权利要求
1.一种精准控温式离子氮化炉，包括离子氮化炉本体(1)，其特征在于，所述离子氮化炉本体(1)的顶部设置有炉盖(5)，所述离子氮化炉本体(1)的内部转动连接有调节丝杆(10)，所述调节丝杆(10)的外侧螺纹连接有内螺纹调节柱(11)，所述内螺纹调节柱(11)的外侧转动连接有外转动筒(12)，所述外转动筒(12)的外侧滑动连接有一号齿轮(15)，所述一号齿轮(15)与离子氮化炉本体(1)转动连接，所述离子氮化炉本体(1)的内部转动连接有二号齿轮(16)，所述离子氮化炉本体(1)的内部安装有二号电机(17)，所述二号电机(17)的输出端与二号齿轮(16)固定连接，所述二号齿轮(16)与一号齿轮(15)啮合连接，所述外转动筒(12)与离子氮化炉本体(1)活动连接，所述外转动筒(12)的顶端固定连接有支撑座(34)，所述支撑座(34)的顶部固定连接有料盘(32)，所述离子氮化炉本体(1)的内部固定连接有螺旋冷却液管(27)，所述螺旋冷却液管(27)的两端均固定连接有冷却液管(35)，所述冷却液管(35)与离子氮化炉本体(1)固定连接，所述离子氮化炉本体(1)的内部对称固定连接有抽气箱(20)，所述离子氮化炉本体(1)的内部对称开设有通风腔(22)，所述离子氮化炉本体(1)的内部对称安装有抽风机(21)，所述抽风机(21)的输入端与抽气箱(20)通过风管连接，所述抽风机(21)的输出端与通风腔(22)通过风管连接，所述通风腔(22)的内部等距安装有多个电加热丝(23)，所述离子氮化炉本体(1)的内侧对称固定连接有出风箱(26)，所述离子氮化炉本体(1)的内部对称固定连接有连通风箱(24)，所述连通风箱(24)与出风箱(26)之间通过连通风管(25)相连通，所述通风腔(22)与连通风箱(24)之间通过风管连接。
2.根据权利要求1所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述离子氮化炉本体(1)的外侧固定连接有支撑顶架(2)，所述支撑顶架(2)的顶部安装有液压缸(3)，所述液压缸(3)的输出端固定连接有连接架(4)，所述连接架(4)的底部与炉盖(5)固定连接，所述连接架(4)的顶部对称固定连接有限位滑杆(31)，所述限位滑杆(31)与支撑顶架(2)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述外转动筒(12)的外侧等距开设有四个外限位滑槽(13)，所述一号齿轮(15)的内侧等距固定连接有四个与外限位滑槽(13)配合的外限位块(14)，所述外限位块(14)与外限位滑槽(13)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述内螺纹调节柱(11)的外侧对称固定连接有限制滑板(18)，所述限制滑板(18)与离子氮化炉本体(1)滑动连接，所述限制滑板(18)的内部滑动连接有限位杆(19)，所述限位杆(19)与离子氮化炉本体(1)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述离子氮化炉本体(1)的底部安装有进风机(29)，所述进风机(29)的输出端与离子氮化炉本体(1)通过风管连接，所述进风机(29)的输入端固定连接有过滤网管(30)。
6.根据权利要求5所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述炉盖(5)的内部固定连接有氮气进管(6)，所述炉盖(5)的内部固定连接有出风管(7)。
7.根据权利要求6所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述炉盖(5)的内部固定连接有抽真空管(36)。
8.根据权利要求7所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述冷却液管(35)、氮气进管(6)和出风管(7)上均安装有电磁阀(8)。
9.根据权利要求8所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述炉盖(5)的底部固定连接有与离子氮化炉本体(1)配合的底密封筒(28)。
10.根据权利要求9所述的一种精准控温式离子氮化炉，其特征在于：所述离子氮化炉本体(1)的底部安装有一号电机(9)，所述一号电机(9)的输出端与调节丝杆(10)固定连接，所述支撑座(34)的外侧对称安装有热电偶(33)。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及离子氮化炉技术领域，具体为一种精准控温式离子氮化炉。
