CN103649663B - 步进梁式加热炉 - Google Patents

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Abstract

本发明的技术问题在于,在利用步进梁将长条的被处理件沿与长度方向交叉的方向搬运并进行加热处理时,即便该被处理件发生弯曲,也能合适地搬运弯曲的被处理件,且能合适地对弯曲的被处理件进行矫正。在利用步进梁(30)将导入加热炉(10)内的长条的被处理件(W)从导入部朝向导出部在固定梁(20)上依次进行搬运时,至少在所述步进梁上设置对被处理件进行保持的凹部(32),使对被处理件进行加热的导入部侧处的凹部(32a)在搬运方向上的宽度变大,并使将加热后的被处理件整体加热到均匀的温度且进行保持的导出部侧处的凹部(32b)形成为波形槽状。

Description

步进梁式加热炉
技术领域
本发明涉及一种步进梁式加热炉,沿炉长方向设有对导入加热炉内的被处理件进行保持的固定梁,且沿炉长方向设有步进梁,该步进梁将上述被处理件从导入部朝向导出部在固定梁上依次进行搬运。特别地,具有以下特征:在利用上述步进梁将钢管等长条的被处理件沿与长度方向交叉的方向搬运时,即便长条的被处理件在对被导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的部分处发生弯曲的情况下,也不会出现弯曲的被处理件相互碰撞或堆叠的情况,而能利用步进梁将长条的被处理件合适地朝导出部侧搬运,并且能在将加热后的被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧的部分处,合适地对弯曲的被处理件进行矫正。
背景技术
以往,将各种被处理件在加热炉内依次搬运来进行连续的加热处理,作为这种加热炉,广泛利用一种步进梁式加热炉,其利用进行步进动作的步进梁将保持在固定梁上的被处理件依次搬运来进行加热处理。
在这种步进梁式加热炉中,一般是在导入部侧的加热带处对被导入的被处理件进行加热,并在导出部侧的均热带处,将加热后的被处理件整体加热到均匀的温度且进行保持。
在此,在这种步进梁式加热炉中,当在将长条的被处理件以沿与搬运方向交叉的方向配置的状态保持在固定梁上,并利用步进梁对该被处理件进行搬运来进行加热处理时,一般在固定梁和步进梁上分别沿搬运方向设置槽深相同且间距相同的波形槽状的凹部,使上述步进梁进行步进动作,一边对该被处理件进行加热,一边使保持在固定梁的凹部内的被处理件依次移动到固定梁的搬运方向下游侧的凹部中。
但是,在利用步进梁对长条的被处理件进行搬运并进行加热处理的情况下,在导入部侧的加热带上的、靠近燃烧部的位置和远离燃烧部的位置等处会在加热温度上产生差异,长条的被处理件没有被均匀地加热,而使该长条的被处理件以朝与长度方向交叉的方向翘曲的方式发生弯曲。具体而言,导入部在将被处理件导入加热炉内时将门打开而使外部气体流入,因此,在加热带上,靠被处理件的搬运方向上游侧(导入侧)的温度比靠下游侧(存在燃烧部的一侧)的温度低。因此,被处理件的靠搬运方向下游侧的表面的温度比靠上游侧的表面的温度高,而使热延展变大,从而使被处理件产生弯曲。特别是,在长条的被处理件是钢管等长条且直径较小、壁厚较薄的筒状构件的情况下,存在以下问题:由加热温度差引起的弯曲变大,不同凹部内的被处理件会相互碰撞、堆叠,从而无法合适地搬运被处理件,且无法合适地对被处理件进行加热处理。
因此,在专利文献1中提出了以下方案:在固定梁和步进梁中的至少一方上,在供圆形截面材料的被处理件载置的载置面的一部分上形成斜面,用于使该被处理件利用自重滚下而旋转规定角度,而使固定梁的凹部的间距与步进梁的驱动间距不同,藉此,在如上所述利用步进梁对该被处理件进行搬运来进行加热处理的过程中,使被处理件在上述斜面上旋转,以对被处理件均匀地进行加热,从而抑制被处理件以朝与长度方向交叉的方向翘曲的方式发生弯曲。
