本實用新型屬于氮化爐技術領域，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：

目前，國內(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：1、控制核心是使用智能溫控表根據(jù)溫度來控制電爐絲的開斷，其它需手動控制等低智能化控制，使得控制精度低、氮化效果差；2、全程需手動操作，根據(jù)時間控制及經(jīng)驗來完成硬氮氮化工藝，造成氮化效率低、氨氣消耗量大等，且需耗費大量人工；3、設備工作狀態(tài)以及故障處理等需要人工去現(xiàn)場查看或處理，耗費了大量人工；4、不環(huán)保：在氮化過程中，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、氮化工藝簡單：為追尋經(jīng)濟利益，人工操作，一般只氮化一段工序就完成，氮化效果差。

為此，很有必要設計一種智能硬氮氮化爐，以解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

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

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

所述機械部分包括設有爐腔的爐體，所述爐體上設有爐蓋，該爐蓋蓋于所述爐腔的開口，所述爐體上設有排風口，該排風口與所述爐腔接通，所述爐體上所述排風口處設有自動排風門，所述機械部分還包括連接有氨氣閥的氨氣管道、連接有氮氣閥的氮氣管道、廢氣處理器、循環(huán)風機、氫氣濃度傳感器、壓力傳感器、熱電偶、電爐絲和鼓風裝置，所述氨氣管道和所述氮氣管道分別與所述爐腔接通，所述廢氣處理器通過廢氣管道與所述爐腔接通，所述循環(huán)風機用于使所述爐腔內(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，所述鼓風裝置包括鼓風機、鼓風管道，所述鼓風管道的一端與所述爐腔接通，所述鼓風機與所述鼓風管道的另一端連接，所述鼓風管道上設有鼓風開關，所述鼓風開關與所述直線電機連接，所述直線電機控制所述鼓風開關的關閉或者打開；

所述智能控制系統(tǒng)包括智能控制器、觸摸屏、云服務器及客戶端，所述智能控制器分別與所述循環(huán)風機、直線馬達、鼓風機、氨氣閥、氮氣閥、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，所述云服務器與客戶端連接，所述觸摸屏通過網(wǎng)線或者WiFi與所述云服務器連接或者所述智能控制器與所述遠程通信模塊連接，該遠程通信模塊通過網(wǎng)線或者WiFi或者GPRS與所述云服務器連接。

進一步的，所述自動排風門的上端與所述爐體鉸鏈連接，所述自動排風門的下端自由下垂。

進一步的，所述智能控制器為PLC或者微處理器。

進一步的，所述客戶端為手機或者電腦。

本實用新型有益效果：1、采用PLC或者微處理器采集氫氣濃度、爐內(nèi)溫度、爐內(nèi)壓力等多點智能模糊控制，智能準確控制氨氣、氮氣流量，而且采用多段工藝控制進行多段氮化處理，控制精準高，安全可靠；2、全智能化自動運行，工作過程，無需手工操作，節(jié)省大量人力，自動化水平高；3、采用廢氣處理器對廢氣進行處理，排放更加清潔，而且使用“環(huán)保處理”即開爐前提前一段時間充氮氣，從而使廢氣中沒有了刺激性的氨氣，更加環(huán)保；4、當氨氣分解率達到一定值后，將減少電爐絲的加熱功率，能耗低，更加節(jié)能；5、根據(jù)三段不同溫度進行加熱氮化，根據(jù)溫度、壓力、氨氣分解率自動充入氨氣和氮氣，使得模具鋼的氮化層更加堅硬，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)+”技術實現(xiàn)了遠程監(jiān)測、控制智能硬氮氮化爐的狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的智能硬氮氮化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型實施例的智能控制系統(tǒng)的第一原理圖。

圖3是本實用新型實施例的智能控制系統(tǒng)的第二原理圖。

圖4是本實用新型實施例的智能硬氮氮化爐的工作流程圖。

附圖標記說明：

爐體11、氨氣管道12、氨氣閥13、氮氣管道14、氮氣閥15、熱電偶16、保溫棉17、廢氣管道18、廢氣處理器19、循環(huán)風機20、氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22、電爐絲23、鼓風管道24、鼓風機25、鼓風開關26、直線馬達27；

爐腔111、排風口112、爐蓋113；

智能控制器31、觸摸屏32、云服務器33、客戶端34、遠程通信模塊35。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

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

參照圖1，機械部分包括加工有爐腔111的爐體11，爐體11的壁體上設有保溫層，該保溫層為保溫棉17。爐體11上設有爐蓋113，該爐蓋113蓋于爐腔111的開口。爐體11上加工有排風口112，該排風口112與爐腔111接通，爐體11上排風口112處安裝有自動排風門(附圖中未示出)，自動排風門的上端與爐體11鉸鏈連接，自動排風門的下端自由下垂并與排風口112的端面貼合。該自動排風門的原理是當爐腔111內(nèi)壓力超過一定值時，自動排風門自動打開泄放壓力。

