CN109295293A - 一种辊底式热处理炉托辊装置 - Google Patents

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张强国
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    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
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Abstract

一种辊底式热处理炉托辊装置，安装于辊底式热处理炉入出口侧，包括2‑托辊、4‑激光测厚仪、8‑升降气缸、供气管路及控制阀组、炉辊水冷却系统、轴承润滑系统、自动控制系统。2‑托辊由本体组成，采用空心辊，通净环水冷却，防止2‑托辊冷却变形，12‑冷却水从一侧进入，从另一侧流出，进水侧安装13‑手动球阀调节水量，辊子两端安装轴承，轴承有润滑点，采用干油润滑形式，2‑托辊为惰辊。8‑升降气缸两侧对称安装；8‑升降气缸有机械限位和接近开关。8‑升降气缸只在处理下挠度过大和瓢曲变形严重的薄板时使用，根据炉前的测厚数据自动实现升降功能，提升高度由8‑升降气缸的机械限位和接近开关确定。

Description

一种辊底式热处理炉托辊装置
技术领域
本发明属于冶金设备技术领域，涉及一种辊底式热处理炉托辊装置。
背景技术
宽厚板材热处理涉及正火、淬火、回火、控制冷却等工艺过程，其中正火、淬火、回火及控制冷却等工艺需要将钢材加热至一定温度（一般≧600℃）后，采用水冷方式或空冷方式以一定冷却速度降至工艺终冷温度，以达到改善金属内部组织和结构、提升性能的目的。
宽厚板材热处理通常采用辊底式热处理炉完成加热工序、采用辊式淬火机完成淬火、控制冷却等工序。宽厚板材抛丸后，进入炉前对中辊道，实现对中、测长和测厚，当辊底式热处理炉内空出一块钢板的位置后，装料炉门打开，钢板快速入炉，装炉完成后，炉门关闭，钢板根据厚度的不同，选择连续或摆动模式在炉内加热，待钢板在炉内完成加热和保温过程，达到目标温度和保温时间后，出料炉门打开，钢板根据工艺要求，选择不同的辊道速度出炉。由于炉前辊道和炉内辊道间距较大（炉墙、炉辊和炉门的安装位置确定），薄钢板因自重头部悬空时下扣严重，无法顺利入炉，要人工将钢板头部撬起，然后启动辊道前进，才能入炉，造成钢板下表面划伤和人身伤害事故；钢板出炉时，高温钢板头部悬空时下挠更严重，炉子的最后一个辊道与淬火机连接辊道间距大，钢板容易插入辊道下方，造成生产事故。目前，辊底式热处理炉前后没有设计托辊装置。因此，如何研发设计实用的辊底式热处理炉前后托辊装置，实现薄钢板的安全顺利入出炉，成为保证宽厚板热处理炉高质量热处理的关键之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种宽厚板辊底式热处理炉托辊装置，解决薄钢板顺利装出炉问题，保证钢板下表面质量，提高生产效率，杜绝人工处理钢板入出炉时的安全风险。
发明的技术方案：
一种辊底式热处理炉托辊装置，安装于辊底式热处理炉入出口侧，包括托辊、激光测厚装置、升降气缸、供气管路及控制阀组、炉辊水冷却系统、轴承润滑系统、自动控制系统，所述托辊由本体、辊身净环水冷却系统组成，采用空心辊，通净环水冷却，防止托辊受热变形，冷却水从一侧进入，从另一侧流出，进水侧安装手动球阀调节水量，辊子两端安装轴承，轴承有润滑点，采用干油润滑形式，托辊为惰辊。
所述升降气缸两侧对称安装；升降气缸有机械限位和接近开关。升降气缸只在处理下挠度过大和瓢曲变形严重的薄板时使用，根据炉前的测厚数据自动实现升降功能，提升高度由气缸的机械限位和接近开关确定。
所述供气管路及控制阀组由固定钢质气管、金属软管、气动开闭阀门、储气罐组成，金属软管一端连接气缸本体、另一端连接固定钢质气管，气动开闭阀门安装于固定钢质气管上，控制压缩空气通断，固定钢质气管接入储气罐中。
所述自动控制系统由测厚检测仪表、PLC系统组成，检测仪表包括激光测厚仪、接近开关，分别检测钢板厚度、托辊提升位置和压缩空气压力，检测信号进入PLC系统，依据钢板厚度，实现托辊的自动升降控制。
在炉前辊道和炉子第一个辊子之间设置一个托辊。当薄钢板入炉时，打开炉门，装料托辊升起，将薄钢板抬至辊面以上，避免薄钢板因头部悬空下扣，导致钢板卡在炉门下沿而不能顺利装炉。完成装炉过程后，托辊自动降至下位。当薄钢板在炉内完成热处理工艺准备出炉时，出料炉门打开，出料托辊升起，将头部下扣的薄钢板托起，将钢板送入下一工序。完成出炉过程后，托辊自动降至下位。
