專利名稱：：托輥式鋸片熱處理爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種熱處理爐，特別涉及一種托輥式鋸片熱處理爐。
背景技術(shù)：
：鋸片熱處理爐的在熱處理領(lǐng)域應(yīng)用極為普遍。目前普遍使用的熱處理爐一般來說尺寸較小，如600*7500*80鋸片淬火爐，且在整個(gè)處理過程中，爐子必須連續(xù)進(jìn)料，難以滿足實(shí)際生產(chǎn)中處理大中型工件的要求。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種托輥式鋸片熱處理爐，改變了以往鋸片熱處理爐的特點(diǎn)，不但可以處理大中型的工件，而且生產(chǎn)成本低，處理的產(chǎn)品合格率高，填補(bǔ)了國內(nèi)大型熱處理爐方面的空白。為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種托輥式鋸片熱處理爐，包括一向爐體內(nèi)進(jìn)料的進(jìn)料臺(tái)、一爐體、一硝鹽槽，所述爐體設(shè)有前爐門、后爐門，爐體內(nèi)形成一加熱工件的爐膛，進(jìn)料臺(tái)與前爐門相連，硝鹽槽與后爐門相連，后爐門上方設(shè)有一用于提升工件的硝鹽槽提升架，所述爐膛底部為多個(gè)托輥并行排列組成的爐床，爐床上方及下方均設(shè)有電輻射管，所述托輥分為第一托輥區(qū)、第二托輥區(qū)、第三托輥區(qū)，一主動(dòng)電機(jī)與第一托輥區(qū)的一托輥連接驅(qū)動(dòng)，一換擋聯(lián)軸器分別第一托輥區(qū)及第二托輥區(qū)的一托輥連接，所述換擋聯(lián)軸器通過一傳動(dòng)過橋與第三托輥區(qū)的一托輥連接，另一主動(dòng)電機(jī)與第三托輥區(qū)的一托輥連接驅(qū)動(dòng)。進(jìn)一步地，所述換擋聯(lián)軸器上設(shè)有一移動(dòng)調(diào)速滑塊。進(jìn)一步地，所述爐體為進(jìn)口空間小于出口空間的階梯型爐體。進(jìn)一步地，所述爐門兩側(cè)安裝有爐門提升氣缸。進(jìn)一步地，所述爐膛內(nèi)劃分為第一溫控區(qū)、第二溫控區(qū)及第三溫控區(qū)，第一溫控區(qū)的電輻射管功率大于第二溫控區(qū)及第三溫控區(qū)的電輻射管功率。進(jìn)一步地，所述硝鹽槽槽體側(cè)壁設(shè)有硝鹽加熱器，一電機(jī)固定在硝鹽槽上方，帶動(dòng)硝鹽槽提升架提升工件。本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明改變了原來的網(wǎng)帶式的結(jié)構(gòu)，采用托輥式結(jié)構(gòu)，由于網(wǎng)帶由耐熱材料編織而成，屬易損件，采用托輥式結(jié)構(gòu)后可以使使用壽命更長(zhǎng)。將托輥區(qū)分為第一托輥區(qū)、第二托輥區(qū)、第三托輥區(qū)，即進(jìn)料段，爐膛加溫段、出料段，在每一托輥區(qū)根據(jù)不同的工藝要求采用不同的傳動(dòng)速度，由于爐膛內(nèi)的升溫和保溫段因?yàn)橐^長(zhǎng)時(shí)間,采用慢傳動(dòng)；出料段是達(dá)到工藝溫度后，為了保證落料溫度采用快傳動(dòng)。為了區(qū)別兩種傳動(dòng)的要求，本發(fā)明采用了換擋聯(lián)軸器以及傳動(dòng)過橋，這樣就可以通過換擋來調(diào)節(jié)傳動(dòng)速度。本發(fā)明爐體設(shè)計(jì)成前低后高的一級(jí)階梯的整體型式可有效地縮小爐膛空間，從而節(jié)約加熱能源。本發(fā)明的爐門由氣缸提升，安裝在爐門兩側(cè)，由于常規(guī)氣缸安裝在爐門上方，這樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)爐門開啟時(shí)，可遭爐內(nèi)熱氣氛的烘烤，現(xiàn)在爐門安裝在兩側(cè)，可避免這個(gè)缺點(diǎn)。同時(shí)將爐膛內(nèi)劃分為第一溫控區(qū)、第二溫控區(qū)及第三溫控區(qū)，這樣可以根據(jù)工件吸熱和散熱的類比進(jìn)行推算從而對(duì)三區(qū)功率進(jìn)行合理布置。