機械部分還包括連接有氨氣閥13的氨氣管道12、連接有氮氣閥15的氮氣管道14、廢氣處理器19、循環(huán)風機20、氫氣濃度傳感器21、壓力傳感器22、熱電偶16、電爐絲23和鼓風裝置。氨氣管道12和氮氣管道14分別與爐腔111接通。廢氣處理器19通過廢氣管道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)風機20安裝于爐體11上，該循環(huán)風機20用于使爐腔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分別用于感應爐腔111內(nèi)氫氣的濃度、感應爐腔111內(nèi)的壓力和感應爐腔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。鼓風裝置包括鼓風機25、鼓風管道24，鼓風管道24的一端與爐腔111接通，鼓風機25與鼓風管道24的另一端連接，鼓風管道24上安裝有鼓風開關26，鼓風開關26與直線電機連接，直線電機控制鼓風開關26的關閉或者打開。

智能控制系統(tǒng)有兩種技術方案，這兩種技術方案如下：

第一種技術方案是：參照圖2，智能控制系統(tǒng)包括智能控制器31、觸摸屏32、云服務器33及客戶端34。智能控制器31分別與循環(huán)風機20、直線馬達27、鼓風機25、氨氣閥13、氮氣閥15、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RS485等通訊協(xié)議與觸摸屏32通訊連接，以達到顯示整個智能控制系統(tǒng)的每個電控器件的工作狀態(tài)、工藝階段、故障報警提示等。云服務器33與客戶端34連接，觸摸屏32通過網(wǎng)線或者WiFi與云服務器33連接。優(yōu)選設計，智能控制器31設計為PLC或者微處理器；客戶端34設計為手機或者電腦。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采集相應的信號傳輸給PLC或微處理器處理，通過自動控制調(diào)節(jié)氨氣閥13和氮氣閥15、電爐絲23來控制爐內(nèi)氨氣濃度、氮氣濃度以及爐內(nèi)溫度，達到多段工藝氮化；通過控制循環(huán)風機20使爐腔111內(nèi)氣體循環(huán)、溫度均勻；通過控制廢氣處理器19實現(xiàn)廢氣處理，使排放的廢氣更加清潔；通過控制鼓風機25、直線馬達27使爐內(nèi)溫度降低，從而實現(xiàn)冷卻；觸摸屏32通過網(wǎng)線或WiFi連接至Internet并將數(shù)據(jù)上傳到云服務器33，云服務器33通過Internet反饋給已聯(lián)網(wǎng)的手機或者電腦，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控以及控制設備。

第二種技術方案是：參照圖3，第二種技術方案與第二種技術方案不同的是觸摸屏32與云服務器33不連接，而智能控制器31通過RS485等通訊協(xié)議與遠程通信模塊35進行通信連接，遠程通信模塊35通過網(wǎng)線或者WiFi或者GPRS與云服務器33連接。工作時PLC或微處理器通過RS485等通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)傳給遠程通信模塊35，然后由遠程通信模塊35通過網(wǎng)線、WiFi或GPRS等連接至Internet并將數(shù)據(jù)上傳到云服務器33，云服務器33通過Internet反饋給已聯(lián)網(wǎng)的手機或者電腦，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控以及控制設備。

智能硬氮氮化爐工作流程如圖4所示。其中多段氮化工藝：當達到一定條件時進行第一段工藝，自動關閉氮氣閥15，開啟氨氣閥13充入氨氣；當達到一定條件時進行第二段工藝，通過氫氣的濃度來自動調(diào)節(jié)氨氣流量，同時減少電爐絲23的功率，繼續(xù)氮化；當達到一定條件時開啟第三段工藝，自動設定氨氣分解率，根據(jù)檢測氫氣的濃度高低自動調(diào)節(jié)氨氣流量，爐腔111內(nèi)壓力由廢氣處理器19和自動排風門自動調(diào)節(jié)泄放爐腔111內(nèi)的壓力。冷卻工藝：停止加熱、鼓風機25開啟降溫，間斷注入氨氣。環(huán)保處理：降到一定溫度后，完全關閉氨氣閥13，充入氮氣，這樣使得打開爐蓋113后沒有刺激性氣味。

綜上，本實用新型的智能硬氮氮化爐的優(yōu)點如下：

1、使用PLC或者微處理器通過一鍵啟動后，采集氫氣濃度、爐內(nèi)溫度、爐內(nèi)壓力等多點智能模糊控制，智能準確控制氨氣、氮氣流量，而且采用多段工藝控制，更加安全可靠；2、全智能化自動運行，工作過程，無需手工操作，節(jié)省大量人力；3、更加環(huán)保：采用廢氣處理器對廢氣進行處理，排放更加清潔，而且使用“環(huán)保處理”即開爐前提前一段時間充氮氣，從而使廢氣中沒有了刺激性的氨氣；4、更加節(jié)能：當氨氣分解率達到一定值后，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)三段不同溫度進行加熱氮化，根據(jù)溫度、壓力、氨氣分解率自動充入氨氣和氮氣，使得模具鋼的氮化層更加堅硬，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，遠程監(jiān)測、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，無需人工時刻待在車間從而節(jié)省人工。

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