CN102615235A - 锻造加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锻造加热炉，包括炉体、加热机构，余热利用机构以及进料机构，炉体包括炉膛，加热机构对炉膛内加热，余热利用机构对炉膛内燃烧后的废气导向以利用余热，进料机构包括夹送机构与推料机构，夹送机构自动连续地将物料夹持至炉膛入口处，推送机构自动地将物料推入炉膛。本锻造加热炉的进料机构采用夹送机构配合推送机构送入物料，夹送机构可连续不断地往返夹持物料至推送位置，推送机构相应地推送物料至炉膛，自动化程度高，减轻了人力劳动量，极大地提高了锻造效率。

Description

锻造加热炉

技术领域

本发明涉及一种加热设备，尤其涉及一种锻造加热炉。

背景技术

锻造是机械加工过程中的一个常见工艺，为了达到某种特性，工件需要经过高温锻造后以获得该种性能。锻造加热炉是锻造加工中不可或缺的加工设备。现有的锻造加热炉(又名红冲炉)自动化程度不高，加热过程中，通过手工将一物料置入炉膛入口处，推送机构将物料推入炉膛，带该物料经过加热从炉膛退出后，再手工将另一物料置入炉膛入口处，然后通过推送机构将物料推入炉膛，此种通过手工一件一件将物料置入炉膛口的方法，对工人的劳动量大，且影响锻造效率。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种可减轻人工劳动量、提高锻造效率的锻造加热炉。

一种锻造加热炉，包括炉体、加热机构，余热利用机构以及进料机构，炉体包括炉膛，加热机构对炉膛内加热，余热利用机构对炉膛内燃烧后的废气导向以利用余热，进料机构包括夹送机构与推料机构，夹送机构自动连续地将物料夹持至炉膛入口处，推送机构自动地将物料推入炉膛。

其中，所述夹送机构包括承载架、传动装置、感应装置以及抓取装置，承载架承载传动装置与感应装置，传动装置带动抓取装置以及感应装置部件移动，感应装置感应并对抓取装置的移动定位。

其中，所述传动装置包括传动带，驱动件、滑轨以及滑动板，传动带与滑轨设置在承载架上，滑动板设置在滑轨上，传动带通过驱动件驱动其运动，传动带固接滑块并带动滑动板沿滑轨运动。

其中，所述感应装置包括感应架、感应器以及触发件，感应架设置在承载架上，感应架上设置有若干所述感应器，触发件连接在滑动板上，触发件通过滑动板的滑动带动其运动，当触发件移动至对应的感应器的位置时，触发件被感应器触发。

其中，所述抓取装置包括第一气缸与第二气缸，第一气缸连接在滑动板上，第一气缸包括第一伸缩杆，第一伸缩杆连接有所述第二气缸，第二气缸两侧相对地伸出有第二伸缩杆，第二伸缩杆固接有夹持板。

其中，所述炉体包括预热炉体段、加热炉体段，以及贯通预热炉体段与加热炉体段的所述炉膛，预热炉体段开设有导热孔连通炉膛以导出燃烧后的废气，加热炉体段开设有安装孔安装火嘴。

其中，所述余热利用机构包括间隔体与导热箱，间隔体设置在炉体的预热炉体段上，间隔体上开设有导热通道与所述预热炉体段的导热孔连通，导热箱一端承载在间隔体上，另一端延伸至炉体的加热炉体段的一端，导热箱开设有导通孔与导热通道对应连通，该导热箱内设置有助燃气导管。

其中，所述炉膛内设置有导料板，导料板上开设有导料槽，导料槽包括“V”型、弧型、或多边形。

其中，所述加热机构包括燃气机构与助燃机构，燃气机构包括燃气导管，助燃机构包括助燃气导管，燃气机构提供的燃气穿过燃气导管与助燃机构提供的助燃气穿过助燃气导管后混合，使燃气与助燃气配合燃烧以对炉膛内加热。

其中，所述燃气导管上连接有燃气支管，所述助燃气导管上连接有助燃气支管，燃气支管与助燃气支管之间连接有比例调节管，通过调节比例调节管来调节助燃气流量与燃气流量的比例。

