CN112375886A - 可控气氛球化退火环形炉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可控气氛球化退火环形炉,包括:环形炉体、快冷室、二次热交换室、过渡室、真空换气室及装卸料台;环形炉体内部具有环形腔且底部装设环形转底,环形转底上侧面布设数个工位,其下部与转底驱动装置驱动连接,快冷室及二次热交换室连结于环形炉体两侧且通过快冷通口及进出料口与环形腔相通,快冷室及环形炉体均装设工件托装机构,二次热交换室具有可控制升降的双层升降台及循环风扇,过渡室、真空换气室与二次热交换室依序连结并通过装有隔热门的交换口及装有密封门的过渡口相通,真空换气室的工件进出口也具有密封门且相邻装卸料台,装卸料台具有工件推拉装置以将工件推入或拉出真空换气室。以此减少操作空间占用及运营成本投入。
Description
技术领域
本发明涉及金属热处理技术领域,尤其是涉及一种可控气氛球化退火环形炉。
背景技术
目前,连续式金属球化退火设备多采用辊底式驱动传动结构,如图1所示,即将工件1’置放在由一排转动的炉底棍棒2’构成的辊道上,工件1’随着棍棒2’的转动而在炉内平移,并随着工件1’在炉内的位置变化,依序完成工件1’的加热、快冷、球化及降温等工艺过程。上述辊底式驱动传动结构需要密封安装大量的旋转辊棒2’,不仅耗用大量昂贵的耐热钢材制辊,且辊棒2’在运行中易弯曲变形和磨损,且对其维修或更换将延误工期。另外,连续式金属球化退火设备为“线性”结构,各个工艺区段依序连接,此种结构不仅会占用较大的生产操作空间,而且在上料端与卸料端均需装设料台3’与换气室4’等设施,使得制造、维护及运营成本居高不下。
此外,金属球化退火加热后含有较高的热容量,而随后空冷和水冷所释放的大量热能往往未加以回收而白白浪费。虽然最近有辊底式球化退火炉利用冷却余热的相关应用,如图2所示,但其两条换热通道5’分别连接炉体的前后两端,使得换热通道5’长途中热量损失较大,且各换热通道5’均需要一台电动引风机6’配合引流,此也将会使能耗上升,从而加大了运营成本的投入。
为此,如何设计一种能够有效降低运营成本投入,减少操作空间占用,并可提高余热利用率的金属球化退火设备,已成为本领域亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本技术方案要解决的技术问题是如何提供一种能够有效降低制造、维护及运营的成本,且占用操作空间少,余热利用率高的金属球化退火设备。
为解决上述技术问题,本技术方案提供了一种可控气氛球化退火环形炉,其包括:环形炉体、快冷室、二次热交换室、过渡室、真空换气室及装卸料台;其中环形炉体内部具有环形腔,环形腔的底部装设有环形转底,环形转底的上侧面间隔且均匀布设有数个工位,环形转底的下部与转底驱动装置驱动连接,转底驱动装置能够驱动环形转底沿周向旋转;快冷室及二次热交换室分别连结于环形炉体两侧的外环壁的外侧且分别通过快冷通口及进出料口而与环形腔相通,快冷室及环形炉体分别装设有工件托装机构,以将工件由环形腔内的工位上托装入快冷室及二次热交换室,或将工件由快冷室及二次热交换室托装入环形腔内的工位上;二次热交换室具有双层升降台、升降驱动装置及循环风扇,升降驱动装置能够驱动双层升降台上升或下降,循环风扇装设于二次热交换室顶部,以使二次热交换室内部的气流循环流动;过渡室连结于二次热交换室的外侧壁并通过交换口与二次热交换室相通,且于交换口安装有能够控制启闭的隔热门;真空换气室连结于过渡室的外侧壁并通过过渡口与过渡室相通,且于过渡口安装有能够控制启闭的密封门;过渡室还具有工件推拉机构,以将工件由二次热交换室或真空换气室拉入过渡室,或将工件由过渡室推入二次热交换室或真空换气室;真空换气室具有工件进出口并安装有能够控制启闭的密封门,工件进出口与装卸料台相邻,装卸料台通过工件推拉装置以将工件由装卸料台推入至真空换气室,或将工件由真空换气室拉出至装卸料台上。