CN106001378B - 一种大规格钢球生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大规格钢球生产工艺，所属工艺包含有以下步骤：步骤一：备料，将待加热的圆钢材料放置于储料台上；步骤二：加热，在圆钢进入步进加热炉前对其利用定位装置进行定位对齐，步骤三：成形；使用锻轧工艺或直接轧制工艺制成钢球；步骤四：输送，在输送的过程中对钢球进行筛选，步骤五：淬火，利用淬火装置对步骤四筛选输送后的钢球进行淬火作业，步骤六：回火，将淬火后的钢球通过提升机送至回火炉中进行回火作业；步骤七：冷却，利用冷却球台对经过保温操作的钢球进行冷却，步骤八：计量包装，将冷却至室温的钢球进行计量包装并入库待出货。本发明一种大规格钢球生产工艺，生产效率高且产品质量好。

Description

一种大规格钢球生产工艺
技术领域
本发明涉及一种钢球的生产工艺，尤其是涉及一种大尺寸规则（50~140mm）的锻轧或轧制钢球的生产工艺，属于钢球生产技术领域。
背景技术
目前，大规格钢球的生产过程中，存在诸多问题，如进入步进加热炉的加热过程中，缺少相应的对齐装置，从而使得待加热的钢棒左右不够齐平，影响加热效果，严重的时候钢棒设置会与加热炉的内壁产生摩擦，从而损坏加热炉；另外，对于轧制好的钢球进行输送的过程中，常规工艺采用的方式为让钢球靠倾斜自由落体，这样的输送方式无法控制钢球入水前的温度，且该种方式下，还需额外配备专用的筛选机对破裂不合格的产品进行排除，以免这些破裂品进入后续工艺卡死设备；同时，轧制后的钢球在淬火过程中，需要为每只喷嘴单独配备一只阀门，导致水流量数据无法量化记录，当更换不同规格的钢球后需要重新做流量设定试验，造成初始淬火质量不稳定，影响钢球的硬度均匀一致性，且导致钢球的质量不高；并且，在最后的冷却过程中，常规的工艺仅仅将大量钢球堆积在一起进行集中冷却，从而导致堆芯处的钢球散热不佳，使得其温度过高，影响内部金相组织，从而使得产品的一致性较差；为此亟需一种能够解决上述问题的全新工艺流程。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生产效率高且钢球质量好的大规格钢球生产工艺。
本发明的目的是这样实现的：
一种大规格钢球生产工艺，所述工艺包含有以下步骤：
步骤一：备料，将待加热的圆钢材料放置于储料台上；
步骤二：加热，利用步进加热炉对圆钢进行加热，并在圆钢进入步进加热炉前对其利用定位装置进行定位对齐，所述定位装置包含有位于步进加热炉的步进梁前端的储料台，所述步进梁的左右两端设置有圆钢上料信号触发装置（如对射激光装置），所述步进梁两端对称设置有气缸，且气缸位于步进加热炉和圆钢上料信号触发装置之间，且步进梁旁设置有至少一个滚轮，该滚轮与上述气缸位于同一直线上，当上述两个气缸同时动作将圆钢料对齐时，滚轮提供滚轮支撑，便于圆钢进行移动定位；
步骤三：成形；使用锻轧工艺或直接轧制工艺制成钢球；
步骤四：输送，利用输送装置对钢球进行输送，并在输送的过程中对钢球进行筛选，输送装置包含有机架，所述机架顶部设置有固定梁，该固定梁的两侧均设置有一个螺旋辊，所述螺旋辊通过轴承与机架固定，所述两个螺旋辊朝相反的方向转动；
步骤五：淬火，利用淬火装置对步骤四筛选输送后的钢球进行淬火作业，所述淬火装置包含有支架，所述支架的底梁中间空心来作为主水管通道使用，所述主水管通道底部连有进水法兰接头来进水，所述支架上设置有并列设置的多组储水槽，所述主水管通道与各组储水槽连通用于向储水槽中供水，所述储水槽的中间放置有一个U型淬火水槽，储水槽内设置有多个喷嘴向U型淬火水槽中喷水，其中每个喷嘴上均设置有带刻度计量阀；
步骤六：回火，将淬火后的钢球通过提升机送至回火炉中进行回火作业；
