CN107304459B - 用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置，包括动力构件、支承构件、旋转清扫构件。旋转清扫构件为圆筒状构件，以其自身为轴旋转，轴的两端分别与支承构件活动连接，动力构件固定于支承构件上，且驱动旋转清扫构件。本发明的用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置结构紧凑、定位准确、使用方便、稳定性好、安全可靠、实用高效，改进成本低，易于现场使用，消除了生产中的质量不稳定因素，减轻了日常金属网带清理作业的劳动强度，实现了在线自动清扫功能，提高了金属网带附着物的清扫质量与效率。

Description

用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置

技术领域

本发明涉及无缝钢管生产加工设备，更具体地说，涉及一种用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置。

背景技术

无缝钢管是常见的冶金制品，需要经过多个工序才能完成，热处理退火是无缝钢管生产加工中的必备工序之一，目前通过气体保护的方式，对无缝钢管进行光亮退火，已经成为广泛采用的无缝钢管热处理加工工艺，连续式氢气保护退火炉就是目前无缝钢管光亮退火的常用设备，通过电热丝加热与氢气保护的方式，实现对高端无缝钢管的光亮退火加工。

连续式氢气保护退火炉主要有氢气净化系统与热处理退火系统相对独立的两个单元组成，其中热处理退火系统主要有输送机构、燃烧机构、保温机构、冷却机构、炉体机构、控制机构等组成，输送机构由金属网带、网带导向装置、网带传动装置、网带预紧装置、床身支架(平台)等部件组成，通过电动机的动作，带动金属网带在导向装置的束缚下，按照设定的速度，围绕床身支架(平台)做匀速旋转运动(需穿越燃烧室)，实现带动无缝钢管在加热炉体中实现光亮退火热处理的功能。

由于采用氢气作为保护气体，故需采用封闭式炉膛燃烧室结构，传统的炉辊传动方式不能满足封闭式结构的需要，所有采用金属网带作为载体，同时考虑到需要光亮退火，结合高端无缝钢管的钢种特性，故采用不锈钢丝网编制的金属网带。通过网带传动机构的作用，带动金属网带围绕炉体进行往复水平运动，从而实现承载管坯进出炉膛燃烧室，完成热处理光亮退火的生产。

目前的生产实践中，由于在高温氧化的作用，金属网带上会有来自于网带本身、管坯压紧构件、炉体结构件等部位金属颗粒等杂质附着，由于网带传动的特点(在平台上的运行)，因此附着物不易自行脱落，反而会更加紧密的嵌入在不锈钢丝网的缝隙中。这些嵌入在金属网带缝隙中等附着物，在随着金属网带进入炉膛燃烧室中，会因高温作用在金属网带上承载的无缝钢管接触面留下斑痕，影响光亮退火的质量；同时金属颗粒附着物也会造成金属网带本身的劣化损耗，一旦因热涨原理从金属丝网间的缝隙中落入燃烧室，更难以及时清理，成为影响退火质量的问题点。

目前采用的是每次开炉前，由操作人员对金属网带进行清洁作业，采用钢丝刷清理金属网带表面，作业量大且成效不高。因此，需对现有金属网带附着物清理方式实施相应的技术改进，在提高清洁质量的基础上，实现在线自动时时清洁、清扫功能，提高作业效率，降低设备运行故障。

发明内容

针对现有技术中存在的金属网带清洁效率不高的问题，本发明的目的是提供一种用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置，包括动力构件、支承构件、旋转清扫构件。旋转清扫构件为圆筒状构件，以其自身为轴旋转，轴的两端分别与支承构件活动连接，动力构件固定于支承构件上，且驱动旋转清扫构件。

根据本发明的一实施例，旋转清扫构件包括钢丝滚轮、滚轮轴、轴承座、滚动轴承、第一平键、第二平键。滚轮轴为旋转清扫构件的旋转轴，且滚轮轴上开有第一键槽和第二键槽，第二键槽内安装第二平键，钢丝滚轮的芯部通孔中装配带有第二平键的滚轮轴。第一平键安装于滚轮轴两端的第一键槽内，滚动轴承安装于滚轮轴的末端，轴承座安装于滚动轴承上。

