CN117758036B - 一种冷拉钢卧式退火设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷拉钢卧式退火设备，涉及热处理技术领域；具体包括由输送上游至下游依次布置的第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构，所述第一输送机构与第二输送机构之间设置有加热段，所述第二输送机构与第三输送机构之间设置有保温段，所述第三输送机构的另一侧设置有冷却段。本发明通过设置第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构，分别与加热段、保温段、冷却段交错布置，从而能实现退火的自动化输送过程，提高效率也能降低安全隐患，并且通过设置交错布置的形式，保证输送的同时也能防止冷轧钢悬臂过长导致的弯曲，增加了退火质量。

Description

一种冷拉钢卧式退火设备

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种冷拉钢卧式退火设备。

背景技术

退火是一种金属材料热处理方法，指的是将金属材料迟缓加温到一定温度，保持良好时间，随后以适合速率制冷。目的是减少强度，改进钻削工艺性能；减少剩余应力，平稳规格，降低形变与裂痕趋向；优化晶体，调节机构，清除机构缺点。

经检索，中国专利公开号为CN201678710U的专利，公开了卧式连续退火炉，包括加热段、均热段和缓冷段，在均热段和缓冷段之间设置有双功能区段，双功能区段与均热段之间设置有前炉喉，双功能区段与缓冷段之间设置有后炉喉，双功能区段的炉体的炉墙上安装有加热装置；前炉喉与均热段、后炉喉与缓冷段均以气密焊接方式连接；前炉喉与后炉喉上各安装有板温检测装置；双功能区段的炉体的炉墙、炉顶铺设耐火陶瓷纤维，炉体的底部砌筑高强度轻质漂珠砖；耐火陶瓷纤维工作面采用耐热不锈钢板；炉体的炉墙一侧设置两个检修人孔。

上述专利存在以下不足：由于在退火过程中，冷轧钢在冷却之前都会具有相对较高的温度，这些温度在冷却前会以热传递的形式传递至空气中，这就会导致热量损失较多，从而使得能耗增加。

为此，本发明提出一种冷拉钢卧式退火设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种冷拉钢卧式退火设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种冷拉钢卧式退火设备，包括由输送上游至下游依次布置的第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构；

所述第一输送机构与第二输送机构之间设置有加热段，所述第二输送机构与第三输送机构之间设置有保温段，所述第三输送机构的另一侧设置有冷却段；

所述第一输送机构、第二输送机构与第三输送机构的结构相同，其均包括底座、通过伸缩导向柱活动连接于底座顶部的升降座以及通过旋转连接感应机构连接于升降座顶部的输送机，所述底座的顶部设置有用于驱动所述升降座升降的升降驱动机构；

所述输送机包括输送架以及多个通过空心轴转动连接于输送架内侧的空心“V”型辊，多个所述空心轴通过同步组件传动配合，所述输送架的一侧通过支架固定有电动机，电动机的输出轴通过联轴器连接于其中一个所述空心轴的端部。

优选地：所述空心轴的侧壁开设有透孔，空心轴位于透孔两侧的外壁焊接有限位环，位于同一个空心轴外壁的两个所述限位环的外壁转动连接有同一个过渡环，过渡环固定于输送架的内壁。

进一步地：所述第二输送机构与第三输送机构两侧的空心轴均连通有多通管，且两个所述多通管分别连接于第一输送机构的空心轴两侧，且所述空心“V”型辊与空心轴的内腔冲注有冷却液。

在前述方案的基础上：所述空心轴的端部还设置有流体驱动组件，所述流体驱动组件包括固定于输送架内壁的柔性管以及转动连接于空心轴外壁的多个滚轮，所述滚轮接触并挤压配合于柔性管，且所述柔性管的两个开口分别连接于过渡环、多通管。

在前述方案中更佳的方案是：所述限位环的内壁开设有密封腔，密封腔的外端内侧壁固定有柔性耐磨垫。

作为本发明进一步的方案：两个所述限位环的相对一侧开设有与限位环连通的连通腔。

同时，所述旋转连接感应机构包括连接杆以及相对连接杆对称布置的两组感应件，所述连接杆的底部固定于升降座的顶部外壁，所述连接杆的顶部转动连接于输送架的底部。

作为本发明的一种优选的：所述感应件包括焊接于输送架底部的柔性耐磨垫以及通过螺栓固定于升降座顶部外壁的缸体一，所述缸体一的内壁滑动配合有活塞一，活塞一的顶部通过活塞杆连接有活动架，活动架通过其内壁开设有腰型孔活动限位配合于活动轴的外壁。