据此,本技术方案将传统的“线性”炉体结构创新为环形炉体结构,在保留有加热、快冷、球化及降温等工艺区段的同时极大地减少了操作空间的占用,而且减少了装卸料台与换气室等设施的设置数量,此外,以布设于环形炉体内的工位代替了传统的炉底棍棒的应用,以此降低了制造成本的投入,且降低了炉体的故障率和维护成本,并确保了生产运营的稳定开展。另外,环形炉体与二次热交换室的结构还可有效提升加热后工件的余热利用率,使冷工件在加热前能够得到较佳的预热,不仅降低了能源消耗及运营成本的投入,而且提升了工件加工的质量。
作为本技术方案的另一种实施,该转底驱动装置驱动环形转底沿周向顺时针或逆时针旋转,与此对应的,环形腔是沿顺时针或逆时针方向依序划分为炉内热交换区、加热保温区及等温球化区;该炉内热交换区是位于临近进出料口的区域,且于炉内热交换区的两端处分别装设有能够控制升降的升降门;该加热保温区与等温球化区是于快冷通口前的工位的右侧或左侧界定分隔,且于加热保温区布设有数个加热元件。环形炉体内的炉内热交换区的设置更可有效提升加工后的工件余热的利用率,在使加工后的工件得到良好降温的同时,使得待加工的工件得到较佳的预热;另外上述工艺区段还可使对工件的加热、快冷、球化及降温工艺过程在环形炉体内循环进行且互不干扰,既提升了工件的加工生产效率,又保证了工件的加工质量。
作为本技术方案的另一种实施,该炉内热交换区于临近等温球化区的端部的顶部装设有热交换室循环风扇,热交换室循环风扇下方横向设置有导风板,且导风板的两端部与两个升降门之间间隔有通风间隙,导风板将炉内热交换区分隔为上部的上循环风道与下部的下循环风道。以此,在对加工后的工件进行降温的同时,可将其余热有效地导流至冷工件位置处,以提升冷热工件间的换热效率。
作为本技术方案的另一种实施,该环形腔的底部开设有环形槽道,环形转底是嵌设于环形槽道内,且环形转底的底部具有向下凸伸于环形炉体之外的环形座,环形座下部具有环形载承,环形载承的内环面或外环面具有齿牙,转底驱动装置为至少一部驱动电机,驱动电机的输出端通过减速机而连接有驱动齿盘,驱动齿盘上的齿牙与环形载承的齿牙啮合,以使驱动电机驱动环形载承从而带动环形转底沿周向旋转。
作为本技术方案的另一种实施,该环形座上装设有数个射频存储磁片,该数个射频存储磁片的位置与环形转底的上侧面上的数个工位的位置一一对应,环形炉体下方固定装设有至少一个读写站,读写站通过开关控制单元而与驱动电机对应电性连接,读写站能够识别射频存储磁片上的射频信号,以使开关控制单元控制驱动电机的关停时间与启动时间。以此,可便于对环形转底上的工位进行步进式操作控制,并且便于操纵人员通过读写站读取的射频信号,了解各个工位的操作进程情况。
作为本技术方案的另一种实施,该射频存储磁片为NFC卡,读写站为NFC读卡器,开关控制单元为可编程逻辑控制器。
作为本技术方案的另一种实施,该工位是由数根耐火杆材以平行于环形炉体横向截面直径方向而间隔且均匀布设于环形转底的上侧面构成;该工件托装机构包括:托装机构壳体、推送驱动电机、螺杆、料叉座、料叉、数个支撑连杆、托起驱动电机及偏心凸轮,其中托装机构壳体为密封性壳体且一端具有开放口,快冷室相对于快冷通口的侧壁上以及环形炉体相对于进出料口的内环壁上均开设有料叉进出口,两个工件托装机构的托装机构壳体分别位于快冷室及环形炉体的料叉进出口的外侧并且分别以开放口对正结合于快冷室的料叉进出口及环形炉体的料叉进出口,推送驱动电机固定安装于托装机构壳体外侧远离开放口的部位,且推送驱动电机的输出端通过减速机而与固定于托装机构壳体内的螺杆的一端部驱动连接,料叉座具有螺孔且通过螺孔与螺杆对应螺设以将料叉座设置于螺杆上,并且料叉座的两侧是嵌设于托装机构壳体内两侧的滑道中,料叉是位于料叉座的上方且通过数个支撑连杆的两端分别枢接于料叉及料叉座而使料叉与料叉座活动连接,托起驱动电机装设于托装机构壳体上且其输出端通过链条而与装设于托装机构壳体内部的偏心凸轮驱动连接,料叉是平置于偏心凸轮的凸轮部上,通过推送驱动电机驱动螺杆旋转以及托起驱动电机驱动偏心凸轮旋转,以将料叉推送或撤回以及抬起或放下,以使料叉能够将工件由环形腔内的工位上托装入快冷室及二次热交换室,或将工件由快冷室及二次热交换室托装入环形腔内的工位上。