但是,即便是如上所述在供圆形截面材料的被处理件载置的载置面的一部分上形成斜面,用于使该被处理件利用自重滚下而旋转规定角度的情况下,也存在以下问题:若被处理件在导入之初已大幅度弯曲,则被处理件无法良好地旋转,而无法完全抑制被处理件在导入部侧的加热带处发生弯曲,被处理件仍然会相互碰撞、堆叠,而无法合适地搬运被处理件,也无法合适地对被处理件进行加热处理。此外,存在以下等问题:为了使被处理件旋转来抑制被处理件发生弯曲,需要将设于上述载置面的斜面设置得较长,为了在加热炉内充分地对被处理件进行加热来均匀地进行加热处理,必须增大加热炉的长度。
此外,在专利文献2中提出了以下方案:在利用辊子传送机搬运由钢管构成的被处理件并进行加热处理时,对所搬运的钢管的弯曲状态进行检测,并排除弯曲较大的钢管。
但是,在专利文献2所示的方案中存在以下等问题:在对弯曲的被处理件进行搬运时,无法防止被处理件相互碰撞、堆叠,此外,由于要排除弯曲较大的钢管,因此,被处理件的浪费变多。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2000-17325号公报
专利文献2:日本专利特开昭60-236007号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的技术问题在于解决在沿炉长方向设有对导入加热炉内的被处理件进行保持的固定梁、且沿炉长方向设有将上述被处理件从导入部朝向导出部在固定梁上依次进行搬运的步进梁的步进梁式加热炉中,在将钢管等长条的被处理件沿与搬运方向交叉的方向配置的状态下,利用步进梁对该被处理件进行搬运并进行加热处理的情况下存在的上述问题。
即,在本发明中,其技术问题在于,在如上所述利用步进梁将钢管等长条的被处理件沿与长度方向交叉的方向搬运时,即便是长条的被处理件在对被导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的部分处发生弯曲的情况下,也不会出现弯曲的被处理件相互碰撞或堆叠的情况,能利用步进梁将长条的被处理件朝导出部侧合适地搬运,并且能在将加热后的被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧的部分处,合适地对弯曲的被处理件进行矫正。
解决技术问题所采用的技术方案
在本发明中,为了解决上述技术问题,在沿炉长方向设有对导入加热炉内的被处理件进行保持的固定梁,且沿炉长方向设有将上述被处理件从导入部朝向导出部在固定梁上依次进行搬运的步进梁的步进梁式加热炉中,在利用上述步进梁将长条的被处理件沿与长度方向交叉的方向搬运时,至少在上述步进梁上设置对上述被处理件进行保持的凹部,使设于对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的步进梁上的凹部在搬运方向上的宽度变大,并且使设于将加热后的被处理件整体加热到均匀的温度且进行保持的导出部侧的步进梁上的凹部形成波形槽状。
如上所述,若使设于对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的步进梁上的凹部在搬运方向上的宽度变大,则即便上述长条的被处理件在导入部侧的部分处发生大幅度弯曲的情况下,被处理件也几乎不会滚动,不会出现不同凹部内的被处理件相互碰撞、堆叠的情况,能利用步进梁将长条的被处理件朝导出部侧合适地搬运。此外,当如上所述被处理件在几乎不滚动的情况下在加热炉内被依次搬运时,被处理件的搬运方向上游侧的表面也被加热而使温度上升,藉此,被处理件的搬运方向上游侧的表面也在热量的作用下逐渐延展,从而使被处理件的弯曲逐渐得到改善。
此外,在上述被处理件被朝导出部侧引导时,在设于该导出部侧的步进梁上的波形槽状的凹部内,弯曲在一定程度得以改善的被处理件一边滚动,一边被搬运,从而在该导出部侧的部分,被处理件整体被加热到均匀的温度且被保持,且上述被处理件的弯曲在上述导出部侧的部分处被进一步合适地矫正。
