CN208151428U - 一种用于板材及棒材的热处理机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于板材及棒材的热处理机，包括第一牵引装置、加热装置、第二牵引装置、淬火装置以及控制系统；第一牵引装置和第二牵引装置分别固定在工件两端；淬火装置设置在加热装置后，第一牵引装置和第二牵引装置共同牵引工件依次穿过加热装置以及淬火装置；控制系统分别与第一牵引装置、第二牵引装置、加热装置以及淬火装置控制连接。本实用新型的一种用于板材及棒材的热处理机，具有变形小且内应力低等优点。

Description

一种用于板材及棒材的热处理机

技术领域

本实用新型涉及一种热处理装置，尤其涉及一种用于板材及棒材的热处理机。

背景技术

在热处理领域，工件在加热区内加热时，板料或线条状工件通常在加热区内采用辊底炉或气垫炉进行加热。当温度升高到一定值后，工件材料的强度已迅速下降，此时有两种影响使得加热后的工件出现热变形。

如附图1所示，由于辊底炉内的辊是间断布置的，工件在加热区内的支撑点间有一定的距离，例如A区间中，工件在两根辊间就会因自身重力作用下产生弯曲，这一变形在降温后将不可恢复。如附图1所示，工件在加热区内加热时，各支撑点间的工件长度将动态的在升温的过程中伸长，(以铝合金板材在500mm辊距的辊底炉加热为例，温度升高500度，热伸长系数为25×10^-6时，则在一个辊距间的伸长量可达6.25mm)，并且，工件将与各支撑点间产生摩擦，由于热态下通常摩擦力都较大，两端的的热伸长由于未受到来自支撑点的摩擦力抑制可以正常伸长，而中间部分例如B区域中的工件，两端同时受到支撑点的摩擦力抑制以及来自相邻区域的工件部分挤压，热伸长的伸长量不能有效的释放，则极易导致工件在此区域的变形产生，特别是当工件板较薄时，这一现象极易发生。另外，对于线或条状工件也是如此。使得生产出的产品带有波浪纹或弯曲的质量问题。而在此变形的基础上，矫正后的工件定然会具有内应力，影响产品的品质。

对于淬火来说，加热完成立即进入淬火区，这一过程在传统工艺里也是自由的，因此极易在冷却不均衡的条件下产生淬火变形，通常在薄板淬火后板型在纵向横向均会产生很大的波浪，从而严重的影响板材的质量。虽然在型挤出过程中也有对型进行牵引在线淬火的做法，如申请号为CN201410489786.8所示的一种淬火板板形控制方法和装置，其一端挤出型材一端采用牵引，但其牵引的目的主要是控制挤出工件的平直度，工件的温度不受控制，温差范围较大，工件的温度不易控制，工件无保温过程，因而固溶度不能控制，更为重要的是其只对淬火过程施加张力，没有在加热过程中施加张力这一过程，因而还是存在内应力无法从根本上为后续工序提供内应力小且平直的工件。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种产品变形小且内应力低的用于板材及棒材的热处理机。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种用于板材及棒材的热处理机，包括第一牵引装置、加热装置、第二牵引装置、淬火装置以及控制系统；第一牵引装置和第二牵引装置用于分别固定在需处理的工件的两端；淬火装置设置在加热装置后，第一牵引装置和第二牵引装置共同牵引工件依次穿过加热装置以及淬火装置；控制系统分别与第一牵引装置、第二牵引装置、加热装置以及淬火装置控制连接。

优选的，第一牵引装置包括第一电机、第一张紧器、与第一电机连接的第一机械手以及设置在第一电机上的第一感应器，第一电机与第一张紧器调节第一机械手的牵引力；第二牵引装置包括第二电机、第二张紧器、与第二电机连接的第二机械手以及设置在第二电机上的第二感应器，第二电机与第二张紧器调节第二机械手的牵引力；第一电机、第二电机、第一感应器以及第二感应器分别与控制系统连接。

