一种履带板辊底式连续加热炉

1.一种履带板辊底式连续加热炉，它包括带有炉门和机壳的炉体及位于炉体两端的进料机和出料机，所述进料机、出料机及炉体中传动机构的每个传动辊上设置有至少两个使工件成列运行的导向槽，其特征是：所述导向槽包括内限位环和外限位环；炉体中位于其加热部出口端的相邻两根传动辊上，外限位环采用用于封闭或开启导向槽的限位装置；它还包括用于检测工件前端位置信号的检测装置，检测装置与限位装置沿工件的运行方向依次设置，两者配合保证工件前端对齐输出；所述限位装置包括套装于传动辊上的限位挡块和与限位挡块相连的往复驱动机构；所述限位装置包括由旋转驱动机构驱动的旋转挡头和套装于传动辊上的支撑块，旋转挡头通过支撑块支撑安装在相邻两传动辊之间；沿工件的运行方向，炉体中位于限位装置前方的传动辊上安装有前离合器、位于检测装置后方的传动辊上安装有后离合器；所述传动机构包括低速传动环、后离合环、中间环、前离合环、出料驱动环和出料环；其中，低速传动环包括位于后离合器后方的传动辊；后离合环包括相互匹配的后离合器链轮与后离合器对轮，后离合器链轮与后离合器安装在同一传动辊上，后离合器对轮安装在该传动辊后方的相邻传动辊上；中间环包括后离合器与前离合器之间的传动辊；前离合环包括前离合器链轮和前离合器对轮，前离合器链轮与前离合器安装在同一传动辊上，前离合器对轮安装在该传动辊前方的相邻传动辊上；出料驱动环包括出料驱动减速机与出料机驱动链轮；出料环包括过度链轮和出料机的传动辊，过度链轮与前离合器对轮安装在同一传动辊上。
2.根据权利要求1所述的履带板辊底式连续加热炉，其特征是：所述限位挡块套装在距加热部出口端的第三根和第四根传动辊上，所述支撑块套装在距加热部出口端的第三根和第四根传动辊上。
3.根据权利要求1所述的履带板辊底式连续加热炉，其特征是：所述往复驱动机构包括气缸或液压缸及与气缸或液压缸的活塞杆连接的连杆，限位挡块与连杆固定连接。
4.根据权利要求1所述的履带板辊底式连续加热炉，其特征是：所述旋转驱动机构包括旋转执行器和扭力杆，旋转挡头与扭力杆固定连接。
5.根据权利要求1所述的履带板辊底式连续加热炉，其特征是：所述检测装置包括位置碰头和与其相连的磁铁及安装于机壳上的位置传感器，位置碰头位于相邻两传动辊之间，并与工件位置对应。
6.根据权利要求1所述的履带板辊底式连续加热炉，其特征是：所述限位挡块和/或支撑块与传动辊为间隙配合，沿工件的运行方向，在限位挡块或支撑块前方的机壳上安装有与限位挡块或支撑块对应的接力块，限位挡块或支撑块与接力块的相对端留有间隙，且该间隙为限位挡块或支撑块与传动辊之间的单侧最大间隙。

一种履带板辊底式连续加热炉\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种加热炉，尤其是一种履带板辊底式连续加热炉。\n背景技术\n[0002] 常用履带板按节距分的规格为135～228，板宽为154～266，齿间板厚为7～17，每种规格的板长为400-800；按齿形分为：单齿履带板和三齿履带板。可见履带板的规格品种繁多，因此，要求热处理设备具有很高的适应能力，才能满足现代企业大批量生产的需求。\n[0003] 履带板材料大多选用：23MnB、 25MnB、25CrMnB材料，其含碳量低（23MnB实测含碳量0.17%），对淬火时的临界冷却速度要求很高，淬火过程稍有不慎便可出现多相组织，容易导致淬火失败，致使履带板寿命降低，为获得全马氏体组织，出炉淬火时的各环节应尽可能减少履带板线以上的温降。\n[0004] 履带板的技术要求：硬度40-45HRC范围，沿板长的直线度达到1.5毫米以下，螺栓孔安装面平面变形控制在0.5毫米以下，马氏体组织达到3-7级。采用普通浸淬方法很难达到上述技术指标，大批量生产时多采用压淬或滚淬的方法与加热炉组成生产线。\n[0005] 与燃气炉不同，电阻炉的炉门是减少溢气损失及保证加热设备最后温区温度的重要的不可缺少的部件，且其开启时间越短越好。\n[0006] 履带板辊底式连续加热炉的工作过程为：将两列或多列工件从设备入口装入加热设备，并将履带板的其中一齿装入传动辊上的导向槽，通过传动辊的滚动将工件从设备入口运转至设备出口，工件的运行过程即是工件的加热过程。