綜上，本發(fā)明根據(jù)大型熱處理爐的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了這種低成本的熱處理爐，能夠很好的滿足處理大中型工件的要求。據(jù)測(cè)算，如果從國外進(jìn)口同規(guī)格處理能力的大型熱處理爐,價(jià)格是人民幣800多萬,而我們自己研制的成本僅人民幣150萬,不到進(jìn)口成本的1/5。該大型鋸片爐的研制成功,填補(bǔ)了國內(nèi)大型鋸片爐市場(chǎng)的空白,滿足了工藝要求，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,已生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第一示意圖。圖3為本發(fā)明的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第二示意圖。圖4為本發(fā)明的換擋聯(lián)軸器的示意圖。圖5為本發(fā)明的爐膛加熱電器線路圖。圖6為本發(fā)明的硝鹽槽加熱器的線路圖。圖7為本發(fā)明的傳動(dòng)電機(jī)的線路圖。圖8為本發(fā)明的無紙記錄儀的示意圖。圖9為本發(fā)明的爐膛溫控示意圖。圖10為本發(fā)明的硝鹽槽溫控示意圖。圖11為本發(fā)明的各器件控制示意圖。圖12為本發(fā)明的傳動(dòng)電機(jī)的控制示意圖。圖13為本發(fā)明的溫控顯示燈控制示意圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，本發(fā)明鋸片爐為鋸片淬火專用爐，采用貫通式型式，由輥棒式進(jìn)料臺(tái)l、加熱爐5、傳動(dòng)換檔機(jī)構(gòu)、電氣控制、硝鹽槽4、提升機(jī)等部分組成。其爐床由許多根空心托輥6組成。加熱爐5是本發(fā)明主要部分，由爐體、爐門、托輥6、電輻射管22等組成。加熱采用電輻射管22,分三區(qū)控制爐溫。具體如下1、爐體爐體由鋼板和型鋼焊接制造,設(shè)計(jì)成前低后高的一級(jí)階梯的整體型式。爐頂由3件含纖維的爐頂蓋板由髙強(qiáng)度螺栓與爐體聯(lián)接。筑爐和大修需拆除爐頂蓋板進(jìn)行。傳動(dòng)和電輻射管的罩殼的面板由沖孔板制作，罩殼不用螺栓，直接掛在爐體上，這樣的結(jié)構(gòu)，既可以隨時(shí)觀察到鏈條運(yùn)行狀態(tài)，有利于傳動(dòng)維護(hù)，第二當(dāng)發(fā)生傳動(dòng)故障時(shí)，不用卸除螺栓即可方便地卸除傳動(dòng)罩殼的面板，再者有利于散熱。爐子設(shè)計(jì)成階梯型式，可有效地縮小爐膛空間，從而節(jié)約加熱能源。2、托輥6:托輥為澆制空心管，規(guī)格4)90X15,相互平行，相互間間距相等，間距180mm，排列在同一水平面內(nèi)，形成一個(gè)爐床平面。除進(jìn)料臺(tái)處托輥用普通Q235材質(zhì)外，其余托輥材質(zhì)為1Cr25Ni20Si2。本發(fā)明的托輥6的安裝方法是，托輥6兩頭嵌入軸承，軸承安裝在帶散熱結(jié)構(gòu)的軸承座上，軸承座固定在爐體墻板上。托輥傳送鏈條為3/4短節(jié)距精密滾子鏈。托輥6通過兩端的鏈輪由減速器驅(qū)動(dòng)之。因?yàn)殒溳喫艿氖乔邢蛄Γ瑹o徑向或軸向力，所以托輥運(yùn)行所需的動(dòng)力是很小的。3、爐門爐體進(jìn)出口端設(shè)置前爐門12和后爐門31。爐門由安裝在爐門兩側(cè)的氣缸提升。氣缸型號(hào)為TC型C100*300，4臺(tái)。常規(guī)氣缸安裝在爐門上方，這樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)爐門開啟時(shí)，可遭爐內(nèi)熱氣氛的烘烤。現(xiàn)在爐門安裝在兩側(cè)，采用我們現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)，可避免這個(gè)缺點(diǎn)。