CN210916185U - 一种智能化热处理生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化热处理生产线，包括操作控制中心、控制柜系统、多台淬火炉和回火炉、自动升降式淬火槽、转运叉车、制氮系统、冷却系统、废气净化系统、正火台、上料工位及下料工位，所述淬火炉、回火炉、正火台、上料工位及下料工位依次排列并设置在一条直线上，自动升降式淬火槽为下沉式淬火槽，平行于淬火炉设置，转运叉车在自动升降式淬火槽上方平行于淬火炉和回火炉的路径上行驶，制氮系统通过管道与淬火炉连通，冷却系统包括多个冷却塔，通过管道与自动升降式淬火槽连通，废气净化系统通过废气集气风道与淬火炉、回火炉及自动升降式淬火槽连通；操作控制中心和控制柜系统用于控制整个热处理生产线的运行。

Description

一种智能化热处理生产线

技术领域

本实用新型涉及金属件热处理领域，尤其是一种智能化热处理生产线。

背景技术

目前市面上的大部分用于生产的台车炉箱式炉，不能满足大批量生产需要，多为人工上卸料，淬火工件入介质时间不可控，员工素质直接影响产品质量，产品质量过程不可控，同时耗费大量的人力，箱式多用炉虽然可满足自动上卸料要求，但是设备制作和使用成本太高，对工装质量要求高，同时多用炉只能做单一介质淬火，对于不同材质有时需要不同介质淬火的工艺不能满足需要。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种智能化热处理生产线，全程智能化控制，多台淬火炉和正火炉可以同时工作，配备多组自动升降式淬火槽及轨道式转运叉车，可以精准控制淬火、正火时间，每个淬火槽可以盛装不同的淬火介质，能够满足不同材质金属同时进行淬火需要不同淬火介质的需求。

一种智能化热处理生产线，包括操作控制中心、控制柜系统、多台淬火炉和回火炉、自动升降式淬火槽、转运叉车、制氮系统、冷却系统、废气净化系统、正火台、上料工位及下料工位，所述淬火炉、回火炉、正火台、上料工位及下料工位依次排列并设置在一条直线上，每一台淬火炉前设置有一台自动升降式淬火槽，所述自动升降式淬火槽与淬火炉平行设置且自动升降式淬火槽的上表面与淬火炉的安装平台处于同一平面，所述转运叉车在自动升降式淬火槽上方平行于淬火炉和回火炉的路径上行驶，所述制氮系统通过管道与淬火炉连通，所述冷却系统包括多个冷却塔，通过管道与自动升降式淬火槽连通，所述废气净化系统通过废气集气风道与淬火炉、回火炉及自动升降式淬火槽连通；所述操作控制中心和控制柜系统用于控制整个热处理生产线的运行。

作为上述方案的优选，所述转运叉车包括叉车机架、操作台、料叉固定座、两根平行设置的料叉、两根平行设置的横梁、两根平行设置的纵梁、横向导轨及纵向导轨，所述操作台固定在叉车机架平台上，两根所述横梁平行于淬火炉固定在自动升降式淬火槽的上表面的两侧，所述纵梁置于横梁上与横梁垂直固定连接，每根纵梁沿其长度方向上分别固定有一根纵向导轨；所述料叉固定座两侧对称固定有多组一号滚轮，并通过一号滚轮与叉车机架滚动连接，上端通过液压油缸与叉车机架顶部横梁铰接，所述料叉设于料叉固定座内，通过固定在料叉固定座上的多组二号滚轮与料叉固定座滚动连接，两根料叉的外侧面对称固定有一号齿轮条，所述料叉通过固定在料叉固定座上的一号传动机构与一号齿轮条啮合传动相对于料叉固定座前后运动；所述叉车机架底部设置有多组一号行走轮，叉车机架通过一号行走轮与纵向导轨滚动连接，两根纵梁的内侧面相对固定有二号齿轮条，所述叉车机架通过固定在叉车机架底部的二号传动机构与二号齿轮条啮合传动沿着纵向导轨来回运动；所述横梁底部设置有多组二号行走轮，叉车机架通过三号传动机构控制二号行走轮运动沿着横向导轨来回运动；所述叉车机架上还固定有液压站，所述液压站为液压油缸提供原动力，所述液压站上安装有电机，所述电机、一号传动机构、二号传动机构及三号传动机构均与操作台连接。

作为上述方案的优选，所述自动升降式淬火槽包括槽体、升降支架、液压控制系统、搅拌机及导流筒，所述升降支架设置于槽体内部且与槽体滑动连接，通过液压控制系统控制升降支架的升降，所述搅拌机与导流筒连通，设于导流筒的顶部，所述导流筒固定在槽体的侧壁并设有上下两个与槽体连通的孔道。

