CN110343831A - 一种适用于热加工工业的节能生产线 - Google Patents

Abstract

一种适用于热加工工业的节能生产线，所述节能生产线包括热加工机械、速检段、保温输送线和热处理设备；所述速检段位于所述热加工机械与所述保温输送线中间，所述热处理设备设置在所述保温输送线的出料端。该节能生产线，通过合理的布置热加工设备和热处理设备之间的速检段和保温输送线，解决了由于厂房条件和质量分段控制所限而造成的金属制件的余温浪费，大大的节约了热加工工业的能源消耗，提高了热加工工业的生产效率，在金属制件的锻造、铸造等热加工行业具有很高应用前景。

Description

一种适用于热加工工业的节能生产线

技术领域

本发明涉及热加工工业的能耗控制技术领域，特别是涉及一种适用于金属制件热加工工业的节能生产线。

背景技术

在金属材料的热加工工业中，经过热加工后的金属制件常常需要进行热处理。热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。而在对金属制件进行热处理的过程中，需要先将金属制件加热至一定温度，加热过程需要消耗很大的能源。能源消耗是加热工工业中最大的一项成本，随着国家节能减排工程的深入实施，国家对传统能源的消耗和排放有了更严格的规定，而无论是国家政策还是市场导向，都对传统工业的经济性提出了更高的要求。

金属制件在特定温度下热处时需要先升温，再保温，而金属制件在通过热加工的方式制造的过程中，有时在最后工步后仍具有很高的余温(例如锻造终锻或校形完毕后，或者铸造落箱后)，如果能够直接对热加工后尚有余温的金属制件进行热处理，则可以省去将金属制件先冷却再加热至某一较高温度的过程，可以大大缩短热处理保温前的升温段时间，既节约了能源，又缩短了生产时间，大大提高了生产的效率。

曾有一些技术提出在金属制件热加工完毕后快速进行热处理，例如2013年10月30日公开的公开号为CN103374651A的中国发明专利公开了一种利用热轧余温对钢卷进行热处理的方法，该方法将热轧后的钢卷放入到保温容器内进行控温热处理，当钢卷温度小于100℃时，将钢卷从保温容器内取出。该方法中的热轧钢卷并不能算是真正意义上的终端金属制件，而且，该方法只是利用了保温容器进行热处理，一个保温容器只能放置一到两个热轧钢卷，不属于批量生产的范畴，也没有前后衔接的生产线。

在批量生产的情况下，如何即能对批量零件进行质量控制，又能在避免零件温降过快的情况下确保不同生产线之间的衔接是很大的技术难点。现有的成规模的金属制件热加工企业或是因为厂房设计所限，或是因为沿袭传统分段生产的习惯，或是由于质量分段控制的限制，仍然严守热加工与热处理分开的习惯，待金属制件完全冷却后再进行热处理，无法实现在大规模工业生产中节能减排的目的。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种适用于热加工工业的节能生产线，通过合理的布置热加工设备和热处理设备，并利用速检段和保温输送段进行优化衔接，在保证能对批量零件进行质量控制和避免温降过快的情况下，解决由于厂房条件和质量分段控制所限而造成的热加工金属制件的余温浪费问题，大大节约热加工工业的能源消耗，提高热加工工业的生产效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种适用于热加工工业的节能生产线，所述节能生产线包括热加工机械、速检段、保温输送线和热处理设备；所述速检段位于所述热加工机械与所述保温输送线中间，所述热处理设备设置在所述保温输送线的出料端，所述速检段、保温输送线和热处理设备通过各自的输送板链相衔接，连成热加工制件的输送线。通过这种设置，金属制件自热加工机械卸料后，放置在速检段上，输送至速检段的出料位置，然后再将金属制件从速检段的出料位置移至保温输送线上，输送至保温输送线的出料口，再将金属制件送入热处理设备，进行热处理。

作为较佳的实施方式，所述速检段、保温输送线、热处理设备的输送板链为分开的，各自进行控制。通过这种设置，可以方便设定不同的运行速度和进行单独的启停控制等。

作为更佳的实施方式，上述速检段、保温输送线、热处理设备的输送板链高度阶梯性降低。通过这种设置，为大多数零件的顺利自动输送提供便利。

具体的，所述热加工机械可以为热锻机、热挤压机、金属型铸造机、压铸机、铸造破砂机、铸造校形机、锻造校形机中的一种。

具体的，所述速检段包括速检段输送板链和速检平台部，所述速检平台部与速检段输送板链平行设置。速检段的作用是对金属制件进行快速普检或抽检，设置速检平台部的作用是在抽检或者发现明显不合格制件时可以使用工具将运输中的金属制件推至速检段输送板链两侧的速检平台部。

作为更佳的实施方式，所述速检平台部包括第一平台部和第二平台部，所述第一平台部和第二平台部设置在速检段输送板链的两侧且与所述速检段输送板链平行设置。两个速检平台部确保了有足够的操作空间或者对缺陷进行分类的余地。

