專利名稱：焦點面積可增大的太陽能熱處理爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱處理裝置，特別是涉及一種太陽能熱處理爐。
背景技術：
國內、國外至今沒有作為生產設備出售的太陽能熱處理爐。國內在20世紀80年代華南工學院研制了高溫太陽爐并進行了材料的表面淬火和合金化的實驗，但由于該太陽爐聚光裝置是一個整體呈旋轉拋物面形的玻璃鏡面，聚光時焦點面積有限，不能根據熱處理工件尺寸的需要將焦點面積增大，所以該裝置只是處于實驗室研究階段，不能作為設備出售應用于熱處理生產。
發明內容
針對金屬材料熱處理生產使用需要，本實用新型提供一種焦點面積可增大的太陽能熱處理爐，該實用新型可使聚光后的焦點(焦平面)的尺寸可根據需要而確定，即焦點面積可根據熱處理工件尺寸的需要而增大，并且使放在焦平面上的工件加熱溫度均勻。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是將整體旋轉拋物面玻璃鏡面分割為許多小平面玻璃鏡片，每個小平面玻璃鏡片都可三維移動，即可進行微量方位調整，以確保一片片小平面玻璃鏡片構成一個完整的呈旋轉拋物面(或球面)的聚光器，這樣當每一片平面玻璃鏡片方位調整準確后，其反射的太陽光線都匯聚在旋轉拋物面(或球面)的焦點處，使放在焦點處被熱處理的工件溫度升高，達到熱處理的溫度。由于焦點處接收到的光線是由一片片平面玻璃鏡片反射并匯聚來的太陽光線，所以焦平面的尺寸基本等于平面玻璃鏡片的尺寸，平面玻璃鏡片的尺寸可根據熱處理工件尺寸的需要而增大，所以焦平面的尺寸也可以增大。
當互相平行的光線入射到一片平面玻璃鏡片上再反射出來后，仍是互相平行的光線，所以焦平面上太陽光線的密度是均勻的，這就使放在焦平面上金屬工件的加熱溫度也是均勻的。由于焦點面積可足夠大，再配合工件的平動和轉動，就可實現對多種鋼鐵工具和零件的熱處理。
本實用新型的有益效果本實用新型具有對工件加熱速度快、同時加熱面積大和加熱溫度均勻等優點，快速加熱可使奧氏體晶粒細化，使淬火下來得到的金相組織細化，而細化的金相組織具有強韌性。所以經太陽能加熱熱處理工件的金相組織要高于一般電爐加熱熱處理的金相組織和性能，使熱處理后的工件使用性能和使用壽命獲得提高。
因為每一個平面玻璃鏡片都進行方位調整，可使一個個平面玻璃鏡片都處于整體的旋轉拋物面(或球面)上，這就可使聚光器所形成的旋轉拋物面(或球面)的形狀精度高，克服了制做這種整體旋轉拋物玻璃鏡面所需模具加工的困難。
利用太陽能進行熱處理可省去熱處理工藝中能源的成本，節能環保，大大降低了機械產品的制造成本，從而提高了機械產品在市場中的競爭力。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明
圖1是焦點面積可增大的太陽能熱處理爐結構示意圖圖2是平面玻璃鏡片和鏡片托架結構示意圖在
圖1中，平面玻璃鏡片1，集光器鏡片底架2，連接桿3，手柄4，減速器5，卷筒6，中心軸7，底座8，鋼絲繩9，支架10，長臂11，接收器12，支架軸13，鏡片托架14，鏡座15，調整螺絲16，銷釘及壓縮彈簧17。
具體實施方式
在