在此,作为上述被处理件,例如使用钢管这样的长条的筒状构件、长条的棒状构件等,但是,尤其是适合在本发明的步进梁式加热炉中对因导入部侧的不均加热而容易发生弯曲的钢管这样的、由长条、直径较小且壁厚较薄的筒状构件构成的被处理件进行加热处理的情况。
此外,在如上所述对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧,在利用搬运方向上的宽度较大的步进梁的凹部对上述被处理件进行保持和搬运时,为了防止保持在该凹部的被处理件旋转而与保持在相邻的凹部的其它被处理件碰撞,较为理想的是,将搬运方向上的宽度变大的导入部侧的步进梁的凹部的底部形成平坦状。
另一方面,在将加热后的被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧处,如上所述在步进梁上设置波形槽状的凹部时,若将该凹部形成V槽状,则上述被处理件与形成V槽状的底部的两侧部分接触,即便在被处理件与凹部接触而生锈的情况下,锈皮也会被引导到V槽状的底部,能避免附着在被处理件上。
此外,较为理想的是,在上述步进梁式加热炉中,使上述步进梁分离为导入部侧的步进梁和导出部侧的步进梁,且使设于导出部侧的步进梁的凹部间的间距比设于导入部侧的步进梁的凹部间的间距小,此外,使导出部侧的步进梁在被处理件的搬运方向上往复移动的距离比导入部侧的步进梁在被处理件的搬运方向上往复移动的距离小。若如上所述构成,在对被处理件进行加热的导入部侧处,长条的被处理件被依次保持在步进梁的错开间距的凹部中并进行搬运,即便在长条的被处理件发生大幅度弯曲的情况下,也能进一步抑制弯曲的被处理件相互碰撞、堆叠。此外,在将被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧,上述被处理件被保持在间距变小的步进梁的凹部中并缓慢运送,即便不增加导出部侧的长度,在导出部侧的部分,也能将上述被处理件整体加热到均匀的温度并可靠地进行保持,在上述导出部侧能合适地对弯曲的被处理件进行矫正。
此外,在上述步进梁式加热炉中,在利用上述步进梁将上述被处理件从导入部朝向导出部在固定梁上依次搬运时,为了避免上述被处理件在固定梁上任意地滚动、被处理件相互碰撞或堆叠,较为理想的是,在固定梁上也设置对上述被处理件进行保持的凹部。
此外,如上所述在固定梁上设置对上述被处理件进行保持的凹部时,在对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧,能防止保持在固定梁上的被处理件旋转、与相邻的其它被处理件碰撞,此外,为了使利用上述步进梁在导出部侧的固定梁上引导的被处理件在设于固定梁的凹部内滚动,在上述导出部侧的部分将弯曲的被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持,较为理想的是,使设于对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的固定梁上的凹部及设于将加热后被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧的固定梁上的凹部与设于上述步进梁的凹部相对应。
发明效果
在本发明的步进梁式加热炉中,在如上所述利用步进梁将长条的被处理件在与长度方向交叉的方向上搬运时,由于使设于对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的固定梁上的凹部在搬运方向上宽度变大,因此,即便上述长条的被处理件在导入部侧的部分处发生大幅度弯曲的情况下,也不会出现弯曲的被处理件相互碰撞、堆叠的情况,并能利用步进梁将长条的被处理件朝导出部侧合适地搬运。
此外,在如上所述将弯曲的被处理件朝导出部侧引导时,上述被处理件在设于该导出部侧的步进梁上的波形槽状的凹部内发生滚动,在上述导出部侧的部分,弯曲的被处理件整体被加热到均匀的温度且被保持,该被处理件的弯曲在导出部侧的部分被合适地矫正。