\n[0007] 在工件运行和加热过程中，由于工件本身变形及摩擦系数的不同等原因，在装炉过程中即便保证两列每组左右同规格工件前后对齐，当工件运行至出口后，其每列左右工件的相对位置也会发生前后变化，造成工件出炉时，炉门开启和关闭时间难以确定，或导致工件未全部滚出炉体时炉门已落下，或出现某列一次滚出前后两个工件，难以保证同排工件一次对齐滚出，从而导致后续的压淬设备无法工作，同时对履带板线以上的温降幅度难以控制。\n发明内容\n[0008] 本发明要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种可以保证左右同排工件一次对齐输出的履带板辊底式连续加热炉。\n[0009] 本方案是通过如下技术措施来实现的：该履带板辊底式连续加热炉包括带有炉门和机壳的炉体及位于炉体两端的进料机和出料机，所述进料机、出料机及炉体中的加热部分别均匀设置有多个传动辊，每个传动辊上设置有至少两个使工件成列运行的导向槽，所述导向槽包括内限位环和外限位环；炉体中位于其加热部出口端的相邻两根传动辊上，外限位环采用用于封闭或开启导向槽的限位装置；它还包括用于检测工件前端位置信号的检测装置，检测装置与限位装置沿工件的运行方向依次设置，两者配合保证工件前端对齐输出。\n[0010] 上述限位装置包括套装于传动辊上的限位挡块和与限位挡块相连的往复驱动机构。通过往复驱动机构带动限位挡块水平往复运运，达到封闭或开启导向槽的目的，以实现对工件进行导向通过或阻断运行的控制，保证左右同排工件对齐后输出。\n[0011] 上述限位装置包括由旋转驱动机构驱动的旋转挡头和套装于传动辊上的支撑块，旋转挡头通过支撑块支撑安装在相邻两传动辊之间，通过旋转执行器带动旋转挡头转动，通过旋转挡头阻挡工件以阻断工件的运行或使工件正常运行，保证左右同排工件对齐后输出。\n[0012] 上述限位挡块套装在距加热部出口端的第三根和第四根传动辊上，这样既可以增强限位挡块的安装强度，在保证正常使用的情况下，只采用一个往复驱动机构即可驱动限位挡块沿传动辊往复运动，可以简化整个限位装置的结构，降低成本。\n[0013] 上述支撑块套装在距加热部出口端的第三根和第四根传动辊上，这样既可以增强旋转挡头的安装强度，在保证正常使用的情况下，只采用一个旋转执行器即可驱动旋转挡头转动，可以简化整个限位装置的结构，降低成本。\n[0014] 上述往复驱动机构包括气缸或液压缸及与气缸或液压缸的活塞杆连接的连杆，限位挡块与连杆固定连接，气缸或液压缸通过连杆带动限位挡块往复运动，这种驱动方式结构简单。\n[0015] 上述旋转驱动机构包括旋转执行器和扭力杆，旋转挡头与扭力杆固定连接。旋转执行器通过扭力杆带动旋转挡头往复转动，以阻挡工件的运行或使工件顺利通过该位置。\n[0016] 上述检测装置包括位置碰头和与其相连的磁铁及安装于机壳上的位置传感器，位置碰头位于相邻两传动辊之间，并与工件位置对应，工件运行到位置碰头处时，左右同排的位置碰头将运行到该位置的工件信号反馈给位置传感器，位置传感器将相应的信息反馈给控制系统，控制系统根据位置传感器反馈的信息，控制往复驱动机构或旋转驱动机构动作，保证左右同排工件对齐后输出。\n[0017] 上述炉门和限位装置开启的时刻，其中，为左右n排相邻工件中位置最后的工件到达位置碰头并使位置传感器有信号输出的时刻，为限位挡块或旋转挡头与工件接触的一端与位置碰头的中心线之间的距离，为工件的运行速度，采用这种控制结构后，可以精确的控制炉门的启闭时机，使左右同排工件对齐后同步输出，缩短工件进入后续工艺环节的时间，最大限度的避免线以上的温降，同时降低了溢气损失。\n[0018] 上述限位挡块和/或支撑块与传动辊为间隙配合，沿工件的运行方向，在限位挡块或支撑块前方的机壳上安装有与限位挡块或支撑块对应的接力块，限位挡块或支撑块与接力块的相对端留有间隙，且该间隙为限位挡块或支撑块与传动辊之间的单侧最大间隙。\n这种结构形式可以保证当工件作用于限位挡块上的推力将限位挡块与传动辊的单侧间隙缩小到接近为零时，限位挡块可以接触到接力块，并通过接力块将工件推力传递给机壳，以防止传动辊因受力变形而损伤或损坏。