CN112268459A - 一种连续节拍式热处理炉的棒材出料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其包括设置在每条热处理轨道末端以阻挡棒材运动的挡料模块、与多条热处理轨道错位分布的两组或多组顶升出料单元、以及设置在热处理炉出口处的出炉单元。本发明一方面通过错开的顶升模块与对应的挡料槽形成单根棒材取料区，这样能够避免取送棒材时造成其他棒材的干扰或碰撞，实现棒材逐根地进行连续节拍式送料，同时在对顶杆冷却降温下，以防止顶杆的热变形，从而提高顶杆升降运动的稳定性；另一方面在热处理的一侧或端部实施棒材的出料，不仅方便实施，而且不会对炉内气氛造成影响，以确保棒材的热处理品质。

Description

一种连续节拍式热处理炉的棒材出料系统

技术领域

本发明属于热处理领域，具体涉及一种连续节拍式热处理炉的棒材出料系统。

背景技术

众所周知，热处理过程用来改变工件的内部组织结构，提高工件的强度和使用寿命，因此，热处理步骤是工件成型必不可少的步骤。

然而，在对棒材进行热处理工艺中，1）、逐根且连续供应棒材，并将棒材自热处理炉进口导入；2）、在热处理炉的炉底形成有动梁，在动梁的辅助下，棒材经过加热向热处理炉的出口传动；3）、逐根自出口将完成热处理后的棒材自热处理炉的出料装置穿出炉外，完成棒材的加工。

因此，在上述热处理的收料过程中，其存在以下缺陷：

1）、在棒材逐根顶出的过程中，顶升其中一根棒材时，其他棒材会造成干扰，造成棒材之间碰撞，这样会影响棒材的热处理性能；

2）、由于棒材自身的温度较高（热处理炉的加热区的稳定大概在800℃左右），若采用普通的升降顶升下，其升降杆受热之后很容易变形，要么出现升降卡死，要么升降过程颠簸造成棒材的碰撞或意外坠落可能性极大；

3）、现有的出料基本上都是自炉体的出口端部传出，每完成一根棒材热处理后，需要打开一次炉门，这样炉内的热量散失快，而且一旦外界气体进入，会造成热处理气氛的破坏，进而影响热处理性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全新的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其包括设置在每条热处理轨道末端以阻挡棒材运动的挡料模块、与多条热处理轨道错位分布的两组或多组顶升出料单元、以及设置在热处理炉出口处的出炉单元，其中每个挡料模块的后端面与对应热处理轨道的轨道面形成挡料槽，多个对齐的挡料槽形成出料等待区，顶升出料单元包括能够与挡料模块、及多条热处理轨道的轨道面形成单根棒材取料区的顶升模块、驱动顶升模块上下运动抬料或卸料的顶升杆件、驱动器、以及能够对顶升杆件进行冷却降温处理的冷却组件；

出炉单元能够将棒材沿着自身长度方向自热处理炉的一侧送出炉外或者将棒材自热处理炉端部自由滚出炉外。

优选地，挡料模块的上端面和所述顶升模块的上端面均自上而下向内倾斜设置，且每个所述的顶升模块位于相邻两个所述挡料模块后端面之间的后方，其中在所述顶升模块向上顶升所述出料等待区时，所述顶升模块的上端面与所述挡料模块的后端面之间形成能够存放单根棒材的取料区，且所述顶升模块的上端面位于所述挡料模块的上端面侧上方时，所述顶升模块的上端面和所述挡料模块的上端面形成送料面，棒材沿着所述送料面自由滚落至所述传输滚轮。不仅便于单根取料的实施，而且不会影响一旦完全一根取料后，并排的棒材能够自动补位，从而实现连续节拍式取料。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，顶升模块的上端面和挡料模块的上端面平行设置；挡料模块的后端面、顶升模块的前后端面三者之间平行设置。一方面便于棒材的逐根顶起，另一方面提高位于取料区内棒材上升的稳定性。

进一步的，每相邻的两个所述挡料模块的后端面对齐并形成挡料面，所述顶升模块的前端面贴近所述挡料面设置。

具体的，挡料面与所述顶升模块后端面之间的距离为棒材外径的0.8~1.2倍。距离不宜过大或者过小，一旦过小自顶升过程中很容易造成棒材滚落至出料等待区，造成棒材之间的碰撞，影响棒材的热处理性能；一旦过大，很容易取出两根棒材，这样就无法实施逐根取料、逐根出料了。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，出炉单元包括轴心线与棒材垂直设置且一一对应设置在所述挡料模块前端的传输滚轮、以及驱动传输滚轮同向转动且将棒材自所述热处理炉一侧传出的驱动件，其中传输滚轮上设有自表面向内凹陷且与棒材匹配的轮槽。