其结果是,若使用本发明的步进梁式加热炉,在利用步进梁将钢管等长条的被处理件沿与长度方向交叉的方向搬运并进行加热处理时,即便长条的被处理件在对被处理件进行加热的导入部侧处发生弯曲的情况下,也不会出现弯曲的被处理件相互碰撞或堆叠的情况,能将长条的被处理件合适地搬运到导出部侧的部分,并且在导出部侧的部分,能合适地对弯曲的被处理件进行矫正,并能对长条的被处理件进行合适的加热处理。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的步进梁式加热炉的沿长度方向的示意横剖说明图。
图2是表示上述实施方式的步进梁式加热炉的沿宽度方向的示意纵剖说明图。
图3是表示在上述实施方式的步进梁式加热炉中,使步进梁分离为导入部侧的步进梁和导出部侧的步进梁,且使设于导入部侧的步进梁和导出部侧的步进梁的凹部的形状不同的状态的局部说明图。
图4是表示在上述实施方式的步进梁式加热炉中,使设于固定梁的导入部侧和导出部侧的凹部的形状不同的状态的局部说明图。
图5是表示在上述实施方式的步进梁式加热炉中,将利用步进梁将由长条的筒状构件构成的被处理件从加热炉的导入部侧朝导出部侧搬运的状态的局部说明图。
图6是表示在上述实施方式的步进梁式加热炉的固定梁中,增长与搬运方向上的宽度较大且底部呈平坦状的导入部侧的凹部相邻的、呈V槽状的波形槽状的导入部侧的凹部中的靠上游侧的倾斜的状态的局部说明图。
图7表示上述实施方式的步进梁式加热炉的变形例,其是表示不使步进梁分离,而是使步进梁的导入部侧和导出部侧的凹部间的间距相同,仅改变导入部侧和导出部侧的凹部的形状的状态的局部说明图。
图8是表示在上述变形例的步进梁式加热炉中,使固定梁的导入部侧和导出部侧的凹部间的间距相同,仅改变导入部侧和导出部侧的凹部的形状的状态的局部说明图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明实施方式的步进梁式加热炉进行具体说明。另外,本发明的步进梁式加热炉并不限定于下述实施方式所示的结构,能在不改变发明思想的范围内进行适当改变来加以实施。
在本实施方式的步进梁式加热炉中,如图1所示,在加热炉10的侧壁11的炉长方向一端侧设有将钢管等由长条的筒状构件构成的被处理件W导入加热炉10内的导入口12,并且在炉长方向的另一端侧设有将被加热处理后的上述被处理件W从加热炉10内取出的导出口13,在上述导入口12和导出口13上分别设有开闭门12a、13a。
此外,在使上述被处理件W经由上述导入口12沿其长度方向导入加热炉10内的部分处设有搬入用辊子14,且在使被加热处理后的被处理件W经由上述导出口13沿其长度方向从加热炉10内导出的部分处设有搬出用辊子15。
另外,如图1及图2所示,在上述加热炉10内,沿着被处理件W的搬运方向、即炉长方向的固定梁20安装在立设于炉床16上的固定用支柱21上,该固定梁20在炉宽方向上隔着所需要的间隔并排设置有多个,此外,沿着被处理件W的搬运方向的步进梁30安装于驱动用支柱31上,该驱动用支柱31从设于炉床16下方的步进梁驱动元件40突出到炉床16的上方,该步进梁30在炉宽方向上隔着所需要的间隔并排设置有多个。
此外,利用步进梁驱动元件40使各上述步进梁30步进动作,即、使步进梁30在上下方向和被处理件W的搬运方向上往复移动,从而使导入加热炉10内的上述被处理件W从上述导入口12侧朝向上述导出口13侧,在固定梁20上依次移动。
在此,为了利用上述步进梁30使钢管等由长条的筒状构件构成的被处理件W在固定梁20上依次移动,在上述固定梁20和步进梁30上沿着被处理件W的搬运方向分别设置对上述被处理件W进行保持的凹部22、32,并且,在本实施方式中,如图1及图3所示,将上述步进梁30分离为对导入加热炉10内的被处理件进行加热的导入部侧的步进梁30a和将被加热的被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧的步进梁30b。
