CN86108867B - 控制气氛震底炉进料端全密封装置 - Google Patents

Abstract

控制气氛震底炉进料端全密封装置属于金属材料控制气氛连续热处理炉的进料装置。全密封装置主要由水箱（２０）、底座（３３）、炉底板震动缓冲器（３４）、炉底板动力传递机构（２９）、进料室（１４），左、右侧封板（３０、３１）和存料室（１０）构成。具有全密封进料装置的控制气氛震底炉气源耗用量低，可做到连续运行间断送气，热能利用率高，消除空气污染，噪音低，进料可以实现机械化操作和程序控制，减轻劳动强度，提高了工件热处理质量。

Description

控制气氛震底炉进料端全密封装置

控制气氛震底炉进料端全密封装置（以下简称全密封装置）属于金属材料控制气氛连续热处理炉的进料装置。

现有控制气氛震底炉进料装置（附图一）的工作原理是：首先将上挡板（2）关闭，工件装入料斗（1），然后关闭下挡板（4），再拉开上挡板（2），工件全部落入工件暂存室（3）后，上挡板（2）重新关闭，又可以向料斗（1）装工件。工件暂存室（3）内有工件后，拉开下挡板（4），工件全部落到炉底板（5）上。这种进料装置主要存在问题是：

1、炉底板（5）为连续运行，而工件暂存室（3）是节拍式向炉底板（5）上落工件，为了保证炉底板（5）连续运送工件，导致上挡板（2）和下挡板（4）频繁开启，造成炉内气氛与大气频繁相通，损失炉内可控气氛。同时，如果生产过程中停止供气，就很难维持炉内正压，影响正常生产;

2、由于上挡板（2）和下挡板（4）交错启闭，只有一个挡板起密封作用，因而密封效果差，造成耗气量大;

3、上挡板（2）和下挡板（4）频繁启闭，造成挡板本身和密封件容易磨损，且工作噪音大;

4、工件暂存室（3）节拍式向炉底板（5）上落料，容易在炉底板（5）上形成工件堆积现象，影响工件热处理质量;

5、如果生产中使用的气氛是可燃的，泄漏的气氛不仅造成空气污染，还可能导致起火，甚至爆炸;

6、由于受到工件暂存室（3）容积的限制，只能频繁地向料斗（1）投料，工作量大，自动化程度低。

总之，现有控制气氛震底炉进料装置造成可控气氛耗用量大、热能损失大、停止供气运行炉内难以维持正压、工件热处理质量不稳定空气污染严重、生产安全性低、噪音大，以及自动化程度低等缺点。

全密封装置的设计旨在提供一种控制气氛震底炉进料端全密封结构，减少生产过程中控制气氛的损失，能够在间断供气情况下维持炉内正压，从而保证正常连续生产，同时还能提高工件热处理质量稳定性、减少空气污染、降低噪音、提高生产安全程度和自动化程度。

全密封装置（图二）主要由水箱（20）、底座（33）、进料室（14），左、右侧封板（30、31）和存料室（10）构成。每个构件之间均有密封件，所有密封件的材料可以是橡胶板或橡胶条或石棉板。利用炉前壁（21）各构件连接后形成一封闭结构。在这封闭结构内部的底座（33）上方装有炉底板动力传递机构（29）和炉底板震动缓冲器（34）。