作为上述方案的优选，所述淬火炉和回火炉包括炉体、炉门、承料台、加热元件、循环风机、废气出口、保护气入口、安全泄压阀及检测元器件，所述炉门设置在炉体的前侧，用于控制炉体的开启和密封，所述承料台固定在炉体内底板上，加热元件固定在炉体内壁，所述循环风机、安全泄压阀固定安装在炉体的上方，所述废气出口和保护气入口分别与废气净化系统和制氮系统连通，所述检测元器件包括热电偶、氧探头，所述热电偶和氧探头均与控制柜系统连接。

作为上述方案的优选，所述承料台包括重质耐火承重砖和承重耐热钢，所述重质耐火承重砖有多列，与炉体内底板卡接，承重耐热钢固定在重质耐火承重砖上部，相邻两列重质耐火承重砖之间形成插槽。

作为上述方案的优选，所述淬火炉还包括与炉体内部连通的氧化还原气氛入口。

作为上述方案的优选，所述回火炉内还设有与循环风机连通的风道。

作为上述方案的优选，所述废气净化系统还包括废气净化设备、风机及排烟风道，所述废气集气风道、废气净化设备、风机及排烟风道依次连通，所述废气集气风道有两组，一组与淬火炉、回火炉连通，一组与自动升降式淬火槽连通。

作为上述方案的优选，一台回火炉前也设置有一台自动升降式淬火槽，该自动升降式淬火槽用作清洗槽。

作为上述方案的优选，还包括炉体养护平台及隔离护栏，所述炉体养护平台固定在淬火炉和回火炉的上方，所述隔离护栏安装在转运叉车的正前方及转运叉车与淬火炉、回火炉、正火台、上料工位、下料工位所形成的加工生产线的两侧。

本实用新型的有益效果在于：

1、一条生产线上能进行正火、回火及淬火等生产工艺，位置布置合理，占地小。

2、采用自动升降式淬火槽，配合轨道式转运叉车，取料、放料速度快，可进行批量生产加工，能精准控制淬火时间，保证工件热处理质量。

3、多淬火槽可以用来盛装不同的淬火介质，能够满足不同金属材质对不同淬火介质的需要，使该生产线可以同时进行不同金属材质的淬火。

4、整条生产线全部通过操作控制中心进行控制，节约了传统热处理生产过程中过度依赖人工的问题，节约了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2、图3、图4为本实用新型转运叉车结构示意图。

图5为本实用新型转运叉车的料叉固定座的结构示意图。

图6为本实用新型自动升降式淬火槽结构示意图。

图7为本实用新型自动升降式淬火槽的俯视图。

图8为本实用新型淬火炉的结构示意图。

图9为本实用新型承料台的结构示意图。

图10为本实用新型废气净化系统结构示意图。

附图标记如下：1-操作控制中心、2-控制柜系统、3-淬火炉、4-回火炉、5-自动升降式淬火槽、501-槽体、502-升降支架、503-搅拌机、504-导流筒、6-转运叉车、601-叉车机架、602-操作台、603-料叉固定座、604-料叉、605-横梁、606-纵梁、607-横向导轨、608-纵向导轨、609-一号滚轮、610-液压油缸、611-二号滚轮、612-一号齿轮条、613-一号传动机构、614-一号行走轮、615-二号齿轮条、616-二号传动机构、617-二号行走轮、618-三号传动机构、619-液压站、620-电机、7-制氮系统、8-冷却系统、9-废气净化系统、901-废气集气风道、902-废气净化设备、903-风机、904-排烟风道、10-正火台、11-上料工位、12-下料工位、13-炉体、14-炉门、15-承料台、1501-重质耐火承重砖、1502-承重耐热钢、1503-插槽、16-循环风机、17-废气出口、18-保护气入口、19-安全泄压阀、20-热电偶、21-氧化还原气氛入口、22-炉体养护平台、23-隔离护栏。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实施例。

如图1至如图10所示，一种智能化热处理生产线，包括操作控制中心1、控制柜系统2、多台淬火炉3和回火炉4、自动升降式淬火槽5、转运叉车6、制氮系统7、冷却系统8、废气净化系统9、正火台10、上料工位11及下料工位12，所述淬火炉3、回火炉4、正火台10、上料工位11及下料工位12依次排列并设置在一条直线上，每一台淬火炉3前设置有一台自动升降式淬火槽5，所述自动升降式淬火槽5与淬火炉3平行设置且自动升降式淬火槽5的上表面与淬火炉3的安装平台处于同一平面，所述转运叉车6在自动升降式淬火槽5上方平行于淬火炉3和回火炉4的路径上行驶，所述制氮系统7通过管道与淬火炉3连通，所述冷却系统8包括多个冷却塔，通过管道与自动升降式淬火槽5连通，所述废气净化系统9通过废气集气风道901与淬火炉3、回火炉4及自动升降式淬火槽5连通；所述操作控制中心1和控制柜系统2用于控制整个热处理生产线的运行。