本发明连续锻造加热炉的进料机构采用夹送机构配合推送机构送入物料，夹送机构可连续不断地往返夹持物料至推送位置，推送机构相应地推送物料至炉膛，自动化程度高，减轻了人力劳动量，极大地提高了锻造效率。

附图说明

图1是本发明较佳实施例锻造加热炉的立体结构示意图；

图2是图1所示的加热炉的导热箱与炉体连接的截面示意图；

图3是图1所示的加热炉的炉体的截面示意图；

图4是图1所示的加热炉的导热箱的截面示意图；

图5是图1所示的加热炉的尾端且炉膛未封闭的结构示意图；

图6是图1所示的加热炉的尾端且炉膛封闭后的结构示意图；

图7是图1所示的加热炉的下料机构的放大示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，下面将结合附图及实施例对本发明的锻造加热炉作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明较佳实施例锻造加热炉100包括炉体10、加热机构20、余热利用机构30以及进料机构40。加热机构20对炉体10内的物件加热，余热利用机构30对燃烧后的废气导向以充分利用余热，进料机构40自动连续将物件推入炉体10内。

结合参阅图2及图3，所述炉体10包括预热炉体段11、加热炉体段12，以及贯通预热炉体段11与加热炉体段12的炉膛13。预热炉体段11位于炉体10的进料端，用于对送入的物料进行预热。预热炉体段11的顶部开设有导热孔111。导热孔111连通炉膛13，用于导出炉膛13内的余热。加热炉体段12用于对物料进行火烤加热。加热炉体段12的顶部开设有安装孔121，安装孔121连通炉膛13，用于安装加热机构20的部件。本实施例中，安装孔121为多个，呈两排排列并且两两相对地开设在加热炉体段12的顶部两侧。

炉膛13大致呈矩形空腔。炉膛13的顶部呈拱形结构，砌在炉膛13顶部的砖呈扇形排列，较之传统炉膛13顶部的平砌结构，砌成该拱形结构的耐温砖不易因为持久高温，而松脱掉入炉膛13内。炉膛13的底部设置有导料板14。导料板14为耐高温高硬度材料制成。导料板14上开设有导料槽141，用以放置物料并可供物料沿导料槽141滑动。导料板14在炉膛13入料口处的一端伸出而形成一入料段142。本实施例中，导料板14的上表面开设有四个呈“V”型的导料槽141，下表面开设两个呈“V”型的导料槽。导料板14的导料槽141可根据需要的数量开设。对于在导料板14下表面开设导料槽，用以根据导料槽数需要来安装导料板14至炉膛13内，如只需两个导料槽141送料，则可将只有两个导料槽141的一面安装朝上即可。导料槽141不局限于“V”型，还可以是矩形，弧形槽等。为了便于导料板14置入炉膛13内，导料板14可为若干段在炉膛13内连接即可。

请参阅图5及图6，炉膛13的末端形成有一斜壁131。该斜壁131引导加热后的物料沿其滚落。斜壁131的底部设置有出料框132。出料框132开设有出料口133。出料框132上铰接有一封闭门134封闭该出料口133。物料沿斜壁131滚落后进入出料框132，然后撞击封闭门134从出料口133落出。为了确保炉膛内的热量不从炉膛13末端散出，该炉膛13末端封闭，即出料口133上方的空间封闭。可通过砌合墙体或者设置挡板等方式来封闭。可以想到地，可在该砌合的墙体或者挡板上开设观火窗(图未示)，在需要观看时打开观火窗，以观察炉膛13内的火焰。所述封闭门134在物料撞击下打开并在自重下关闭出料口133，从而保证热量不易从出料口133散出。