优选地，轮槽呈V型或U型。这样在V型或U型的传输下，实现棒材稳定的传输。

优选地，驱动件包括与传输滚轮一一对应设置的传动轴、将多根传动轴远离传输滚轮端部相传动连接的传动链轮、以及驱动马达，其中多根传动轴之间相互平行设置。

此外，顶升杆件包括一端部位于热处理炉底部、另一端部伸入热处理炉内部的顶杆；设置在热处理炉的炉底外的导向套，其中顶杆自导向套中活动穿过设置，冷却组件用于对导向套进行冷却降温。

优选地，冷却组件为水冷件；驱动器为油缸，且伸缩端部与顶杆的下端部固定连接，两组或多组油缸能够同步伸缩运动；顶升杆件还包括套设在顶杆上、且能够随着顶杆上下移动的位移传感器。

优选地，驱动器为上下运动的顶升缸，且顶升缸的伸缩端部与顶杆的下端部固定连接，两组或多组顶升缸能够同步伸缩运动。

棒材出料系统还包括对应设置在热处理炉上且能够对棒材顶升状态监控的料位监控器，其中料位监控器与驱动器相连通。在此，通过料位监控器监测棒材是否正常被顶出，同时一旦没有棒料时，驱动器也就停止工作。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明一方面通过错开的顶升模块与对应的挡料槽形成单根棒材取料区，这样能够避免取送棒材时造成其他棒材的干扰或碰撞，实现棒材逐根地进行连续节拍式送料，同时在对顶杆冷却降温下，以防止顶杆的热变形，从而提高顶杆升降运动的稳定性；另一方面在热处理的一侧或端部实施棒材的出料，不仅方便实施，而且不会对炉内气氛造成影响，以确保棒材的热处理品质。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例，对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明连续节拍式加热炉的主视示意图（相邻两条出料轨道之间位置的剖视）；

图2为图1中挡料模块处的右视放大示意图；

其中：A、热处理炉；

C、棒材出料系统；1、挡料模块；2、顶升送料单；20、顶升模块；21、顶升杆件；210、顶杆；211、导向套；212、位移传感器；22、驱动器；23、冷却组件；3、出炉单元；30、传输滚轮；300、轮槽；31、驱动件；310、传动轴；311、传动链轮；F、料位监控器；

G、热处理轨道；

P、棒材；

Q、出料等待区。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本发明做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，连续节拍式热处理炉的棒材出料系统C，包括设置在每条热处理轨道G末端以阻挡棒材P运动的挡料模块1、与多条热处理轨道G错位分布的两组顶升出料单元2、以及设置在热处理炉A出口处的出炉单元3。

每个挡料模块1的后端面与对应热处理轨道G的轨道面形成挡料槽，多个对齐的挡料槽形成出料等待区Q，棒材并排的架设在轨道面上，并最下部一根棒材抵触在挡料模块1的后端面上。

顶升出料单元2包括能够与挡料模块1、及多条热处理轨道G的轨道面形成单根棒材取料区的顶升模块20、驱动顶升模块20上下运动抬料或卸料的顶升杆件21、驱动器22、以及能够对顶升杆件21进行冷却降温处理的冷却组件23。

本例中，挡料模块1的上端面和顶升模块20的上端面均自上而下向内倾斜设置，且每个顶升模块20位于相邻两个挡料模块1后端面之间的后方，其中在顶升模块20向上顶出出料等待区Q时，顶升模块20的上端面与挡料模块1的后端面之间形成能够存放单根棒材的取料区，且顶升模块20的上端面位于挡料模块1的上端面侧上方时，顶升模块20的上端面和挡料模块1的上端面形成送料面，棒材P沿着送料面自由滚落至热处理炉的出炉单元3。不仅便于单根取料的实施，而且不会影响一旦完全一根取料后，并排的棒材能够自动补位，从而实现连续节拍式取料。

顶升模块20的上端面和挡料模块1的上端面平行设置；挡料模块1的前后端面、顶升模块20的前后端面三者之间平行设置。一方面便于棒材的逐根顶起，另一方面提高位于取料区内棒材上升的稳定性。