步骤七：冷却，利用冷却球台对经过保温操作的钢球进行冷却，所述冷却球台包含有料仓，所述料仓顶部呈一斜面设置，所述料仓分隔为多个独立的腔室，所述料仓顶部与其平行设置有一作为主输球通道的输球槽一，所述料仓的多个独立腔室上方通过支撑杆斜向架设有多个作为支路输球通道的输球槽二，所述输球槽一和输球槽二的侧壁上均开有多个豁口，该豁口处铰接有导向门，且导向门的长度大于输球槽一和输球槽二的宽度，当导向门打开时，输球槽二内的钢球会在导向门的斜向引导下从输球槽二的豁口处掉落至料仓内，且上述作为支路输球通道的输球槽二的顶部进球端设置于上述作为主输球通道的输球槽一的豁口处，从而使得由主输球通道输送过来的钢球能够分配至不同的支路输球通道内；
步骤八：计量包装，将冷却至室温的钢球进行计量包装并入库待出货；
本发明一种大规格钢球生产工艺，在步骤四中，两个螺旋辊通过设置于机架上的螺旋辊经向调节器来调节螺旋辊与固定梁之间的间隙，从而可以对不同规格的钢球进行筛选，所述两个螺旋辊的末端均设置有出球导槽，出球导槽的末端位于水的上方，所述两个螺旋辊的前端与变频电机相连，由变频电机无级控制钢球在输送装置上的输送时间，最终来满足钢球入水的温度。
本发明一种大规格钢球生产工艺，在步骤五中，带刻度计量阀可以使水流量达到量化记录，所述U型淬火水槽的末端通过轴承支架与机架固定，所述U型淬火水槽上设置有淬火搅笼，该淬火搅笼中用于放置待淬火的钢球；这种钢球的淬火装置将繁多的喷嘴进行分组供水，每组储水槽中均设有刻度计量阀，可以使水流量实现量化记录，便于重复使用时的淬火质量可控，从而满足了钢球的硬度均匀一致性，提高了钢球的质量。
本发明一种大规格钢球生产工艺，在步骤六中，该回火炉采用PLC控制，实现全自动智能化无人监控操作；且回火操作时，还可对步骤二加热过程中加热炉的余热进行回收利用，从而实现节能减排。
本发明一种小规格钢球生产工艺，在步骤七中，可利用气缸驱动导向门，此时气缸位于输球槽一或输球槽二的底部，导向门侧面的销轴插置于输球槽一或输球槽二的豁口处的销孔内，输球槽一或输球槽二底部铰接有一摇臂，该摇臂一端与导向门相连，另一端与气缸的活塞杆相连。
本发明一种大规格钢球生产工艺，上述气缸的气路上设置的阀门控制于同一PLC电路，此时，通过电气控制，可方便的对导向门进行控制，使得钢球能够方便的掉落至相应的堆积较少的料仓腔室内，避免了钢球因堆积而造成堆芯钢球温度过高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在圆钢钢棒进行步进加热炉前，先对圆钢棒进行对中操作，使得其排列均匀，且避免了圆钢棒在加热炉中与炉壁发生碰擦；并且，本发明的输送装置让钢球在运行时始终沿螺旋槽作匀速运动，并可以对残缺钢球剔除彻底，避免残缺钢球进入淬火槽后堵死淬火机械造成故障，从而可以方便地对钢球进行筛选，其次热态钢球的入水温度可以由变频电机间接控制，对钢球的淬火质量起到了至关重要的作用；另外，本发明的淬火装置将繁多的喷嘴进行分组供水，每组储水槽中均设有刻度计量阀，可以使水流量实现量化记录，便于重复使用时的淬火质量可控，从而满足了钢球的硬度均匀一致性，提高了钢球的质量；最后，通过冷却球台上的输球槽一和输球槽二进行对钢球进行分流操作，避免钢球堆积，从而不会产生堆芯温度过高的情况，极大的提高了钢球产品的质量。
附图说明
图1为本发明一种大规格钢球生产工艺中的定位装置的结构示意图。
图2为本发明一种大规格钢球生产工艺中的输送装置的结构示意图。
图3为本发明一种大规格钢球生产工艺中的淬火装置的结构示意图。
图4为本发明一种大规格钢球生产工艺中的淬火装置的侧视图。
图5为本发明一种大规格钢球生产工艺中的冷却球台的俯视图。
图6为本发明一种大规格钢球生产工艺中的冷却球台的侧视图。
图7为本发明一种大规格钢球生产工艺中的输球槽一的结构示意图。