\n[0019] 沿工件的运行方向，炉体中位于限位装置前方的传动辊上安装有前离合器、位于检测装置后方的传动辊上安装有后离合器；所述传动机构包括低速传动环、后离合环、中间环、前离合环、出料驱动环和出料环；其中，低速传动环包括位于后离合器后方的所有传动辊，用于运送炉体内的履带板，其动力为传动辊驱动减速机；后离合环包括相互匹配的后离合器链轮与后离合器对轮，后离合器链轮与后离合器安装在同一传动辊上，后离合器对轮安装在该传动辊后方的相邻传动辊上，用于切断或接合低速传动环的动力；中间环包括后离合器与前离合器之间的传动辊，它可实现与低速传动环或出料环的接合；前离合环包括前离合器链轮与前离合器对轮，前离合器链轮与前离合器安装在同一传动辊上，前离合器对轮安装在该传动辊前方的相邻传动辊上，用于切断或接合出料驱动环的动力；出料驱动环包括出料驱动减速机与出料机驱动链轮，提供出料驱动动力；出料环包括过度链轮和出料机的传动辊，过度链轮与前离合器对轮安装在同一传动辊上。通过控制后离合器或前离合器的接合，完成工件加热、对齐和出炉过程。进料时，进料机、炉体的加热部及出料机中的传动辊均按低速传动环的速度运行；出料时，后离合器断电脱离，前离合器通电吸合，出料机和前后离合器之间的传动辊变为高速运行，将炉体加热部已对齐的左右同排工件送出炉体至下一工序；当工件脱离位置碰头时，位置传感器失去信号，炉门延时关闭，后离合器通电吸合，前离合器断电脱离，完成一次出料过程，如此往复，完成工件的加热出料过程。\n[0020] 本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，该履带板辊底式连续加热炉中，导向槽包括内限位环和外限位环，其中，炉体中位于其加热部出口端的相邻两根传动辊上，外限位环采用用于封闭或开启导向槽的限位装置，通过限位装置控制工件的通过和停止，即该导向槽的内限位环的位置固定不变，外限位环用位置可调的限位装置代替，通过调节限位装置的位置来调节该导向槽的宽度，以使该列工件的运行通道被阻断或保持通畅。\n它还包括用于检测工件前端位置信号的检测装置，检测装置与限位装置沿工件的运行方向依次设置，通过检测装置检测确定同排工件中位置靠后的工件到达相应检测装置的时刻并计数，该检测装置将相应的信息反馈给控制系统，控制系统以该时刻为基准，通过提前设定好的程序，精确的控制炉门和限位装置的开启时刻，使工件前端对齐输出。该加热炉可以保证左右同排工件对齐后出炉，为后续热处理环节提供可靠的工件位置保障，并可以精确控制炉门的启闭时机，缩短工件进入后续工艺环节的时间，最大限度避免线以上的温降，同时降低了溢气损失。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。\n附图说明\n[0021] 图1为本发明具体实施方式的主视结构示意图。\n[0022] 图2为本发明具体实施方式的俯视结构示意图。\n[0023] 图3为本发明的传动结构示意图。\n[0024] 图4为旋转执行器的安装结构示意图。\n[0025] 图中，1为进料机，2为炉体，3为传动辊，4为辐射管，5为热电偶，6为位置碰头，7为限位挡块，8为接力块，9为出料机，10为出料驱动减速机，11为传动辊驱动减速机，12为炉门，13为炉门提升机构，14为旋转挡头，15为扭力杆，16为旋转执行器，17为支架，18为位置传感器，19为工件，20为辊子链轮，21为后离合器对轮，22为后离合器链轮，23为后离合器，24为连杆，25为气缸，26为前离合器，27为前离合器链轮，28为前离合器对轮，29为过度链轮，30为出料机辊子链轮，31为出料机驱动链轮，32为低速传动环，33为前离合环，\n34为中间环，35为后离合环，36为出料驱动环，37为出料环，38为轴承，39为支撑块，40为导向槽，41为外限位环，42为内限位环。\n具体实施方式\n[0026] 为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。\n[0027] 一种履带板辊底式连续加热炉，如图所示，它包括带有炉门12和机壳的炉体2及位于炉体2两端的进料机1和出料机9，所述进料机1、出料机9及炉体2中传动机构的每个传动辊3上设置有至少两个使工件19成列运行的导向槽40。所述导向槽40包括内限位环42和外限位环41。