根据本发明的一实施例，旋转清扫构件还包括调节螺钉、锁紧螺母、调节螺钉座、圆螺母、止退垫圈。圆螺母安装于钢丝滚轮的两端，圆螺母的外侧安装止退垫圈。调节螺钉座安装于支承构件上，调节螺钉设置于调节螺钉座内，锁紧螺母固定调节螺钉。

根据本发明的一实施例，支承构件包括左固定支架、右固定支架、固定支架连接板。左固定支架和右固定支架分别垂直于地面设置，固定支架连接板连接左固定支架和右固定支架。

根据本发明的一实施例，动力构件包括电动机、减速器，电动机和减速器固定安装于支承构件上。

根据本发明的一实施例，电动机连接金属网带的传动轮，电动机的输出通过减速器变速，减速器连接钢丝滚轮，钢丝滚轮做与金属网带传动方向相反的旋转运动。

根据本发明的一实施例，钢丝滚轮包括轮体和钢丝；轮体为中空圆柱体，圆柱体两端芯部加工有通孔；钢丝环形固定在轮体的表面。

在上述技术方案中，本发明的用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置结构紧凑、定位准确、使用方便、稳定性好、安全可靠、实用高效，改进成本低，易于现场使用，消除了生产中的质量不稳定因素，减轻了日常金属网带清理作业的劳动强度，实现了在线自动清扫功能，提高了金属网带附着物的清扫质量与效率。

附图说明

图1a-1b是本发明结构的结构示意图；

图2a是支承机构部件图；

图2b-2d是左固定支架零件图；

图2e-2g是右固定支架零件图；

图2h-2i是支架固定板零件图；

图2j-2l是调节元件结构示意图；

图3a是旋转清扫机构部件图；

图3b-3c是钢丝滚轮零件图；

图3d-3g是滚轮轴零件图；

图3h-3i是圆螺母零件图；

图3j-3m是平键零件图；

图4是本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供的一种用于氢气保护退火炉的金属网带19清扫装置，用于高端无缝钢管的光亮退火作业，是针对目前连续式氢气保护退火炉火焰烧嘴的技术改进。

本发明采用整体式结构，主要部件为：动力构件、支承构件、旋转清扫构件。其中旋转清扫构件为圆筒状构件，以其自身为轴旋转，轴的两端分别与支承构件活动连接，动力构件固定于支承构件上，且驱动旋转清扫构件。其中，动力构件主要包括电动机1、减速器2组成，支承构件主要包括左固定支架3、右固定支架12、固定支架连接板11、紧固件等，旋转清扫构件主要包括钢丝17滚轮4、滚轮轴13、轴承座7、滚动轴承8、调节螺钉9、锁紧螺母10、调节螺钉座14、圆螺母5、止退垫圈6、平键(第一平键15、第二平键16)等元件组成。

动力构件包括电动机1、减速器2，电动机1和减速器2固定安装于支承构件上，电动机1为0.75KW三相异步电动机1，减速器2为摆线式减速器22。

支承构件包括左固定支架3、右固定支架12、固定支架连接板11。左固定支架3和右固定支架12分别垂直于地面设置，固定支架连接板11连接左固定支架3和右固定支架12。

左固定支架3有1件，采用Q-235A钢板焊接成型，呈直角梯形结构；直角底边与直角长边、斜边焊接时呈不对称分布，向左偏离，直角底边平面上加工2处圆形通孔；直角长边平面上分布加工2处矩形槽(矩形槽两端呈半圆形结构)、1处圆形通孔，矩形槽与圆形通孔中心连线与直角长边中心线重合，在2处矩形槽外侧分别焊接有调节螺钉座141件，调节螺钉座14螺纹孔中心线与直角底边中心线居中平行；在斜边平面上分别加工2处圆形通孔，圆孔中心连线与斜边长度方向中心线重合。

右固定支架12有1件，采用Q-235A钢板焊接成型，呈直角梯形结构；直角底边与直角长边、斜边焊接时呈不对称分布，向右偏离，直角底边平面上加工2处圆形通孔；直角长边平面上分布加工2处矩形槽(矩形槽两端呈半圆形结构)、1处圆形通孔，矩形槽与圆形通孔中心连线与直角长边中心线重合，在2处矩形槽外侧分别焊接有调节螺钉座141件，调节螺钉座14螺纹孔中心线与直角底边中心线居中平行；在斜边平面上分别加工2处圆形通孔，圆孔中心连线与斜边长度方向中心线重合；在直顶编内侧面焊接有一矩形板，矩形板平面上平行加工2处矩形槽，矩形槽两端呈半圆形结构，矩形槽中心线与顶边长度方向中心线垂直。