其中：
步进加热炉1.1、步进梁1.2、储料台1.3、圆钢上料信号触发装置1.4、气缸1.5、滚轮1.6、待加热圆钢1.7；
机架2.1、螺旋辊2.2、固定梁2.3、螺旋辊经向调节器2.4、出球导槽2.5、变频电机2.6；
支架3.1、进水法兰接头3.2、储水槽3.3、轴承支架3.4、U型淬火水槽3.5、带刻度计量阀3.6、淬火搅笼3.7、主水管通道3.8；
料仓4.1、输球槽一4.2、支撑杆4.3、导向门4.4、输球槽二4.5。
具体实施方式
参见图1~7，本发明涉及的一种大规格钢球生产工艺，所述工艺包含有以下步骤：
步骤一：备料，将待加热的圆钢材料放置于储料台上；
步骤二：加热，利用步进加热炉对圆钢进行加热，并在圆钢进入步进加热炉前对其利用定位装置进行定位对齐，所述定位装置包含有位于步进加热炉1.1的步进梁1.2前端的储料台1.3，所述步进梁1.2的左右两端设置有圆钢上料信号触发装置1.4，用于对圆钢进行检测，所述步进梁1.2两端对称设置有气缸1.5，且气缸1.5位于步进加热炉1.1和圆钢上料信号触发装置1.4之间，且步进梁1.2旁设置有至少一个滚轮1.6，该滚轮1.6与上述气缸1.5位于同一直线上，当上述两个气缸1.5同时动作将圆钢料对齐时，滚轮1.6提供滚轮支撑，便于圆钢进行移动定位；
步骤三：成形；使用锻轧工艺或直接轧制工艺制成钢球；
步骤四：输送，利用输送装置对钢球进行输送，并在输送的过程中对钢球进行筛选，以防止破损的钢球进入淬火机，输送装置包含有机架2.1，所述机架2.1顶部设置有固定梁2.3，该固定梁2.3的两侧均设置有一个螺旋辊2.2，所述螺旋辊2.2通过轴承与机架2.1固定，所述两个螺旋辊2.2朝相反的方向转动，所述两个螺旋辊2.2通过设置于机架2.1上的螺旋辊经向调节器2.4来调节螺旋辊2.2与固定梁2.3之间的间隙，从而可以对不同规格的钢球进行筛选，所述两个螺旋辊2.2的末端均设置有出球导槽2.5，出球导槽2.5的末端位于水的上方，所述两个螺旋辊2.2的前端与变频电机2.6相连，由变频电机2.6无级控制钢球在输送装置上的输送时间，最终来满足钢球入水的温度；双路输送，生产效率更高；
步骤五：淬火，利用淬火装置对步骤四筛选输送后的钢球进行淬火作业，所述淬火装置包含有支架3.1，所述支架3.1的底梁中间空心来作为主水管通道3.8使用，所述主水管通道3.8底部连有进水法兰接头3.2来进水，所述支架3.1上设置有并列设置的多组储水槽3.3，所述主水管通道3.8与各组储水槽3.3连通用于向储水槽3.3中供水，所述储水槽3.3的中间放置有一个U型淬火水槽3.5，储水槽3.3内设置有多个喷嘴向U型淬火水槽3.5中喷水，其中每个喷嘴上均设置有带刻度计量阀3.6，这种带刻度计量阀3.6可以使水流量达到量化记录，所述U型淬火水槽3.5的末端通过轴承支架3.4与机架3.1固定，所述U型淬火水槽3.5上设置有淬火搅笼3.7，该淬火搅笼3.7中用于放置待淬火的钢球；这种钢球的淬火装置将繁多的喷嘴进行分组供水，每组储水槽中均设有刻度计量阀，可以使水流量实现量化记录，便于重复使用时的淬火质量可控，从而满足了钢球的硬度均匀一致性，提高了钢球的质量；
步骤六：回火，将淬火后的钢球通过提升机送至回火炉中进行回火作业，该回火炉采用PLC控制，实现全自动智能化无人监控操作；且回火操作时，还可对步骤二加热过程中加热炉的余热进行回收利用，从而实现节能减排；