优选的，加热装置与淬火装置通过隔离装置隔开。

优选的，淬火装置包括若干个喷液口、压力泵以及用于收集冷却液的收集槽；压力泵的进口端与收集槽连通，压力泵的出口端与喷液口连通。

优选的，喷液口呈环形排列或者呈两面布置。

优选的，加热装置包括至少一个加热器、加热框架以及设置在加热框架上的温度感应器；加热框架上设置有保温层。

优选的，加热器数量为一个时，加热器呈环形；加热器具有多个时，加热器呈环形排列或者呈两面布置。

优选的，温度感应器分别设置在加热框架的前部、中部以及后部。

优选的，还包括设备降温装置，第一牵引装置以及第二牵引装置通过设备降温装置保持正常的工作温度。

优选的，还包括供工件冷却的冷却装置，冷却装置设置在淬火装置后。

有益效果是：

与现有技术相比，一种用于板材及棒材的热处理机通过在工件的两端分别设置第一牵引装置以及第二牵引装置，在加热区进行加热的同时对工件施加微张力，通过微张力抵消重力的影响，同时由于具有微张力，在工件发生热伸长时，第一牵引装置以及第二牵引装置通过适当的调节距离保正工件的正常伸展，防止因支撑点摩擦抑制带来的弯曲变形；不会因此产生形变以及内应力，使得产品的质量更佳。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为现有技术加热过程的变形示意图；

图2为本实用新型的用于板材及棒材热处理装置结构示意图；

图3为加热装置的结构实施例正面视图；

图4为加热装置的另一种结构实施例俯视图；

图5为淬火装置的结构实施例正面视图；

图6为淬火装置的另一种结构实施例俯视图。

具体实施方式

如图2所示，一种用于板材及棒材的热处理机，包括第一牵引装置1、加热装置2、第二牵引装置3、淬火装置4以及控制系统9；第一牵引装置1和第二牵引装置3用于分别固定在需处理的工件100的两端；淬火装置4设置在加热装置2后，工件100依次穿过加热装置2以及淬火装置4；控制系统9分别与第一牵引装置1、第二牵引装置3、加热装置2以及淬火装置4控制连接。第一牵引装置1包括第一电机11、第一张紧器12、与第一电机11连接的第一机械手13以及设置在第一电机11上的第一感应器14，第一电机11与第一张紧器12调节第一机械手13的牵引力；第二牵引装置3包括第二电机31、第二张紧器32、与第二电机31连接的第二机械手33以及设置在第二电机31上的第二感应器34，第二电机31与第二张紧器32调节第二机械手33的牵引力；第一电机11、第二电机31、第一感应器14以及第二感应器34分别与控制系统9连接。

工作时，第一机械手13以及第二机械手33分别夹持工件100两端，通过第一电机11和第二电机31施加张力作用到工件100上。由第一电机11、第一张紧器12、第二电机31和第二张紧器32分别微调作用到工件100两端的张力。第一感应器14和第二感应器34分别感应两端的速度。从而让控制系统9精准的控制系统的力环与速度环，既作用了张力在工件100上又防止工件100的速度过快或者过慢。通过控制系统9调节第一电机11和第二电机31的作用力，使得工件100根据预设的速度缓缓移动。其中在加热区内时，可进行往复移动以获得更加均匀的加热效果。工件100两端张力的大小根据加热装置2内的温度与预先设定的张力参数自动调节，使得效果最优。

工件100由加热装置2进入淬火装置4时，控制系统9控制第一牵引装置1以及第二牵引装置2，使得工件100两端保持有张力，以预定的速度进入淬火装置4时，不会因为急速冷却而变形或者产生内应力，使得产品的质量好。

如图2所示，在加热装置2与淬火装置4之间设置有隔离装置6。通过隔离装置6将两者隔开，防止加热装置2的高温与淬火装置4直接接触造成不必要的能量损失，还可避免淬火装置的水进入加热区，同时又不影响工件100从加热装置通向淬火装置。隔离装置6可为一单层或多层整板，还可为气帘、耐热“布”帘，并且可设置通孔、凹口，方便通过工件100、第一牵引装置1以及第二牵引装置2，使得隔绝效果更好。

本处提供淬火装置4的一种实施结构。淬火装置4包括若干个喷液口41、压力泵42以及用于收集冷却液的收集槽43；压力泵42的进口端与收集槽43连通，压力泵42的出口端与喷液口41连通。淬火介质通过压力泵42从喷液口41喷出到工件100上，并落入下方的收集槽43内，压力泵42再从收集槽43内汲取实现整体喷淋的循环过程。如图5和图6所示，喷液口41呈环形排列或者呈两面布置，分别对应薄板以及棒材的结构，实现全方位无死角淬火，使得淬火的效果更佳。在收集槽43内设置有液面感应器(图中未标出)，以方便在缺少介质时及时提醒。在压力泵42的进口端设置有过滤器(图中未标出)，以过滤循环介质的杂质，保证装置的可靠运行。

本处提供淬火装置4的另一种实施结构，如图2所示，淬火装置4包括淬火槽44。淬火槽44为一个充满淬火介质的箱体，第一牵引装置1与第二牵引装置3牵引工件100穿过淬火槽44完成淬火过程。

