CN114381583B - 一种冷轧轧辊加工用热处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷轧轧辊加工用热处理装置，包括：退火炉、输送料台、输入组件和间断输出组件，输送料台固定安装于退火炉的出口端，输送料台的一端固定连接有延伸至退火炉内部的炉内支板，间断输出组件的数量为若干组并固定于输送料台和炉内支板的表面，输入组件活动安装于输送料台的表面。本发明中，通过设置输入组件和间断输出组件结构，利用输送料台表面的间断输出组件进行加热后轧辊的间断传动导出，并通过输入组件与外部已热处理降温后的轧辊重新导入退火炉内部，从而实现冷轧轧辊的反复热处理回火，实现自动输入与输出，避免人工送料的高温烫伤，无需大型叉吊车车辆的配合，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊加工技术领域，具体为一种冷轧轧辊加工用热处理装置。
背景技术
彩色涂层钢板技术于1927年首创于美国，由钢板基材、镀层和涂层三部分组成。彩色涂层钢板作为一种高效耐蚀钢材已在国内外建筑行业中广泛应用。如今部分彩色涂层钢板制品如彩板门窗、彩板家具、彩板洗衣机等制品正悄然进入千家万户。 彩涂板是一种复合材料，即钢铁材料和有机材料的复合。彩涂板具有钢板的高强度、易加工性，又具有涂层材料的耐腐蚀性、良好的装饰性。随着彩涂钢板国产化进程的加速，彩涂板生产用轧机也被赋予了加速发展的使命，作为轧机主要部件的轧辊为了适应发展的需要，必须要进行创新研发。
经高、中频感应会退火炉加热表面淬火的轧辊工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3单位（HRC）耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果，在冷轧轧辊加工为达到高厚度外表面刚性层，在热处理后需要用输送装置将温度较高的辊体叉车送到冷床进行下一工序处理。通常需要对辊体进行多次的反复退火加热和降温处理，由于辊体的质量普遍较大无法采用人工搬运需要通过专业的工程吊车或叉车等设备进行辊体的输送，对于连续式热处理机组，在热处理机组中对辊体部分进行加速冷却。
另外，辊体和退火炉内部的高温无法使用传统电机输送结构，导致辊体在反复升温和热处理过程中费时费力，且叉吊装时需要通过人工进行辊体固定，高温环境一堆工作人员皮肤灼伤，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种冷轧轧辊加工用热处理装置，包括：退火炉、输送料台、输入组件和间断输出组件，所述输送料台固定安装于退火炉的出口端，所述输送料台的一端固定连接有延伸至退火炉内部的炉内支板，所述间断输出组件的数量为若干组并固定于输送料台和炉内支板的表面，所述输入组件活动安装于输送料台的表面；
所述输入组件包括铰接固定于输送料台一侧的下压台，所述下压台的表面固定安装有输入驱动电机，所述输入驱动电机的输出端传动连接有位于下压台下方的输入传动辊，所述输入传动辊位于顶撑导辊的正上方；所述间断输出组件包括活动安装于输送料台和炉内支板底面的顶撑座、偏转块和间断传动辊，所述顶撑座的一端固定套接有偏转轴杆，所述偏转块固定套接于偏转轴杆的一端，所述偏转轴杆转动安装于输送料台的底面，所述间断传动辊的表面固定套接有偏转块，所述偏转块的一侧设有与抵接齿外周相互抵接的啮合条杆，所述偏转轴杆的表面活动套接于复位扭转弹簧，所述复位扭转弹簧的两端分别与顶撑座的表面和输送料台的底面相互抵接，所述输送料台的一侧固定安装有输出驱动电机。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输入传动辊的表面远离下压台和输送料台连接的一端为锥形结构，所述输入传动辊为耐高温刚性辊结构。
通过采用上述技术方案，在输入过程中一般辊体表面温度小于退火炉内部温度，可通过操作人员的手动操作将输送料台顶面的输入组件向下手动偏转，使得输入传动辊与辊体表面接触，由此辊体夹装于输入传动辊和顶撑导辊的表面，将辊体沿炉内支板运动导入退火炉内部，实现辊体的输入。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输入驱动电机的输出端与输入传动辊的端部设有联轴器，所述输入传动辊的外侧给固定套接有石棉隔热层，所述输出驱动电机的输出端与间断传动辊的端部设有用于输出驱动电机和间断输出组件传动的链轮传动套件。
