[发明专利]一种表面热处理装置

说明书

本发明公开了一种表面热处理装置，包括支撑组件和若干反射镜。支撑组件包括镜座和工件固定部件，工件固定部件安装于镜座，工件固定部件用于固定工件；反射镜安装于镜座，反射镜呈环状，并包围工件固定部件，反射镜具有呈环状设置的倾斜镜面，倾斜镜面沿内往外向上倾斜，以使入射光线由倾斜镜面反射至工件表面。该技术方案的表面热处理装置采用环状反射镜将工件层层包围，通过各反射镜反射的光线照射至工件表面，使工件得到烘烤，节能环保；环状的反射镜可确保工件360°全方位受热，能量密度均匀，以提高工件质量；通过设置多个环状反射镜，以提高照射在工件表面的反射光的能量密度，满足工件的温度需求，提高表面热处理的效率。

技术领域

本发明用于表面热处理技术领域，特别是涉及一种表面热处理装置。

背景技术

现有的工业体系中，所生产的大部分零件是由车床加工而成，其成型有圆柱形、圆锥形等回转形零件。为提高材料的机械性能，通常对零件进行表面热处理。由于表面热处理是一项能耗较高的工艺，因此人们利用太阳能聚焦技术对零件进行表面热处理，以减少能耗，利于环保。

现有的太阳能聚焦技术包括点聚焦和线聚焦。其中，点聚焦技术焦斑小、能量密度非常高，用于工件的表面会直接灼伤工件。而线聚焦技术一方面能量密度偏低，达不到工件所需温度；另一方面线聚焦技术仅能使工件的一面受光而另一面背光，需要转动工件，否则导致受热不均。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种表面热处理装置，其能够实现工件360°全方位受热，能量密度高且均匀，提高工件质量和表面热处理效率，节能环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种表面热处理装置，包括

支撑组件，包括镜座和工件固定部件，所述工件固定部件安装于所述镜座，所述工件固定部件用于固定工件；

若干反射镜，所述反射镜安装于所述镜座，所述反射镜呈环状，并包围所述工件固定部件，所述反射镜具有呈环状设置的倾斜镜面，所述倾斜镜面沿内往外向上倾斜，以使入射光线由所述倾斜镜面反射至工件表面。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，由所述倾斜镜面反射出的反射光线相汇聚，形成焦线，所述焦线的底端与所述镜座的垂直高度为f₁，焦线的顶端与所述镜座的垂直高度为f₂，所述倾斜镜面与所述镜座的上表面的夹角为α_n，由所述倾斜镜面反射的光线与所述镜座的上表面的夹角为β_n，所述倾斜镜面的外侧与所述镜座的垂直高度为X_n，所述倾斜镜面的内侧与所述焦线的水平距离为R_n,所述倾斜镜面的宽度为d_n，其中，

a)α_n＝(90°-β_n))/2；

b)X_n＝(2*tan2α_n-R_n)*tanα_n*tanβ_n/(tanα_n+tanβ_n)；

c)d_n＝X_n/sinα_n；

d)R_n+1＝(f₁/(f₁-X_n))*(R_n+X_n/tanα_n)；

n用于表示由内至外第n块反射镜,n+1用于表示由内至外第n+1块反射镜。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，包括方位角调节装置，所述方位角调节装置用于驱动所述支撑组件旋转，以适应太阳方位角的变化。