同时，所述升降驱动机构包括两组对置的驱动件以及传动配合于驱动件相对一侧的传动件。

作为本发明的一种更优的方案：所述传动件包括螺杆、通过键连接于螺杆外壁的蜗轮以及啮合于支撑板一侧的蜗杆，所述螺杆转动连接于底座，螺杆的侧壁通过螺纹连接于升降座，所述蜗杆的两端外壁仅可轴向地滑动连接有支撑板，支撑板焊接于底座的外壁，所述驱动件包括通过螺栓固定于底座顶部外壁的缸体二以及活动配合于缸体二内壁的活塞二，所述活塞二通过活塞杆连接于蜗杆的端部，且所述缸体二与和其同侧的缸体一连通。

本发明的有益效果为：

1.本发明，通过设置第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构，分别与加热段、保温段、冷却段交错布置，从而能实现退火的自动化输送过程，提高效率也能降低安全隐患，并且通过设置交错布置的形式，保证输送的同时也能防止冷轧钢悬臂过长导致的弯曲，增加了退火质量。

2.本发明，通过将空心“V”型辊与空心轴设置为空心，配合多通管的作用，实现冷却液沿着第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构的循环，在循环过程中，能进行散热，同时第二输送机构与第三输送机构中的热冷却液会接触第一输送机构，从而使得第一输送机构中的空心“V”型辊升温，从而对初始输送的冷轧钢进行预热升温，一方面保证了第二输送机构与第三输送机构运行可靠性，另一方面也可实现一定量的热量回收，降低能耗。

3.本发明，通过设置流体驱动组件，其由柔性管与滚轮组成，利用输送时空心轴的旋转特性，从而形成蠕动泵结构，一方面增加了整个设备运行的同步性，简化控制逻辑，另一方面也降低了动力源布置，便于成本控制和体积优化。

4.本发明，通过设置柔性耐磨垫，其能实现限位环与过渡环之间的密封功能，防止泄露，且通过设置密封腔与连通腔，利用过渡环输送冷却液时具有一定的流体压力特性，利用流体压力对柔性耐磨垫施压，从而保证密封的可靠性。

5.本发明，通过设置升降驱动机构与旋转连接感应机构，当第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构的高度不同时，其能通过输送架的旋转进行高度高低的感应，然后再利用输送架旋转时不同的感应件压力变化传递至驱动件，从而再利用传动件对升降座进行负反馈调整，从而保证了第一输送机构、第二输送机构与第三输送机构的高度相同，避免冷轧钢出现悬臂造成的弯曲，并且整个调节过程完全自动化进行且无能源输入。

附图说明

图1为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的整体位置布置示意图；

图2为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构结构示意图；

图3为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的输送机结构示意图；

图4为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的空心轴剖视结构示意图；

图5为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的管路以流向结构示意图；

图6为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的A部分放大结构示意图；

图7为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的流体驱动组件剖视结构示意图；

图8为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的局部结构示意图；

图9为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的感应件结构示意图；

图10为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的传动件结构示意图；

图11为本发明提出的一种冷拉钢卧式退火设备的驱动件剖视结构示意图。

图中：1、第一输送机构；2、加热段；3、第二输送机构；4、保温段；5、第三输送机构；6、冷却段；7、底座；8、伸缩导向柱；9、升降驱动机构；10、升降座；11、输送机；12、输送架；13、支架；14、电动机；15、空心“V”型辊；16、空心轴；17、同步组件；18、透孔；19、过渡环；20、限位环；21、流体驱动组件；22、旋转连接感应机构；23、柔性耐磨垫；24、密封腔；25、连通腔；26、滚轮；27、柔性管；28、感应件；29、连接杆；30、传动件；31、驱动件；32、活动轴；33、腰型孔；34、活动架；35、缸体一；36、活塞一；37、蜗轮；38、蜗杆；39、支撑板；40、螺杆；41、缸体二；42、活塞二。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种冷拉钢卧式退火设备，如图1-11所示，包括由输送上游至下游依次布置的第一输送机构1、第二输送机构3和第三输送机构5，所述第一输送机构1与第二输送机构3之间设置有加热段2，所述第二输送机构3与第三输送机构5之间设置有保温段4，所述第三输送机构5的另一侧设置有冷却段6。