每相邻的两个挡料模块1的后端面对齐并形成挡料面，顶升模块的前端面贴近挡料面设置；挡料面与顶升模块后端面之间的距离为棒材外径的0.8~1.2倍。距离不宜过大或者过小，一旦过小自顶升过程中很容易造成棒材滚落至出料等待区，造成棒材之间的碰撞，影响棒材的热处理性能；一旦过大，很容易取出两根棒材，这样就无法实施逐根取料、逐根出料了。

本例中，挡料面与顶升模块后端面之间的距离为棒材外径的0.8倍，此时，既能够满足顶出要求，又因为体积小进而降低热变形的概率，有利于顶升杆件21的稳定上下运动。

结合图2所示，两组顶升杆件21能够同步驱动顶升模块20升降运动，顶升杆件21包括一端部位于热处理炉底部、另一端部伸入热处理炉内部的顶杆210；设置在热处理炉的炉底外的导向套211，其中顶杆210自导向套211中活动穿过设置，冷却组件23用于对导向套211进行冷却降温。

本例中，冷却组件23为水冷件，也就是说，通过循环水对导向套211进行直接降温，然后通过降温后的导向套211对顶杆210进行降温。

驱动器22为油缸，且伸缩端部与顶杆210的下端部固定连接，两组油缸能够同步伸缩运动。

此外，顶升杆件21还包括套设在顶杆210上、且能够随着顶杆210上下移动的位移传感器212。在此，通过位移传感器的设置，更精准的进行同步运动的控制。

出炉单元3有两种实施方式：一种是侧出料，另一种是端出料。

具体的，侧出料是指自热处理炉的一侧将棒材穿出（也就是沿着棒材的长度方向送出棒材），例如：悬臂滚轮出料方式、侧推送出料方式。

而端出料，并非指打开炉门，而是通过滑道式出料方式，使得棒材自由滚出。

本例中，以悬臂滚轮出料方式为例进行进一步阐述。

出炉单元3包括轴心线与棒材P垂直设置且一一对应设置在挡料模块1前端的传输滚轮30、以及驱动传输滚轮30同向转动且将棒材P自热处理炉一侧传出的驱动件31，其中传输滚轮30上设有自表面向内凹陷且与棒材匹配的轮槽300。这样一来，采用侧出料的模式，可以避免打开炉门造成热量的外泄，同时也有利于热处理炉小型化的布局。

本例中，轮槽呈V型。这样在V型的传输下，实现棒材稳定的传输。

具体的，V型右侧内壁面与挡料模块上端面对齐设置。这样一来，十分方便棒材的自由滚落。

驱动件31包括与传输滚轮30一一对应设置的传动轴310、将多根传动轴310远离传输滚轮30端部相传动连接的传动链轮311、以及驱动马达，其中多根传动轴之间相互平行设置。

同时，棒材出料系统C还包括对应设置在热处理炉A上且能够对棒材顶升状态监控的料位监控器F，其中料位监控器F与驱动器12相连通。在此，通过料位监控器监测棒材是否正常被顶出，同时一旦没有棒料时，驱动器也就停止工作。

综上，本实施例的实施过程如下：

多根棒材在坡面的底部并排在出料等待区由两组顶升出料单元同步顶升运动，并排棒材中抵靠在挡料模块上的单根棒料被顶起，当顶升模块的上端面位于挡料模块的上端面侧上方时，顶升模块的上端面和挡料模块的上端面形成送料面，棒材沿着送料面自由滚落至热处理炉的传输滚轮的轮槽中，接着在传输滚轮的同向传动下，棒材沿着自身长度方向自热处理炉的一侧传出热处理炉，同时在顶升出料单元复位后，并排的棒材向挡料模块滚落补位，重复上述顶升和复位过程，实现并排棒材进行逐根连续且呈节拍式取送料。

综上，本实施例具有以下优势：

1、在顶升模块顶升的过程中，不仅确保位于取料区内棒材的稳定上升，而且还能够确保位于出料等待区的棒材处于稳定的排列状态，同时，在顶升模块收回至出料等待区下方时，便于并排排列的棒材自动向挡料模块运动补位，这样可以连续且呈节拍式完成顶升出料，同时还能够避免取送棒材时造成的其他棒材的干扰或碰撞，以确保棒材的热处理性能的品质；