圖1中，集光器鏡片底架2通過連接桿3和支架軸13安裝在底座8的接收器支架10上，底座8可繞其中心軸7旋轉。底座8上的減速器5的卷筒6上纏繞鋼絲繩9，鋼絲繩9的另一端系在集光器鏡片底架2上，大量的平面玻璃鏡片1安裝在集光器鏡片底架2上，鋼絲繩9拉動聚光器鏡片底架2在豎直面內轉動，安裝在長臂11上的接收器12位于旋轉拋物面(或球面)的焦點，被熱處理的工件放在接收器12內。集光器鏡片底架2上安裝許許多多固定鏡座(15)形成旋轉拋物面(球面)，平面玻璃鏡片1安裝在鏡片托架14上，鏡片托架14由調整螺絲16、銷釘及壓縮彈簧17安裝在固定鏡座15上。固定鏡座15上的調整螺絲16的螺絲孔呈三角形布置。
工作時，轉動手柄4使減速器5工作(見
圖1)，鋼絲繩9可以拉動集光器鏡片底架2在豎直面內轉動，結合底座8的旋轉使聚光鏡面正好迎著太陽光線，實現人工手動跟蹤太陽。為使整個聚光系統呈旋轉拋物面(或球面)，每一片平面玻璃鏡片1都可進行方位調整，調好一片片平面玻璃鏡片1后，就可使整個聚光器呈旋轉拋物面(或球面)。熱處理時，聚光器迎著太陽光線，一片片平面鏡同時將太陽光線反射并匯聚在旋轉拋物面(或球面)的焦點處，焦平面(焦點)上放有被熱處理的工件，匯聚的太陽光線直接或穿過裝在接收器12上的平面玻璃窗進入有一定保溫作用的接收器12內照射在工件上，當加熱溫度達到熱處理所需溫度并適當保溫后，取出工件進行冷卻，即完成了熱處理工藝操作。
權利要求1.一種焦點面積可增大的太陽能熱處理爐，包括底座(8)、支承架(10)、支架軸(13)和連接桿(3)組成，其特征在于集光器鏡片底架(2)通過連接桿(3)、支架銷軸(13)安裝在底座(8)的支承架(10)上，底座(8)的減速器(5)的卷筒(6)纏繞鋼絲繩(9)，鋼絲繩(9)的另一端系在集光器鏡片底架(2)上，鋼絲繩(9)拉動集光器鏡片底架(2)在豎直面內轉動，安裝在長臂(11)上的接收器(12)位于旋轉拋物面(球面)的焦點上。
2.根據權利要求1所述的焦點面積可增大的太陽能熱處理爐，其特征在于集光器鏡片底架(2)上安裝許許多多固定鏡座(15)形成旋轉拋物面(球面)，平面玻璃鏡片(1)安裝在鏡片托架(14)上，鏡片托架(14)由調整螺絲(16)、銷釘及壓縮彈簧(17)安裝在固定鏡座(15)上。
3.根據權利要求2所述的焦點面積可增大的太陽能熱處理爐，其特征在于固定鏡座(15)上的調整螺絲(16)的螺絲孔呈三角形布置。
專利摘要本實用新型涉及一種熱處理裝置，特別是涉及一種太陽能熱處理爐。其要點是集光器鏡片底架2通過連接桿3和支架銷軸13安裝在底座8的支承架10上，底座8可繞其中心軸7旋轉底座8上的減速器5的卷筒6上纏繞鋼絲繩9，鋼絲繩9的另一端系在集光器鏡片底架2上，鋼絲繩拉動集光鏡片底架2在豎直面內轉動，安裝在長臂11上的接收器12位于旋轉拋物面(球面)的焦點上。平面玻璃鏡片1的尺寸可根據熱處理工件尺寸的需要而增大，所以焦平面的尺寸也可以增大。本實用新型具有同時加熱面積大，加熱溫度均勻，配合工件的平動和轉動即可應用于熱處理生產。
文檔編號F24J2/02GK2662148SQ0320514
公開日2004年12月8日 申請日期2003年7月24日 優先權日2002年12月20日
發明者高殿奎, 孫興明, 白宗復 申請人:燕山大學