加热机构20用于对炉膛13内的物料加热。加热机构20包括燃气机构21、助燃机构22、火嘴23、启动阀24以及控制箱25。燃气机构21包括燃气供应源(图未示)及与燃气供应源连接的燃气导管211。所述燃气供应源可为煤气罐、天然气管道等燃气输送源。所述燃气导管211设置在炉体10的加热炉体段12的顶部，其连接有若干燃气支管212。每一燃气支管212与一火嘴23连接。助燃机构22用于提供助燃气与燃气机构21提供的燃气混合燃烧，助燃机构22包括助燃气供应源221及与助燃气供应源221连接的助燃气导管222。助燃气供应源221可为风机等空气输送设备，对应地，助燃气可为空气。助燃气导管222一端连接助燃气供应源221，另一端封闭。请结合参阅图4，助燃气导管222连接有若干助燃气支管223，每一助燃气支管223与一火嘴23连接。对应地，每一火嘴23连接有一燃气支管212与一助燃气支管223。

结合参阅图3与图5，火嘴23安装在炉体10的加热炉体段12的安装孔121内。火嘴23顶端连接所述燃气支管212与助燃气支管223，底端伸入炉膛13内。如此，每一燃气支管212内的助燃气与一助燃气支管223内的燃气通过一火嘴23引导，实现在燃气与助燃气在炉膛111内混合燃烧，从而对炉膛111加热。每一火嘴23通过对应的一所述启动阀24控制点火。所述启动阀24采用电磁点火阀，其控制按钮设置在控制箱25上。为了调节助燃气流量与燃气流量的对应比例关系，燃气支管212与助燃气支管223之间连接有比例调节管213，通过调节比例调节管213来调节助燃气流量与燃气流量的比例，使得助燃气与燃气充分燃烧。

请结合参阅图1与图2，余热利用机构30包括间隔体32与导热箱34。间隔体32设置在炉体10的预热炉体段11顶部。该间隔体32的外侧设置有所述控制箱25。间隔体32上靠近炉膛13入料口处的一端开设有导热通道322。导热通道322与所述预热炉体段11顶部开设的导热孔111连通。导热箱34一端固接地承载在间隔体32上。另一端延伸至炉体10的加热炉体段12的一端，且通过加热炉体段12顶部设置的一支架122支撑。导热箱34伸出的一端与加热炉体段12的顶部间形成容置空间(图未标)，用以提供燃气导管211、火嘴23以及其他管道的安装空间。该导热箱34大致呈中空的矩形箱体。导热箱34的一端壁开设有装配孔341，以供助燃气导管222穿入导热箱34箱体内，且装配孔341的孔径与助燃气导管222的孔径相当。导热箱34的底壁开设有一导通孔342。导通孔342与导热通道322相对应连通，使得炉膛13内的废气可导入至导热箱34内。导热箱34的顶壁上相对装配孔341的一端开设有排气孔343。该排气孔343用以将经过余热利用后的废气排出。请再次结合参阅图4，导热箱34的两侧壁上排列地开设有多个配合孔344。配合孔344对应所述助燃气导管222上连接的助燃气支管223，可供每一助燃气支管223从对应的配合孔344穿出，且配合孔344的孔径与助燃气支管223的管径相当。导热箱34的两侧壁外侧还设置有容置框345，用于将连接至控制箱25的连接线如电线等容置，而不至于连接线过多造成散乱。多个所述启动阀24排列地设置在容置框345的外侧。

所述进料机构40包括夹送机构50、推料机构60、下料机构70以及所述控制箱25。夹送机构50用于将物料从下料机构70上夹持并送至入料段142的导料槽141内，以供推料机构60将物料推入炉膛13。

夹送机构50包括承载架51、传动装置52、感应装置53以及抓取装置54。承载架51支承所述传动装置52与感应装置53。承载架51设置在靠近炉膛13入料口处的一端，包括第一承载板511与第二承载板512。第一承载板511与第二承载板512呈平行的上下两层设置。

传动装置52设置的承载架51上，用于带动抓取装置54以及感应装置53的部分感应器件运动。传动装置52包括传动带521，驱动件522、滑轨523以及滑动板524。传动带521与滑轨523设置在第一承载板511上，滑动板524设置在滑轨523上，传动带521通过驱动件522驱动其运动，传动带521固接滑块524并可带动其沿滑轨523运动。

