CN208964976U - 大型零件淬火处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大型零件淬火处理系统，包括加热炉、淬火池和电控装置；淬火池设置在炉门前方的地面以下，淬火池包括平移盖板、池体和搅拌装置，搅拌装置设置在池体的内部。本大型零件淬火处理系统对已加热的大型零件进行出炉操作时用行车对加热后的大型零件进行再次向上吊装脱离托载车后托载车即可继续向前移动远离淬火池、然后控制器控制平移盖板打开、控制行车将吊装的加热后的大型零件直接下落没入淬冷介质液面以下即可，最大限度降低热量损失；搅拌装置是可喷出温度较低的外循环淬冷介质的行星轮结构，因此可以实现对淬冷介质进行搅拌快速降温处理、从而保证大型零件的淬火质量，自动化程度高，特别适用于对大型零件进行淬火处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种淬火处理系统，具体是一种适用于对如大型管板、大型反应器筒体、大型冷高压分离器筒体、大型法兰等大型零件进行淬火处理的淬火处理系统，属于大型零件加工技术领域。
背景技术
冶金、石化、矿山等行业在国民经济发展有着举足轻重的地位，其行业设备所使用的零部件的种类、规格日益呈现出多规格、多样化的特征，针对大型设备的关键零部件通常重量、形状、尺寸较大，在对其进行生产过程中通常需进行锻后热处理或性能热处理，以提高零件的综合性能。
淬火处理将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺，常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等，最常用的淬火方式是采用水为淬冷介质的水淬和采用油为淬冷介质的油淬，由于淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而要求表面耐磨的大型零件均需进行淬火处理。
由于大型零件尺寸较大，因此通常需使用大型热处理加热炉进行加热、使用大型淬火池进行淬火，而大型热处理加热炉与大型淬火池通常是分别设置在车间内不同的位置，将大型零件吊装在大型热处理加热炉的托载车上后通过控制托载车进入大型热处理加热炉内部进入加热，加热至设定温度并保温至设定时间后再通过托载车移出大型热处理加热炉，然后再次吊装并移动至大型淬火池进行淬火处理。被加热后的大型零件在吊装移动过程中会产生热量损失，特别是在气温较低的冬季，因此会对后续的淬火质量产生影响；现有的大型淬火池通常只是外接有淬冷介质循环管路的池状结构，淬冷介质的温度只通过循环散热的方式进行冷却，因此无法实现短时间内的连续淬冷作业，温度未降至淬火温度的淬冷介质也会对淬火质量产生影响。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种大型零件淬火处理系统，能够实现减少被加热后的大型零件的热量损失的同时实现淬冷介质的快速降温，进而保证大型零件的淬火质量，特别适用于对大型零件进行淬火处理。
为实现上述目的，本大型零件淬火处理系统包括加热炉、淬火池和电控装置；
所述的加热炉包括炉体、炉门、道轨和托载车，炉体内部设有加热机构，炉门设置在炉体的前端，炉门包括炉门开合控制机构；道轨前后方向铺设在炉体前方的地面上、且道轨向后延伸至炉体内部；托载车配合架设安装在道轨上，托载车包括托载车移动控制机构；
所述的淬火池设置在炉门前方的地面以下，淬火池包括平移盖板、池体和搅拌装置；
池体是顶端开放的箱体结构，淬冷介质设置在池体内，池体内部还设有淬冷介质输入口和淬冷介质输出口，淬冷介质输入口和淬冷介质输出口分别与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接；
平移盖板通过左右方向设置的平移导轨封盖设置在池体的顶端，所述的道轨是分段结构、包括位于平移盖板正上方的盖板段，道轨的盖板段与平移盖板固定安装连接，平移盖板包括平移盖板平移控制机构；