此外,在对被处理件W进行加热的导入部侧的步进梁30a上设有搬运方向上的宽度较大且底部呈平坦状的凹部32a,另一方面,在将被加热的被处理件W整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧的步进梁30b上设有V槽状的波形槽状的凹部32b,上述导入部侧的步进梁30a的凹部32a间的间距pa比导出部侧的步进梁30b的凹部32b间的间距pb大。
此外,如图1及图4所示,在上述固定梁20中,在对被处理件W进行加热的导入部侧的部分处,与上述导入部侧的步进梁30a同样地,设有搬运方向上的宽度较大且底部呈平坦状的凹部22a,另一方面,在将被加热的被处理件W整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧的部分处,与上述导出部侧的步进梁30b同样地,设有V槽状的波形槽状的凹部22b,导入部侧的固定梁20的凹部22a间的间距pa比导出部侧的固定梁20的凹部22b间的间距pb大。
此外,在导入部侧的步进梁30a和导出部侧的步进梁30b中,使步进梁30进行步进动作的步进梁驱动元件40是不同的,利用第一步进梁驱动元件40a使导入部侧的步进梁30a进行步进动作,而利用第二步进梁驱动元件40b使导出部侧的步进梁30b进行步进动作。
此外,利用第一步进梁驱动元件40a使导入部侧的步进梁30a在被处理件W的搬运方向上往复移动的距离比利用上述第二步进梁驱动元件40b使导出部侧的步进梁30b在被处理件W的搬运方向上往复移动的距离大,导入部侧的步进梁30a的凹部32a内的被处理件W在固定梁20的导入部侧部分的凹部22a内被依次合适地引导,并且导出部侧的步进梁30b的凹部32b内的被处理件W在固定梁20的导出部侧部分的凹部22b内被依次合适地引导。
这样,利用上述导入部侧的步进梁30a和导出部侧的步进梁30b使从导入口12导入加热炉10内的、钢管等由长条的筒状构件构成的被处理件W沿与其长度方向交叉的方向在固定梁20上依次移动,此时,如图5所示,即便因加热炉10的导入部侧处的加热温度的差异,而使上述被处理件W在导入部侧处在与其长度方向交叉的方向上发生大幅度弯曲,弯曲的被处理件W也能被合适地保持在搬运方向上的宽度较大且底部呈平坦状的导入部侧的步进梁30a的凹部32a内及导入部侧的固定梁20的凹部22a内,不会出现弯曲的被处理件W突出到相邻的凹部22a、弯曲的被处理件W相互碰撞或堆叠的情况,能将上述被处理件W朝导出部侧合适地进行搬运到。此外,上述弯曲的被处理件W在被搬运到导出部侧的途中,上述被处理件W整体被逐渐加热,被处理件W的弯曲会逐渐减少。
此外,在利用导出部侧的步进梁30b使上述弯曲减少后的被处理件W在导出部侧部分的固定梁20上依次移动时,在上述第二步进梁驱动元件40b的驱动下,利用间距变小的导出部侧的步进梁30b的凹部30b和导出部侧的固定梁20的凹部22b,一点点搬运上述被处理件W,并且在V槽状的波形槽状的导出部侧的步进梁30b的凹部32b内及导出部侧的固定梁20的凹部22b使上述被处理件W慢慢旋转,来将被处理件W整体均匀地加热,并合适地对被处理件W的弯曲进行矫正来合适地进行加热处理,从而能将被加热处理后的被处理件W以变直的状态从导出口13取出。
此外,在上述实施方式中,保持于在搬运方向上的宽度较大且底部呈平坦状的导入部侧的步进梁30a的凹部32a内的被处理件W被合适地引导到V槽状的波形槽状的导出部侧的固定梁20的凹部22b内,因此,如图6所示,较为理想的是,增长与搬运方向上的宽度较大且底部呈平坦状的导入部侧的固定梁20的凹部22a相邻的、V槽状的波形槽状的导出部侧的固定梁20的凹部22b中的靠上游侧的倾斜面A。
另外,在上述实施方式的步进梁式加热炉中,使步进梁30分离为导入部侧的步进梁30a和导出部侧的步进梁30b,且如上所述,使导入部侧的步进梁30a的凹部32a间的间距pa比导出部侧的步进梁30b的凹部32b间的间距pb大,但也可以如图7所示,不使步进梁30分离,而使设于步进梁30的导入部侧和导出部侧的凹部32a、32b间的间距p相同,仅改变步进梁30的导入部侧和导出部侧的凹部32a、32b的形状,并且能利用一个步进梁驱动元件40使该步进梁30进行步进动作。此外,在这种情况下,对应于上述步进梁30,如图8所示,使设于固定梁20的导入部侧和导出部侧的凹部22a、22b间的间距p相同,仅改变固定梁20的导入部侧和导出部侧的凹部22a、22b的形状。