鋸片進(jìn)料時(shí)，前爐門12開，鋸片由托輥6輸送快速進(jìn)入爐膛。鋸片到位后，由光電開關(guān)檢測(cè)并發(fā)出信號(hào)，前爐門關(guān)。之后，鋸片在爐膛內(nèi)慢速來回運(yùn)動(dòng)。到工藝時(shí)間后，后爐門31在氣缸的動(dòng)力作用下打開，鋸片由托輥6輸送快速瀉出爐膛，進(jìn)入硝鹽槽4內(nèi)，經(jīng)硝鹽淬火后進(jìn)入下道工序。4、爐襯根據(jù)電爐設(shè)計(jì)節(jié)能的原則，結(jié)合本大型鋸片爐爐襯不承重的特點(diǎn)，本發(fā)明爐頂采用全纖維結(jié)構(gòu)，纖維板拼縫錯(cuò)開鋪疊。由吊桿和壓片固定在頂上。爐墻采用輕質(zhì)磚和耐火纖維復(fù)合爐襯。因?yàn)楸景l(fā)明鋸片爐承重部位在爐壁上，爐底不承重，爐底全部為輕質(zhì)磚砌筑。如此，由于采用了熱容較小的輕質(zhì)材料和保溫材料筑爐，減少了爐體散熱和蓄熱損失，據(jù)此設(shè)計(jì)，爐墻外殼溫升不超過55'C，達(dá)到國標(biāo)。5、加熱本發(fā)明爐膛分三區(qū)控溫,即第一溫控區(qū)、第二溫控區(qū)及第三溫控區(qū)，額定加熱功率230kw。第一溫控區(qū)為冷工件升溫區(qū)，加熱功率不低于總功率的40%,根據(jù)工件吸熱和散熱的類比推算，三區(qū)功率作如下布置一區(qū)100kw,第二、第三區(qū)各65kw。本發(fā)明爐膛采用輻射管22加熱，輻射管22外殼用SUS310S材質(zhì)，壁厚4tnm。輻射管22內(nèi)芯采用鼠籠室結(jié)構(gòu)，發(fā)熱絲為高溫電熱合金絲，由爐體一側(cè)插入爐膛，頭部擱在爐膛另一側(cè)的重質(zhì)擱磚上。大型鋸片爐配有變壓器低電壓大電流方式控制，發(fā)熱體采用直徑巾8的高溫電阻合金絲，絕緣子采用單層孔結(jié)構(gòu)，散熱效果好，大大地提高了輻射管壽命。6、變壓器變壓器用來控制加熱器的電壓，對(duì)加熱元件進(jìn)行低電壓大電流供電，從而控制加熱功率。變壓器安裝于爐頂上方。變壓器進(jìn)線為50HZ三相四線380V交流電源，出線由電纜與輻射管相聯(lián)接?？紤]電網(wǎng)負(fù)載的平衡，每區(qū)的輻射管按"Y"形(或用"A"形)三組平衡聯(lián)接。如此，一則可以節(jié)約變壓器與輻射管的電纜，二則可以不留變壓器占地空間，節(jié)約寶貴的車間用地，并且設(shè)備有緊湊感。7、傳送機(jī)構(gòu)如圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明熱處理爐同時(shí)兼有快慢檔傳送機(jī)構(gòu)。托輥分為第一托輥區(qū)1、第二托輥區(qū)2、第三托輥區(qū)3，一主動(dòng)電機(jī)7與第一托輥區(qū)1的一托輥6連接驅(qū)動(dòng)，一換擋聯(lián)軸器9分別與第一托輥區(qū)1及第二托輥區(qū)2的一托輥連接，換擋聯(lián)軸器9通過一傳動(dòng)過橋10與第三托輥區(qū)3的一托輥連接，另一主動(dòng)電機(jī)8與第三托輥區(qū)3的一托輥連接驅(qū)動(dòng)，換擋聯(lián)軸器9上設(shè)有一移動(dòng)調(diào)速滑塊91。通過移動(dòng)滑塊91可以調(diào)節(jié)各個(gè)托輥區(qū)的傳動(dòng)速度。當(dāng)鋸片從冷態(tài)加熱到工藝溫度，并保溫，是一個(gè)慢速的過程。所以在爐子升溫區(qū)和保溫區(qū)內(nèi)鋸片慢速運(yùn)行。在爐子的淬火出口區(qū)，因?yàn)闋t體采用貫通型式，出口處在爐膛外，其保溫效果差，為了保證鋸片落入硝鹽槽前瞬間溫度，鋸片被快傳動(dòng)送出爐膛。托輥設(shè)計(jì)換檔機(jī)構(gòu)是本爐的重要特色。由于換檔機(jī)構(gòu)，本爐可兼容大、中二類規(guī)格的鋸片，能最大限度地利用爐膛空間，得到一機(jī)多用的效果。本大型鋸片爐采用光電檢測(cè)技術(shù)，在爐體的多個(gè)位置設(shè)置光電檢測(cè)儀21檢測(cè)工件位置，從而準(zhǔn)確控制爐門交替開啟，電機(jī)正反轉(zhuǎn)向互換。