搅拌装置设置在池体的内部，搅拌装置是行星轮结构、包括内齿圈、行星轮架、行星齿轮和搅拌机构；内齿圈固定安装在池体的内腔底平面上；行星轮架整体是中心对称结构、包括多个沿周向均布设置的支撑轮架，行星轮架的中心对称轴心与内齿圈同心设置、且行星轮架的中心对称轴心位置上设有行星轮架驱动；行星齿轮配合支撑轮架的数量设置、并通过轴承架设安装在行星轮架的支撑轮架上、且行星齿轮与内齿圈啮合配合连接；搅拌机构包括支撑柱、搅拌杆和滑环，支撑柱的底端与行星齿轮固定安装连接，支撑柱上沿其周向方向均布设有多个搅拌杆，搅拌杆的端部设有搅拌头，支撑柱和搅拌杆均是空心结构、且支撑柱和搅拌杆的空心结构贯通连接，支撑柱的两端设有密封堵头，搅拌头上设有与搅拌杆的空心结构贯通的出液孔，滑环包括通过平面轴承滚动配合安装在行星轮架中心对称轴心位置上的行星轮架滑环和通过平面轴承滚动配合安装在支撑柱上的支撑柱滑环，行星轮架滑环和支撑柱滑环的环形内表面上均设有环形液流通道，行星轮架滑环是上下设置的双层滑环结构、且上层滑环结构的环形液流通道与下层滑环结构的环形液流通道贯通连接，上层滑环结构上设有沿径向方向设置的与支撑柱数量配合的多个液流孔，下层滑环结构上设有沿径向方向设置的一个注液孔，支撑柱滑环上也设有沿径向方向设置的液流孔，支撑柱上对应支撑柱滑环的环形通道的位置设有与支撑柱的中空腔贯通的进液孔，行星轮架滑环的注液孔与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接，行星轮架滑环的液流孔分别通过管路与支撑柱滑环的液流孔连通连接；
所述的电控装置包括控制器、温度传感器、炉门启闭控制回路、托载车移动控制回路、加热控制回路、平移盖板启闭控制回路、淬冷介质温度监控回路、搅拌控制回路、外循环控制回路；温度传感器包括设置在炉体内部的炉温传感器和设置在池体内部的淬冷介质温度传感器，炉温传感器和淬冷介质温度传感器分别与控制器电连接；控制器分别与炉门开合控制机构、托载车移动控制机构、炉体的加热机构、平移盖板平移控制机构、行星轮架驱动、外循环泵压装置控制阀组电连接。
作为本实用新型的进一步改进方案，池体的外部设有外循环降温夹层，外循环降温夹层也设有淬冷介质输入口和淬冷介质输出口，淬冷介质输入口和淬冷介质输出口分别与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接。
作为本实用新型的进一步改进方案，平移盖板是左右对开机构。
作为本实用新型的优选方案，炉门开合控制机构、托载车移动控制机构均采用钢丝绳曳引的结构。
作为本实用新型的进一步改进方案，行星轮架滑环设置在行星轮架的底部，支撑柱滑环设置在支撑柱的底端。
与现有技术相比，本大型零件淬火处理系统由于将淬火池设置在炉门前方的地面以下，且淬火池包括通过左右方向设置的平移导轨封盖设置在池体顶端的平移盖板，道轨是分段结构、包括位于平移盖板正上方并与平移盖板固定安装连接的盖板段，因此通过控制平移控制机构可以实现平移盖板的开启状态(此时道轨的盖板段与道轨分离)、或者关闭状态(此时道轨的盖板段与道轨合毕呈整段结构)，平移盖板关闭状态下不影响托载车的运行、便于大型零件的进炉或出炉，且对已加热的大型零件进行出炉操作时用行车对加热后的大型零件进行再次向上吊装脱离托载车后控制器控制托载车继续向前移动远离淬火池、然后控制器控制平移盖板打开、控制行车将吊装的加热后的大型零件直接下落至池体内部、没入淬冷介质液面以下设定深度即可对大型零件进行淬火处理，避免了使用行车吊装加热后的大型零件进行平移对被加热后的大型零件造成的热量损失，进而保证大型零件的淬火质量；由于在池体内部设有搅拌装置，且搅拌装置是可喷出温度较低的外循环淬冷介质的行星轮结构，因此可以实现对池体内部的淬冷介质进行搅拌快速降温处理、使池体内部的淬冷介质始终处于设定的低温状态，从而进一步保证大型零件的淬火质量；本大型零件淬火处理系统采用配合吊装行车的微处理器自动控制系统，自动化程度高，特别适用于对大型零件进行淬火处理。
附图说明
图1是本实用新型对大型零件进行加热时的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本实用新型搅拌装置的结构示意图；
图4是图3的仰视图；
图5是本实用新型对大型零件进行进炉或出炉时的结构示意图；
图6是本实用新型对大型零件进行淬火前的结构示意图。
图中：1、加热炉，11、炉体，12、炉门，13、道轨，14、托载车，2、淬火池，21、平移盖板，22、池体，23、搅拌装置，231、内齿圈，232、行星轮架，233、行星齿轮，234、搅拌机构，2341、支撑柱，2342、搅拌杆，2343、滑环。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明(以下以炉门12位于炉体11上的方向为前方进行描述)。