其中，炉体2中位于其加热部出口端的相邻2根传动辊3上，外限位环41采用用于封闭或开启导向槽40的限位装置；它还包括用于检测工件19前端位置信号的检测装置，检测装置与限位装置沿工件19的运行方向依次设置，两者配合保证工件19前端对齐输出。\n[0028] 其中，限位装置可以采用如下两种结构形式：\n[0029] （一）限位装置包括套装于传动辊3上的限位挡块7和与限位挡块7相连的往复驱动机构，往复驱动机构包括气缸25或液压缸及与气缸25或液压缸的活塞杆连接的连杆24，限位挡块7与连杆24固定连接，优选限位挡块7套装在距加热部出口端的第三根和第四根传动辊3上，限位挡块7的起始位置为将其所在列工件19的运行通道阻断的位置。控制系统根据接收到的位置传感器18反馈的信息，根据其预设程序判断，直至左右同排工件19对齐后，才使气缸25或液压缸带动限位挡块7向外撤出，解除对同排工件19的阻挡，同时，控制系统控制炉门12开启，使左右同排工件19对齐输出，如此往复。该结构形式刚度大，适合于大板型工件。\n[0030] （二）限位装置包括由旋转驱动机构驱动的旋转挡头14和套装于传动辊3上的支撑块39，旋转挡头14通过支撑块39支撑安装在相邻两传动辊3之间，优选支撑块39套装在距加热部出口端的第三根和第四根传动辊3上。旋转驱动机构包括旋转执行器16和扭力杆15，旋转挡头14与扭力杆15固定连接。旋转挡头14的起始位置为将其所在列工件\n19的运行通道阻断的位置。控制系统根据接收到的位置传感器18反馈的信息，根据其预设程序判断，直至左右同排工件19对齐后，控制系统控制炉门12开启，同时旋转执行器16驱动旋转挡头14反向回位，使左右同排工件19对齐输出，如此往复。由于扭力杆15的刚度低，该结构形式适合于小板型工件，避免了结构一在限位挡块7打开工件运行通道的瞬间，易将质量较小的工件19带出导向槽40的弊端。\n[0031] 检测装置包括位置碰头6和与其相连的磁铁及安装于机壳上的位置传感器18，位置碰头6位于相邻两传动辊3之间，并与工件19位置对应。工件19运行到该位置时会接触到位置碰头6，位置碰头6通过连接杆带动磁铁转动触发位置信号，位置传感器18将该位置信号反馈给控制系统，控制系统会记录同排工件中先后碰触位置碰头6的时刻，并以最后触碰时刻为基准，根据预先内置的程序控制炉门12及限位挡块7或旋转挡头14的开启。\n[0032] 炉门12和限位装置开启的时刻，其中，为左右n排相邻工件19中位置最后的工件到达位置碰头6并使位置传感器18有信号输出的时刻，为限位挡块7或旋转挡头14与工件19接触的一端与位置碰头6的中心线之间的距离，为工件19的运行速度。采用这种控制形式后，可以精确的控制炉门12及限位挡块7或旋转挡头14的开启时刻，确保左右同排工件对齐后再输出。\n[0033] 限位挡块7或支撑块39与传动辊3为间隙配合，沿工件19的运行方向，在限位挡块7或支撑块39前方的机壳上安装有与限位挡块7或支撑块39对应的接力块8，限位挡块7或支撑块39与接力块8的相对端留有间隙，且该间隙为限位挡块7或支撑块39与传动辊3之间的单侧最大间隙，该间隙在6-8毫米之间，当工件19作用于限位挡块7或旋转挡头14上的推力将限位挡块7或支撑块39与传动辊3的单侧间隙缩小到接近为零时，限位挡块7或支撑块39可以接触到接力块8，并通过接力块8将工件19的推力传递给机壳，防止传动辊3因受力变形而损伤或损坏。\n[0034] 沿工件19的运行方向，炉体2中位于限位装置前方的传动辊3上安装有前离合器\n26、位于检测装置后方的传动辊3上安装有后离合器23。上述传动机构包括低速传动环32、后离合环33、中间环34、前离合环35、出料驱动环36和出料环37。