通过采用上述技术方案，利用联轴器和链轮传动套件避免传动组件与驱动电机间的热传导，驱动电机等电子元件不参与高温输送，从而保障设备的持续运动，利用石棉隔热层降低热处理辊体与传输组件间的热传导。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输送料台的一侧设有踏板开关，所述踏板开关的输出端电性连接有用于启动控制输出驱动电机的控制器，所述输出驱动电机为大扭矩步进电机或液压马达中的一种。
通过采用上述技术方案，利用踏板开关控制输出启动，大扭矩步进电机或液压马达通过高扭矩便于顶撑导辊对于质量较大辊体的一端顶起。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述间断传动辊位于顶撑座的上方，所述抵接齿与啮合条杆位于同一面内，所述偏转块的表面设有扭转轴销，所述扭转轴销与啮合条杆和抵接齿的抵接点分别位于啮合条杆的两端。
通过采用上述技术方案，通过间断传动辊的转动，抵接齿与啮合条杆的表面间断接触，抵接齿与啮合条杆的表面抵接时使偏转块绕偏转轴杆进行偏转运动带动顶撑座偏转，其一端顶起辊体。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述顶撑导辊至偏转轴杆的布置方向与炉内支板至输送料台的方向相同，所述复位扭转弹簧的扭转复原方向与输出驱动电机的旋转方向相反，所述抵接齿的数量为六个并呈圆周反向均匀分布于间断传动辊的外周。
通过采用上述技术方案，间断传动辊旋转运动，每旋转60°，抵接齿与啮合条杆的表面接触一次，通过抵接齿与啮合条杆表面抵接，偏转块和偏转轴杆偏转运动使顶撑座的一端绕偏转轴杆为圆心偏转提升，从而通过顶撑导辊顶撑其表面辊体，实现辊体一端的提升。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输送料台的表面开设有位于顶撑座上方的通槽，所述顶撑座的顶面转动安装有位于所述通槽内侧的顶撑导辊，若干顶撑导辊之间间距小于1.2m。
通过采用上述技术方案，顶撑导辊之间间距小于辊体长度，从而使辊体的一端位于顶撑导辊的上方，并重力下滑后便于移动至另一顶撑导辊的上方，从而实现连续间歇传动，完成一段输送，之后通过间断传动辊旋转运动，每旋转60°，抵接齿与啮合条杆的表面接触一次，完成一次输送，实现间断输送的目的。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述顶撑导辊的表面呈U形弧槽面结构且凸出于输送料台的表面，所述顶撑导辊的顶面与输入传动辊的表面相互抵接，所述间断传动辊的顶面与输送料台的顶面位于同一水平面。
通过采用上述技术方案，使得输入传动辊与辊体表面接触，由此辊体夹装于输入传动辊和顶撑导辊的表面，通过输入驱动电机的驱动，输入传动辊主动旋转与辊体表面接触，将辊体沿炉内支板运动导入退火炉内部进行第一步的辊体进入退火炉内部。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过设置输入组件和间断输出组件结构，利用输送料台表面的间断输出组件进行加热后轧辊的间断传动导出，并通过输入组件与外部已热处理降温后的轧辊重新导入退火炉内部，从而实现冷轧轧辊的反复热处理回火，实现自动输入与输出，避免人工送料的高温烫伤，无需大型叉吊车车辆的配合，提高工作效率。
2.本发明中，通过设置间断接触式传动组件，利用输出驱动电机驱动顶撑座和间断传动辊进行传动运动在间断传动辊的旋作用下通过与偏转块的联动时顶撑导辊进行间断上顶运动，从而将顶撑导辊表面热处理轧辊进行前行推进从而将热处理后的高温轧辊进行导出，间断接触传动减少热处理轧辊与传动机构之间的热传导从而提高传动组件使用寿命。
3.本发明中，通过抵接齿与偏转块的间歇接触，将顶撑座的一端顶撑支起辊体的一端利用倾斜辊体在顶撑导辊的重力下滑配合顶撑导辊的转动将辊体步进式输送，并通过复位扭转弹簧的弹性复原顶撑导辊回落准备二次顶撑，结构简单，驱动电机等电子元件不参与高温输送，从而保障设备的持续运动。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的输送料台结构示意图；
图3为本发明一个实施例的输送料台和输入组件安装结构示意图；
图4为本发明一个实施例的输入组件结构示意图；
图5为本发明一个实施例的间断输出组件结构示意图；