步骤七：冷却，利用冷却球台对经过保温操作的钢球进行冷却，所述冷却球台包含有料仓4.1，所述料仓4.1顶部呈一斜面设置，所述料仓4.1分隔为多个独立的腔室，所述料仓4.1顶部与其平行设置有一作为主输球通道的输球槽一4.2，所述料仓4.1的多个独立腔室上方通过支撑杆4.3斜向架设有多个作为支路输球通道的输球槽二4.5，所述输球槽一4.2和输球槽二4.5的侧壁上均开有多个豁口，该豁口处铰接有导向门4.4，且导向门4.4的长度大于输球槽一4.2和输球槽二4.5的宽度，当导向门4.4打开时，输球槽二4.5内的钢球会在导向门4.4的斜向引导下从输球槽二4.5的豁口处掉落至料仓4.1内，且上述作为支路输球通道的输球槽二4.5的顶部进球端设置于上述作为主输球通道的输球槽一4.2的豁口处，从而使得由主输球通道输送过来的钢球能够分配至不同的支路输球通道内；优选的，可利用气缸驱动导向门4.4，此时气缸位于输球槽一4.2或输球槽二4.5的底部，导向门4.4侧面的销轴插置于输球槽一4.2或输球槽二4.5的豁口处的销孔内，输球槽一4.2或输球槽二4.5底部铰接有一摇臂，该摇臂一端与导向门4.4相连，另一端与气缸的活塞杆相连，并且，气缸的气路上设置的阀门连接于同一PLC电路，此时，通过电气控制，可方便的对导向门4.4进行控制，使得钢球能够方便的掉落至相应的堆积较少的料仓4.1腔室内，避免了钢球因堆积而造成堆芯钢球温度过高；同时，通过PLC集成控制，可方便操作人员进行远程监控，在操作室内即可通过电器连接进行相应的控制，无需安排大量的操作人员进行现场作业；
步骤八：计量包装，将冷却至室温的钢球进行计量包装并入库待出货；
另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大规格钢球生产工艺，其特征在于：所述工艺包含有以下步骤：
步骤一：备料，将待加热的圆钢材料放置于储料台上；
步骤二：加热，利用步进加热炉对圆钢进行加热，并在圆钢进入步进加热炉前对其利用定位装置进行定位对齐，所述定位装置包含有位于步进加热炉（1.1）的步进梁（1.2）前端的储料台（1.3），所述步进梁（1.2）的左右两端设置有圆钢上料信号触发装置（1.4），所述步进梁（1.2）两端对称设置有气缸（1.5），且气缸（1.5）位于步进加热炉（1.1）和圆钢上料信号触发装置（1.4）之间，且步进梁（1.2）旁设置有至少一个滚轮（1.6），该滚轮（1.6）与上述气缸（1.5）位于同一直线上，当上述两个气缸（1.5）同时动作将圆钢料对齐时，滚轮（1.6）提供滚轮支撑，便于圆钢进行移动定位；
步骤三：成形；使用锻轧工艺或直接轧制工艺制成钢球；
步骤四：输送，利用输送装置对钢球进行输送，并在输送的过程中对钢球进行筛选，输送装置包含有机架（2.1），所述机架（2.1）顶部设置有固定梁（2.3），该固定梁（2.3）的两侧均设置有一个螺旋辊（2.2），所述螺旋辊（2.2）通过轴承与机架（2.1）固定，所述两个螺旋辊（2.2）朝相反的方向转动；
步骤五：淬火，利用淬火装置对步骤四筛选输送后的钢球进行淬火作业，所述淬火装置包含有支架（3.1），所述支架（3.1）的底梁中间空心来作为主水管通道（3.8）使用，所述主水管通道（3.8）底部连有进水法兰接头（3.2）来进水，所述支架（3.1）上设置有并列设置的多组储水槽（3.3），所述主水管通道（3.8）与各组储水槽（3.3）连通用于向储水槽（3.3）中供水，所述储水槽（3.3）的中间放置有一个U型淬火水槽（3.5），储水槽（3.3）内设置有多个喷嘴向U型淬火水槽（3.5）中喷水，其中每个喷嘴上均设置有带刻度计量阀（3.6）；
步骤六：回火，将淬火后的钢球通过提升机送至回火炉中进行回火作业；