在本实施例中，所述转运叉车6包括叉车机架601、操作台602、料叉固定座603、两根平行设置的料叉604、两根平行设置的横梁605、两根平行设置的纵梁606、横向导轨607及纵向导轨608，所述操作台602固定在叉车机架601平台上，两根所述横梁605平行于淬火炉3固定在自动升降式淬火槽5的上表面的两侧，所述纵梁606置于横梁605上与横梁605垂直固定连接，每根纵梁606沿其长度方向上分别固定有一根纵向导轨608；所述料叉固定座604两侧对称固定有多组一号滚轮609，并通过一号滚轮609与叉车机架601滚动连接，上端通过液压油缸610与叉车机架601顶部横梁铰接，所述料叉604设于料叉固定座603内，通过固定在料叉固定座603上的多组二号滚轮611与料叉固定座603滚动连接，两根料叉604的外侧面对称固定有一号齿轮条612，所述料叉604通过固定在料叉固定座603上的一号传动机构613与一号齿轮条612啮合传动相对于料叉固定座603前后运动；所述叉车机架601底部设置有多组一号行走轮614，叉车机架601通过一号行走轮614与纵向导轨608滚动连接，两根纵梁606的内侧面相对固定有二号齿轮条615，所述叉车机架601通过固定在叉车机架601底部的二号传动机构616与二号齿轮条615啮合传动沿着纵向导轨608来回运动；所述横梁605底部设置有多组二号行走轮617，叉车机架601通过三号传动机构618控制二号行走轮617运动沿着横向导轨607来回运动；所述叉车机架601上还固定有液压站619，所述液压站619为液压油缸610提供原动力，所述液压站619上安装有电机620，所述电机620、一号传动机构613、二号传动机构616及三号传动机构618均与操作台602连接。操作台602与控制柜系统2连接，通过操作控制中心1控制转运叉车6的运转，当需要手动操作转运叉车6时，可以通过手动控制操作台602来控制转运叉车1的运转。

一号传动机构613和二号传动机构616均包括减速机、联轴器及对称设于减速机两侧的减速箱，减速机的输出轴通过联轴器与减速箱的输入轴连接，减速箱的输出轴上固定有齿轮，通过齿轮与一号齿轮条612和二号齿轮条612啮合传动来驱动料叉604和叉车机架601的运动；三号传动机构618为减速机，减速机的输出轴直接与二号行走轮617连接，通过驱动二号行走轮617带动叉车机架601在横向导轨607上运动。

在转运叉车6运行过程中，料叉604相对于料叉固定座603的前后运动能使在不移动料叉固定座601的情况下实现料叉604的出叉和退叉；叉车机架601沿着纵向导轨608的来回运动可实现转运叉车6在转运物料或空载状态下在纵向导轨608上的快速运动；叉车机架601沿着横向导轨607的来回运动可实现转运叉车6在转运物料或空载状态下在横向导轨607上的快速运动；料叉固定座603通过电机620控制液压站619为液压油缸610提供动力，在液压油缸610的作用下可实现起重物料和卸料的功能。

在本实施例中，所述自动升降式淬火槽5包括槽体501、升降支架502、液压控制系统、搅拌机503及导流筒504，所述升降支架502设置于槽体501内部且与槽体501滑动连接，通过液压控制系统控制升降支架501的升降，所述搅拌机503与导流筒504连通，设于导流筒504的顶部，所述导流筒504固定在槽体501的侧壁并设有上下两个与槽体501连通的孔道。

当转运铲车6将在淬火炉3内热处理完成的工件运送到自动升降式淬火槽5的正上方时，液压控制系统举升升降支架502，将工件托举稳定之后，转运叉车6退料叉604，此时，液压控制系统控制升降支架502下降到槽体501内，工件在淬火介质内快速降温，为防止淬火介质局部升温过快，影响工件的降温速度和淬火的均匀性，工件进入淬火介质进行降温时，搅拌机503和冷却系统8开始工作，通过搅拌机503的转动可使冷却介质在槽体501内循环运动，保证淬火介质的温度均匀性即工件淬火的均匀性，通过冷却系统8的运转可对淬火介质进行降温，保证工件的降温速度和淬火品质。