图6为本发明一个实施例的偏转块和间断传动辊结构示意图；
图7为本发明一个实施例的偏转块和间断传动辊安装结构示意图；
图8为本发明一个实施例的偏转块和间断传动辊位置关系示意图。
附图标记：
100、退火炉；
200、输送料台；210、炉内支板；220、踏板开关；230、输出驱动电机；
300、输入组件；310、下压台；320、输入驱动电机；330、输入传动辊；
400、间断输出组件；410、顶撑座；420、偏转块；430、顶撑导辊；440、间断传动辊；411、偏转轴杆；412、复位扭转弹簧；421、啮合条杆；441、抵接齿。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种冷轧轧辊加工用热处理装置。
结合图1-8所示，本发明提供的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，包括：退火炉100、输送料台200、输入组件300和间断输出组件400，输送料台200固定安装于退火炉100的出口端，输送料台200的一端固定连接有延伸至退火炉100内部的炉内支板210，间断输出组件400的数量为若干组并固定于输送料台200和炉内支板210的表面，输入组件300活动安装于输送料台200的表面；
输入组件300包括铰接固定于输送料台200一侧的下压台310，下压台310的表面固定安装有输入驱动电机320，输入驱动电机320的输出端传动连接有位于下压台310下方的输入传动辊330，输入传动辊330位于顶撑导辊430的正上方；间断输出组件400包括活动安装于输送料台200和炉内支板210底面的顶撑座410、偏转块420和间断传动辊440，顶撑座410的一端固定套接有偏转轴杆411，偏转块420固定套接于偏转轴杆411的一端，偏转轴杆411转动安装于输送料台200的底面，间断传动辊440的表面固定套接有偏转块420，偏转块420的一侧设有与抵接齿441外周相互抵接的啮合条杆421，偏转轴杆411的表面活动套接于复位扭转弹簧412，复位扭转弹簧412的两端分别与顶撑座410的表面和输送料台200的底面相互抵接，输送料台200的一侧固定安装有输出驱动电机230。
在该实施例中，输入传动辊330的表面远离下压台310和输送料台200连接的一端为锥形结构，输入传动辊330为耐高温刚性辊结构，在输入过程中一般辊体表面温度小于退火炉100内部温度，可通过操作人员的手动操作将输送料台200顶面的输入组件300向下手动偏转，使得输入传动辊330与辊体表面接触，由此辊体夹装于输入传动辊330和顶撑导辊430的表面，将辊体沿炉内支板210运动导入退火炉100内部，实现辊体的输入。
在该实施例中，输入驱动电机320的输出端与输入传动辊330的端部设有联轴器，输入传动辊330的外侧给固定套接有石棉隔热层，输出驱动电机230的输出端与间断传动辊440的端部设有用于输出驱动电机230和间断输出组件400传动的链轮传动套件。
具体的，利用联轴器和链轮传动套件避免传动组件与驱动电机间的热传导，驱动电机等电子元件不参与高温输送，从而保障设备的持续运动，利用石棉隔热层降低热处理辊体与传输组件间的热传导。
在该实施例中，输送料台200的一侧设有踏板开关220，踏板开关220的输出端电性连接有用于启动控制输出驱动电机230的控制器，输出驱动电机230为大扭矩步进电机或液压马达中的一种。
具体的，利用踏板开关220控制输出启动，大扭矩步进电机或液压马达通过高扭矩便于顶撑导辊430对于质量较大辊体的一端顶起，将顶撑导辊430表面热处理轧辊进行前行推进从而将热处理后的高温轧辊进行导出，从而实现冷轧轧辊的反复热处理回火，实现自动输入与输出，避免人工送料的高温烫伤，无需大型叉吊车车辆的配合，提高工作效率。
在该实施例中，间断传动辊440位于顶撑座410的上方，抵接齿441与啮合条杆421位于同一面内，偏转块420的表面设有扭转轴销，扭转轴销与啮合条杆421和抵接齿441的抵接点分别位于啮合条杆421的两端。
具体的，通过间断传动辊440的转动，抵接齿441与啮合条杆421的表面间断接触，抵接齿441与啮合条杆421的表面抵接时使偏转块420绕偏转轴杆411进行偏转运动带动顶撑座410偏转，其一端顶起辊体。
在该实施例中，顶撑导辊430至偏转轴杆411的布置方向与炉内支板210至输送料台200的方向相同，复位扭转弹簧412的扭转复原方向与输出驱动电机230的旋转方向相反，抵接齿441的数量为六个并呈圆周反向均匀分布于间断传动辊440的外周。