其中，低速传动环32包括位于后离合器23后方的传动辊3（即：炉体2中位于后离合器23后方的全部炉内传动辊3及进料机1的传动辊3），用于运送炉体2内的工件19（即履带板），这些传动辊3的驱动动力为传动辊驱动减速机11；后离合环33包括相互匹配的后离合器链轮22与后离合器对轮21，后离合器链轮22与后离合器23安装在同一传动辊3上，后离合器对轮21安装在该传动辊3后方的相邻传动辊上，后离合器链轮22与后离合器对轮21可以啮合或分离，用于接合或切断低速传动环32的动力；中间环34包括后离合器23与前离合器26之间的传动辊3，它通过后离合环33或前离合环35可实现与低速传动环32或出料环37的接合；前离合环35包括前离合器链轮27和前离合器对轮28，前离合器链轮27与前离合器26安装在同一传动辊3上，前离合器对轮28安装在该传动辊3前方的相邻传动辊上，前离合器链轮27与前离合器对轮28可以啮合或分离，用于接合或切断出料驱动环36的动力；出料驱动环36包括出料驱动减速机10与出料机驱动链轮31；出料环37包括过度链轮29和出料机9的传动辊3，过度链轮29与前离合器对轮28安装在同一传动辊3上。\n[0035] 下面以沿传动辊3横向设置两列工件19，左右两限位装置均采用气缸25驱动，且沿工件19的运行方向位于右侧的工件19位置靠前为例，说明该加热炉的工作过程。\n[0036] 安装有限位挡块7的传动辊3越过耐火墙安装于设备机壳，并在外部动力带动下旋转。右侧气缸25通过连接件固定于设备机壳，左侧气缸25通过支架17安装于两根传动辊3的轴头上，以适应传动辊3在高温下的变形伸长。支架17的两个安装孔的孔距与传动辊3的辊距相同，且一个孔内设置有轴承38并安装于传动辊3的轴头，另一个孔比安装轴颈大2～３毫米，并套在传动辊3的轴颈上呈滑动状态，以适应相邻两传动辊3的安装误差及传动辊3热变形导致的轴端跳动误差。\n[0037] 启动设备，后离合器23通电吸合，前离合器26断电脱开，进料机1、炉体2的加热部和出料机9的传动辊3均按低速运行，出料机9的传动辊3此时运行的目的是防止炉前传动辊3由于受热不匀而变形，设备到温后装料。传动辊3将两列工件19从炉体2入口运转至出口时，如果每组左右两工件19的前后不齐，设两工件19前部的位置差为，则右侧靠前的工件19将首先触动右侧位置碰头6，位置碰头6将带动磁铁旋转并触发位置传感器18，当右侧位置传感器18有信号输出时，程序记录此时时刻，此后两工件19继续前行，当左侧在后的工件19触动左侧位置碰头6并使左侧位置传感器18有信号输出时，程序记录该时刻，此时，则炉门12及限位挡块7或旋转挡头14开启的时刻。式中，为限位挡块7或旋转挡头14与工件19接触的一端与位置碰头6的中心线之间的距离，由结构尺寸决定；为工件\n19的运行速度，与变频电机的频率成正比。\n[0038] 延时时刻后，当炉门12前温区炉温不在设定温度范围或炉门12前设备出现故障及未完成在线任务时，进料机1和炉体2加热部的传动辊3执行反向正向运转的脉动程序，直至条件满足，后离合器23断电脱离，前离合器26通电接合，出料机9传动辊变为高速运行，将已对齐的左右同排两工件19送出炉体2至下一工序。当工件19脱离位置碰头6时，位置传感器18失去信号，炉门12延时后关闭（式中：为两相邻传动辊3的辊距， 为工件19尾部脱离位置碰头6后，越过炉门12时所经过的距离，为工件19的出炉运行速度（＞）），后离合器23通电吸合，前离合器26断电脱离，完成一次出料过程，如此往复。\n[0039] 对长度较短的履带板，为避免后排工件19在前排工件处于限位挡块7或旋转挡头\n14限位状态时，后排履带板长度越过后离合器23所在的传动辊3，防止工件19快速送出时将后排工件19带出（此时后离合器23所在传动辊3为高速辊），可采用两种方法解决，第一种方法是：通过调整后离合器23的前后位置，将设置为小于最短履带板的板长，第二种方法是装料时，将前后两工件19的首部（或尾部）间的距离设置为大于，其中，为后离合器23的中心与限位挡块7或旋转挡头14中与工件19接触面之间的距离。如果履带板的板长大于，则对同规格履带板装料时无任何要求。\n[0040] 该加热炉具有如下优点：\n[0041] 1、可以保证左右同排工件19对齐后出炉，为后续热处理环节提供可靠的工件位置保障；\n[0042] 2、可精确控制炉门12的启闭时机，缩短工件19进入后续工艺环节的时间，最大限度避免线以上的温降，同时降低了溢气损失；\n[0043] 3、具有很高的适应能力，对履带板的装料要求低，可满足常见规格及型号的履带板的大规模生产需要。\n[0044] 本发明中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。