本实施例中，传动带521设置在两滑轨523之间，传动带521为内侧面具有配合齿(图未示)的环形带，且传动带521的两端通过设置在第一承载板511上的两轴承525支承；所述驱动件522为电机，设置在第二承载板512上，电机的转轴配合齿轮与传动带521的配合齿配合，从而电机转轴转动将带动传动带521运动。滑动板524可滑动地承载在两滑轨523上，且滑动板524的两端相对滑轨523伸出，滑动板524与传动带521对应的具有配合齿内侧面贴合并固接。

感应装置53用于感应并对抓取装置54的移动定位，感应装置53包括感应架531、感应器532以及触发件533。感应架531设置在第一承载板511上，感应架531包括相对第一承载板511平行设置的架杆5311，该架杆5311上设置有多个所述感应器532。感应器532用于在感应后发送信号使滑动板524对应地滑动定位。本实施例中，感应器532数量为五个，一个设置在架杆5311的一端为感应信号起始定位点，用于对应地感应定位抓取装置54在下料机构70上的抓取定位。其他四个对应地感应定位抓取装置54在入料段142的各导料槽141的放料定位。触发件533连接在滑动板524的一端，且位于架杆5311的下方，触发件533通过滑动板524的滑动带动其运动，当触发件533移动至对应的感应器532下方时，被感应器532触发而发出信号，将滑动板524定位。

抓取装置54用于抓取以及释放物料，抓取装置54包括第一气缸541与第二气缸542。第一气缸541连接在滑动板524上相对触发件533的一端。第一气缸541向下延伸有第一伸缩杆(图未标)。第一伸缩杆连接有第二气缸542。第二气缸542两侧相对地伸出有第二伸缩杆(图未标)。第二伸缩杆末端固接有夹持板543。第二气缸542两侧的第二伸缩杆同时伸出或缩回，从而夹持板543将物料夹持或释放。

抓取装置54的第一气缸541与第二气缸542均连接有气管以及导线，为了使得抓取装置54移动时，与抓取装置54连接的导线或者气管在能稳定而不散乱。夹送机构50进一步包括容线装置55，该容线装置55为多段铰接的筒状结构，筒内部空间可收容导线或气管。容线装置55一端固接在一定位板551上，该定位板551设置在第一承载板511上相对滑动板524一端。容线装置55的另一端连接至所述滑动板524上，并可随所述滑动板524滑动。滑动板524滑动时，容线装置55的该端部相应地滑动，容线装置55上的各铰接部位相应地弯转。导线或气管收容在筒内且一端沿滑动板524连接至抓取装置54，导线或气管的另一端连接至电路或气源。滑动板524滑动时，导线或气管通过容线装置55容置而不会散乱。

推料机构60用于将置入在入料段142的导料槽141内的物料推入炉膛13。推料机构60的数量对应导料槽141的数量。每一推料机构60包括机构本体61及推杆62。推杆62的一端伸至入料段142的对应的导料槽141内。推杆62推动导料槽141内的物料，物料沿导料槽141滑动。本实施例中，推料机构60为气缸，气缸数量为四个，排列地设置在第二承载板512上，气缸的活塞杆为所述推杆62，活塞杆伸入在对应的导料槽141内。

请参阅图7，下料机构70包括下料板71、推板72、调节杆73以及调节螺栓74。下料板71包括主体板部711、入料板部712以及承载板部713。主体板部711相对炉膛13倾斜设置，可供物料在自重下从主体板部711的顶端沿板面滚至底端。入料板部712形成在主体板部711的顶端，相对炉膛平行，用以推入物料至主体板部711上。可以理解，该入料板部712可以省略。承载板部713设置在下料板71的底端，与入料板部712平行，用以承载并定位待抓取的物料。承载板部713的宽度较小，物料滚至该承载板部713上后，物料的两端相对承载板部713两侧伸出，可供抓取装置54的二夹持板543夹持。承载板部713的末端形成有挡缘714，用以挡持滚至承载板部713上的物料，防止物料掉落。下料板71的两侧固设有侧壁715，侧壁715上开设有穿孔(图未示)。