背景技术
[0002]离子氮化炉是一种在真空容器中利用含氮稀薄气体在直流电场中电离，通过正离子轰击金属零件表面形成氮化层，以达到表面硬化的设备，离子氮化炉的工作原理主要是以工件为阴极，炉体为阳极，当炉中的真空度被抽送至一定水平(如101Pa)时，充入氨气使真空室的压力达到适当范围(如66.651333.2Pa)，同时，在两个电极之间施加一定的直流电(如电压400750V，电流密度0.52.0mA/cm2)，此时，高能氮离子会轰击工件表面，将其从动能转换为热能以加热工件，在高压电场的作用下，会产生辉光放电，氨会被部分分解，形成正离子、氮和氢电子，氮离子吸收电子并将其还原为原子，这些原子被工件表面吸收并扩散到内层，与溅射的铁离子结合形成氮化铁(FeN)，FeN将重新附着在工件表面然后分解，氮原子随之扩散到工件中，形成氮化层，离子氮化炉主要由炉体、输电装置、真空获得系统、供电系统、供气系统和温度测量系统等几部分组成，但在当前的离子氮化炉设计中，料盘往往被固定于一个不变的位置和角度，工件在固定的料盘上无法根据氮化需求进行灵活调整，由于工件表面与氮化离子的接触面积和角度受限，使得氮化过程不够均匀，影响了最终的硬化质量。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种精准控温式离子氮化炉，以解决上述背景技术中提出的在当前的离子氮化炉设计中，料盘往往被固定于一个不变的位置和角度，工件在固定的料盘上无法根据氮化需求进行灵活调整，由于工件表面与氮化离子的接触面积和角度受限，使得氮化过程不够均匀，影响了最终的硬化质量的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精准控温式离子氮化炉，包括离子氮化炉本体，所述离子氮化炉本体的顶部设置有炉盖，所述离子氮化炉本体的内部转动连接有调节丝杆，所述调节丝杆的外侧螺纹连接有内螺纹调节柱，所述内螺纹调节柱的外侧转动连接有外转动筒，所述外转动筒的外侧滑动连接有一号齿轮，所述一号齿轮与离子氮化炉本体转动连接，所述离子氮化炉本体的内部转动连接有二号齿轮，所述离子氮化炉本体的内部安装有二号电机，所述二号电机的输出端与二号齿轮固定连接，所述二号齿轮与一号齿轮啮合连接，所述外转动筒与离子氮化炉本体活动连接，所述外转动筒的顶端固定连接有支撑座，所述支撑座的顶部固定连接有料盘，所述离子氮化炉本体的内部固定连接有螺旋冷却液管，所述螺旋冷却液管的两端均固定连接有冷却液管，所述冷却液管与离子氮化炉本体固定连接，所述离子氮化炉本体的内部对称固定连接有抽气箱，所述离子氮化炉本体的内部对称开设有通风腔，所述离子氮化炉本体的内部对称安装有抽风机，所述抽风机的输入端与抽气箱通过风管连接，所述抽风机的输出端与通风腔通过风管连接，所述通风腔的内部等距安装有多个电加热丝，所述离子氮化炉本体的内侧对称固定连接有出风箱，所述离子氮化炉本体的内部对称固定连接有连通风箱，所述连通风箱与出风箱之间通过连通风管相连通，所述通风腔与连通风箱之间通过风管连接。
[0005]作为本发明的一种优选方案：所述离子氮化炉本体的外侧固定连接有支撑顶架，所述支撑顶架的顶部安装有液压缸，所述液压缸的输出端固定连接有连接架，所述连接架的底部与炉盖固定连接，所述连接架的顶部对称固定连接有限位滑杆，所述限位滑杆与支撑顶架滑动连接。
[0006]作为本发明的一种优选方案：所述外转动筒的外侧等距开设有四个外限位滑槽，所述一号齿轮的内侧等距固定连接有四个与外限位滑槽配合的外限位块，所述外限位块与外限位滑槽滑动连接。
[0007]作为本发明的一种优选方案：所述内螺纹调节柱的外侧对称固定连接有限制滑板，所述限制滑板与离子氮化炉本体滑动连接，所述限制滑板的内部滑动连接有限位杆，所述限位杆与离子氮化炉本体固定连接。
[0008]作为本发明的一种优选方案：所述离子氮化炉本体的底部安装有进风机，所述进风机的输出端与离子氮化炉本体通过风管连接，所述进风机的输入端固定连接有过滤网管。
[0009]作为本发明的一种优选方案：所述炉盖的内部固定连接有氮气进管，所述炉盖的内部固定连接有出风管。
[0010]作为本发明的一种优选方案：所述炉盖的内部固定连接有抽真空管。
[0011]作为本发明的一种优选方案：所述冷却液管、氮气进管和出风管上均安装有电磁阀。
[0012]作为本发明的一种优选方案：所述炉盖的底部固定连接有与离子氮化炉本体配合的底密封筒。