在本实施例中，所述淬火炉3和回火炉4包括炉体13、炉门14、承料台15、加热元件、循环风机16、废气出口17、保护气入口18、安全泄压阀19及检测元器件，所述炉门14设置在炉体13的前侧，用于控制炉体13的开启和密封，所述承料台15固定在炉体13内底板上，加热元件固定在炉体13内壁，所述循环风机16、安全泄压阀19固定安装在炉体13的上方，所述废气出口17和保护气入口18分别与废气净化系统9和制氮系统7连通，所述检测元器件包括热电偶20、氧探头(在附图中未显示)，所述热电偶20和氧探头均与控制柜系统2连接。通过循环风机16带动炉体13内气体的流动可以保证炉体内温度的均匀性，使待加工工件在炉体内均匀受热。

在本实施例中，所述承料台15包括重质耐火承重砖1601和承重耐热钢1602，所述重质耐火承重砖601有多列，与炉体13内底板卡接，承重耐热钢1602固定在重质耐火承重砖1601上部，相邻两列重质耐火承重砖1601之间形成插槽1603。

在本实施例中，所述淬火炉3还包括与炉体13内部连通的氧化还原气氛入口21，用于防止加工工件脱碳。

在本实施例中，所述回火炉4内还设有与循环风机16连通的风道(在附图中未显示)，可以进一步保证回火炉4内温度的均匀性。

在本实施例中，所述废气净化系统9还包括废气净化设备902、风机903及排烟风道904，所述废气集气风道901、废气净化设备902、风机903及排烟风道904依次连通，所述废气集气风道901有两组，一组与淬火炉3、回火炉4连通，一组与自动升降式淬火槽5连通。

在本实施例中，一台回火炉4前也设置有一台自动升降式淬火槽5，该自动升降式淬火槽5用作清洗槽。

在本实施例中，还包括炉体养护平台22及隔离护栏23，所述炉体养护平台22固定在淬火炉3和回火炉4的上方，所述隔离护栏23安装在转运叉车6的正前方及转运叉车6与淬火炉3、回火炉4、正火台10、上料工位11、下料工位12所形成的加工生产线的两侧。

本实用新型的工作原理如下：

转运叉车6将上料工位11上的待加工工件转运到淬火炉3，在淬火炉3经过高温加热之后，转运叉车6再从淬火炉3内取出工件，将工件移动到自动升降式淬火槽5的正上方，启动自动升降式淬火槽5的液压控制系统，自动升降式淬火槽5的升降支架502上升，转运叉车6将工件卸载到升降支架502后，升降支架502下降并带着工件沉入槽体501内部，工件在装有淬火介质的槽体内进行快速降温，降温完成后，自动升降式淬火槽5的液压控制系统再将工件举升起来，转运叉车6再将淬火完成的工件转运到回火炉4进行回火，在回火炉4热处理完成之后，转运叉车6将工件转运到下料工位12上，等待运出。经过回火炉4热处理之后的工件需要进行正火时，转运叉车6可以将工件先转运到正火台10，待正火完成之后，再将工件转运到下料工位12上。工件在淬火炉3进行热处理过程中，淬火炉3内还可以通入氮气作为氧化还原气氛，防止工件在加热过程中脱碳，影响工件加工质量。

本实施例中，操作控制中心包括PLC控制器、显示屏，控制柜系统为PLC控制柜，PLC控制器分别与显示屏和PLC控制柜连接，通过显示屏可视化控制形式，能够清楚的掌握设备的运行情况。

本实施例中，制氮系统为现有技术，制氮机的型号为XRFD49-10，淬火炉的循环风机采用的型号为YLM-215-4-3KW-4，风机的型号为4-72No3，废气净化设备的型号为FOM-EP-15K，安全泄压阀的型号为A28H-16，回火炉的循环风机采用的型号为YLM-265-4-4KW-4，氧探头采用的型号为HMA880X25，热电偶采用的型号为WRK02-003OR-630/550K分度，搅拌机的型号为S/DJB-Y4P-Q360，减速箱的具体型号为HD14，减速箱的减速度为1:2，一号传动机构的减速机为斜齿-螺旋锥齿轮减速机，具体型号为KA47Y1.1-4P-31.19-M1-180-A；二号传动机构的减速机为斜齿-螺旋锥齿轮减速机，具体型号为KA67Y1.5-4P-38.39-M1-180-A；三号传动机构的减速机为平行轴斜齿轮减速机，采用的型号为FAZY.1.5-4P-43.46-M1-180-A。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化热处理生产线，其特征在于：包括操作控制中心、控制柜系统、多台淬火炉和回火炉、自动升降式淬火槽、转运叉车、制氮系统、冷却系统、废气净化系统、正火台、上料工位及下料工位，所述淬火炉、回火炉、正火台、上料工位及下料工位依次排列并设置在一条直线上，每一台淬火炉前设置有一台自动升降式淬火槽，所述自动升降式淬火槽与淬火炉平行设置且自动升降式淬火槽的上表面与淬火炉的安装平台处于同一平面，所述转运叉车在自动升降式淬火槽上方平行于淬火炉和回火炉的路径上行驶，所述制氮系统通过管道与淬火炉连通，所述冷却系统包括多个冷却塔，通过管道与自动升降式淬火槽连通，所述废气净化系统通过废气集气风道与淬火炉、回火炉及自动升降式淬火槽连通；所述操作控制中心和控制柜系统用于控制整个热处理生产线的运行。

