吸入儲氮罐內。
專利摘要本實用新型涉及一種大型工件深冷處理設備，特征是主要由深冷室、液氮供給裝置、循環送風裝置、氮氣回收利用裝置、導流裝置、上蓋升降機構及智能化控制系統組成，所述循環送風裝置安裝在所述深冷室的頂部，所述上蓋升降機構安裝在所述深冷室的上方，所述液氮供給裝置通過輸送管道與上蓋升降機構的上蓋相連，所述氮氣回收利用裝置的廢氣回收管道延伸到深冷室的筒壁內。優點是結構緊湊、操作方便、調整簡單、成本低廉、智能化、自動化程度高，能有效降低生產耗能，穩定產品質量，提高生產效率，采用自動化技術、信息化技術、傳感技術、流體控制技術等為一體，改善了大型工件深冷處理過程中的材料的力學性能，穩定尺寸、提高硬度和耐磨性。
文檔編號C22F1/00GK203065526SQ20122069034
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者邢志松, 王寶平, 高新宇, 曹家興 申請人:天津市熱處理研究所有限公司