具体的，间断传动辊440旋转运动，每旋转60°，抵接齿441与啮合条杆421的表面接触一次，通过抵接齿441与啮合条杆421表面抵接，偏转块420和偏转轴杆411偏转运动使顶撑座410的一端绕偏转轴杆411为圆心偏转提升，从而通过顶撑导辊430顶撑其表面辊体，实现辊体一端的提升，间断接触传动减少热处理轧辊与传动机构之间的热传导从而提高传动组件使用寿命。
在该实施例中，输送料台200的表面开设有位于顶撑座410上方的通槽，顶撑座410的顶面转动安装有位于通槽内侧的顶撑导辊430，若干顶撑导辊430之间间距小于1.2m。
具体的，顶撑导辊430之间间距小于辊体长度，从而使辊体的一端位于顶撑导辊430的上方，并重力下滑后便于移动至另一顶撑导辊430的上方，从而实现连续间歇传动，完成一段输送，之后通过间断传动辊440旋转运动，每旋转60°，抵接齿441与啮合条杆421的表面接触一次，完成一次输送，实现间断输送的目的。
在该实施例中，顶撑导辊430的表面呈U形弧槽面结构且凸出于输送料台200的表面，顶撑导辊430的顶面与输入传动辊330的表面相互抵接，间断传动辊440的顶面与输送料台200的顶面位于同一水平面。
具体的，使得输入传动辊330与辊体表面接触，由此辊体夹装于输入传动辊330和顶撑导辊430的表面，通过输入驱动电机320的驱动，输入传动辊330主动旋转与辊体表面接触，将辊体沿炉内支板210运动导入退火炉100内部进行第一步的辊体进入退火炉100内部。
本发明的工作原理及使用流程；
第一步，辊体进入退火炉100内部通过正火使辊体40CrH硬度大于等于26HRC，辊体组织中出现珠光体和上贝氏体；其中将辊体加热到第一温度，第一温度至少大于辊体40CrH的临界温度Ac3以上50℃，第一温度范围为900～920℃；其中在本步骤正火中还需从退火炉100内部取出进行快速冷却，冷却时间在2分钟内，辊体40CrH出冷却后表面温度低于200℃；第二步，再次进入退火炉100内部通过回火分解正火组织中的部分珠光体和上贝氏体，使辊体硬度调至20～26HRC内，其中回火温度为第二温度；第二温度根据第一步正火后的硬度选取，当正火后硬度范围为26～30HRC时，第二温度范围为570～590℃；当正火后硬度范围为31～33HRC时，第二温度范围为590～610℃；当正火后硬度≥34HRC，第二温度范围为620～630℃；第三步，最后导出退火炉100，回火出炉后通过水冷快速冷却，冷却时间为1分钟，材料出水温度为250℃ ；在该过程中需要对辊体进行反复的输入输出；
在输入过程中一般辊体表面温度小于退火炉100内部温度，可通过操作人员的手动操作将输送料台200顶面的输入组件300向下手动偏转，使得输入传动辊330与辊体表面接触，由此辊体夹装于输入传动辊330和顶撑导辊430的表面，通过输入驱动电机320的驱动，输入传动辊330主动旋转与辊体表面接触，而支撑辊体的顶撑导辊430可自由转动，从而通过旋转的输入传动辊330将辊体沿炉内支板210运动导入退火炉100内部进行第一步的辊体进入退火炉100内部正火处理；正火处理完成后，辊体表面温度范围为900～920℃，在输出驱动电机230的驱动下，传动驱动间断传动辊440旋转运动，每旋转60°，抵接齿441与啮合条杆421的表面接触一次，通过抵接齿441与啮合条杆421表面抵接，偏转块420和偏转轴杆411偏转运动使顶撑座410的一端绕偏转轴杆411为圆心偏转提升，从而通过顶撑导辊430顶撑其表面辊体，辊体的一端倾斜竖起进而在重力作用下，以及顶撑导辊430的自由旋转下，辊体沿炉内支板210表面向前滑落顶撑导辊430表面，完成一段输送，之后通过间断传动辊440旋转运动，每旋转60°，抵接齿441与啮合条杆421的表面接触一次，实现间断输送的目的，直至辊体输送退出退火炉100内部。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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。