作为本技术方案的另一种实施,该双层升降台的每一层均具有换装工位,该换装工位是由数道窄型辊道以平行于进出料口的开口方向而间隔且均匀布设于升降台的上侧面构成;升降驱动装置为升降驱动电机且安装于二次热交换室的外侧,升降驱动电机通过链条而与双层升降台连接;双层升降台的两侧均具有引导部,两个引导部是嵌设于二次热交换室内两侧的导轨中;二次热交换室内两侧导轨的内侧于上层升降台的位置处均固定装设有竖直向上的导风板,下层升降台的上侧面的两侧也均固定装设有竖直向上的导风板。导风板的设置可将循环风扇导引的余热气流更均匀快速且规则地在二次热交换室内流动,以提升冷热工件之间的换热效率。
作为本技术方案的另一种实施,该工件推拉装置是装设于装卸料台的中部,该工件推拉装置将装卸料台分隔为上料段及卸料段,待加工的工件由上料段传送至工件推拉装置处并被工件推拉装置推入至真空换气室,处理后的工件由工件推拉装置从真空换气室拉出并传送至卸料段进行卸料。以此,通过一个装卸料台便可实现上料及卸料的同时操作,以降低运营成本。
作为本技术方案的另一种实施,该装卸料台经真空换气室及过渡室至二次热交换室之间铺设有导轨;工件是装载于料盘之上,料盘是呈网格镂空状或是呈板体状且底部具有向下凸缘,料盘置放于导轨之上;该工件推拉机构是由两个工件推拉装置分别装设于与交换口及过渡口相对的过渡室的两个侧壁上构成的;装卸料台的工件推拉装置以及过渡室的两个工件推拉装置均是由推拉驱动电机、推拉连杆、推料端部、卡位凸部及卡位控制单元构成,推拉驱动电机的输出端通过减速机连接链轮,链轮通过卷链驱动连接推拉连杆的一端部,推拉连杆的另一端部与呈L形的推料端部结合固定,卡位凸部枢接于推料端部的下侧前伸部上,卡位控制单元通过连接杆而与卡位凸部驱动连接并能够控制卡位凸部翘起或放平,推料端部的上侧上伸部的高度高于置于导轨上的料盘的底部的高度,推料端部的下侧前伸部的高度低于置于导轨上的料盘的底部的高度,以使推拉驱动电机能够驱动推料端部使其上侧上伸部推送料盘前行,或是使推料端部的下侧前伸部插入至料盘的底部下方并使卡位凸部翘起以卡住网孔或向下凸缘处而将料盘拉回。
附图说明
图1为现有技术连续式金属球化退火设备的示意图;
图2为现有技术辊底式球化退火炉应用两条换热通道进行余热应用的示意图;
图3为本发明可控气氛球化退火环形炉的俯视示意图;
图4为本发明可控气氛球化退火环形炉的侧面剖视图;
图5为本发明中的炉内热交换区的侧面剖视图;
图6为本发明中的射频存储磁片与读写站相配合的示意图;
图7为本发明中的工件托装机构的侧面剖视图;
图8为图4中的二次热交换室沿A-A线剖视的示意图;
图9为图8中双层升降台上升后的示意图;
图10为本发明中的工件推拉装置推送工件时的示意图;
图11为本发明中的工件推拉装置拉取工件时的示意图。
附图中的符号说明:
现有技术中的标注符号说明:
1’ 工件;2’ 棍棒;3’ 料台;4’ 换气室;5’ 换热通道;6’ 电动引风机;
本发明中的标注符号说明:
1 环形炉体;11 环形腔;111 炉内热交换区;1111 热交换室循环风扇;1112 导风板;112加热保温区;113 等温球化区;114 升降门;12 环形槽道;13 环形转底;14 工位;15 环形座;16 环形载承;17 射频存储磁片;18 读写站;19 转底驱动装置;2 快冷室;21 快冷通口;3 二次热交换室;31 进出料口;32 双层升降台;33 循环风扇;34 导风板;35 导风板;36 换装工位;4 过渡室;41 交换口;5 真空换气室;51 过渡口;52 工件进出口;6 装卸料台;61 上料段;62 卸料段;7 工件推拉装置;71 推拉连杆;72 推料端部;721 下侧前伸部;722 上侧上伸部;73 卡位凸部;8 工件托装机构;81 托装机构壳体;82 开放口;83 推送驱动电机;84 螺杆;85 料叉座;86 料叉;87 支撑连杆;88 托起驱动电机;89 偏心凸轮;9 工件;10 料盘;101 向下凸缘;A 炉体承载架。