如图1、图2所示，本大型零件淬火处理系统包括加热炉1、淬火池2和电控装置。
所述的加热炉1包括炉体11、炉门12、道轨13和托载车14；炉体11内部设有加热机构，炉门12上下开合或左右开合设置在炉体11的前端，炉门12包括炉门开合控制机构，炉门开合控制机构可以采用钢丝绳曳引的方式、也可以采用液压油缸伸缩控制的方式、或者采用齿轮齿条传动的方式等；道轨13前后方向铺设在炉体11前方的地面上、且道轨13向后延伸至炉体11内部；托载车14配合架设安装在道轨13上，托载车14包括托载车移动控制机构，托载车移动控制机构可以采用钢丝绳曳引的方式、也可以采用齿轮齿条传动的方式等。
所述的淬火池2设置在炉门12前方的地面以下，淬火池2包括平移盖板21、池体22和搅拌装置23；
池体22是顶端开放的箱体结构，淬冷介质(水或油)设置在池体22内，池体22内部还设有淬冷介质输入口和淬冷介质输出口，淬冷介质输入口和淬冷介质输出口分别与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接；
平移盖板21通过左右方向设置的平移导轨封盖设置在池体22的顶端，所述的道轨13是分段结构、包括位于平移盖板21正上方的盖板段，道轨13的盖板段与平移盖板21固定安装连接，平移盖板21包括平移盖板平移控制机构，平移盖板平移控制机构可以采用钢丝绳曳引的方式、也可以采用液压油缸伸缩控制的方式、或者采用齿轮齿条传动的方式等，通过控制平移控制机构可以实现平移盖板21的开启状态(此时道轨13的盖板段与道轨13分离)、或者关闭状态(此时道轨13的盖板段与道轨13合毕呈整段结构)；
搅拌装置23设置在池体22的内部，如图3所示，搅拌装置23是行星轮结构、包括内齿圈231、行星轮架232、行星齿轮233和搅拌机构234；内齿圈231固定安装在池体22的内腔底平面上；行星轮架232整体是中心对称结构、包括多个沿周向均布设置的支撑轮架，行星轮架232的中心对称轴心与内齿圈231同心设置、且行星轮架232的中心对称轴心位置上设有行星轮架驱动；行星齿轮233配合支撑轮架的数量设置、并通过轴承架设安装在行星轮架232的支撑轮架上、且行星齿轮233与内齿圈231啮合配合连接；搅拌机构234包括支撑柱2341、搅拌杆2342和滑环2343，支撑柱2341的底端与行星齿轮233固定安装连接，支撑柱2341上沿其周向方向均布设有多个搅拌杆2342，搅拌杆2342的端部设有搅拌头，支撑柱2341和搅拌杆2342均是空心结构、且支撑柱2341和搅拌杆2342的空心结构贯通连接，支撑柱2341的两端设有密封堵头，搅拌头上设有与搅拌杆2342的空心结构贯通的出液孔，如图4所示，滑环2343包括通过平面轴承滚动配合安装在行星轮架232中心对称轴心位置上的行星轮架滑环和通过平面轴承滚动配合安装在支撑柱2341上的支撑柱滑环，行星轮架滑环和支撑柱滑环的环形内表面上均设有环形液流通道，行星轮架滑环是上下设置的双层滑环结构、且上层滑环结构的环形液流通道与下层滑环结构的环形液流通道贯通连接，上层滑环结构上设有沿径向方向设置的与支撑柱2341数量配合的多个液流孔，下层滑环结构上设有沿径向方向设置的一个注液孔，支撑柱滑环上也设有沿径向方向设置的液流孔，支撑柱2341上对应支撑柱滑环的环形通道的位置设有与支撑柱2341的中空腔贯通的进液孔，行星轮架滑环的注液孔与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接，行星轮架滑环的液流孔分别通过管路与支撑柱滑环的液流孔连通连接。
所述的电控装置包括控制器、温度传感器、炉门启闭控制回路、托载车移动控制回路、加热控制回路、平移盖板启闭控制回路、淬冷介质温度监控回路、搅拌控制回路、外循环控制回路；温度传感器包括设置在炉体11内部的炉温传感器和设置在池体22内部的淬冷介质温度传感器，炉温传感器和淬冷介质温度传感器分别与控制器电连接；控制器分别与炉门开合控制机构、托载车移动控制机构、炉体11的加热机构、平移盖板平移控制机构、行星轮架驱动、外循环泵压装置控制阀组电连接。