需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“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。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，包括：退火炉（100）、输送料台（200）、输入组件（300）和间断输出组件（400），所述输送料台（200）固定安装于退火炉（100）的出口端，所述输送料台（200）的一端固定连接有延伸至退火炉（100）内部的炉内支板（210），所述间断输出组件（400）的数量为若干组并固定于输送料台（200）和炉内支板（210）的表面，所述输入组件（300）活动安装于输送料台（200）的表面；
所述输入组件（300）包括铰接固定于输送料台（200）一侧的下压台（310），所述下压台（310）的表面固定安装有输入驱动电机（320），所述输入驱动电机（320）的输出端传动连接有位于下压台（310）下方的输入传动辊（330），所述输入传动辊（330）位于顶撑导辊（430）的正上方；
所述间断输出组件（400）包括活动安装于输送料台（200）和炉内支板（210）底面的顶撑座（410）、偏转块（420）和间断传动辊（440），所述顶撑座（410）的一端固定套接有偏转轴杆（411），所述偏转块（420）固定套接于偏转轴杆（411）的一端，所述偏转轴杆（411）转动安装于输送料台（200）的底面，所述间断传动辊（440）的表面固定套接有偏转块（420），所述偏转块（420）的一侧设有与抵接齿（441）外周相互抵接的啮合条杆（421），所述偏转轴杆（411）的表面活动套接于复位扭转弹簧（412），所述复位扭转弹簧（412）的两端分别与顶撑座（410）的表面和输送料台（200）的底面相互抵接，所述输送料台（200）的一侧固定安装有输出驱动电机（230）。
2.根据权利要求1所述的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，所述输入传动辊（330）的表面远离下压台（310）和输送料台（200）连接的一端为锥形结构，所述输入传动辊（330）为耐高温刚性辊结构。
3.根据权利要求1所述的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，所述输入驱动电机（320）的输出端与输入传动辊（330）的端部设有联轴器，所述输入传动辊（330）的外侧给固定套接有石棉隔热层，所述输出驱动电机（230）的输出端与间断传动辊（440）的端部设有用于输出驱动电机（230）和间断输出组件（400）传动的链轮传动套件。
4.根据权利要求1所述的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，所述输送料台（200）的一侧设有踏板开关（220），所述踏板开关（220）的输出端电性连接有用于启动控制输出驱动电机（230）的控制器，所述输出驱动电机（230）为大扭矩步进电机或液压马达中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，所述间断传动辊（440）位于顶撑座（410）的上方，所述抵接齿（441）与啮合条杆（421）位于同一面内，所述偏转块（420）的表面设有扭转轴销，所述扭转轴销与啮合条杆（421）和抵接齿（441）的抵接点分别位于啮合条杆（421）的两端。
6.根据权利要求1所述的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，所述顶撑导辊（430）至偏转轴杆（411）的布置方向与炉内支板（210）至输送料台（200）的方向相同，所述复位扭转弹簧（412）的扭转复原方向与输出驱动电机（230）的旋转方向相反，所述抵接齿（441）的数量为六个并呈圆周反向均匀分布于间断传动辊（440）的外周。
7.根据权利要求1所述的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，所述输送料台（200）的表面开设有位于顶撑座（410）上方的通槽，所述顶撑座（410）的顶面转动安装有位于所述通槽内侧的顶撑导辊（430），若干顶撑导辊（430）之间间距小于1.2m。
8.根据权利要求1所述的一种冷轧轧辊加工用热处理装置，其特征在于，所述顶撑导辊（430）的表面呈U形弧槽面结构且凸出于输送料台（200）的表面，所述顶撑导辊（430）的顶面与输入传动辊（330）的表面相互抵接，所述间断传动辊（440）的顶面与输送料台（200）的顶面位于同一水平面。
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