本實(shí)用新型屬于氮化爐技術(shù)領(lǐng)域，涉及智能硬氮氮化爐，尤其涉及一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能硬氮氮化爐。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的高速模具鋼硬氮氮化爐一般存在一些不足點(diǎn)：1、控制核心是使用智能溫控表根據(jù)溫度來(lái)控制電爐絲的開斷，其它需手動(dòng)控制等低智能化控制，使得控制精度低、氮化效果差；2、全程需手動(dòng)操作，根據(jù)時(shí)間控制及經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成硬氮氮化工藝，造成氮化效率低、氨氣消耗量大等，且需耗費(fèi)大量人工；3、設(shè)備工作狀態(tài)以及故障處理等需要人工去現(xiàn)場(chǎng)查看或處理，耗費(fèi)了大量人工；4、不環(huán)保：在氮化過(guò)程中，廢氣中往往伴隨著大量刺激性的氨氣，在開爐后，周圍空氣中都伴隨著大量刺激性的氨氣；5、能耗高，全程電爐絲全功率加熱；6、氮化工藝簡(jiǎn)單：為追尋經(jīng)濟(jì)利益，人工操作，一般只氮化一段工序就完成，氮化效果差。

為此，很有必要設(shè)計(jì)一種智能硬氮氮化爐，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種控制精度高、自動(dòng)化水平高、節(jié)能、環(huán)保、氮化效果好、能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的智能硬氮氮化爐。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能硬氮氮化爐，包括機(jī)械部分和智能控制系統(tǒng)；

所述機(jī)械部分包括設(shè)有爐腔的爐體，所述爐體上設(shè)有爐蓋，該爐蓋蓋于所述爐腔的開口，所述爐體上設(shè)有排風(fēng)口，該排風(fēng)口與所述爐腔接通，所述爐體上所述排風(fēng)口處設(shè)有自動(dòng)排風(fēng)門，所述機(jī)械部分還包括連接有氨氣閥的氨氣管道、連接有氮?dú)忾y的氮?dú)夤艿?、廢氣處理器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、氫氣濃度傳感器、壓力傳感器、熱電偶、電爐絲和鼓風(fēng)裝置，所述氨氣管道和所述氮?dú)夤艿婪謩e與所述爐腔接通，所述廢氣處理器通過(guò)廢氣管道與所述爐腔接通，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)用于使所述爐腔內(nèi)氣體循環(huán)、溫度均勻，所述氫氣濃度傳感器、壓力傳感器分別與所述爐腔內(nèi)的氣體相接觸，所述熱電偶設(shè)置于所述爐腔內(nèi)，所述氫氣濃度傳感器、壓力傳感器和熱電偶分別用于感應(yīng)所述爐腔內(nèi)氫氣的濃度、壓力和溫度，所述電爐絲用于加熱所述爐腔內(nèi)的溫度，所述鼓風(fēng)裝置包括鼓風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)管道，所述鼓風(fēng)管道的一端與所述爐腔接通，所述鼓風(fēng)機(jī)與所述鼓風(fēng)管道的另一端連接，所述鼓風(fēng)管道上設(shè)有鼓風(fēng)開關(guān)，所述鼓風(fēng)開關(guān)與所述直線電機(jī)連接，所述直線電機(jī)控制所述鼓風(fēng)開關(guān)的關(guān)閉或者打開；

所述智能控制系統(tǒng)包括智能控制器、觸摸屏、云服務(wù)器及客戶端，所述智能控制器分別與所述循環(huán)風(fēng)機(jī)、直線馬達(dá)、鼓風(fēng)機(jī)、氨氣閥、氮?dú)忾y、電爐絲、廢氣處理器、熱電偶、氫氣濃度傳感器、壓力傳感器和觸摸屏連接，所述云服務(wù)器與客戶端連接，所述觸摸屏通過(guò)網(wǎng)線或者WiFi與所述云服務(wù)器連接或者所述智能控制器與所述遠(yuǎn)程通信模塊連接，該遠(yuǎn)程通信模塊通過(guò)網(wǎng)線或者WiFi或者GPRS與所述云服務(wù)器連接。