加热段2、保温段4、冷却段6均为现有技术，为本领域技术人员的常规手段，本实施例未对其做出创造性劳动，故不做赘述。

所述第一输送机构1、第二输送机构3与第三输送机构5的结构相同，其均包括底座7、通过伸缩导向柱8活动连接于底座7顶部的升降座10以及通过旋转连接感应机构22连接于升降座10顶部的输送机11，所述底座7的顶部设置有用于驱动所述升降座10升降的升降驱动机构9。

所述输送机11包括输送架12以及多个通过空心轴16转动连接于输送架12内侧的空心“V”型辊15，多个所述空心轴16通过同步组件17传动配合，所述输送架12的一侧通过支架13固定有电动机14，电动机14的输出轴通过联轴器连接于其中一个所述空心轴16的端部。

本装置中，当电动机14启动时，其能带动其中一个空心轴16旋转，再通过同步组件17带动所有的空心轴16旋转，从而带动空心“V”型辊15旋转，实现对冷轧钢的输送，使用时，首先将冷轧钢放置于第一输送机构1，利用第一输送机构1将冷轧钢输送至加热段2内进行加热，加热后的冷轧钢端部输送至第二输送机构3处，利用第二输送机构3和第一输送机构1共同输送，将加热后的冷轧钢输送至保温段4内进行保温，随后继续输送至第三输送机构5，利用第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5共同输送，直至保温的冷轧输送至冷却段6处进行冷却，实现整个退火过程。

本装置，通过设置第一输送机构1、第二输送机构3和第三输送机构5，分别与加热段2、保温段4、冷却段6交错布置，从而能实现退火的自动化输送过程，提高效率也能降低安全隐患，并且通过设置交错布置的形式，保证输送的同时也能防止冷轧钢悬臂过长导致的弯曲，增加了退火质量。

为了解决能量回收和冷却问题；如图4所示，所述空心轴16的侧壁开设有透孔18，空心轴16位于透孔18两侧的外壁焊接有限位环20，位于同一个空心轴16外壁的两个所述限位环20的外壁转动连接有同一个过渡环19，过渡环19固定于输送架12的内壁。

所述第二输送机构3与第三输送机构5两侧的空心轴16均连通有多通管，且两个所述多通管分别连接于第一输送机构1的空心轴16两侧，且所述空心“V”型辊15与空心轴16的内腔冲注有冷却液。

所述空心轴16的端部还设置有流体驱动组件21，所述流体驱动组件21包括固定于输送架12内壁的柔性管27以及转动连接于空心轴16外壁的多个滚轮26，所述滚轮26接触并挤压配合于柔性管27，且所述柔性管27的两个开口分别连接于过渡环19、多通管。

由于经过第二输送机构3与第三输送机构5输送的冷轧钢相对温度较高，冷轧钢会将热量传递至空心“V”型辊15，工作时间较长时，会使得第二输送机构3与第三输送机构5的温度升高，影响工作性能，而相对第一输送机构1的温度则较低，为此当空心轴16旋转时，滚轮26随之旋转，从而循环挤压柔性管27，再配合柔性管27的自身弹力，形成蠕动泵效果，从而将第二输送机构3与第三输送机构5中的空心“V”型辊15内的冷却液从一端排入第一输送机构1中的空心“V”型辊15内，再从第一输送机构1中的空心“V”型辊15另一侧排出进入第二输送机构3与第三输送机构5中的空心“V”型辊15内，实现冷却液沿着第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5的循环，在循环过程中，能进行散热，同时第二输送机构3与第三输送机构5中的热冷却液会接触第一输送机构1，从而使得第一输送机构1中的空心“V”型辊15升温，从而对初始输送的冷轧钢进行预热升温。

本装置，通过将空心“V”型辊15与空心轴16设置为空心，配合多通管的作用，实现冷却液沿着第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5的循环，在循环过程中，能进行散热，同时第二输送机构3与第三输送机构5中的热冷却液会接触第一输送机构1，从而使得第一输送机构1中的空心“V”型辊15升温，从而对初始输送的冷轧钢进行预热升温，一方面保证了第二输送机构3与第三输送机构5运行可靠性，另一方面也可实现一定量的热量回收，降低能耗。

另外，本装置通过设置流体驱动组件21，其由柔性管27与滚轮26组成，利用输送时空心轴16的旋转特性，从而形成蠕动泵结构，一方面增加了整个设备运行的同步性，简化控制逻辑，另一方面也降低了动力源布置，便于成本控制和体积优化。