在这种情况下,不需要如上所述设置第一步进梁驱动元件40a和第二步进梁驱动元件40b,不需要在导入部侧的步进梁30a和导出部侧的步进梁30b中,将在被处理件W的搬运方向上使步进梁30往复移动的距离设定为不同的机构,因此,能使用一个步进梁驱动元件40。但是,若如上所述构成,由于在加热炉10的导出部侧也以与导入部侧相同的间距来搬运被处理件W,因此,为了确保对被处理件W均匀地进行加热的时间,需要进行增长加热炉10的导出部侧的部分等这样的措施。
(符号说明)
10  加热炉
11  侧壁
12  导入口、12a  开闭门
13  导出口、13a  开闭门
14  搬入用辊子
15  搬出用辊子
16  炉床
20  固定梁
21  固定用支柱
22  凹部、22a  导入部侧的凹部、22b  导出部侧的凹部、A  倾斜面
30  步进梁、30a  导入部侧的步进梁、30b  导出部侧的步进梁
31  驱动用支柱
32  凹部、32a  导入部侧的凹部、32b  导出部侧的凹部
40  步进梁驱动元件、40a  第一步进梁驱动元件、40b  第二步进梁驱动元件
p  凹部间的间距、pa  导入部侧的凹部间的间距、pb  导出部侧的凹部间的间距
W  被处理件

Claims (6)

1.一种步进梁式加热炉,沿炉长方向设有对导入加热炉内的被处理件进行保持的固定梁,且沿炉长方向设有将所述被处理件从导入部朝向导出部在固定梁上依次进行搬运的步进梁,其特征在于,在利用所述步进梁将长条的被处理件以沿与搬运方向交叉的方向配置的状态下进行搬运时,至少在所述步进梁上设置对所述被处理件进行保持的凹部,使设于对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的步进梁上的凹部的底部形成为平坦状,并增大所述导入部侧的凹部在搬运方向上的宽度,以使朝与长度方向交叉的搬运方向弯曲的被处理件不会与保持在相邻的所述凹部内的被处理件接触,并且使设于将加热后的被处理件整体加热到均匀的温度且进行保持的导出部侧的步进梁上的凹部形成为波形槽状。
2.如权利要求1所述的步进梁式加热炉,其特征在于,所述被处理件是长条的筒状构件。
3.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉,其特征在于,设于所述导入部侧的步进梁上的凹部在搬运方向上的宽度比设于所述导出部侧的步进梁上的凹部在搬运方向上的宽度大。
4.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉,其特征在于,设于所述导出部侧的步进梁上的波形槽状的凹部形成为V槽状。
5.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉,其特征在于,使在位于所述导出部侧的步进梁上设置的凹部间的间距比在位于所述导入部侧的步进梁上设置的凹部间的间距小,并且使位于导出部侧的步进梁在被处理件的搬运方向上往复移动的距离比位于导入部侧的步进梁在被处理件的搬运方向上往复移动的距离小。
6.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉,其特征在于,在所述固定梁上设置对所述被处理件进行保持的凹部,使设于对导入加热炉内的被处理件进行加热的导入部侧的固定梁上的凹部及设于将加热后被处理件整体加热到均匀的温度并进行保持的导出部侧的固定梁上的凹部与设于所述步进梁的凹部相对应。
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