進(jìn)一步的，所述自動(dòng)排風(fēng)門的上端與所述爐體鉸鏈連接，所述自動(dòng)排風(fēng)門的下端自由下垂。

進(jìn)一步的，所述智能控制器為PLC或者微處理器。

進(jìn)一步的，所述客戶端為手機(jī)或者電腦。

本實(shí)用新型有益效果：1、采用PLC或者微處理器采集氫氣濃度、爐內(nèi)溫度、爐內(nèi)壓力等多點(diǎn)智能模糊控制，智能準(zhǔn)確控制氨氣、氮?dú)饬髁?，而且采用多段工藝控制進(jìn)行多段氮化處理，控制精準(zhǔn)高，安全可靠；2、全智能化自動(dòng)運(yùn)行，工作過(guò)程，無(wú)需手工操作，節(jié)省大量人力，自動(dòng)化水平高；3、采用廢氣處理器對(duì)廢氣進(jìn)行處理，排放更加清潔，而且使用“環(huán)保處理”即開爐前提前一段時(shí)間充氮?dú)?，從而使廢氣中沒(méi)有了刺激性的氨氣，更加環(huán)保；4、當(dāng)氨氣分解率達(dá)到一定值后，將減少電爐絲的加熱功率，能耗低，更加節(jié)能；5、根據(jù)三段不同溫度進(jìn)行加熱氮化，根據(jù)溫度、壓力、氨氣分解率自動(dòng)充入氨氣和氮?dú)?，使得模具鋼的氮化層更加?jiān)硬，滲氮層更厚，氮化效果更好，并節(jié)省了氨氣的用量；6、使用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制智能硬氮氮化爐的狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的智能硬氮氮化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的智能控制系統(tǒng)的第一原理圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的智能控制系統(tǒng)的第二原理圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的智能硬氮氮化爐的工作流程圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

爐體11、氨氣管道12、氨氣閥13、氮?dú)夤艿?4、氮?dú)忾y15、熱電偶16、保溫棉17、廢氣管道18、廢氣處理器19、循環(huán)風(fēng)機(jī)20、氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22、電爐絲23、鼓風(fēng)管道24、鼓風(fēng)機(jī)25、鼓風(fēng)開關(guān)26、直線馬達(dá)27；

爐腔111、排風(fēng)口112、爐蓋113；

智能控制器31、觸摸屏32、云服務(wù)器33、客戶端34、遠(yuǎn)程通信模塊35。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)施例的基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能硬氮氮化爐，包括機(jī)械部分和智能控制系統(tǒng)。

參照?qǐng)D1，機(jī)械部分包括加工有爐腔111的爐體11，爐體11的壁體上設(shè)有保溫層，該保溫層為保溫棉17。爐體11上設(shè)有爐蓋113，該爐蓋113蓋于爐腔111的開口。爐體11上加工有排風(fēng)口112，該排風(fēng)口112與爐腔111接通，爐體11上排風(fēng)口112處安裝有自動(dòng)排風(fēng)門(附圖中未示出)，自動(dòng)排風(fēng)門的上端與爐體11鉸鏈連接，自動(dòng)排風(fēng)門的下端自由下垂并與排風(fēng)口112的端面貼合。該自動(dòng)排風(fēng)門的原理是當(dāng)爐腔111內(nèi)壓力超過(guò)一定值時(shí)，自動(dòng)排風(fēng)門自動(dòng)打開泄放壓力。

機(jī)械部分還包括連接有氨氣閥13的氨氣管道12、連接有氮?dú)忾y15的氮?dú)夤艿?4、廢氣處理器19、循環(huán)風(fēng)機(jī)20、氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22、熱電偶16、電爐絲23和鼓風(fēng)裝置。氨氣管道12和氮?dú)夤艿?4分別與爐腔111接通。廢氣處理器19通過(guò)廢氣管道18與爐腔111接通，廢氣處理器19上還連接用于排放廢氣的廢氣管道18。循環(huán)風(fēng)機(jī)20安裝于爐體11上，該循環(huán)風(fēng)機(jī)20用于使?fàn)t腔111內(nèi)的氣體循環(huán)、溫度均勻。氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22分別與爐腔111內(nèi)的氣體相接觸，熱電偶16安裝于爐腔111內(nèi)，氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22和熱電偶16分別用于感應(yīng)爐腔111內(nèi)氫氣的濃度、感應(yīng)爐腔111內(nèi)的壓力和感應(yīng)爐腔111內(nèi)的溫度。電爐絲23安裝于爐腔外壁與保溫棉17之間處，其用于加熱爐腔111內(nèi)的溫度。鼓風(fēng)裝置包括鼓風(fēng)機(jī)25、鼓風(fēng)管道24，鼓風(fēng)管道24的一端與爐腔111接通，鼓風(fēng)機(jī)25與鼓風(fēng)管道24的另一端連接，鼓風(fēng)管道24上安裝有鼓風(fēng)開關(guān)26，鼓風(fēng)開關(guān)26與直線電機(jī)連接，直線電機(jī)控制鼓風(fēng)開關(guān)26的關(guān)閉或者打開。