本发明辊底式热处理炉托辊装置与现有技术水平相比，具有如下优点：
（1）托辊采用小辊径，空心结构的轻量化设计，两侧采用支架固定，避免轴向窜动，采用轨道卡槽结构，实现托辊上下移动。冷却水采用软管加旋转接头形式。便于日常的点检和维护。
（2）托辊设计成惰辊形式，两端轴承固定在支架轨道卡槽内，升降行程由接近开关控制。结构简单，运行可靠。
（3）由于炉内第一个辊子与炉前对中装置最后一个辊子间距大，薄钢板头部悬空时挠度大，钢板下挠顶装料炉门框下沿，不能顺利入炉，或装料炉门框下沿划伤钢板下表面。增加托辊，能避免类似事故的发生。
（4）由于炉内最后一个辊子与炉后淬火机或炉后辊道间距大，薄钢板头部悬空时下挠严重时，钢板出炉可能会钻入辊道下方，造成生产事故。设计托辊装置能避免类似事故的发生。
（5）通过自动控制系统，根据钢板的测量厚度，实现托辊自动升降，保证生产薄钢板时，托辊装置自动升起，托起钢板装出炉。
附图说明
图1为辊底式热处理炉托辊装置系统流程图。
图2为辊底式热处理炉托辊装置主视图。
图3为辊底式热处理炉托辊装置侧视图。
图中，1-宽厚板材，2-托辊，3-储气罐，4-激光测厚仪，5-PLC系统，6-开关控制程序，7-位置控制程序，8-升降气缸，9-气动电磁阀，10-压力表，11-气源，12-冷却水，13-手动调节球阀，14-支架轨道卡槽，15-旋转接头，16-限位开关，17-气缸底座。
具体实施方式
下面结合附图与实施例进一步说明发明的内容。
如图所示，一种辊底式热处理炉托辊装置，安装于辊底式热处理炉入出口侧，包括2-托辊、4-激光测厚仪、8-升降气缸、供气管路及控制阀组、炉辊水冷却系统、轴承润滑系统、自动控制系统。2-托辊由本体采用空心辊，通净环水冷却，防止2-托辊冷却变形，12-冷却水从一侧进入，从另一侧流出，进水侧安装13-手动球阀调节水量，辊子两端安装轴承，轴承有润滑点，采用干油润滑形式，2-托辊为惰辊。
所述8-升降气缸两侧对称安装；8-升降气缸有限位开关。8-升降气缸只在处理下挠度过大和瓢曲变形严重的薄板时使用，根据炉前的测厚数据自动实现升降功能，提升高度由8-升降气缸的机械限位和接近开关确定。
所述供气管路及控制阀组由固定钢质气管、金属软管、气动开闭阀门、储气罐组成，金属软管一端连接气缸本体、另一端连接固定钢质气管，气动开闭阀门安装于固定钢质气管上，控制压缩空气通断，固定钢质气管接入储气罐中。
自动控制系统由测厚检测仪表、PLC系统组成，检测仪表包括激光测厚仪、接近开关，分别检测钢板厚度、托辊提升位置和压缩空气压力，检测信号进入PLC系统，依据钢板厚度，实现托辊的自动升降控制。
工作过程：
（1）装料过程：1-宽厚板材进入炉前对中装置，由4-激光测厚仪测厚后，板厚小于10mm的钢板，5-PLC系统发现指令，调用6-开关控制程序，9-气动电磁阀开启，5-PLC系统调用7-位置控制程序，控制8-升降气缸提升，装料炉门打开，炉前辊道和炉内辊道启动，1-宽厚板材装炉。当1-宽厚板材离开炉内第一个光电管后，装炉过程完成，装料炉门下降，5-PLC系统调用开关控制程序，8-升降气缸下降，完成一块薄钢板的装料过程。
（2）出料过程：1-宽厚板材在炉内完成加热过程，满足出炉条件，当板厚小于10mm的钢板时，出料炉门打开，5-PLC系统发出指令，调用6-开关控制程序，9-气动电磁阀开启，5-PLC系统调用7-位置控制程序，控制8-升降气缸提升，炉内辊道和淬火机辊道或炉后辊道启动，1-宽厚板材出炉，当1-宽厚板材离开炉后第一个光电管后，出料过程完成，出料炉门下降，5-PLC系统调用开关控制程序，气缸下降，完成一块薄钢板的出料过程。

Claims (3)

1.一种辊底式热处理炉托辊装置，安装于辊底式热处理炉入出口侧，其特征在于：包括托辊、测厚装置、升降气缸、供气管路及控制阀组、炉辊水冷却系统、轴承润滑系统、自动控制系统，所述托辊由本体、辊身净环水冷却系统组成，采用空心辊并通净环水冷却；辊子两端安装轴承，轴承有润滑点，采用干油润滑形式，托辊为惰辊。
2.根据权利要求1所述的一种辊底式热处理炉托辊装置，其特征在于：所述升降气缸两侧对称安装；升降气缸有机械限位和接近开关。
3.根据权利要求1所述的一种辊底式热处理炉托辊装置，其特征在于：所述供气管路及控制阀组由固定钢质气管、金属软管、气动开闭阀门、储气罐组成，金属软管一端连接气缸本体，另一端连接固定钢质气管；气动开闭阀门安装于固定钢质气管上，控制压缩空气通断，固定钢质气管接入储气罐中。
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