步骤七：冷却，利用冷却球台对经过保温操作的钢球进行冷却，所述冷却球台包含有料仓（4.1），所述料仓（4.1）顶部呈一斜面设置，所述料仓（4.1）分隔为多个独立的腔室，所述料仓（4.1）顶部与其平行设置有一作为主输球通道的输球槽一（4.2），所述料仓（4.1）的多个独立腔室上方通过支撑杆（4.3）斜向架设有多个作为支路输球通道的输球槽二（4.5），所述输球槽一（4.2）和输球槽二（4.5）的侧壁上均开有多个豁口，该豁口处铰接有导向门（4.4），且导向门（4.4）的长度大于输球槽一（4.2）和输球槽二（4.5）的宽度，当导向门（4.4）打开时，输球槽二（4.5）内的钢球会在导向门（4.4）的斜向引导下从输球槽二（4.5）的豁口处掉落至料仓（4.1）内，且上述作为支路输球通道的输球槽二（4.5）的顶部进球端设置于上述作为主输球通道的输球槽一（4.2）的豁口处，从而使得由主输球通道输送过来的钢球能够分配至不同的支路输球通道内；
步骤八：计量包装，将冷却至室温的钢球进行计量包装并入库待出货。
2.如权利要求1所述一种大规格钢球生产工艺，其特征在于：在步骤四中，两个螺旋辊（2.2）通过设置于机架（2.1）上的螺旋辊经向调节器（2.4）来调节螺旋辊（2.2）与固定梁（2.3）之间的间隙，从而可以对不同规格的钢球进行筛选，所述两个螺旋辊（2.2）的末端均设置有出球导槽（2.5），出球导槽（2.5）的末端位于水的上方，所述两个螺旋辊（2.2）的前端与变频电机（2.6）相连，由变频电机（2.6）无级控制钢球在输送装置上的输送时间，最终来满足钢球入水的温度。
3.如权利要求1所述一种大规格钢球生产工艺，其特征在于：在步骤五中，带刻度计量阀（3.6）可以使水流量达到量化记录，所述U型淬火水槽（3.5）的末端通过轴承支架（3.4）与机架（3.1）固定，所述U型淬火水槽（3.5）上设置有淬火搅笼（3.7），该淬火搅笼（3.7）中用于放置待淬火的钢球；这种钢球的淬火装置将繁多的喷嘴进行分组供水，每组储水槽中均设有刻度计量阀，可以使水流量实现量化记录，便于重复使用时的淬火质量可控，从而满足了钢球的硬度均匀一致性，提高了钢球的质量。
4.如权利要求1所述一种大规格钢球生产工艺，其特征在于：在步骤六中，该回火炉采用PLC控制，实现全自动智能化无人监控操作；且回火操作时，还可对步骤二加热过程中加热炉的余热进行回收利用，从而实现节能减排。
5.如权利要求1所述一种大规格钢球生产工艺，其特征在于：在步骤七中，利用气缸驱动导向门（4.4），此时气缸位于输球槽一（4.2）或输球槽二（4.5）的底部，导向门（4.4）侧面的销轴插置于输球槽一（4.2）或输球槽二（4.5）的豁口处的销孔内，输球槽一（4.2）或输球槽二（4.5）底部铰接有一摇臂，该摇臂一端与导向门（4.4）相连，另一端与气缸的活塞杆相连。
6.如权利要求5所述一种大规格钢球生产工艺，其特征在于：上述气缸的气路上设置的阀门控制于同一PLC电路，此时，通过电气控制，可方便的对导向门（4.4）进行控制，使得钢球能够方便的掉落至相应的堆积较少的料仓（4.1）腔室内，避免了钢球因堆积而造成堆芯钢球温度过高。
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Denomination of invention: A production process for large-sized steel balls

Effective date of registration: 20230918

Granted publication date: 20171229

Pledgee: Jiangsu Jiangyin Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Huaxi Branch

Pledgor: JIANGYIN HUAZHENG METAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

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