智能控制系統(tǒng)有兩種技術(shù)方案，這兩種技術(shù)方案如下：

第一種技術(shù)方案是：參照?qǐng)D2，智能控制系統(tǒng)包括智能控制器31、觸摸屏32、云服務(wù)器33及客戶端34。智能控制器31分別與循環(huán)風(fēng)機(jī)20、直線馬達(dá)27、鼓風(fēng)機(jī)25、氨氣閥13、氮?dú)忾y15、電爐絲23、廢氣處理器19、熱電偶16、氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22和觸摸屏32連接，其中智能控制器31通過(guò)RS485等通訊協(xié)議與觸摸屏32通訊連接，以達(dá)到顯示整個(gè)智能控制系統(tǒng)的每個(gè)電控器件的工作狀態(tài)、工藝階段、故障報(bào)警提示等。云服務(wù)器33與客戶端34連接，觸摸屏32通過(guò)網(wǎng)線或者WiFi與云服務(wù)器33連接。優(yōu)選設(shè)計(jì)，智能控制器31設(shè)計(jì)為PLC或者微處理器；客戶端34設(shè)計(jì)為手機(jī)或者電腦。智能控制系統(tǒng)的工作原理是：熱電偶16、氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22采集相應(yīng)的信號(hào)傳輸給PLC或微處理器處理，通過(guò)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)氨氣閥13和氮?dú)忾y15、電爐絲23來(lái)控制爐內(nèi)氨氣濃度、氮?dú)鉂舛纫约盃t內(nèi)溫度，達(dá)到多段工藝氮化；通過(guò)控制循環(huán)風(fēng)機(jī)20使?fàn)t腔111內(nèi)氣體循環(huán)、溫度均勻；通過(guò)控制廢氣處理器19實(shí)現(xiàn)廢氣處理，使排放的廢氣更加清潔；通過(guò)控制鼓風(fēng)機(jī)25、直線馬達(dá)27使?fàn)t內(nèi)溫度降低，從而實(shí)現(xiàn)冷卻；觸摸屏32通過(guò)網(wǎng)線或WiFi連接至Internet并將數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器33，云服務(wù)器33通過(guò)Internet反饋給已聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)或者電腦，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及控制設(shè)備。

第二種技術(shù)方案是：參照?qǐng)D3，第二種技術(shù)方案與第二種技術(shù)方案不同的是觸摸屏32與云服務(wù)器33不連接，而智能控制器31通過(guò)RS485等通訊協(xié)議與遠(yuǎn)程通信模塊35進(jìn)行通信連接，遠(yuǎn)程通信模塊35通過(guò)網(wǎng)線或者WiFi或者GPRS與云服務(wù)器33連接。工作時(shí)PLC或微處理器通過(guò)RS485等通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程通信模塊35，然后由遠(yuǎn)程通信模塊35通過(guò)網(wǎng)線、WiFi或GPRS等連接至Internet并將數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器33，云服務(wù)器33通過(guò)Internet反饋給已聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)或者電腦，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及控制設(shè)備。

智能硬氮氮化爐工作流程如圖4所示。其中多段氮化工藝：當(dāng)達(dá)到一定條件時(shí)進(jìn)行第一段工藝，自動(dòng)關(guān)閉氮?dú)忾y15，開啟氨氣閥13充入氨氣；當(dāng)達(dá)到一定條件時(shí)進(jìn)行第二段工藝，通過(guò)氫氣的濃度來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)氨氣流量，同時(shí)減少電爐絲23的功率，繼續(xù)氮化；當(dāng)達(dá)到一定條件時(shí)開啟第三段工藝，自動(dòng)設(shè)定氨氣分解率，根據(jù)檢測(cè)氫氣的濃度高低自動(dòng)調(diào)節(jié)氨氣流量，爐腔111內(nèi)壓力由廢氣處理器19和自動(dòng)排風(fēng)門自動(dòng)調(diào)節(jié)泄放爐腔111內(nèi)的壓力。冷卻工藝：停止加熱、鼓風(fēng)機(jī)25開啟降溫，間斷注入氨氣。環(huán)保處理：降到一定溫度后，完全關(guān)閉氨氣閥13，充入氮?dú)?，這樣使得打開爐蓋113后沒(méi)有刺激性氣味。

綜上，本實(shí)用新型的智能硬氮氮化爐的優(yōu)點(diǎn)如下：

1、使用PLC或者微處理器通過(guò)一鍵啟動(dòng)后，采集氫氣濃度、爐內(nèi)溫度、爐內(nèi)壓力等多點(diǎn)智能模糊控制，智能準(zhǔn)確控制氨氣、氮?dú)饬髁?，而且采用多段工藝控制，更加安全可靠?、全智能化自動(dòng)運(yùn)行，工作過(guò)程，無(wú)需手工操作，節(jié)省大量人力；3、更加環(huán)保：采用廢氣處理器對(duì)廢氣進(jìn)行處理，排放更加清潔，而且使用“環(huán)保處理”即開爐前提前一段時(shí)間充氮?dú)?，從而使廢氣中沒(méi)有了刺激性的氨氣；4、更加節(jié)能：當(dāng)氨氣分解率達(dá)到一定值后，將減少電爐絲的加熱功率；5、工藝更加完善，氮化效果更好：根據(jù)三段不同溫度進(jìn)行加熱氮化，根據(jù)溫度、壓力、氨氣分解率自動(dòng)充入氨氣和氮?dú)?，使得模具鋼的氮化層更加?jiān)硬，滲氮層更厚，并節(jié)省了氨氣的用量；6、使用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制智能硬氮氮化爐的狀態(tài)，使智能硬氮氮化爐的工作狀態(tài)更加一目了然，無(wú)需人工時(shí)刻待在車間從而節(jié)省人工。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。