推板72为两个，两个推板72与侧壁715平行地设置在下料板71的主体板部711上，两推板72间形成为导料空间721。所述调节杆73一端固接在推板72的外侧，另一端穿过所述穿孔从侧壁715伸出。调节杆73上形成有螺纹(图未示)。所述调节螺栓74螺接在调节杆73上并抵持侧壁715，定位推板72相对侧壁715的距离，如此，可通过调节推板72相对侧壁715的距离，而调节导料空间721的宽度，以适应不同长度的物料。

所述控制箱25控制所述夹送机构50与推料机构60的动作。控制箱25内设置有控制系统，控制系统根据夹送机构50的感应装置53信号，控制滑动板524的定位，并控制抓取装置54抓取或者释放物料。另外，控制系统控制推料机构60的物料推送，当物料落入导料槽141内后，推料机构60的推杆62推进物料后缩回。

所述进料机构40进料时，所述触发件533与起始定位点的感应器532感应，所述第一气缸541的第一伸缩杆向下伸出，第二气缸542两侧的第二伸缩杆相对缩回，两夹持板543将位于在承载板部713上的物料夹持。然后第一气缸541的第一伸缩杆向上缩回。所述滑动板524在传动带521的带动下运动，当触发件533与第一个感应器532感应时，触发件533接收并发送信号至控制系统，传动带521停止运动，滑动板524定位，此时，所述抓取装置54位于入料段142的第一个导料槽141的上方。然后第一气缸541的第一伸缩杆向下伸出，第二气缸542两侧的第二伸缩杆相对伸出，从而将物料置入第一个导料槽141内。然后，第一个导料槽141内的第一个推料机构60启动，推杆62将物料推入炉膛13后缩回。

然后，第一气缸541的第一伸缩杆缩回，第二气缸542两侧的第二伸缩杆相对张开。接着滑动板524在传动带521的带动下回复到起始位置。所述触发件533与起始定位点的感应器532感应，然后，所述第一气缸541与第二气缸542动作，抓取第二个物料，滑动板524在传动带521的带动下运动，通过程序设定，如PLC程序，触发件533与第一个感应器532不会感应，触发件533将运行到第二个感应器532位置处与其感应，滑动板524定位，所述第一气缸541与第二气缸542动作将夹持的第二个物料置入第二导料槽141内，对应地，第二个导料槽141的第二个推料机构60启动，推杆62将该物料推入炉膛13后缩回。依上述动作，物料将连续从下料机构70的承载板部713上夹持，并轮流依次置入第三个导料槽141，第四个导料槽141，接着又是第一个导料槽141、第二个导料槽141、...，依此循环。

一物料在入料段142的导料槽141内经过对应的推料机构60推动后，该导料槽141内另一加热完成的物料将从炉膛13的出料口133相应地落出。结合炉体10长度、导料槽141的数量、以及物料加热完成所需要的时间，夹送机构50的抓取装置54可不间断地夹持物料至对应的导料槽141，加热后的物料从出料口133的连续落出，从而实现对物料的连续置入以及加热好的物料连续落出，也实现了加热后的物料连续锻造。

上述锻造加热炉100工作时，开启加热机构20以及进料机构40。加热时，通过控制箱25上的按钮启动气动阀24点火，燃气支管212的燃气与助燃气支管223的助燃气通过火嘴23混合，在炉膛111内混合燃烧，并通过调节比例调节管213来调节助燃气流量与燃气的比例，使得助燃气与燃气充分燃烧。提高了能源利用率。炉膛13内物料经火焰烧烤加热而达到所需的温度。进料机构40连续不断地往炉膛13内推入物料。推料机构60抵推入料段142处导料槽141内的物料时，炉膛13内导料槽141内的每一物料将推挤相邻的另一物料，如此，在入料段142处推入一物料同时将在出料口133掉出一加热后的物料。