固定支架连接板11有1件，材质为Q-235A钢板，呈矩形结构，在矩形平面上等距加工4处圆形通孔，通孔中心连线分别与矩形平面长度方向平行、垂直。

紧固件有2组，一组为M16*60mm六角螺栓、螺母与垫圈，另一组为M16*90mm六角螺栓、螺母与垫圈。

旋转清扫构件由钢丝17滚轮4、滚轮轴13、轴承座7、滚动轴承8、调节螺钉9、锁紧螺母10、调节螺钉座14、圆螺母5、止退垫圈6、平键等元件组成。总体而言，滚轮轴13为旋转清扫构件的旋转轴，且滚轮轴13上开有第一键槽和第二键槽，第二键槽内安装第二平键16，钢丝17滚轮4的芯部通孔中装配带有第二平键16的滚轮轴13。第一平键15安装于滚轮轴13两端的第一键槽内，滚动轴承8安装于滚轮轴13的末端，轴承座7安装于滚动轴承8上。圆螺母5安装于钢丝17滚轮4的两端，圆螺母5的外侧安装止退垫圈6。调节螺钉座14安装于支承构件上，调节螺钉9设置于调节螺钉座14内，锁紧螺母10固定调节螺钉9。

具体来说，钢丝17滚轮4有1件，由轮体18与钢丝17两部分组成，轮体18(轮毂)为中空圆柱体，圆柱体两端芯部加工有通孔，两侧通孔内采用焊接方式分别固定带键槽的圆环，圆环呈台阶状，小径一端插入轮体18芯部通孔固定焊接，两处圆环的键槽平齐，中心线重合；钢丝17为不锈钢丝17材质，按照31匝环形固定在轮体18(轮毂表面)。

滚轮轴13有1件，材质为40Cr，热处理调质、呈10个不同外径的连续式台阶状圆柱体结构，台阶状圆柱体外表面上分别加工2种规格、3处键槽，2处外螺纹，并在外螺纹段加工止退键槽，在键槽与螺纹段连接处分别加工退刀槽。

轴承座7有2套，是国标剖分式重型轴承座7；

滚动轴承8有2套，是国标双列滚子轴承；

调节螺钉9有4件，是国标M16*1.5*100mm六角螺栓；

锁紧螺母10有4件，是国标M16*1.5mm六角螺母；

调节螺钉座14有4件，材质是Q-235A，是一顶部带圆弧的矩形体，在矩形体平面上，居中加工一M16*1.5mm螺纹孔；

圆螺母5有4件，是国标M30*2mm圆螺母5；

止退垫圈6有2件，是国标φ30mm止退垫圈6；

平键有第一平键15、第二平键16组成，第一平键15有1件、第二平键16有2件，均为标准件。

金属网带19清扫装置使用时，需要先行装配，即：

1.旋转清扫机构装配：第二平键16定向装配在滚轮轴13的键槽内，将装有第二平键16的滚轮轴13定向装配在钢丝17滚轮4的芯部通孔中，第二平键16与圆环键槽重合；将2件圆螺母5分别旋拧在滚轮轴13两侧螺纹段上紧固，分别安装2件止退垫圈6(垫圈内支撑块与螺纹段止退槽重合)，此时再将2件圆螺母5分别安装在滚轮轴13螺纹段止退垫圈6的外侧，紧固后将止退垫圈6外侧止退块折弯按入圆螺母5的外圆周的矩形槽内；将2套滚动轴承8分别定向安装在滚轮轴13上，将2套轴承座7分别安装在滚动轴承8上，将第一平键15安装在滚轮轴13的键槽内。

2.支承机构装配：将左、右固定支架12分别安装在设备预设区域内，直角底边2处圆孔插入预埋螺栓上，紧固螺母定位；将固定支架连接板11两端圆孔与左、右固定支架12斜边上2处圆孔对齐后，采用M16*60mm六角螺栓与螺母固定，垫圈防松。