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容,配合图式说明如下,然而所附图式仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
如图3及4所示,为本发明可控气氛球化退火环形炉的一具体实施例的俯视图和侧面剖视图,该可控气氛球化退火环形炉包括:环形炉体1、快冷室2、二次热交换室3、过渡室4、真空换气室5及装卸料台6;其中环形炉体1内部具有环形腔11,环形腔11的底部装设有环形转底13,环形转底13的上侧面间隔且均匀布设有数个工位14,环形转底13的下部与转底驱动装置19驱动连接,转底驱动装置19能够驱动环形转底13沿周向旋转;快冷室2及二次热交换室3分别连结于环形炉体1两侧的外环壁的外侧且分别通过快冷通口21及进出料口31而与环形腔11相通,快冷室2及环形炉体1分别装设有工件托装机构8,以将工件9由环形腔11内的工位14上托装入快冷室2及二次热交换室3,或将工件9由快冷室2及二次热交换室3托装入环形腔11内的工位14上;二次热交换室3具有双层升降台32、升降驱动装置(图未标示)及循环风扇33,升降驱动装置能够驱动双层升降台32上升或下降,循环风扇33装设于二次热交换室3顶部,以使二次热交换室3内部的气流循环流动;过渡室4连结于二次热交换室3的外侧壁并通过交换口41与二次热交换室3相通,且于交换口41安装有能够控制启闭的隔热门;真空换气室5连结于过渡室4的外侧壁并通过过渡口51与过渡室4相通,且于过渡口51安装有能够控制启闭的密封门;本发明中,该二次热交换室3与该真空换气室5是连结于过渡室4的两个相邻的侧壁上,但本发明对于过渡室与真空换气室的位置并不限定;过渡室4还具有工件推拉机构,以将工件9由二次热交换室3或真空换气室5拉入过渡室4,或将工件9由过渡室4推入二次热交换室3或真空换气室5;真空换气室5具有工件进出口52并安装有能够控制启闭的密封门,工件进出口52与装卸料台6相邻,装卸料台6通过工件推拉装置7以将工件9由装卸料台6推入至真空换气室5,或将工件9由真空换气室5拉出至装卸料台6上。另外,本发明中,该可控气氛球化退火环形炉是可设置于炉体承载架A上,以便于各个部件的安装结合,但本发明对此并不限定。
更详细而言,本发明中该转底驱动装置19驱动环形转底13是可沿周向顺时针或逆时针旋转,与此对应的是,该环形腔11是沿顺时针或逆时针方向依序划分为炉内热交换区111、加热保温区112及等温球化区113,上述功能区设定的方向是与环形转底13旋转方向相对应的;该炉内热交换区111是位于临近进出料口31的区域,且于炉内热交换区111的两端处分别装设有能够控制升降的升降门114;该加热保温区112与等温球化区113是于快冷通口21前的工位14的右侧或左侧界定分隔,其中当环形转底13沿周向顺时针旋转时,该加热保温区112与等温球化区113的分界是定于快冷通口21前的工位14的右侧,而当环形转底13沿周向逆时针旋转时,该加热保温区112与等温球化区113的分界是定于快冷通口21前的工位14的左侧,且于加热保温区112布设有数个加热元件(图未标示),以对工件9进行加热工艺。另外,如图5所示,该炉内热交换区111于临近等温球化区113的端部的顶部装设有热交换室循环风扇1111,热交换室循环风扇1111下方横向设置有导风板1112,且导风板1112的两端部与两个升降门114之间间隔有通风间隙,导风板1112将炉内热交换区111分隔为上部的上循环风道与下部的下循环风道。