本大型零件淬火处理系统在初始状态时，平移盖板21处于打开状态，淬冷介质温度监控回路和搅拌控制回路始终工作，淬冷介质温度传感器实时向控制器反馈池体22内部的淬冷介质的温度，控制器控制行星轮架驱动启动带动行星轮架232旋转，行星轮架232旋转过程中行星齿轮233在内齿圈231上滚动，行星齿轮233滚动过程中带动支撑柱2341沿其轴线周向旋转，支撑柱2341周向旋转过程中带动搅拌杆2342同步旋转，进而实现支撑柱2341绕行星轮架232的中心公转的同时进行自转，从而实现更好的搅拌均温效果；当淬冷介质的温度高于设定温度时外循环控制回路开始工作，控制器控制外循环泵压装置的控制阀组动作使温度较低的外循环淬冷介质进入行星轮架滑环的注液孔、并经行星轮架滑环进行分流进入各个支撑柱滑环、再经支撑柱2341和搅拌杆2342的空心结构、最后自搅拌头上的出液孔喷出掺入至池体22内部的淬冷介质内，进而实现对池体22内部的淬冷介质进行快速降温处理、使池体22内部的淬冷介质始终处于设定的低温状态。
在进行大型零件的淬火作业时，平移盖板启闭控制回路和炉门启闭控制回路首先工作，如图5所示，控制器控制平移盖板21关闭、炉门12打开，此时道轨13的盖板段与道轨13合毕呈整段结构，用行车将大型零件吊装在托载车14上后托载车移动控制回路开始工作，控制器控制托载车14向后移动进入炉体11内部的设定位置后关闭炉门12；然后加热控制回路开始工作，控制器根据针对大型零件的输入加热温度和保温梯度信息控制炉体11的加热机构启动进行加热，炉温传感器实时向控制器反馈炉体11内部的温度；完成加热并保温至设定时间后控制器控制炉门12打开、托载车14向前移动至淬火池2正上方的设定位置后炉门12关闭，如图6所示，用行车对加热后的大型零件进行再次向上吊装脱离托载车14后控制器控制托载车14继续向前移动远离淬火池2，然后控制器控制平移盖板21打开，控制行车将吊装的加热后的大型零件直接下落至池体22内部、没入淬冷介质液面以下设定深度即可。
为了进一步实现池体22内部的淬冷介质的快速降温，作为本实用新型的进一步改进方案，池体22的外部设有外循环降温夹层，外循环降温夹层也设有淬冷介质输入口和淬冷介质输出口，淬冷介质输入口和淬冷介质输出口分别与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接。当淬冷介质的温度高于设定温度时，控制器控制外循环泵压装置的控制阀组动作使温度较低的外循环淬冷介质进入行星轮架滑环的注液孔的同时进入外循环降温夹层，进而实现池体22内部的淬冷介质的快速降温。
为了加快平移盖板21的开启速度、缩短加热后的大型零件在加热炉1外部的停留时间，作为本实用新型的进一步改进方案，平移盖板21是左右对开机构。
由于炉体11在加热过程中温度较高，为了防止控制机构的过热损伤，作为本实用新型的优选方案，炉门开合控制机构、托载车移动控制机构均采用钢丝绳曳引的结构。
为了便于连接管路、防止位置干涉，作为本实用新型的进一步改进方案，行星轮架滑环设置在行星轮架232的底部，支撑柱滑环设置在支撑柱2341的底端。
本大型零件淬火处理系统的平移盖板21关闭状态下不影响托载车14的运行、便于大型零件的进炉或出炉，且对已加热的大型零件进行出炉操作时用行车对加热后的大型零件进行再次向上吊装脱离托载车14后控制器控制托载车14继续向前移动远离淬火池2、然后控制器控制平移盖板21打开、控制行车将吊装的加热后的大型零件直接下落至池体22内部、没入淬冷介质液面以下设定深度即可对大型零件进行淬火处理，避免了使用行车吊装加热后的大型零件进行平移对被加热后的大型零件造成的热量损失，进而保证大型零件的淬火质量；由于在池体22内部设有搅拌装置23，且搅拌装置23是可喷出温度较低的外循环淬冷介质的行星轮结构，因此可以实现对池体22内部的淬冷介质进行搅拌快速降温处理、使池体22内部的淬冷介质始终处于设定的低温状态，从而进一步保证大型零件的淬火质量；本大型零件淬火处理系统采用配合吊装行车的微处理器自动控制系统，自动化程度高，特别适用于对大型零件进行淬火处理。
Claims (5)
1.一种大型零件淬火处理系统，包括加热炉(1)、淬火池(2)和电控装置；加热炉(1)包括炉体(11)、炉门(12)、道轨(13)和托载车(14)，炉体(11)内部设有加热机构，炉门(12)设置在炉体(11)的前端，炉门(12)包括炉门开合控制机构；道轨(13)前后方向铺设在炉体(11)前方的地面上、且道轨(13)向后延伸至炉体(11)内部；托载车(14)配合架设安装在道轨(13)上，托载车(14)包括托载车移动控制机构；其特征在于，