水箱（20）固定在炉前壁（21）中的炉口（23）处，水箱（20）与炉前壁（21）之间装有密封件（22）。水箱（20）的作用是防止炉膛（25）的热量传递到进料端，水箱（20）内有流动的冷却水，能带走炉口（23）传出的热量。水箱（20）也起到了固定进料室（14）上端的作用。底座（33）把炉前壁（21）、炉底板震动缓冲器（34）、炉底板动力传递机构（29），进料室（14）以及左、右侧封板（30、31）连接在一起，底座前面（39）与底座（33）上平面之间呈锐角，该锐角为40°～55°较佳。底座（33）固定在炉前壁（21）下端，炉底板震动缓冲器（34）及炉底板动力传递机构（29）安装在底座（33）平面上，进料室（14）固定在底座前面（39）上，为了密封，底座（33）与炉前壁（21）之间装有密封件（32），进料室（14）与底座前面（39）之间装有密封件（40）。左、右侧封板（30、31）的周边与水箱（20）、炉前壁（21）、底座（33）、进料室（14）连接，接合面装有密封件（58），防止了控制气氛外泄，同时又起到隔离炉底板（24）震动噪音的作用。炉底板震动缓冲器（34）可以将炉底板（24）震动时的动能分散。炉底板动力传递机构（29）将外部动力装置的旋转运动变为炉底板（24）的往复运动，维持炉底板（24）的连续运行。进料室（14）上端与水箱（20）前部相连接，接合面装有密封件（17）。进料室（14）内有一推板（36），推板（36）底面装有动力轴（37），在动力轴（37）的作用下，推板（36）可以上下运动，实现连续向炉底板（24）上推送工件，且不会出现工件堆积现象。动力轴（37）可以采用丝杠，也可以采用液压缸活塞杆或气缸活塞杆。动力轴（37）采用丝杠时，丝杠外有一护套（42），护套（42）固定在进料室（14）底部，护套（42）与进料室（14）接合面装有密封件（41）。为了随时掌握工件进入炉口（23）的情况，进料室（14）侧上部装有观察孔（54），其间装有密封件（53）进行密封。为了便于观察，可以在进料室（14）内装照明灯（16）。为了在外部显示推板（36）在进料室（14）内的位置，可以在推板（36）底部安装传感轴（38），传感轴（38）穿过安装在进料室（14）底部的液体密封套（43），利用另一端重力块（44）的作用，将推板（36）的位置显示在外部。液体密封套（43）内的液体可以是水，也可以是润滑油。存料室（10）安装在进料室（14）前上端，接合面装有密封件（13），存料室（10）前下壁应有一斜度，其斜度呈45°为佳，存料室（10）下尾部有一闸门盖板（47），闸门盖板（47）下面装有密封件（48）;进料室（14）与存料室（10）之间有一闸门（11），闸门（11）周边与进料室（14）接合面装有密封件（12）;存料室（10）上方有一上盖（9），上盖（9）周边为环刀（7）;存料室（10）上端外周边有凹槽（6），凹槽（6）内装有密封液体（8），当上盖（9）周边环刀（7）切入凹槽（6）内时，密封液体（8）就将炉内控制气氛与大气完全隔绝。凹槽（6）内密封液体（8）可以是水，也可以是润滑油。

具有全密封装置的控制气氛震底炉，气源耗用量低，可以做到连续运行间断送气，热能利用率高，消除空气污染，噪音低，进料可以实现机械化操作和程序控制，减轻劳动强度，提高了工件热处理质量及质量稳定性，而且该装置易于推广应用。如果改变炉底板的结构形式，并配备相应的动力传递机构，该装置可用于网带炉、链带炉等其它适用于中小型零部件热处理的连续炉。

附图说明：

图一：现有技术震底炉进料端装置;

图二：全密封装置的装配图;

图三：为图二中A向视图与图二中线E-E的剖面图组合而成的复合视图;

图四：沿图二中线B-B的剖面图;

图五：沿图二中线C-C的剖面图;

图六：沿图二中线D-D的剖面图;