该环形炉体1内的炉内热交换区111的设置可有效提升加工后的工件9余热的利用率,在使加工后的工件9得到良好降温的同时,使得待加工的工件9得到较佳的预热;另外上述工艺区段还可使对工件9的加热、快冷、球化及降温工艺过程在环形炉体1内循环进行且互不干扰,既提升了工件9的加工生产效率,又保证了工件9的加工质量。而于炉内热交换区111,该热交换室循环风扇1111及导风板1112的设置,更可在对加工后的工件9进行降温的同时,将其余热有效地导流至冷工件9位置处,以提升冷热工件9间的换热效率。
本发明中,如图4所示,该环形腔11的底部开设有环形槽道12,环形转底13是嵌设于环形槽道12内,且环形转底13的底部具有向下凸伸于环形炉体1之外的环形座15,环形座15下部具有环形载承16,环形载承16的内环面或外环面具有齿牙,本发明中是以外环面具有齿牙进行说明的;该转底驱动装置19为至少一部驱动电机,驱动电机的输出端通过减速机而连接有驱动齿盘,驱动齿盘上的齿牙与环形载承16的齿牙啮合,以使驱动电机驱动环形载承16从而带动环形转底13沿周向旋转,该驱动电机还可通过变频器(图未标示)调节其输出功率,从而调节环形转底旋转的转速。配合图6所示,该环形座15上还装设有数个射频存储磁片17,该数个射频存储磁片17的位置是与环形转底13的上侧面上的数个工位14的位置一一对应,环形炉体1下方固定装设有至少一个读写站18,读写站18通过开关控制单元(图未标示)而与驱动电机对应电性连接,读写站18能够识别射频存储磁片17上的射频信号,以使开关控制单元控制驱动电机的关停时间与启动时间。而该射频存储磁片17可为NFC卡,读写站18可为NFC读卡器,开关控制单元可为可编程逻辑控制器。以此,可便于对环形转底13上的工位14进行步进式操作控制,并且便于操纵人员通过读写站18读取的射频信号了解各个工位14的操作进程情况。
本发明中,该工位14是由数根耐火杆材以平行于环形炉体1横向截面直径方向而间隔且均匀布设于环形转底13的上侧面构成,该耐火杆材可为碳化硅材质等耐火材质制成。如图7所示,该工件托装机构8包括:托装机构壳体81、推送驱动电机83、螺杆84、料叉座85、料叉86、数个支撑连杆87、托起驱动电机88及偏心凸轮89,其中托装机构壳体81为密封性壳体且一端具有开放口82,结合图4所示,快冷室2相对于快冷通口21的侧壁上以及环形炉体1相对于进出料口31的内环壁上均开设有料叉进出口(图未标示),两个工件托装机构8的托装机构壳体81分别位于快冷室2及环形炉体1的料叉进出口的外侧并且分别以开放口82对正结合于快冷室2的料叉进出口及环形炉体1的料叉进出口,推送驱动电机83固定安装于托装机构壳体81外侧远离开放口82的部位,且推送驱动电机83的输出端通过减速机而与固定于托装机构壳体81内的螺杆84的一端部驱动连接,料叉座85具有螺孔且通过螺孔与螺杆84对应螺设以将料叉座85设置于螺杆84上,并且料叉座85的两侧是嵌设于托装机构壳体81内两侧的滑道中,料叉86是位于料叉座85的上方且通过数个支撑连杆87的两端分别枢接于料叉86及料叉座85而使料叉86与料叉座85活动连接,托起驱动电机88装设于托装机构壳体81上且其输出端通过链条而与装设于托装机构壳体81内部的偏心凸轮89驱动连接,料叉86是平置于偏心凸轮89的凸轮部上,通过推送驱动电机83驱动螺杆84旋转以及托起驱动电机88驱动偏心凸轮89旋转,以将料叉86推送或撤回以及抬起或放下,以使料叉86能够将工件9由环形腔11内的工位14上托装入快冷室2及二次热交换室3,或将工件9由快冷室2及二次热交换室3托装入环形腔11内的工位14上。