另外，还可以在速检段操作者一侧合适的位置设置急停按钮。通过这样设置，在发现明显不合格金属制件时或者需要抽检时，按下急停按钮使速检段输送板链停止后将金属制件推至或拉至速检平台部。

具体的，所述保温生产线包括保温仓体和保温输送板链，所述保温输送板链的上平面在所述保温仓体内，在保温仓体的进料端和出料端分别设有进料端仓门和出料端仓门。

作为更佳的实施方式，在所述保温仓体的侧面上设置有卸料门。当共用生产线时，可以对特定产品通过卸料门卸料，发现批量质量问题，也可以通过卸料门卸料。

作为最佳的实施方式，所述保温仓体、进料端仓门、出料端仓门和卸料门均由保温隔热材料制成。

作为更佳的实施方式，所述保温生产线不设加热装置。通过这种设置，可以最大程度节约保温生产线的制造成本。

具体的，所述热处理设备包括上料工装、热处理炉和热处理段输送板链，所述上料工装设置在热处理段输送板链的上表面上，所述热处理段输送板链的上表面在所述热处理炉中。

作为更佳的实施方式，所述上料工装具有集料功能。这样，输送线上金属制件排列不紧密或者可能因抽检或者制件不合格而不连续时，也能保证热处理的装料容量。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的适用于热加工工业的节能生产线，可以利用金属制件在压力加工后的余温进行热处理，大大节省了热加工的能源消耗；

2、本发明的适用于热加工工业的节能生产线，通过速检段对制件进行快速的状态判断或质量抽检，解决了由于质量分段控制的原因无法直接向热处理工段输送带有余温的制件的技术问题；

3、本发明的适用于热加工工业的节能生产线，省去将金属制件先冷却再加热至某一较高温度的过程，可以大大缩短热处理保温前的升温段时间，既节约了能源又缩短了生产时间，大大提高了生产的效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例的一种适用于热加工工业的节能生产线的示意图。

图2为速检段的俯视布置示意图。

图3为保温输送线的结构示意图。

图4为热处理设备的结构示意图。

图中各附图标记所代表的组件为：

热加工机械1，速检段2，速检段输送板链21，第一平台部22，第二平台部23，保温输送线3，保温仓体31，保温段输送板链32，卸料门33，进料端仓门34，出料端仓门35，热处理设备4，上料工装41，热处理炉42，热处理段输送板链43。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

图1为本发明实施例的一种适用于热加工工业的节能生产线的示意图。如图所示，所述适用于热加工工业的节能生产线包括热加工机械1、速检段2、保温输送线3和热处理设备4；所述速检段2位于热加工机械1与保温输送线3中间，热处理设备4设置在保温输送线3的出料端。

金属制件自热加工机械1卸料后，放置在速检段2上，输送至速检段2的出料位置，然后再将金属制件从速检段2的出料位置移至保温输送线3上，输送至保温输送线3的出料口，再将金属制件送入热处理设备4，进行热处理。

上述生产线的热加工机械1可以为任何金属热加工机械，尤其可以为热锻机、挤压机、金属型铸造件、压铸机、铸造破砂机、铸造校形机、锻造校形机中的一种，相应的金属制件为锻件、挤压件、铸件中的一种。在本实施例中，以热锻机为例。

如图2所示，所述速检段2包括速检段输送板链21和速检平台部，速检平台部包括第一平台部22和第二平台部23，第一平台部22和第二平台部23与速检段输送板链21平行设置，具体的，第一平台部22和第二平台部23设置在速检段输送板链21的两侧且与所述速检段输送板链21平行设置。速检段2的作用是对金属制件进行快速普检或抽检，设置速检平台部的作用是在抽检或者发现明显不合格制件时可以使用工具将运输中的金属制件推至速检段输送板链21两侧的速检平台部。

图2中以具体的一种锻造零件为例示出了该动态过程，向右的箭头表明锻造零件在速检段输送板链21上正常传送，如果观察合格或者没有被抽检，锻造零件将直接被运输到保温输送线3，如果发现锻造零件质量可疑或者需要对该锻造零件进行抽检，操作工人持撬棍或者操作机械手(图中未示出)将锻造零件按照图中向上的箭头方向推至或拉至第一平台部22，当然也可以推至或拉至第二平台部23，两个速检平台部确保了有足够的操作空间或者对缺陷进行分类的余地。

优选地，可以在速检段2操作者一侧合适的位置设置急停按钮，将急停按钮和带动速检段输送板链21转动的电机联动，在发现明显不合格金属制件时或者需要抽检时，按下急停按钮使速检段输送板链21停止后将金属制件推至或拉至速检平台部，这样操作更方便，当然在输送过程中进行推件或拉件也完全是可以的，因此，这里不作特别限定。

参见图3，图3是保温输送线的结构示意图，保温生产线3包括保温仓体31和保温输送板链32，保温输送板链32的上平面在所述保温仓体31内，在保温仓体31的两端有进料端仓门34和出料端仓门35，保温仓体31、进料端仓门34、出料端仓门35由保温隔热材料制成，由于保温输送线3的主要功能是保温，不在于升温，因此在保温生产线3上不用设置加热装置，只要具备防止热量流失的功能即可，仓体31可使用廉价的保温防火材料而不必担心输送距离带来的成本。