所述的淬火池(2)设置在炉门(12)前方的地面以下，淬火池(2)包括平移盖板(21)、池体(22)和搅拌装置(23)；
池体(22)是顶端开放的箱体结构，淬冷介质设置在池体(22)内，池体(22)内部还设有淬冷介质输入口和淬冷介质输出口，淬冷介质输入口和淬冷介质输出口分别与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接；
平移盖板(21)通过左右方向设置的平移导轨封盖设置在池体(22)的顶端，所述的道轨(13)是分段结构、包括位于平移盖板(21)正上方的盖板段，道轨(13)的盖板段与平移盖板(21)固定安装连接，平移盖板(21)包括平移盖板平移控制机构；
搅拌装置(23)设置在池体(22)的内部，搅拌装置(23)是行星轮结构、包括内齿圈(231)、行星轮架(232)、行星齿轮(233)和搅拌机构(234)；内齿圈(231)固定安装在池体(22)的内腔底平面上；行星轮架(232)整体是中心对称结构、包括多个沿周向均布设置的支撑轮架，行星轮架(232)的中心对称轴心与内齿圈(231)同心设置、且行星轮架(232)的中心对称轴心位置上设有行星轮架驱动；行星齿轮(233)配合支撑轮架的数量设置、并通过轴承架设安装在行星轮架(232)的支撑轮架上、且行星齿轮(233)与内齿圈(231)啮合配合连接；搅拌机构(234)包括支撑柱(2341)、搅拌杆(2342)和滑环(2343)，支撑柱(2341)的底端与行星齿轮(233)固定安装连接，支撑柱(2341)上沿其周向方向均布设有多个搅拌杆(2342)，搅拌杆(2342)的端部设有搅拌头，支撑柱(2341)和搅拌杆(2342)均是空心结构、且支撑柱(2341)和搅拌杆(2342)的空心结构贯通连接，支撑柱(2341)的两端设有密封堵头，搅拌头上设有与搅拌杆(2342)的空心结构贯通的出液孔，滑环(2343)包括通过平面轴承滚动配合安装在行星轮架(232)中心对称轴心位置上的行星轮架滑环和通过平面轴承滚动配合安装在支撑柱(2341)上的支撑柱滑环，行星轮架滑环和支撑柱滑环的环形内表面上均设有环形液流通道，行星轮架滑环是上下设置的双层滑环结构、且上层滑环结构的环形液流通道与下层滑环结构的环形液流通道贯通连接，上层滑环结构上设有沿径向方向设置的与支撑柱(2341)数量配合的多个液流孔，下层滑环结构上设有沿径向方向设置的一个注液孔，支撑柱滑环上也设有沿径向方向设置的液流孔，支撑柱(2341)上对应支撑柱滑环的环形通道的位置设有与支撑柱(2341)的中空腔贯通的进液孔，行星轮架滑环的注液孔与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接，行星轮架滑环的液流孔分别通过管路与支撑柱滑环的液流孔连通连接；
所述的电控装置包括控制器、温度传感器、炉门启闭控制回路、托载车移动控制回路、加热控制回路、平移盖板启闭控制回路、淬冷介质温度监控回路、搅拌控制回路、外循环控制回路；温度传感器包括设置在炉体(11)内部的炉温传感器和设置在池体(22)内部的淬冷介质温度传感器，炉温传感器和淬冷介质温度传感器分别与控制器电连接；控制器分别与炉门开合控制机构、托载车移动控制机构、炉体(11)的加热机构、平移盖板平移控制机构、行星轮架驱动、外循环泵压装置控制阀组电连接。
2.根据权利要求1所述的大型零件淬火处理系统，其特征在于，池体(22)的外部设有外循环降温夹层，外循环降温夹层也设有淬冷介质输入口和淬冷介质输出口，淬冷介质输入口和淬冷介质输出口分别与外循环泵压装置的控制阀组通过泵压管路连通连接。
3.根据权利要求1或2所述的大型零件淬火处理系统，其特征在于，平移盖板(21)是左右对开机构。
4.根据权利要求1或2所述的大型零件淬火处理系统，其特征在于，炉门开合控制机构、托载车移动控制机构均采用钢丝绳曳引的结构。
5.根据权利要求1或2所述的大型零件淬火处理系统，其特征在于，行星轮架滑环设置在行星轮架(232)的底部，支撑柱滑环设置在支撑柱(2341)的底端。
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