本发明中,如图8及9所示,该双层升降台32的每一层均具有换装工位36,该换装工位36是由数道窄型辊道以平行于进出料口31的开口方向而间隔且均匀布设于升降台的上侧面构成;升降驱动装置为升降驱动电机且安装于二次热交换室的外侧,升降驱动电机通过链条而与双层升降台连接;双层升降台32的两侧均具有引导部,两个引导部是嵌设于二次热交换室3内两侧的导轨中;二次热交换室3内两侧导轨的内侧于上层升降台的位置处均固定装设有竖直向上的导风板34,下层升降台的上侧面的两侧也均固定装设有竖直向上的导风板35,如图9所示,在双层升降台32被驱动上升时,位于上层的导风板34位置不发生改变,而位于下层的导风板35是随着升降台的上升而上升的。导风板的设置可将循环风扇33导引的余热气流更均匀快速且规则地在二次热交换室3内流动,以提升位于上层的冷工件与位于下层的热工件之间的换热效率。
本发明中,如图3所示,该工件推拉装置7是装设于装卸料台6的中部,该工件推拉装置7将装卸料台6分隔为上料段61及卸料段62,待加工的工件9由上料段61传送至工件推拉装置7处并被工件推拉装置7推入至真空换气室5,处理后的工件9由工件推拉装置7从真空换气室5拉出并传送至卸料段62进行卸料,以此通过一个装卸料台6便可实现上料及卸料的同时操作,以降低运营成本。而该装卸料台6经真空换气室5及过渡室4至二次热交换室3之间铺设有导轨(图未标示);结合图10及11所示,工件9是装载于料盘10之上,该料盘10是呈网格镂空状或是呈板体状且底部具有向下凸缘101,料盘10置放于导轨之上;该工件推拉机构是由两个工件推拉装置7分别装设于与交换口41及过渡口51相对的过渡室4的两个侧壁上构成的。该装卸料台6的工件推拉装置7以及过渡室4的两个工件推拉装置7均是由推拉驱动电机(图未标示)、推拉连杆71、推料端部72、卡位凸部73及卡位控制单元(图未标示)构成,推拉驱动电机的输出端通过减速机连接链轮,链轮通过卷链驱动连接推拉连杆71的一端部,推拉连杆71的另一端部与呈L形的推料端部72结合固定,卡位凸部73枢接于推料端部72的下侧前伸部721上,卡位控制单元通过连接杆而与卡位凸部73驱动连接并能够控制卡位凸部73翘起或放平,推料端部72的上侧上伸部722的高度高于置于导轨上的料盘10的底部的高度,推料端部72的下侧前伸部721的高度低于置于导轨上的料盘10的底部的高度,以使推拉驱动电机能够驱动推料端部72使其上侧上伸部722推送料盘10前行,或是使推料端部72的下侧前伸部721插入至料盘10的底部下方并使卡位凸部73翘起以卡住网孔或向下凸缘101处而将料盘10拉回。
据此,本发明将传统的“线性”炉体结构创新为环形炉体结构,在保留有加热、快冷、球化及降温等工艺区段的同时极大地减少了操作空间的占用,而且减少了装卸料台与换气室等设施的设置数量。此外,以布设于环形炉体内的工位代替了传统的炉底棍棒的应用,不仅降低了制造成本的投入,而且降低了炉体的故障率和维护成本,并确保了生产运营的稳定开展。另外,环形炉体与二次热交换室的结构还可有效提升加热后工件的余热利用率,使冷工件在加热前能够得到较佳的预热,不仅降低了能源消耗及运营成本的投入,而且提升了工件加工的质量。
以上仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的专利范围,其他运用本发明的专利构思所做的等效变化,均应属于本发明的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,包括:环形炉体、快冷室、二次热交换室、过渡室、真空换气室及装卸料台;所述环形炉体内部具有环形腔,所述环形腔的底部装设有环形转底,所述环形转底的上侧面间隔且均匀布设有数个工位,所述环形转底的下部与转底驱动装置驱动连接,所述转底驱动装置能够驱动所述环形转底沿周向旋转;所述快冷室及二次热交换室分别连结于所述环形炉体两侧的外环壁的外侧且分别通过快冷通口及进出料口而与所述环形腔相通,所述快冷室及环形炉体分别装设有工件托装机构,以将工件由所述环形腔内的工位上托装入所述快冷室及二次热交换室,或将工件由所述快冷室及二次热交换室托装入所述环形腔内的工位上;