炉膛13的入料段142入口处以及出料口133均呈封闭状态，其中入口处仅留有导料槽141通过的间隙，由于导料槽141内有物料，相当于炉膛13的入口处被封闭(图未示)。燃烧后在炉膛13内加热炉体段12的废气进入到预热炉体段11的导热通道322，如此，对炉膛13内预热炉体段11的物料被废气预热。导热通道322的废气进入导热箱34内并沿着箱体34延伸方向从排气孔343排出，如此，导热箱34内的助燃气导管222以及助燃气导管222内的助燃气被废气余热加热。从而充分利用了炉膛13内废气的余热。该余热利用机构30结构简单。

此外，为了避免出料框132与封闭门134的温度过高而影响使用寿命，可在炉体10的末端设置水冷机构(图未示)，如喷水至封闭门134上或者设置循环水路围绕该出料框132，用以降低出料框132与封闭门134的温度。

所述物料包括铁、铜等需要加热锻造的金属材料，物料可为条形物料或球形物料、以及其他不规则形状的物料，所述导料槽141可根据物料的形状需要设计。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种锻造加热炉，包括炉体、加热机构，余热利用机构以及进料机构，炉体包括炉膛，加热机构对炉膛内加热，余热利用机构对炉膛内燃烧后的废气导向以利用余热，其特征在于：进料机构包括夹送机构与推料机构，夹送机构自动连续地将物料夹持至炉膛入口处，推送机构自动地将物料推入炉膛。

2.如权利要求1所述的锻造加热炉，其特征在于：所述夹送机构包括承载架、传动装置、感应装置以及抓取装置，承载架承载传动装置与感应装置，传动装置带动抓取装置以及感应装置部件移动，感应装置感应并对抓取装置的移动定位。

3.如权利要求2所述的锻造加热炉，其特征在于：所述传动装置包括传动带，驱动件、滑轨以及滑动板，传动带与滑轨设置在承载架上，滑动板设置在滑轨上，传动带通过驱动件驱动其运动，传动带固接滑块并带动滑动板沿滑轨运动。

4.如权利要求3所述的锻造加热炉，其特征在于：所述感应装置包括感应架、感应器以及触发件，感应架设置在承载架上，感应架上设置有若干所述感应器，触发件连接在滑动板上，触发件通过滑动板的滑动带动其运动，当触发件移动至对应的感应器的位置时，触发件被感应器触发。

5.如权利要求3所述的锻造加热炉，其特征在于：所述抓取装置包括第一气缸与第二气缸，第一气缸连接在滑动板上，第一气缸包括第一伸缩杆，第一伸缩杆连接有所述第二气缸，第二气缸两侧相对地伸出有第二伸缩杆，第二伸缩杆固接有夹持板。

6.如权利要求1所述的锻造加热炉，其特征在于：所述炉体包括预热炉体段、加热炉体段以及贯通预热炉体段与加热炉体段的所述炉膛，预热炉体段开设有导热孔，导热孔连通炉膛，加热炉体段开设有安装孔，安装孔内安装有火嘴。

7.如权利要求6所述的锻造加热炉，其特征在于：所述余热利用机构包括间隔体与导热箱，间隔体设置在炉体的预热炉体段上，间隔体上开设有导热通道与所述预热炉体段的导热孔连通，导热箱一端承载在间隔体上，另一端延伸至炉体的加热炉体段的一端，导热箱开设有导通孔与导热通道对应连通，所述导热箱内还设置有助燃气导管。

8.如权利要求1所述的锻造加热炉，其特征在于：所述炉膛内设置有导料板，导料板上开设有导料槽，导料槽包括“V”型、弧型、或多边形结构。

9.如权利要求1所述的锻造加热炉，其特征在于：所述加热机构包括燃气机构与助燃机构，燃气机构包括燃气导管，助燃机构包括助燃气导管，燃气机构提供的燃气穿过燃气导管与助燃机构提供的助燃气穿过助燃气导管后混合，使燃气与助燃气配合燃烧以对炉膛内加热。

10.如权利要求9所述的锻造加热炉，其特征在于：所述燃气导管上连接有燃气支管，所述助燃气导管上连接有助燃气支管，燃气支管与助燃气支管之间连接有比例调节管，通过调节比例调节管来调节助燃气流量与燃气流量的比例。

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