全密封装置配备在控制气氛震底炉为实施例说明如下：

该炉加热功率70千瓦，淬火生产率200公斤/小时。全密封装置密封件的材料均为硅橡胶制品。附图二中（21）为震底炉的炉前壁，水箱（20）固定在炉前壁（21）中的炉口（23）处，其接合面处有密封件（22），炉前壁（21）的下端与底座（33）紧固，底座（33）与炉前壁（21）之间装有密封件（32），底座（33）上平面固定炉底板动力传递机构（29）和炉底板震动缓冲器（34）。底座前面（39）与底座（33）上平面之间的角度为55°。进料室（14）下部与底座前面（39）装配，其上端与水箱（20）前部相连接，装配面各有密封件（40，17）;进料室（14）内装有推板（36），推板（36）底面的动力轴（37）为丝杠，丝杠外部有一护套（42）与进料室（14）底部相连接，连接面装有密封件（41）;在推板（36）的底部装有传感轴（38），传感轴（38）穿过安装在进料室（14）底部的液体密封套（43），利用另一端重力块（44）的作用，将推板（36）的位置显示在外部。液体密封套（43）内的液体是润滑油。进料室（14）装配后，该炉进料端的上、下、前、后均已封闭，两侧面由左、右侧封板（30、31）的周边分别与水箱（20）、炉前壁（21）、底座（33）、进料室（14）相连接，其连接面装有密封件（58），该炉进料端已全封闭。存料室（10）安装在进料室（14）前上端，接合面装有密封件（13），存料室（10）前下壁的斜度为45°。存料室（10）可装入工件1000公斤。存料室（10）下尾部有闸门盖板（47），闸门盖板（47）下面装有密封件（48）。存料室（10）与进料室（14）之间有一闸门（11），闸门（11）周边与进料室（14）接合面装有密封件（12），闸门（11）两侧边对称倾斜，其下边沿的长度大于上边沿的长度，两侧边的斜度与进料室（14）配合面的斜度一致。当闸门（11）上行到终点时，其周边配合面应压紧密封件（12）。推动闸门（11）运动的液压缸（45）安装在存料室（10）的下尾部，安装面有密封件（46）。为了使进料更加均匀连续，在进料室（14）上装了一个搓板（15），搓板（15）下端有一安装在进料室（14）上的挡板（26）。另外，在搓板（15）上装一滑料板（18），就可以使工件更准确地落在炉底板（24）上。为了保证内部的密封，震底动力轴（35）和搓板动力轴（28）的配装处各加有密封件（55）、（57）和压盖（56）。

全密封装置实施例的工作过程：初始状态，存料室（10）和进料室（14）均已充满工件。推板（36）在动力轴（37）的作用下推动工件上升，同时搓板（15）由曲柄连杆机构（27）带动作上下往复运动，使工件比较均匀连续地沿滑料板（18）落到炉底板（24）上。当搓板（15）运动到上方时，挡板（26）可以防止工件从搓板（15）的下方空隙中流出。推板（36）的运动位置由传感轴（38）通过液体密封套（43）在重力块（44）的作用下显示在外部。打开进料室（14）上部的照明灯（16），通过观察孔（54）可观察工件落入炉底板（24）的情况。为了实现定量控制进入炉内的工件数量，在水箱（20）前下方装一进料控制器（19），工件向炉口（23）运动过程中推动位于水箱（20）前面的进料控制器（19），使进料控制器（19）出现角位移，该角位移信号不仅可以显示工件进入量的多少，还可以输入到控制系统，通过控制系统来定量控制进入炉内的工件数量。进料室（14）可容纳约1600公斤工件，当推板（36）将全部工件输送完毕后，立即快退至下部，此时闸门液压缸（45）动作，闸门（11）向下滑动至存料室（10）的下尾部，存料室（10）里的工件在重力的作用下全部落入进料室（14），同时，闸门（11）上升封闭进料室（14）。然后，推板（36）上升继续工作如前述。炉盖液压缸（52）动作，将存料室（10）上面的上盖（9）升起。在升起过程中，升降轴（49）上的销轴（51）沿旋转套（50）上面的轨道将上盖（9）在升起的同时并旋转90°，使存料室（10）的上口完全暴露，此时可向存料室（10）放入工件，装满工件后上盖（9）下降，升降轴（49）上的销轴（51）按旋转套（50）上的原轨道下行，上盖（9）周边的环刀（7）切入存料室（10）上端外周边凹槽（6）内的密封液体（8）中，将炉内控制气氛与大气完全隔绝。