所述二次热交换室具有双层升降台、升降驱动装置及循环风扇,所述升降驱动装置能够驱动所述双层升降台上升或下降,所述循环风扇装设于所述二次热交换室顶部,以使所述二次热交换室内部的气流循环流动;所述过渡室连结于所述二次热交换室的外侧壁并通过交换口与所述二次热交换室相通,且于所述交换口安装有能够控制启闭的隔热门;所述真空换气室连结于所述过渡室的外侧壁并通过过渡口与所述过渡室相通,且于所述过渡口安装有能够控制启闭的密封门;所述过渡室还具有工件推拉机构,以将工件由所述二次热交换室或真空换气室拉入所述过渡室,或将工件由所述过渡室推入所述二次热交换室或真空换气室;所述真空换气室具有工件进出口并安装有能够控制启闭的密封门,所述工件进出口与所述装卸料台相邻,所述装卸料台通过工件推拉装置以将工件由所述装卸料台推入至所述真空换气室,或将工件由所述真空换气室拉出至所述装卸料台上。
2.根据权利要求1所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述转底驱动装置驱动所述环形转底沿周向顺时针或逆时针旋转,与此对应的,所述环形腔是沿顺时针或逆时针方向依序划分为炉内热交换区、加热保温区及等温球化区;所述炉内热交换区位于临近所述进出料口的区域,且于所述炉内热交换区的两端处分别装设有能够控制升降的升降门;所述加热保温区与等温球化区是于所述快冷通口前的工位的右侧或左侧界定分隔,且于所述加热保温区布设有数个加热元件。
3.根据权利要求2所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述炉内热交换区临近所述等温球化区的端部的顶部装设有热交换室循环风扇,所述热交换室循环风扇下方横向设置有导风板,且所述导风板的两端部与两个升降门之间间隔有通风间隙,所述导风板将所述炉内热交换区分隔为上部的上循环风道与下部的下循环风道。
4.根据权利要求1所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述环形腔的底部开设有环形槽道,所述环形转底是嵌设于所述环形槽道内,且所述环形转底的底部具有向下凸伸于所述环形炉体之外的环形座,所述环形座下部具有环形载承,所述环形载承的内环面或外环面具有齿牙,所述转底驱动装置为至少一部驱动电机,所述驱动电机的输出端通过减速机而连接有驱动齿盘,所述驱动齿盘上的齿牙与所述环形载承的齿牙啮合,以使所述驱动电机驱动所述环形载承从而带动所述环形转底沿周向旋转。
5.根据权利要求4所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述环形座上装设有数个射频存储磁片,所述数个射频存储磁片的位置与所述环形转底的上侧面上的数个工位的位置一一对应,所述环形炉体下方固定装设有至少一个读写站,所述读写站通过开关控制单元而与所述驱动电机对应电性连接,所述读写站能够识别所述射频存储磁片上的射频信号,以使所述开关控制单元控制所述驱动电机的关停时间与启动时间。
6.根据权利要求5所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述射频存储磁片为NFC卡,所述读写站为NFC读卡器,所述开关控制单元为可编程逻辑控制器。
7.根据权利要求1所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述工位是由数根耐火杆材以平行于所述环形炉体横向截面直径方向而间隔且均匀布设于所述环形转底的上侧面构成;所述工件托装机构包括:托装机构壳体、推送驱动电机、螺杆、料叉座、料叉、数个支撑连杆、托起驱动电机及偏心凸轮,所述托装机构壳体为密封性壳体且一端具有开放口,所述快冷室相对于所述快冷通口的侧壁上以及所述环形炉体相对于所述进出料口的内环壁上均开设有料叉进出口,两个所述工件托装机构的托装机构壳体分别位于所述快冷室