为了解决密封性问题；如图6所示，所述限位环20的内壁开设有密封腔24，密封腔24的外端内侧壁固定有柔性耐磨垫23，且两个所述限位环20的相对一侧开设有与限位环20连通的连通腔25。

通过设置柔性耐磨垫23，其能实现限位环20与过渡环19之间的密封功能，防止泄露，且通过设置密封腔24与连通腔25，利用过渡环19输送冷却液时具有一定的流体压力特性，利用流体压力对柔性耐磨垫23施压，从而保证密封的可靠性。

本实施例中，当电动机14启动时，其能带动其中一个空心轴16旋转，再通过同步组件17带动所有的空心轴16旋转，从而带动空心“V”型辊15旋转，实现对冷轧钢的输送，使用时，首先将冷轧钢放置于第一输送机构1，利用第一输送机构1将冷轧钢输送至加热段2内进行加热，加热后的冷轧钢端部输送至第二输送机构3处，利用第二输送机构3和第一输送机构1共同输送，将加热后的冷轧钢输送至保温段4内进行保温，随后继续输送至第三输送机构5，利用第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5共同输送，直至保温的冷轧输送至冷却段6处进行冷却，实现整个退火过程，并且由于经过第二输送机构3与第三输送机构5输送的冷轧钢相对温度较高，冷轧钢会将热量传递至空心“V”型辊15，工作时间较长时，会使得第二输送机构3与第三输送机构5的温度升高，影响工作性能，而相对第一输送机构1的温度则较低，为此当空心轴16旋转时，滚轮26随之旋转，从而循环挤压柔性管27，再配合柔性管27的自身弹力，形成蠕动泵效果，从而将第二输送机构3与第三输送机构5中的空心“V”型辊15内的冷却液从一端排入第一输送机构1中的空心“V”型辊15内，再从第一输送机构1中的空心“V”型辊15另一侧排出进入第二输送机构3与第三输送机构5中的空心“V”型辊15内，实现冷却液沿着第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5的循环，在循环过程中，能进行散热，同时第二输送机构3与第三输送机构5中的热冷却液会接触第一输送机构1，从而使得第一输送机构1中的空心“V”型辊15升温，从而对初始输送的冷轧钢进行预热升温。

实施例2：

一种冷拉钢卧式退火设备，如图8-11所示，为了解决高度控制问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述旋转连接感应机构22包括连接杆29以及相对连接杆29对称布置的两组感应件28，所述连接杆29的底部固定于升降座10的顶部外壁，所述连接杆29的顶部转动连接于输送架12的底部。

所述感应件28包括焊接于输送架12底部的柔性耐磨垫23以及通过螺栓固定于升降座10顶部外壁的缸体一35，所述缸体一35的内壁滑动配合有活塞一36，活塞一36的顶部通过活塞杆连接有活动架34，活动架34通过其内壁开设有腰型孔33活动限位配合于活动轴32的外壁。

所述升降驱动机构9包括两组对置的驱动件31以及传动配合于驱动件31相对一侧的传动件30。

所述传动件30包括螺杆40、通过键连接于螺杆40外壁的蜗轮37以及啮合于支撑板39一侧的蜗杆38，所述螺杆40转动连接于底座7，螺杆40的侧壁通过螺纹连接于升降座10，所述蜗杆38的两端外壁仅可轴向地滑动连接有支撑板39，支撑板39焊接于底座7的外壁，所述驱动件31包括通过螺栓固定于底座7顶部外壁的缸体二41以及活动配合于缸体二41内壁的活塞二42，所述活塞二42通过活塞杆连接于蜗杆38的端部，且所述缸体二41与和其同侧的缸体一35连通。

本实施例在使用时,当第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5的高度不同，造成冷轧钢出现悬臂时，此时由于冷轧钢会对输送架12的一端施加压力，从而使得输送架12被施压的一端旋转下移，下移的同时，该侧的活塞一36下移，缸体一35的内腔气压增加，另一侧的气压降低，从而使得一侧的缸体二41气压增加，另一侧的缸体二41气压降低，从而通过两个活塞二42的受力不均衡的特性使得活塞二42移动，从而使得蜗轮37旋转，带动螺杆40旋转，从而通过螺纹作用改变升降座10的整体高度，达到第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5的高度平衡。

