[发明专利]一种圆柱体工件在炉内的输送系统及其输送方法

说明书

技术领域

本发明属于炉体配件技术领域，涉及一种圆柱体工件在炉内的输送系统及其输送方法。

背景技术

现有热处理炉和加热炉内的圆柱体工件如圆管、轴类、圆棒等输送系统，采用齿形步进梁系统用于支撑和输送圆柱体工件，其步进梁系统为n列固定梁和n列活动梁，正常情况下工件放在固定梁上，活动梁用于将工件提升并往前移动，活动梁依靠液压系统和炉底机械系统驱动，完成“上升—平移向前—下降—平移后退”这样的运动轨迹，以达到将工件往前输送的目的，但存在以下问题：

1)其固定梁和活动梁均需做成齿形，结构复杂，制造加工难度大，成本高；

2)工件在方向的运动包括活动梁平移传送和在固定梁上的少量滚动，滚动圈数较少，对工件温度均匀性和工件弯曲变形量控制均不太有利；

3)液压系统、炉底机械及其控制系统的投资占整个炉子投资额度达到约25％；步进梁系统的投资占整个炉子投资额度达到约18％；

4)由于炉底机械设备需占据较大的空间，因此这类炉子的炉坑基础需要下挖4.5米左右，极大地增加了土建工程量；同时需要增设炉坑排水设施；

5)由于活动梁的支撑立柱需穿过炉底耐材与炉底机械相连，因此炉底需要开设很多较大的椭圆形孔洞，以便活动立柱在里面前进和后退，需要专门设计密封设备来遮蔽这些孔洞，造成投资增加；同时也增大了炉气溢出散热损失，降低了炉子热效率。

针对上述问题，有必要研发出一种新结构的输送系统及使用该系统的输送方法，能简化设备结构和输送操作程序，降低制造难度和使用成本，减少热损失，有效提高工件热处理质量、操作效率和安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种圆柱体工件在炉内的输送系统及其输送方法，克服了现有技术采用步进梁系统存在的设备复杂、加工难度大、使用成本高、热处理质量差的问题。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

一种圆柱体工件在炉内的输送系统，包括微倾斜轨道单元、工件定位单元、拨钢机单元和与工件定位单元一一对应的驱动装置，所述拨钢机单元设置在微倾斜轨道单元的前后两端，所述工件定位单元等距设置在微倾斜轨道单元旁，所述工件定位单元包括至少两个奇数定位单元和至少两个偶数定位单元，所述奇数定位单元和偶数定位单元分别与工件平行成排、且相互错开设置，所述驱动装置设置在奇数定位单元和偶数定位单元之间。

进一步，所述奇数定位单元和偶数定位单元均为两个，均关于炉子中心线对称设置。

进一步，所述驱动装置包括设置在奇数定位单元和偶数定位单元之间的连接杠杆、设置在奇数定位单元之间或偶数定位单元之间的与连接杠杆铰接的驱动杆、对驱动杆产生驱动力的动力系统。

进一步，所述微倾斜轨道单元与水平方向的夹角为1°～5°。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

一种上述输送系统的输送方法，其步骤为：

1)入炉过程：拨钢机将圆柱体工件从入炉辊道上拨送到微倾斜轨道单元上；

2)输送过程：工件在重力作用下沿微倾斜轨道单元不断滚动实现输送；在该过程中，通过工件定位单元的奇、偶定位单元交替升降将相邻工件隔开并等距固定在微倾斜轨道单元上；

3)出炉过程：拨钢机将工件从微倾斜轨道单元上拨送到出炉辊道上。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置微倾斜轨道单元可使圆柱体工件在依靠重力的分力作用而自动滚动前进，不再需要液压系统和活动梁将工件抬起和向前输送，简化了操作程序和设备结构，可提高输送效率、降低制造成本和难度；并通过驱动装置对工件定位单元的奇、偶定位单元进行交替升降控制将相邻的两个工件隔开和定位，避免工件之间相互挤压，同时减少工件之间相互遮蔽，保证各工件受热均匀，提高工件热处理质量；采用本结构输送系统的炉底不再需要设置大量的活动立柱穿出孔，可以简化设备结构、减少孔洞的热损失，利于提高炉子的热效率和改善炉区工作环境，进一步降低制造难度和成本。

2、工件定位单元包含两列奇数定位单元和两列偶数定位单元，奇、偶定位单元交替升降过程中，奇、偶定位单元的重力势能相互转换，驱动装置做的功只需补偿这一过程中的机械摩擦损失，节能效果显著。

3、传统输送系统中，每步进一次工件转动一次，工件的转动总长度约为炉长的1/4，本本系统中，工件前进过程中不断转动，转动总长约等于炉长，在同等炉长情况下工件的滚动圈数可达传统炉型的4倍以上，可有效避免弯曲变形，同时促进工件受热的均匀性，提高产品质量。