3.现场组装：将旋转清扫机构的2套轴承座7分别与左、右固定支架12直角长边矩形槽对齐后，采用M16*90mm六角螺栓、螺母紧固，垫圈防松；将电动机1与减速器2拼装就位，将滚轮轴13与减速器2拼装就位。

4.现场校正：根据传动中心线的技术要求，分别校正电动机1、减速器2、滚轮轴13的传动中心线偏离度，以及钢丝17滚轮4与金属网带19的平行度，直到符合技术要求。

这样就完成了金属网带19清扫装置的部件拼装与现场安装，连接电动机1的电源线后，可以投入生产使用。电动机1连接金属网带19的传动轮20，电动机1的输出通过减速器2变速，减速器2连接钢丝17滚轮4，钢丝17滚轮4做与金属网带19传动方向相反的旋转运动。

使用时，金属网带19在传动轮20的带动下匀速运动，电动机1输出动力，经过减速器2的变速后，通过滚轮轴13带动钢丝17滚轮4做与金属网带19传动方向相反的旋转运动。依靠31匝成束不锈钢丝17与金属网带19内表面的匀速摩擦，实现在线自动连续清洁、清扫金属网带19附着物的功能。通过调节电动机1的速度，可以同步调节钢丝17滚轮4的旋转速度，满足停机检修时快速清扫，开炉作业时慢速清洁的功能。被清理出的金属杂质等附着物，可以通过钢丝17滚轮4缝隙落入设备下方的地面，停机时集中清理。

综上所述，本发明具有以下的有益效果：

1.设计合理、结构紧凑，与现有金属网带装置融为一体；

2.定位准确到位、支架传动稳定性好，安全可靠、实用高效；

3.采用国标传动件，改进成本低、易于现场实施，性价比较高；

4.通过电机与减速器的作用，实现钢丝滚轮对金属网带的在线清扫功能；

5.钢丝滚轮拆装便捷，易于清理附着物，消除质量隐患，消故降本作用好；

6.现场应用效果好，对类似设备在线清扫方式改进，具有一定借鉴应用价值。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置，其特征在于，包括：

动力构件、支承构件、旋转清扫构件；

所述旋转清扫构件为圆筒状构件，以其自身为轴旋转，所述轴的两端分别与支承构件活动连接，所述动力构件固定于所述支承构件上，且驱动所述旋转清扫构件；

所述动力构件包括：电动机、减速器；所述电动机和减速器固定安装于所述支承构件上；

所述电动机连接金属网带的传动轮，所述电动机的输出通过所述减速器变速，所述减速器连接钢丝滚轮，所述钢丝滚轮做与金属网带传动方向相反的旋转运动；

其中，所述旋转清扫构件包括：钢丝滚轮、滚轮轴、轴承座、滚动轴承、第一平键、第二平键；

所述滚轮轴为旋转清扫构件的旋转轴，且滚轮轴上开有第一键槽和第二键槽，所述第二键槽内安装所述第二平键，所述钢丝滚轮的芯部通孔中装配带有第二平键的滚轮轴；

所述第一平键安装于滚轮轴两端的第一键槽内，所述滚动轴承安装于滚轮轴的末端，所述轴承座安装于所述滚动轴承上；

所述钢丝滚轮包括轮体和钢丝；所述轮体为中空圆柱体，圆柱体两端芯部加工有通孔；所述钢丝环形固定在轮体的表面。

2.如权利要求1所述的用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置，其特征在于，所述旋转清扫构件还包括：

调节螺钉、锁紧螺母、调节螺钉座、圆螺母、止退垫圈；

所述圆螺母安装于钢丝滚轮的两端，圆螺母的外侧安装所述止退垫圈；

所述调节螺钉座安装于所述支承构件上，所述调节螺钉设置于所述调节螺钉座内，所述锁紧螺母固定所述调节螺钉。

3.如权利要求1所述的用于氢气保护退火炉的金属网带清扫装置，其特征在于，所述支承构件包括：

左固定支架、右固定支架、固定支架连接板；

所述左固定支架和右固定支架分别垂直于地面设置，所述固定支架连接板连接左固定支架和右固定支架。