8、硝鹽槽硝鹽槽4為工件淬火之用。其中有硝鹽加熱器和提升機(jī)41。加熱器為特種硝鹽專用加熱器，布置在槽體側(cè)壁。提升機(jī)41為起吊式型式。工件達(dá)到工藝時(shí)間后，由電動(dòng)機(jī)把提升機(jī)架42從槽中提出到工作臺(tái)面位置。然后進(jìn)入下一道工序。9、電氣控制如圖5、6、7、8、9、10、11、12、13所示，熱處理爐由溫度控制儀控制溫度。溫控儀設(shè)定溫度，由熱電偶檢測(cè)溫度，并將信號(hào)傳給溫控儀。溫控儀的控制型式是通過中間繼電器控制接觸器的時(shí)間比例型。到溫，切斷加熱電源，升溫，接通加熱電源，從而達(dá)到自動(dòng)控制溫度的目的。溫控儀具有模擬PID及人工智能控制功能，過程響應(yīng)快、超調(diào)小、穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點(diǎn)，溫控系統(tǒng)采用過載能力強(qiáng)的電力調(diào)壓模塊。主回路采用3臺(tái)變壓器模塊無觸點(diǎn)進(jìn)行控制，具有自整定PTD之功能，控制回路設(shè)有安全、可靠的連鎖裝置，系統(tǒng)故障、報(bào)警之功能。本鋸片爐生產(chǎn)線作業(yè)程序有一臺(tái)PLC集中控制工件運(yùn)行及超溫、液位等。有聲光報(bào)警和安全連鎖系統(tǒng)并設(shè)有模擬屏隨時(shí)觀察工況。PLC是系統(tǒng)的指揮中心，讀取指令信號(hào)(觸摸屏中設(shè)定的數(shù)據(jù))，采集數(shù)據(jù)(輸入端的各種信號(hào))，并加以運(yùn)算,通過對(duì)變頻器、接觸器進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使整條生產(chǎn)線按程序自動(dòng)協(xié)調(diào)運(yùn)行。PLC對(duì)變頻器進(jìn)行通信，定時(shí)比較檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、構(gòu)件運(yùn)行速度。當(dāng)誤差較大時(shí)，對(duì)變頻器輸出頻率進(jìn)行自動(dòng)修正，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。通過計(jì)算機(jī)顯示屏可以清楚地了解設(shè)備全部的運(yùn)行狀態(tài)和各種工藝參數(shù)，從而保證整條生產(chǎn)線的高可控性和體現(xiàn)人性化操作。本發(fā)明大型鋸片爐工藝流程如下鋸片銑刀預(yù)置在托輥式進(jìn)料臺(tái)上一前爐門開，鋸片銑刀通過升降式爐門，快速進(jìn)入加熱室一前爐門關(guān)，鋸片銑刀在爐膛內(nèi)慢速往返運(yùn)行，加熱、保溫一保溫到工藝進(jìn)間后，進(jìn)入爐膛內(nèi)快出料托輥區(qū)域一后爐門打開，鋸片在隨快出料托輥傳輸，瀉入硝鹽槽內(nèi)淬火一后爐門自動(dòng)關(guān)閉一工件在硝鹽槽中保溫到工藝時(shí)間后，自動(dòng)提出，進(jìn)入下道工序。采用本發(fā)明工藝制作而成的大型鋸片爐的主要技術(shù)參數(shù)為:最高工作溫度95CTC,工作區(qū)有效尺寸1600X5400X50mm,加熱周期無級(jí)自由設(shè)定,慢速檔傳送速度2001000mm/min,快速檔傳送速度200010000mm/min,變頻調(diào)速，加熱元件輻射管,工作電壓380v,50Hz,額定功率230kw,控溫區(qū)數(shù)3區(qū),控溫方式調(diào)壓模塊,PID連續(xù)控制。與現(xiàn)有技術(shù)的60*750*80鋸片爐相比，本發(fā)明鋸片爐有許多不同之處，輥棒支承方式不同-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不同，溫控區(qū)域不同，密封要求不同。本發(fā)明熱處理爐可以達(dá)到1600X5400X50,爐膛寬度特大，并具有升降式爐門、換檔機(jī)檔等特殊結(jié)構(gòu)，是熱處理行業(yè)中新型的爐種。