及环形炉体的料叉进出口的外侧并且分别以所述开放口对正结合于所述快冷室的料叉进出口及所述环形炉体的料叉进出口,所述推送驱动电机固定安装于所述托装机构壳体外侧远离开放口的部位,且所述推送驱动电机的输出端通过减速机而与固定于托装机构壳体内的所述螺杆的一端部驱动连接,所述料叉座具有螺孔且通过所述螺孔与螺杆对应螺设以将所述料叉座设置于所述螺杆上,并且所述料叉座的两侧是嵌设于所述托装机构壳体内两侧的滑道中,所述料叉是位于所述料叉座的上方且通过所述数个支撑连杆的两端分别枢接于所述料叉及料叉座而使所述料叉与所述料叉座活动连接,所述托起驱动电机装设于托装机构壳体上且其输出端通过链条而与装设于所述托装机构壳体内部的偏心凸轮驱动连接,所述料叉平置于所述偏心凸轮的凸轮部上,通过所述推送驱动电机驱动所述螺杆旋转以及所述托起驱动电机驱动所述偏心凸轮旋转,以将料叉推送或撤回以及抬起或放下,以使所述料叉能够将工件由所述环形腔内的工位上托装入所述快冷室及二次热交换室,或将工件由所述快冷室及二次热交换室托装入所述环形腔内的工位上。
8.根据权利要求7所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述双层升降台的每一层均具有换装工位,所述换装工位是由数道窄型辊道以平行于所述进出料口的开口方向而间隔且均匀布设于升降台的上侧面构成;所述升降驱动装置为升降驱动电机且安装于二次热交换室的外侧,所述升降驱动电机通过链条而与所述双层升降台连接;所述双层升降台的两侧均具有引导部,两个所述引导部是嵌设于所述二次热交换室内两侧的导轨中;所述二次热交换室内两侧导轨的内侧于上层升降台的位置处均固定装设有竖直向上的导风板,下层升降台的上侧面的两侧也均固定装设有竖直向上的导风板。
9.根据权利要求1所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述工件推拉装置是装设于所述装卸料台的中部,所述工件推拉装置将所述装卸料台分隔为上料段及卸料段,待加工的工件由所述上料段传送至所述工件推拉装置处并被工件推拉装置推入至所述真空换气室,处理后的工件由所述工件推拉装置从所述真空换气室拉出并传送至所述卸料段进行卸料。
10.根据权利要求9所述的可控气氛球化退火环形炉,其特征在于,所述装卸料台经真空换气室及过渡室至二次热交换室之间铺设有导轨;所述工件是装载于料盘之上,所述料盘是呈网格镂空状或是呈板体状且底部具有向下凸缘,所述料盘置放于所述导轨之上;所述工件推拉机构是由两个工件推拉装置分别装设于与所述交换口及过渡口相对的所述过渡室的两个侧壁上构成的;所述装卸料台的工件推拉装置以及所述过渡室的两个工件推拉装置均是由推拉驱动电机、推拉连杆、推料端部、卡位凸部及卡位控制单元构成,所述推拉驱动电机的输出端通过减速机连接链轮,所述链轮通过卷链驱动连接所述推拉连杆的一端部,所述推拉连杆的另一端部与呈L形的推料端部结合固定,所述卡位凸部枢接于所述推料端部的下侧前伸部上,所述卡位控制单元通过连接杆而与所述卡位凸部驱动连接并能够控制卡位凸部翘起或放平,所述推料端部的上侧上伸部的高度高于置于导轨上的料盘的底部的高度,所述推料端部的下侧前伸部的高度低于置于导轨上的料盘的底部的高度,以使所述推拉驱动电机能够驱动所述推料端部使其上侧上伸部推送料盘前行,或是使所述推料端部的下侧前伸部插入至料盘的底部下方并使卡位凸部翘起以卡住网孔或向下凸缘处而将料盘拉回。
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李志军;杨梁;王俊;杨万军;: "盘卷环形退火炉的系统组成与应用", 工业炉, no. 06, 30 November 2016 (2016-11-30), pages 38 - 40 * |
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