优选的，进料端仓门34和出料端仓门35的开口大小可根据金属制件的大小调整。

如图3所示，在所述保温仓体31的侧面上还设置有同样由保温隔热材料制作的卸料门33，卸料门33为备用门，当共用生产线时，有的金属制件需要临时增加中间工序，这时候可以通过卸料门33卸料，发现批量质量问题，也可以通过卸料门33卸料。卸料门33设置在保温仓体31的侧面上是最佳的设置方式，便于操作者在侧面进行制件的装运和中转，在实际厂房布置中，保温仓体31可以横跨制造厂房和热处理厂房，一般可以在保温仓体31靠近进料端一侧的侧面和靠近出料端一侧的侧面同时设置一道卸料门33，这样，无论对制件进行何种质控或加工，都至少可以选择其中一道卸料门33由所负责车间或小组来进行相关卸料操作和后续操作。

下面参见图4，图4为热处理设备的结构示意图，所述热处理设备4至少包括热处理炉42和热处理段输送板链43，当然，为了适应量产所对应的装炉量，所述热处理设备4最好包括上料工装41，上料工装41具有集料功能，这样，输送线上金属制件排列不紧密或者可能因抽检或者制件不合格而不连续时，也能保证热处理的装料容量。

上料工装41的集料功能可通过各种已知的方式来实现，例如通过辅助吊装工具摆料或者直接将上料工装41设计成具有倾斜底面的容器，将上料工装41设置在热处理段输送板链43的上表面上，热处理段输送板链43的上表面在所述热处理炉42中，阶段性将工件送入热处理炉42进行升温保温，当然热处理炉42也具有保温炉门，图中未再示出。

从图1中可以看出，从速检段2到保温输送线3再至热处理设备4，都借助了输送板链，用电机带动输送板链在机械行业中是最常用的输送手段，工作稳定可靠，链板可以选择稍微厚重一些耐高温不变形的材料，当然为了避免热量通过链板丧失，更佳的方案是为每节链板表面贴附隔热保温材料(例如烧结石棉垫)，这样也节约了链板本身的成本。

速检段2、保温输送线3、热处理设备4均可采用相同的钢结构架体来支撑电机、输送板链等，将电机固定安装在钢结构制成的钢结构架体上，输送板链套装在两个可转动的轴上，通过电机带动轴转动，从而带动输送板链转动，从而实现放置于输送板链上表面的物品的向前输送，本专利中速检段2、保温输送线3、热处理设备4的输送板链为分开的，各自进行控制，这样可以方便设定不同的运行速度和进行单独的启停控制等。

从图1还可以看出各段输送线的输送板链高度阶梯性降低，这是一种非常方便的卸料方式，可以不借助辅助机械使零件在不同板链上衔接，当然对于一些特殊形状的制件也可以借助人工或者辅助操作设备，这属于本领域从业者熟知的手段，不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述节能生产线包括热加工机械(1)、速检段(2)、保温输送线(3)和热处理设备(4)；所述速检段(2)位于所述热加工机械(1)与所述保温输送线(3)中间，所述热处理设备(4)设置在所述保温输送线(3)的出料端。

2.根据权利要求1所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述速检段(2)、保温输送线(3)和热处理设备(4)通过各自的输送板链相衔接，连成热加工制件的输送线。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述速检段(2)包括速检段输送板链(21)和速检平台部，所述速检平台部与速检段输送板链(21)平行设置。

4.根据权利要求3所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述速检平台部包括第一平台部(22)和第二平台部(23)，所述第一平台部(22)和第二平台部(23)设置在速检段输送板链(21)的两侧且与所述速检段输送板链(21)平行设置。

5.根据权利要求1或2所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述保温生产线(3)包括保温仓体(31)和保温输送板链(32)，所述保温输送板链(32)的上平面在所述保温仓体(31)内，在保温仓体(31)的进料端和出料端分别设有进料端仓门(34)和出料端仓门(35)。

6.根据权利要求5所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，在所述保温仓体(31)的侧面上设置有卸料门(33)。

7.根据权利要求6所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述保温仓体(31)、进料端仓门(34)、出料端仓门(35)和卸料门(33)均由保温隔热材料制成。

8.根据权利要求5所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述保温生产线(3)不设加热装置。

9.根据权利要求1或2所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述热处理设备(4)包括上料工装(41)、热处理炉(42)和热处理段输送板链(43)，所述上料工装(41)设置在热处理段输送板链(43)的上表面上，所述热处理段输送板链(43)的上表面在所述热处理炉(42)中。

10.根据权利要求1或2所述的一种适用于热加工工业的节能生产线，其特征在于，所述热加工机械(1)为热锻机、热挤压机、金属型铸造机、压铸机、铸造破砂机、铸造校形机、锻造校形机中的一种。