60*750*80鋸片淬火爐和本發(fā)明的160*540*50大型鋸片淬火之輥底爐之主要參數(shù)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本發(fā)明大型鋸片爐經(jīng)過試制，傳動(dòng)平穩(wěn)，快慢檔速度獨(dú)立可調(diào)，能夠滿足工件加熱、保溫、淬火的要求，一次成功。本大型鋸片爐除適用于直徑不大于1600的大、中型的圓盤鋸片銑刀淬火之用外，還適用于其他大型薄片工件的淬火,控制先進(jìn),自動(dòng)化程度高。由于其傳動(dòng)、加熱、控制等各項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，該爐型的開發(fā)，填補(bǔ)了國內(nèi)大型鋸片淬火爐的制造空白。權(quán)利要求1、一種托輥式鋸片熱處理爐，包括一向爐體內(nèi)進(jìn)料的進(jìn)料臺(tái)、一爐體、一硝鹽槽，所述爐體設(shè)有前爐門、后爐門，爐體內(nèi)形成一加熱工件的爐膛，進(jìn)料臺(tái)與前爐門相連，硝鹽槽與后爐門相連，后爐門上方設(shè)有一用于提升工件的硝鹽槽提升架，其特征在于所述爐膛底部為多個(gè)托輥并行排列組成的爐床，爐床上方及下方均設(shè)有電輻射管，所述托輥分為第一托輥區(qū)、第二托輥區(qū)、第三托輥區(qū)，一主動(dòng)電機(jī)與第一托輥區(qū)的一托輥連接驅(qū)動(dòng)，一換擋聯(lián)軸器分別與第一托輥區(qū)及第二托輥區(qū)的一托輥連接，所述換擋聯(lián)軸器通過一傳動(dòng)過橋與第三托輥區(qū)的一托輥連接，另一主動(dòng)電機(jī)與第三托輥區(qū)的一托輥連接驅(qū)動(dòng)。2、如權(quán)利要求l所述托輥式鋸片熱處理爐，其特征在于所述換擋聯(lián)軸器上設(shè)有一移動(dòng)調(diào)速滑塊。3、如權(quán)利要求l所述托輥式鋸片熱處理爐，其特征在于所述爐體為進(jìn)口空間小于出口空間的階梯型爐體。4、如權(quán)利要求l所述托輥式鋸片熱處理爐，其特征在于所述爐門兩側(cè)安裝有爐門提升氣缸。5、如權(quán)利要求l所述托輥式鋸片熱處理爐，其特征在于所述爐膛內(nèi)劃分為第一溫控區(qū)、第二溫控區(qū)及第三溫控區(qū)，第一溫控區(qū)的電輻射管功率大于第二溫控區(qū)及第三溫控區(qū)的電輻射管功率。6、如權(quán)利要求l所述托輥式鋸片熱處理爐，其特征在于所述硝鹽槽槽體側(cè)壁設(shè)有硝鹽加熱器，一電機(jī)固定在硝鹽槽上方，帶動(dòng)硝鹽槽提升架提升工件。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種托輥式鋸片熱處理爐，包括一進(jìn)料臺(tái)、一爐體、一硝鹽槽，爐體內(nèi)形成一加熱工件的爐膛，進(jìn)料臺(tái)與前爐門相連，硝鹽槽與后爐門相連，后爐門上方設(shè)有一提升架，所述爐膛底部為多個(gè)托輥并行排列組成的爐床，爐床上方及下方均設(shè)有電輻射管，所述托輥分為第一托輥區(qū)、第二托輥區(qū)、第三托輥區(qū)，一主動(dòng)電機(jī)與第一托輥區(qū)的一托輥連接驅(qū)動(dòng)，一換擋聯(lián)軸器分別第一托輥區(qū)及第二托輥區(qū)的一托輥連接，所述換擋聯(lián)軸器通過一傳動(dòng)過橋與第三托輥區(qū)的一托輥連接，另一主動(dòng)電機(jī)與第三托輥區(qū)的一托輥連接驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型不但可以處理大中型的工件，而且生產(chǎn)成本低，處理的產(chǎn)品合格率高，填補(bǔ)了國內(nèi)大型熱處理爐方面的空白。文檔編號(hào)C21D9/24GK201206159SQ20082003708公開日2009年3月11日申請(qǐng)日期2008年5月28日優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日發(fā)明者顧興榮申請(qǐng)人:蘇州鼎誠工業(yè)電爐有限公司