[0013]作为本发明的一种优选方案：所述离子氮化炉本体的底部安装有一号电机，所述一号电机的输出端与调节丝杆固定连接，所述支撑座的外侧对称安装有热电偶。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置了外限位块、外限位滑槽、一号齿轮和二号齿轮，实现了二号齿轮转动时带动啮合的一号齿轮进行转动，一号齿轮转动时通过内侧的外限位块带动外限位滑槽和外转动筒进行转动，外转动筒在内螺纹调节柱外侧转动，外转动筒通过支撑座带动料盘进行转动，对工件在料盘上根据氮化需求进行灵活调整，通过设置了抽气箱、通风腔、电加热丝，实现了抽风机通过抽气箱将离子氮化炉本体内的气体抽入通风腔内，通过通风腔内的电加热丝进行加热，加热后通过出风箱抽入离子氮化炉本体内，对气体进行加热，对离子氮化炉本体内温度进行提升。
附图说明
[0015]图1为本发明内部结构示意图;
[0016]图2为本发明图1中A处放大图;
[0017]图3为本发明图1中B处放大图;
[0018]图4为本发明图1中C处放大图;
[0019]图5为本发明外限位滑槽俯视图。
[0020]图中：1、离子氮化炉本体;2、支撑顶架;3、液压缸;4、连接架;5、炉盖;6、氮气进管;7、出风管;8、电磁阀;9、一号电机;10、调节丝杆;11、内螺纹调节柱;12、外转动筒;13、外限位滑槽;14、外限位块;15、一号齿轮;16、二号齿轮;17、二号电机;18、限制滑板;19、限位杆;20、抽气箱;21、抽风机;22、通风腔;23、电加热丝;24、连通风箱;25、连通风管;26、出风箱;27、螺旋冷却液管;28、底密封筒;29、进风机;30、过滤网管;31、限位滑杆;32、料盘;33、热电偶;34、支撑座;35、冷却液管;36、抽真空管。
具体实施方式
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。
[0022]请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种精准控温式离子氮化炉，包括离子氮化炉本体1，离子氮化炉本体1的顶部设置有炉盖5，离子氮化炉本体1的内部转动连接有调节丝杆10，调节丝杆10的外侧螺纹连接有内螺纹调节柱11，内螺纹调节柱11的外侧转动连接有外转动筒12，外转动筒12的外侧滑动连接有一号齿轮15，一号齿轮15与离子氮化炉本体1转动连接，离子氮化炉本体1的内部转动连接有二号齿轮16，离子氮化炉本体1的内部安装有二号电机17，二号电机17的输出端与二号齿轮16固定连接，二号齿轮16与一号齿轮15啮合连接，外转动筒12与离子氮化炉本体1活动连接，外转动筒12的顶端固定连接有支撑座34，支撑座34的顶部固定连接有料盘32，离子氮化炉本体1的内部固定连接有螺旋冷却液管27，螺旋冷却液管27的两端均固定连接有冷却液管35，冷却液管35与离子氮化炉本体1固定连接，离子氮化炉本体1的内部对称固定连接有抽气箱20，离子氮化炉本体1的内部对称开设有通风腔22，离子氮化炉本体1的内部对称安装有抽风机21，抽风机21的输入端与抽气箱20通过风管连接，抽风机21的输出端与通风腔22通过风管连接，通风腔22的内部等距安装有多个电加热丝23，离子氮化炉本体1的内侧对称固定连接有出风箱26，离子氮化炉本体1的内部对称固定连接有连通风箱24，连通风箱24与出风箱26之间通过连通风管25相连通，通风腔22与连通风箱24之间通过风管连接，电加热丝23对通风腔22内的气体进行加热，加热后通过风管进入连通风箱24内，连通风箱24内的热风通过连通风管25进入连通风管25内，通过出风箱26进入离子氮化炉本体1内，对气体进行升温处理。
[0023]其中，离子氮化炉本体1的外侧固定连接有支撑顶架2，支撑顶架2的顶部安装有液压缸3，液压缸3的输出端固定连接有连接架4，连接架4的底部与炉盖5固定连接，连接架4的顶部对称固定连接有限位滑杆31，限位滑杆31与支撑顶架2滑动连接，通过液压缸3的输出端带动连接架4、炉盖5进行上下调节，方便对离子氮化炉本体1内的工件进行取放料处理。
[0024]其中，外转动筒12的外侧等距开设有四个外限位滑槽13，一号齿轮15的内侧等距固定连接有四个与外限位滑槽13配合的外限位块14，外限位块14与外限位滑槽13滑动连接，在一号齿轮15转动时带动内侧的外限位块14进行同步转动，外限位块14听听歌外限位滑槽13带动外转动筒12进行转动，从而通过外转动筒12带动支撑座34和料盘32完成转动，对工件进行转动角度调节。