2.根据权利要求1所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：所述转运叉车包括叉车机架、操作台、料叉固定座、两根平行设置的料叉、两根平行设置的横梁、两根平行设置的纵梁、横向导轨及纵向导轨，所述操作台固定在叉车机架平台上，两根所述横梁平行于淬火炉固定在自动升降式淬火槽的上表面的两侧，所述纵梁置于横梁上与横梁垂直固定连接，每根纵梁沿其长度方向上分别固定有一根纵向导轨；所述料叉固定座两侧对称固定有多组一号滚轮，并通过一号滚轮与叉车机架滚动连接，上端通过液压油缸与叉车机架顶部横梁铰接，所述料叉设于料叉固定座内，通过固定在料叉固定座上的多组二号滚轮与料叉固定座滚动连接，两根料叉的外侧面对称固定有一号齿轮条，所述料叉通过固定在料叉固定座上的一号传动机构与一号齿轮条啮合传动相对于料叉固定座前后运动；所述叉车机架底部设置有多组一号行走轮，叉车机架通过一号行走轮与纵向导轨滚动连接，两根纵梁的内侧面相对固定有二号齿轮条，所述叉车机架通过固定在叉车机架底部的二号传动机构与二号齿轮条啮合传动沿着纵向导轨来回运动；所述横梁底部设置有多组二号行走轮，叉车机架通过三号传动机构控制二号行走轮运动沿着横向导轨来回运动；所述叉车机架上还固定有液压站，所述液压站为液压油缸提供原动力，所述液压站上安装有电机，所述电机、一号传动机构、二号传动机构及三号传动机构均与操作台连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：所述自动升降式淬火槽包括槽体、升降支架、液压控制系统、搅拌机及导流筒，所述升降支架设置于槽体内部且与槽体滑动连接，通过液压控制系统控制升降支架的升降，所述搅拌机与导流筒连通，设于导流筒的顶部，所述导流筒固定在槽体的侧壁并设有上下两个与槽体连通的孔道。

4.根据权利要求1所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：所述淬火炉和回火炉包括炉体、炉门、承料台、加热元件、循环风机、废气出口、保护气入口、安全泄压阀及检测元器件，所述炉门设置在炉体的前侧，用于控制炉体的开启和密封，所述承料台固定在炉体内底板上，加热元件固定在炉体内壁，所述循环风机、安全泄压阀固定安装在炉体的上方，所述废气出口和保护气入口分别与废气净化系统和制氮系统连通，所述检测元器件包括热电偶、氧探头，所述热电偶和氧探头均与控制柜系统连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：所述承料台包括重质耐火承重砖和承重耐热钢，所述重质耐火承重砖有多列，与炉体内底板卡接，承重耐热钢固定在重质耐火承重砖上部，相邻两列重质耐火承重砖之间形成插槽。

6.根据权利要求5所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：所述淬火炉还包括与炉体内部连通的氧化还原气氛入口。

7.根据权利要求5所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：所述回火炉内还设有与循环风机连通的风道。

8.根据权利要求1所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：所述废气净化系统还包括废气净化设备、风机及排烟风道，所述废气集气风道、废气净化设备、风机及排烟风道依次连通，所述废气集气风道有两组，一组与淬火炉、回火炉连通，一组与自动升降式淬火槽连通。

9.根据权利要求1所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：一台回火炉前也设置有一台自动升降式淬火槽，该自动升降式淬火槽用作清洗槽。

10.根据权利要求1所述的一种智能化热处理生产线，其特征在于：还包括炉体养护平台及隔离护栏，所述炉体养护平台固定在淬火炉和回火炉的上方，所述隔离护栏安装在转运叉车的正前方及转运叉车与淬火炉、回火炉、正火台、上料工位、下料工位所形成的加工生产线的两侧。

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