CN106801130A - 自动风冷热处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动风冷热处理系统，涉及钢材退火风冷工艺领域，包括上料机构、处理平台和自动风冷热处理机，处理平台上安装有至少一个转动辊组，上料机构将待风冷的棒料运送至转动辊组上，转动辊组通过传动链条与变频电机连接，自动风冷热处理机的吹风口位于处理平台上方。通过上料机构将待风冷棒料运送至处理平台的转动辊组上，以避免在上料过程中可能造成的对转动辊的冲击，整个风冷过程中，转动辊组在变频电机的带动下一直处于工作状态，带动棒料不停转动，自动风冷热处理机对棒料进行吹风，能够使棒料处于相对均衡的降温状态，避免棒材各部分组织结构及物理特性有差异的问题出现，具有良好的实用性和市场推广价值。

Description

自动风冷热处理系统
技术领域
本发明提供了一种自动风冷热处理系统，涉及钢材退火风冷工艺领域。
背景技术
目前钢材风冷多采用普通轴流风机由棒材一头或两头直接吹风而钢材静放于风机前的方式及其它方式，如图6所示各有以下弊病：
1、钢材一头吹风的方式：
对于长棒形材，于钢材一端用轴流风机吹风，待风到达钢材远端时无论风速和气流温度都有很大改变。首先风速因扩散的原因变慢，且因流过灼热钢材表面而加温明显，对于钢材远端的降温效果明显降低，从而使用近远两端降温远远不同步，钢材会产生热应力变形；
2、在钢材两头吹风的方式：在钢材两端吹风的话，虽然两端的差异性可以消除到很小，但由于两侧气流在钢材中部表面将产生对撞从而大大降低风速，使得钢材中部空气流动缓慢，空气温升快而与两端钢材降温速度产生差异，产生热应力变形；
3、多台风机从棒材侧面吹风的方式：
同样因背风面降温速度与迎风面的差异而导致棒材两面的组织结构产生差异。
而且以上所有的原始方法，都无法很准确的控制钢材降温的时间，对于钢材内部组织的控制也很不利。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种自动风冷热处理系统，解决用一般风机设备直吹导致的棒形钢材降温速度不均，各部份组织结构及物理特性有差异的问题。
本发明的技术方案如下：一种自动风冷热处理系统，包括上料机构、处理平台和自动风冷热处理机，所述处理平台上安装有至少一个转动辊组，所述上料机构将待风冷的棒料运送至转动辊组上，所述转动辊组通过传动链条与变频电机连接，所述自动风冷热处理机的吹风口位于处理平台上方。
本发明技术方案还包括：所述上料机构包括料架和上料小车，所述料架上水平安装有行程液压缸，所述行程液压缸的行程液压杆与上料小车的尾部连接，所述上料小车内安装有顶料液压缸和顶料机构，所述顶料液压缸通过顶料液压杆与顶料机构连接，所述上料小车将待风冷棒料运送至处理平台上。
本发明技术方案还包括：所述顶料机构包括固定架和顶料杆，所述固定架上部平行安装有两组竖直滚轴组，所述两组竖直滚轴组夹持顶料杆，所述顶料杆的下端设置有竖直滑槽，所述固定架位于竖直滚轴组的下方处设置有水平滑槽，所述固定架和顶料杆通过菱形调节机构连接，所述菱形调节机构由四块依次铰接的长板A、长板B、长板C和长板D组成，所述长板A和长板D之间的铰接杆A和长板B和长板C之间的铰接杆C安装在水平滑槽上，所述长板A和长板B之间的铰接杆B安装在竖直滑槽上，所述铰接杆A与顶料液压杆连接，所述顶料液压缸水平设置。
本发明技术方案还包括：所述料架接料面为倾斜面，所述铰接杆A、铰接杆B和铰接杆C上均安装有滑块，所述铰接杆A和铰接杆C通过滑块安装在水平滑槽上，所述铰接杆B通过滑块安装在竖直滑槽上。
本发明技术方案还包括：所述料架的顶部设置有倾斜的接料面，所述接料面的低位处设置有止挡，所述上料小车的起始位设置于止挡下方。
本发明技术方案还包括：所述自动风冷热处理机包括风机和风道，所述风道的一端与风机相连，所述风道的另一端延伸至处理平台的上方。
本发明技术方案还包括：所述风道内安装有可调百叶窗。
本发明技术方案还包括：所述自动风冷热处理系统包括PLC模组，所述PLC模组分别与控制柜、主控台和接线箱电连接，所述接线箱与行程限位器和红外测温器电连接，所述主控台与HMI和操作界面电连接，所述控制柜与变频器和执行器件电连接，所述红外测温器安装在处理平台上或安装在处理平台上方。
本发明技术方案还包括：所述行程限位器包括行走前后限位器和顶料上下限位器，所述料架上设置有小车轨道，所述上料小车安装在小车轨道上，所述行走前后限位器安装在料架上，所述顶料上下限位器安装在固定架上。
本发明技术方案还包括：所述执行器件包括液压缸、阀门、风机和角行程执行机构，所述角行程执行机构与可调百叶窗电连接，所述变频器与变频电机电连接。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种自动风冷热处理系统，通过上料机构将待风冷棒料运送至处理平台的转动辊组上，以避免在上料过程中可能造成的对转动辊的冲击，整个风冷过程中，转动辊组在变频电机的带动下一直处于工作状态，带动棒料不停转动，自动风冷热处理机的吹风口位于处理平台上方对棒料进行吹风，能够使棒料处于相对均衡的降温状态，避免棒材各部分组织结构及物理特性有差异的问题出现，具有良好的实用性和市场推广价值。