本装置，通过设置升降驱动机构9与旋转连接感应机构22，当第一输送机构1、第二输送机构3、第三输送机构5的高度不同时，其能通过输送架12的旋转进行高度高低的感应，然后再利用输送架12旋转时不同的感应件28压力变化传递至驱动件31，从而再利用传动件30对升降座10进行负反馈调整，从而保证了第一输送机构1、第二输送机构3与第三输送机构5的高度相同，避免冷轧钢出现悬臂造成的弯曲，并且整个调节过程完全自动化进行且无能源输入。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷拉钢卧式退火设备，包括由输送上游至下游依次布置的第一输送机构（1）、第二输送机构（3）和第三输送机构（5），其特征在于，

所述第一输送机构（1）与第二输送机构（3）之间设置有加热段（2），所述第二输送机构（3）与第三输送机构（5）之间设置有保温段（4），所述第三输送机构（5）的另一侧设置有冷却段（6）；

所述第一输送机构（1）、第二输送机构（3）与第三输送机构（5）的结构相同，其均包括底座（7）、通过伸缩导向柱（8）活动连接于底座（7）顶部的升降座（10）以及通过旋转连接感应机构（22）连接于升降座（10）顶部的输送机（11），所述底座（7）的顶部设置有用于驱动所述升降座（10）升降的升降驱动机构（9）；

所述输送机（11）包括输送架（12）以及多个通过空心轴（16）转动连接于输送架（12）内侧的空心“V”型辊（15），多个所述空心轴（16）通过同步组件（17）传动配合，所述输送架（12）的一侧通过支架（13）固定有电动机（14），电动机（14）的输出轴通过联轴器连接于其中一个所述空心轴（16）的端部；

所述空心轴（16）的侧壁开设有透孔（18），空心轴（16）位于透孔（18）两侧的外壁焊接有限位环（20），位于同一个空心轴（16）外壁的两个所述限位环（20）的外壁转动连接有同一个过渡环（19），过渡环（19）固定于输送架（12）的内壁；

所述第二输送机构（3）与第三输送机构（5）两侧的空心轴（16）均连通有多通管，且两个所述多通管分别连接于第一输送机构（1）的空心轴（16）两侧，且所述空心“V”型辊（15）与空心轴（16）的内腔冲注有冷却液；

所述空心轴（16）的端部还设置有流体驱动组件（21），所述流体驱动组件（21）包括固定于输送架（12）内壁的柔性管（27）以及转动连接于空心轴（16）外壁的多个滚轮（26），所述滚轮（26）接触并挤压配合于柔性管（27），且所述柔性管（27）的两个开口分别连接于过渡环（19）、多通管。

2.根据权利要求1所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述限位环（20）的内壁开设有密封腔（24），密封腔（24）的外端内侧壁固定有柔性耐磨垫（23）。

3.根据权利要求2所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，两个所述限位环（20）的相对一侧开设有与限位环（20）连通的连通腔（25）。

4.根据权利要求1所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述旋转连接感应机构（22）包括连接杆（29）以及相对连接杆（29）对称布置的两组感应件（28）。

5.根据权利要求4所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述连接杆（29）的底部固定于升降座（10）的顶部外壁，所述连接杆（29）的顶部转动连接于输送架（12）的底部。

6.根据权利要求4所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述感应件（28）包括焊接于输送架（12）底部的柔性耐磨垫（23）以及通过螺栓固定于升降座（10）顶部外壁的缸体一（35），所述缸体一（35）的内壁滑动配合有活塞一（36），活塞一（36）的顶部通过活塞杆连接有活动架（34）。

7.根据权利要求6所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述活动架（34）通过其内壁开设有腰型孔（33）活动限位配合于活动轴（32）的外壁。

8.根据权利要求5所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述升降驱动机构（9）包括两组对置的驱动件（31）以及传动配合于驱动件（31）相对一侧的传动件（30）。

9.根据权利要求8所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述传动件（30）包括螺杆（40）、通过键连接于螺杆（40）外壁的蜗轮（37）以及啮合于支撑板（39）一侧的蜗杆（38），所述螺杆（40）转动连接于底座（7），螺杆（40）的侧壁通过螺纹连接于升降座（10），所述蜗杆（38）的两端外壁仅可轴向地滑动连接有支撑板（39），支撑板（39）焊接于底座（7）的外壁，所述驱动件（31）包括通过螺栓固定于底座（7）顶部外壁的缸体二（41）以及活动配合于缸体二（41）内壁的活塞二（42），所述活塞二（42）通过活塞杆连接于蜗杆（38）的端部。

10.根据权利要求9所述的一种冷拉钢卧式退火设备，其特征在于，所述缸体二（41）与和其同侧的缸体一（35）连通。