[0025]其中，内螺纹调节柱11的外侧对称固定连接有限制滑板18，限制滑板18与离子氮化炉本体1滑动连接，限制滑板18的内部滑动连接有限位杆19，限位杆19与离子氮化炉本体1固定连接，在内螺纹调节柱11移动时带动两侧的限制滑板18进行移动，限制滑板18在限位杆19外侧限位滑动，对内螺纹调节柱11和外转动筒12的高度调节稳定性进行提升。
[0026]其中，离子氮化炉本体1的底部安装有进风机29，进风机29的输出端与离子氮化炉本体1通过风管连接，进风机29的输入端固定连接有过滤网管30，通过过滤网管30对进入进风机29内的气体进行过滤处理。
[0027]其中，炉盖5的内部固定连接有氮气进管6，炉盖5的内部固定连接有出风管7，通过氮气进管6向离子氮化炉本体1内输入氮气，通过出风管7对离子氮化炉本体1内高温气体进行排出。
[0028]其中，炉盖5的内部固定连接有抽真空管36，通过抽真空管36完成对离子氮化炉本体1内的抽真空处理。
[0029]其中，冷却液管35、氮气进管6和出风管7上均安装有电磁阀8，通过电磁阀8对冷却液管35、氮气进管6和出风管7进行连通控制处理。
[0030]其中，炉盖5的底部固定连接有与离子氮化炉本体1配合的底密封筒28，炉盖5底部的底密封筒28与离子氮化炉本体1之间进行密封，对离子氮化炉本体1内空间进行封闭处理。
[0031]其中，离子氮化炉本体1的底部安装有一号电机9，一号电机9的输出端与调节丝杆10固定连接，支撑座34的外侧对称安装有热电偶33，热电偶33对离子氮化炉本体1内温度进行检测处理。
[0032]具体的，在使用时，通过外接控制器对装置进行操控，通过外接电源对装置进行通电处理，通过液压缸3的输出端带动连接架4、炉盖5向上移动，通过一号电机9的输出端带动调节丝杆10进行转动，调节丝杆10转动时带动外侧的内螺纹调节柱11进行高度位置调节，内螺纹调节柱11调节高度时带动外转动筒12、支撑座34和料盘32进行高度位置调节，外转动筒12同步带动外限位滑槽13高度位置移动，外限位滑槽13与外限位块14限位滑动，即可向料盘32内放置工件，然后向下调节高度复位，通过液压缸3的输出端带动连接架4、炉盖5向下移动，对离子氮化炉本体1上进行密封，通过抽真空管36外接抽真空设备进行抽真空处理，抽真空后通过氮气进管6向离子氮化炉本体1内通入氮气，离子氮化炉本体1的内部在两个电极之间施加一定的直流电，高能氮离子会轰击工件表面，将其从动能转换为热能以加热工件，在高压电场的作用下，会产生辉光放电，氨会被部分分解，形成正离子、氮和氢电子，氮离子吸收电子并将其还原为原子，这些原子被工件表面吸收并扩散到内层，与溅射的铁离子结合形成氮化铁FeN，FeN将重新附着在工件表面然后分解，氮原子随之扩散到工件中，形成氮化层，同时的通过二号电机17的输出端带动二号齿轮16进行转动，二号齿轮16转动时带动啮合的一号齿轮15进行转动，一号齿轮15转动时通过内侧的外限位块14带动外限位滑槽13和外转动筒12进行转动，外转动筒12在内螺纹调节柱11的外侧转动，外转动筒12转动时带动支撑座34和料盘32进行转动调节，转动一周后复位，料盘32对工件进行往复位置调节，充分的进行氮化处理，抽风机21的输入端通过抽气箱20将离子氮化炉本体1内抽气，进入通风腔22内通过电加热丝23对气体进行加热，通过连通风箱24与出风箱26之间连接的连通风管25进入出风箱26内，对气体进行加热，对离子氮化炉本体1内温度进行升高，完成后需要冷却时，向螺旋冷却液管27内通入冷却液，对离子氮化炉本体1内进行降温，同时的打开出风管7，通过进风机29向离子氮化炉本体1内吹风，通过出风管7对离子氮化炉本体1内气体进行收集排出，对离子氮化炉本体1内快速排气降温。
[0033]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。
[0034]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0035]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，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。
说明书附图(5)
声明：
“精准控温式离子氮化炉” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：无锡能以信科技有限公司
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2025年05月08日 ~ 10日 