附图说明
图1为本发明风冷热处理原理示意图；
图2为本发明上料机构结构示意图；
图3为本发明顶料机构结构示意图；
图4为本发明电气控制原理图；
图5为本发明电气控制电路示意图；
图6为现有风冷技术操作示意图。
其中， 1、自动风冷热处理机，11、风机，12、可调百叶窗，13、风道，14、变频电机，15、传动链条，2、处理平台，21、转动辊组，3、料架，31、行程液压缸，311、行程液压杆，32、小车轨道，33、接料面，4、上料小车，41、顶料液压缸，411、顶料液压杆，42、菱形调节机构，421、长板A，422、长板B，423、长板C，424、长板D，425、铰接杆A，426、铰接杆B，427、铰接杆C，428、铰接杆D，43、固定架，431、水平滑槽， 44、顶料杆，441、竖直滑槽，45、竖直滚轴组，5、PLC模组，6、接线箱，61、行程限位器，62、红外测温器，7、主控台，71、HMI，72、操作界面，8、控制柜，81、变频器，82、执行器件。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步介绍。
同时，由于下文所述的只是部分实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
一种自动风冷热处理系统，包括上料机构、处理平台2和自动风冷热处理机1，所述处理平台2上安装有至少一个转动辊组21，所述上料机构将待风冷的棒料运送至转动辊组21上，所述转动辊组21通过传动链条15与变频电机14连接，（转动辊组21的转动辊轴上安装有齿轮，齿轮与传动链条配合与变频电机连接），所述自动风冷热处理机1的吹风口位于处理平台2上方。
实施例1：所述上料机构包括料架3和上料小车4，所述料架3上水平安装有行程液压缸31，所述行程液压缸31的行程液压杆311与上料小车4的尾部连接，所述上料小车4内安装有顶料液压缸41和顶料机构，所述顶料液压缸41通过顶料液压杆41与顶料机构连接，所述上料小车4将待风冷棒料运送至处理平台2上。
所述顶料机构包括固定架43和顶料杆44，所述固定架43上部平行安装有两组竖直滚轴组45，所述两组竖直滚轴组45夹持顶料杆44，所述顶料杆44的下端设置有竖直滑槽441，所述固定架43位于竖直滚轴组45的下方处设置有水平滑槽431，所述固定架43和顶料杆44通过菱形调节机构42连接，所述菱形调节机构42由四块依次铰接的长板A421、长板B422、长板C423和长板D424组成，所述长板A421和长板D424之间的铰接杆A421和长板B422和长板C423之间的铰接杆C427安装在水平滑槽431上，所述长板A421和长板B422之间的铰接杆B426安装在竖直滑槽441上，所述铰接杆A425与顶料液压杆411连接，所述顶料液压缸41水平设置。
作为优选，所述铰接杆A425、铰接杆B426和铰接杆C427上均安装有滑块，所述铰接杆A425和铰接杆C427通过滑块安装在水平滑槽431上，所述铰接杆B426通过滑块安装在竖直滑槽441上。
所述料架3的顶部设置有倾斜的接料面33，所述接料面33的低位处设置有止挡，所述上料小车4的起始位设置于止挡下方。
料架3左侧采用一定角度的倾斜设计，可使棒料自动滚至料架3右侧，被止挡挡住于待上料位。上料小车4于上料位时，顶料液压缸41顶出，在菱形调节机构42的作用下，顶起棒料。上料小车4在行程液压缸31的作用下前进至转动辊组21处后，顶料液压缸41缩回，菱形调节机构42将棒料放至转动辊组21上。上料小车4在行程液压缸31的作用下退回待上料位。
所述自动风冷热处理机1包括风机11和风道13，所述风道13的一端与风机11相连，所述风道13的另一端延伸至处理平台2的上方。风道13将多台风机11的风引致所需风冷位置，
所述风道13内安装有可调百叶窗12。风道13内采用可调节风量的百叶窗结构，从而达到可控制风量的目的，作为优选，可调百叶窗12安装在风道13中部。
实施例2：所述自动风冷热处理系统包括PLC模组5，所述PLC模组5分别与控制柜8、主控7台和接线箱6电连接，所述接线箱6与行程限位器61和红外测温器62电连接，所述主控台7与HMI71和操作界面72电连接，所述控制柜8与变频器81和执行器件82电连接，所述红外测温器62安装在处理平台2上或安装在处理平台2上方。能够方便施工人员对风冷进度进行调控，达到控制整体的降温工艺曲线目的。
所述行程限位器61包括行走前后限位器和顶料上下限位器，所述料架3上设置有小车轨道32，所述上料小车4安装在小车轨道32上，所述行走前后限位器安装在料架3上，所述顶料上下限位器安装在固定架43上。