较佳的实施方式，如图3和图4所示，加热装置2包括至少一个加热器21、加热框架22以及设置在加热框架22上的温度感应器23；加热框架22上设置有保温层以避免能量损失。加热器21可为电加热棒、电阻加热丝、火焰加热器的一种或多种。当加热器21数量为一个时，加热器21可呈环形，工件100从环形中间通过使得加热效果均匀；当加热器21具有多个时，加热器21呈环形排列或者呈两面布置，分别对应板材以及棒材使得加热效果均匀。温度感应器23分别设置在加热框架22的前部、中部以及后部，用于感受不同区域的温度使得加热均匀。

较佳的实施方式，第一机械手13以及第二机械手33应选用耐高温机械臂，以确保使用寿命。第一机械手13通过耐高温弹簧与第一电机11连接，第二机械手33通过耐高温弹簧与第二电机31连接，保证缓冲，避免电机直接与高温物体接触。

较佳的实施方式，如图2所示，第一牵引装置1以及第二牵引装置3分别设置有设备降温装置7进行降温以保持正常的工作温度，从而确保使用寿命。设备降温装置7可采用水冷、风冷等方式。

较佳的实施方式，如图2所示，在淬火装置4后还设置有冷却装置8，通常情况下，工件100直接在淬火装置4内即可冷却完毕，但是多数合金的热处理过程要求空冷或者快冷。冷却时，第一牵引装置1和第二牵引装置2分别施加一定张力在工件100两端，在冷却装置8内完成相应的冷却过程。冷却装置8包括一个送风装置(图中未标出)和/或喷液装置(图中未标出)，送风装置和喷液装置与控制系统9连接，方便在需要时由送风装置送风冷却或由喷液装置喷液冷却。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于板材及棒材的热处理机，包括第一牵引装置(1)、加热装置(2)，其特征在于：还包括第二牵引装置(3)、淬火装置(4)以及控制系统(9)；所述第一牵引装置(1)和所述第二牵引装置(3)用于分别固定在需处理的工件的两端；所述淬火装置(4)设置在所述加热装置(2)后，所述第一牵引装置(1)和所述第二牵引装置(3)共同牵引所述工件依次穿过所述加热装置(2)以及所述淬火装置(4)；所述控制系统(9)分别与所述第一牵引装置(1)、所述第二牵引装置(3)、所述加热装置(2)以及所述淬火装置(4)控制连接。

2.根据权利要求1所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：所述第一牵引装置(1)包括第一电机(11)、第一张紧器(12)、与所述第一电机(11)连接的第一机械手(13)以及设置在所述第一电机(11)上的第一感应器(14)，所述第一电机(11)与所述第一张紧器(12)调节所述第一机械手(13)的牵引力；所述第二牵引装置(3)包括第二电机(31)、第二张紧器(32)、与所述第二电机(31)连接的第二机械手(33)以及设置在所述第二电机(31)上的第二感应器(34)，所述第二电机(31)与所述第二张紧器(32)调节所述第二机械手(33)的牵引力；所述第一电机(11)、所述第二电机(31)、所述第一感应器(14)以及所述第二感应器(34)分别与控制系统(9)连接。

3.根据权利要求1所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：所述加热装置(2)与所述淬火装置(4)通过隔离装置(6)隔开。

4.根据权利要求1至3任一所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：所述淬火装置(4)包括若干个喷液口(41)、压力泵(42)以及用于收集冷却液的收集槽(43)；所述压力泵(42)的进口端与所述收集槽(43)连通，所述压力泵(42)的出口端与所述喷液口(41)连通。

5.根据权利要求4所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：所述喷液口(41)呈环形排列或者呈两面布置。

6.根据权利要求1至3任一所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：所述加热装置(2)包括至少一个加热器(21)、加热框架(22)以及设置在所述加热框架(22)上的温度感应器(23)；所述加热框架(22)上设置有保温层。

7.根据权利要求6所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：所述加热器(21)数量为一个时，所述加热器(21)呈环形；所述加热器(21)具有多个时，所述加热器(21)呈环形排列或者呈两面布置。

8.根据权利要求6所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：所述温度感应器(23)分别设置在所述加热框架(22)的前部、中部以及后部。

9.根据权利要求1至3任一所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：还包括设备降温装置(7)，所述第一牵引装置(1)以及所述第二牵引装置(3)通过所述设备降温装置(7)保持正常的工作温度。

10.根据权利要求1至3任一所述的用于板材及棒材的热处理机，其特征在于：还包括供所述工件冷却的冷却装置(8)，所述冷却装置(8)设置在所述淬火装置(4)后。