配备全密封装置的控制气氛震底炉气源耗用量低。通过施实例70千瓦震底炉连续运行考核，停气1小时后淬火件的光泽和硬度无变化。停气10小时炉内仍可维持正压。在震底炉炉体密封可靠的情况下连续淬火每小时平均耗气量不大于0.2立方米。杜绝了大量控制气氛的流失及所带走的热量。消除了空气污染，显著地提高了热能利用率。由于全密封装置容易使炉内维持正压，因此可以进行多种热处理工艺，热处理工件质量稳定，并解决了震底炉噪声大的问题及提高了生产的安全程度和自动化程度。

Claims (12)

1、控制气氛震底炉进料端全密封装置由水箱〔20〕，底座〔33〕，炉底板震动缓冲器〔34〕，炉底板动力传递机构〔29〕，进料室〔14〕，左、右侧封板〔30、31〕和存料室〔10〕构成，其特征在于：水箱〔20〕固定在炉前壁〔21〕的炉口〔23〕处，水箱〔20〕与炉前壁〔21〕之间装有密封件〔22〕;底座〔33〕固定在炉前壁〔21〕下端，底座〔33〕与炉前壁〔21〕之间装有密封件〔32〕;底座前面〔39〕与底座〔33〕上平面之间呈锐角;炉底板震动缓冲器〔34〕及炉底板动力传递机构〔29〕安装在底座〔33〕平面上;进料室〔14〕固定在底座前面〔39〕上，进料室〔14〕与底座前面〔39〕之间装有密封件〔40〕;进料室〔14〕内有一推板〔36〕;进料室〔14〕侧上部有观察孔〔54〕，其间装有密封件〔53〕;进料室〔14〕上端与水箱〔20〕前部相连接，其连接面装有密封件〔17〕;左、右侧封板〔30、31〕的周边分别与水箱〔20〕、炉前壁〔21〕、底座〔33〕、进料室〔14〕连接，其连接面装有密封件〔58〕;存料室〔10〕安装在进料室〔14〕前上端，接合面装有密封件〔13〕;存料室〔10〕下尾部有一闸门盖板〔47〕，闸门盖板〔47〕下面装有密封件〔48〕;进料室〔14〕与存料室〔10〕之间有一闸门〔11〕，闸门〔11〕周边与进料室〔14〕接合面装有密封件〔12〕;存料室〔10〕上方有一上盖〔9〕，上盖〔9〕周边为环刀〔7〕;存料室〔10〕上端外周边有凹槽〔6〕，凹槽〔6〕内装有密封液体〔8〕。

2、按照权利要求1所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于推板〔36〕底面装有动力轴〔37〕。

3、按照权利要求2所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于动力轴〔37〕为丝杠。

4、按照权利要求2所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于动力轴〔37〕为液压缸活塞杆。

5、按照权利要求2所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于动力轴〔37〕为气缸活塞杆。

6、根据权利要求2和3所述，其特征在于丝杠外有一护套〔42〕，护套〔42〕固定在进料室〔14〕底部，护套〔42〕与进料室〔14〕接合面装有密封件〔41〕。

7、按照权利要求1所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于推板〔36〕底部装有传感轴〔38〕。

8、按照权利要求1所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于进料室〔14〕底部装有液体密封套〔43〕。

9、按照权利要求1所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于进料室〔14〕装有搓板〔15〕，搓板〔15〕下端有一安装在进料室〔14〕上的挡板〔26〕，搓板〔15〕上有一滑料板〔18〕。

10、按照权利要求1所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于底座前面〔39〕与底座〔33〕上平面之间呈锐角为40°～55°。

11、按照权利要求1所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于进料室〔14〕内装有照明灯〔16〕。

12、按照权利要求1所述的控制气氛震底炉进料端全密封装置，其特征在于水箱〔20〕前下方有进料控制器〔19〕。

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