所述执行器件82包括液压缸（行程液压缸31、顶料液压缸41）、阀门、风机11和角行程执行机构，所述角行程执行机构与可调百叶窗12电连接，所述变频器81与变频电机14电连接。
PLC模组5通过电缆连接控制柜8并与上料小车4的前后限行走限位、顶料上下限位及红外测温器62连接。PLC模组5通过电缆、以太网线与主控台7的操作界面72和HMI71（人机界面，可以是工控机也可以是触屏设备）相连。
上下料操作的安全性通过上料小车4的顶料上下限位器，行走前后限位器保证。棒料温度通过红外测温器62获取，通过PLC模组5的信号处理后由HMI71显示给操作人员。
操作人员通过控制柜8操纵上下料、启动风机11和变频电机14等操作。上料后，红外测温器62获取棒料温度信息传至PLC模组5进行处理后显示于HMI71，操作人员通过HMI71设定单位时间内的降温速度，并通过角行程执行机构控制可调百叶窗12控制风量，通过变频器81控制变频电机14转速以达到控制转动速度的目标。红外测温器62在降温过程中不断读取棒料实时温度，并通过角行程机构控制可调百叶窗12控制风量，通过变频器81控制棒料转速，以不断修正棒料实时降温速度接近设定的降温曲线，一直到完成工艺曲线的完成，然后由上料机构下料或由行车直接吊运走（因不在存在放料时的冲击问题，可以直接吊走，但只限于单支料）。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动风冷热处理系统，其特征在于：包括上料机构、处理平台和自动风冷热处理机，所述处理平台上安装有至少一个转动辊组，所述上料机构将待风冷的棒料运送至转动辊组上，所述转动辊组通过传动链条与变频电机连接，所述自动风冷热处理机的吹风口位于处理平台上方。
2.如权利要求1所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述上料机构包括料架和上料小车，所述料架上水平安装有行程液压缸，所述行程液压缸的行程液压杆与上料小车的尾部连接，所述上料小车内安装有顶料液压缸和顶料机构，所述顶料液压缸通过顶料液压杆与顶料机构连接，所述上料小车将待风冷棒料运送至处理平台上。
3.如权利要求2所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述顶料机构包括固定架和顶料杆，所述固定架上部平行安装有两组竖直滚轴组，所述两组竖直滚轴组夹持顶料杆，所述顶料杆的下端设置有竖直滑槽，所述固定架位于竖直滚轴组的下方处设置有水平滑槽，所述固定架和顶料杆通过菱形调节机构连接，所述菱形调节机构由四块依次铰接的长板A、长板B、长板C和长板D组成，所述长板A和长板D之间的铰接杆A和长板B和长板C之间的铰接杆C安装在水平滑槽上，所述长板A和长板B之间的铰接杆B安装在竖直滑槽上，所述铰接杆A与顶料液压杆连接，所述顶料液压缸水平设置。
4.如权利要求3所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述铰接杆A、铰接杆B和铰接杆C上均安装有滑块，所述铰接杆A和铰接杆C通过滑块安装在水平滑槽上，所述铰接杆B通过滑块安装在竖直滑槽上。
5.如权利要求2所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述料架的顶部设置有倾斜的接料面，所述接料面的低位处设置有止挡，所述上料小车的起始位设置于止挡下方。
6.如权利要求1所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述自动风冷热处理机包括风机和风道，所述风道的一端与风机相连，所述风道的另一端延伸至处理平台的上方。
7.如权利要求6所述的一种自动风冷热处理系统，其特征在于：所述风道内安装有可调百叶窗。
8.如权利要求1至7任一所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述自动风冷热处理系统包括PLC模组，所述PLC模组分别与控制柜、主控台和接线箱电连接，所述接线箱与行程限位器和红外测温器电连接，所述主控台与HMI和操作界面电连接，所述控制柜与变频器和执行器件电连接，所述红外测温器安装在处理平台上或安装在处理平台上方。
9.如权利要求8所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述行程限位器包括行走前后限位器和顶料上下限位器，所述料架上设置有小车轨道，所述上料小车安装在小车轨道上，所述行走前后限位器安装在料架上，所述顶料上下限位器安装在固定架上。
10.如权利要求8所述的自动风冷热处理系统，其特征在于：所述执行器件包括行程液压缸、顶料液压缸、风机和角行程执行机构，所述角行程执行机构与可调百叶窗电连接，所述变频器与变频电机电连接。
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