2、通过冷却组件对顶升杆件进行冷却降温处理，以防止顶升杆件的热变形，从而提高顶升杆件升降运动的稳定性；

3、通过顶升模块的上端面与挡料模块的上端面对齐所行程的送料面，以便于棒材自由滚落至出料区；

4、通过料位监控器监测棒材是否正常被顶出，同时一旦没有棒料时，驱动器也就停止工作；

5、通过热处理轨道和顶升出料单元的错开，避免顶升模块上下运动过程中造成与挡料模块的碰撞；同时顶升模块的上端面和挡料模块的上端面平行设置；挡料模块的后端面、顶升模块的前后端面三者之间平行设置，一方面便于棒材的逐根顶起，另一方面提高位于取料区内棒材上升的稳定性，同时不仅便于单根取料的实施，而且不会影响一旦完全一根取料后，并排的棒材能够自动补位，从而实现连续节拍式取料；

6、采用侧出料的模式，可以避免打开炉门造成热量的外泄，不仅方便实施，而且不会对炉内气氛造成影响，以确保棒材的热处理品质，同时也有利于热处理炉小型化的布局，而且在V型或U型轮槽的设置，棒材可稳定的定位，进而在传输滚轮的同向传动下，实现棒材稳定传出。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述的棒材出料系统包括设置在每条热处理轨道末端以阻挡棒材运动的挡料模块、与多条所述热处理轨道错位分布的两组或多组顶升出料单元、以及设置在热处理炉出口处的出炉单元，其中每个所述挡料模块的后端面与对应热处理轨道的轨道面形成挡料槽，多个对齐的挡料槽形成出料等待区，所述顶升出料单元包括能够与所述挡料模块、及多条所述热处理轨道的轨道面形成单根棒材取料区的顶升模块、驱动所述的顶升模块上下运动抬料或卸料的顶升杆件、驱动器、以及能够对所述顶升杆件进行冷却降温处理的冷却组件；

所述的出炉单元能够将棒材沿着自身长度方向自所述热处理炉的一侧送出炉外或者将棒材自所述热处理炉端部自由滚出炉外。

2.根据权利要求1所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述挡料模块的上端面和所述顶升模块的上端面均自上而下向内倾斜设置，且每个所述的顶升模块位于相邻两个所述挡料模块后端面之间的后方，其中在所述顶升模块向上顶升所述出料等待区时，所述顶升模块的上端面与所述挡料模块的后端面之间形成能够存放单根棒材的取料区，且所述顶升模块的上端面位于所述挡料模块的上端面侧上方时，所述顶升模块的上端面和所述挡料模块的上端面形成送料面，棒材沿着所述送料面自由滚落至所述出炉单元。

3.根据权利要求2所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述顶升模块的上端面和所述挡料模块的上端面平行设置；所述挡料模块的后端面、所述顶升模块的前后端面三者之间平行设置。

4.根据权利要求3所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：每相邻的两个所述挡料模块的后端面对齐并形成挡料面，所述顶升模块的前端面贴近所述挡料面设置。

5.根据权利要求4所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述挡料面与所述顶升模块后端面之间的距离为所顶升棒材外径的0.7~1.0倍。

6.根据权利要求1所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述出炉单元包括轴心线与棒材垂直设置且一一对应设置在所述挡料模块前端的传输滚轮、以及驱动传输滚轮同向转动且将棒材自所述热处理炉一侧传出的驱动件，其中所述的传输滚轮上设有自表面向内凹陷且与棒材匹配的轮槽，所述的轮槽呈V型或U型。

7.根据权利要求1所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述驱动件包括与所述传输滚轮一一对应设置的传动轴、将多根所述传动轴远离所述传输滚轮端部相传动连接的传动链轮、以及驱动马达，其中多根所述传动轴之间相互平行设置。

8.根据权利要求1所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述的顶升杆件包括一端部位于所述热处理炉底部、另一端部伸入所述热处理炉内部的顶杆；设置在所述热处理炉的炉底外的导向套，其中所述的顶杆自所述的导向套中活动穿过设置，所述的冷却组件用于对所述的导向套进行冷却降温。

9.根据权利要求8所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述驱动器为上下运动的顶升缸，且顶升缸的伸缩端部与所述顶杆的下端部固定连接，两组或多组顶升缸能够同步伸缩运动。

10.根据权利要求1所述的连续节拍式热处理炉的棒材出料系统，其特征在于：所述的棒材出料系统还包括对应设置在热处理炉上且能够对棒材顶升状态监控的料位监控器，其中所述的料位监控器与所述驱动器相连通。

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