专利名称：一种台车式组装退火炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工、石化装备制造业大中重型压力容器等设备制造过程中使用的整体退火设备，具体地讲，是一种与台车联体使用的拼装组合式退火炉。
背景技术：
在压力容器等设备的制造过程中，设备完成焊接后对其进行整体去应力退火及其他热处理工艺的特种要求是其中一个很重要的步骤，对消除焊接应力，防止焊接变形和开裂都起到至关重要的作用。就目前相关化工装备制造业和造炉业的信息情况来看，多见的台车式退火炉尺寸为长15米X宽6.4米X高6.8米，形式为蛭石岩砖耐火纤维固筑形式，炉体与台车侧密封为砂封刀式槽砂密封，台车面兼做炉底隔热措施也为砖纤组合。
现有退火炉的炉体由于采用固筑式(砖纤)或固定式(钢纤)炉体，炉体尺寸长度变化不易实现，不能适应尺寸不同的设备，尤其是大型设备的退火要求；而且，现有退火炉的热源(如加热电排)为网状横竖装整版式固定连接在炉体内壁上，炉体及热源的布局难于变化，这就造成现有的退火炉不能根据设备的长度变化、直径局部的超宽来调整所需要的炉形及加热空间，节能性不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以根据设备的长度调整所需要的加热空间的台车式组装退火炉。 -
该台车式组装退火炉，包括由组合式保温炉壁和设置在台车上的保温炉底板组成的炉体；炉体前部具有上下移动的炉门，炉体后部具有后墙；炉壁内侧壁上设置有热源；在台车上设置移动墙，移动墙与炉壁内侧、顶侧密封接触，移动墙可将炉腔分为前后两段；其特征是炉壁由可拆卸连接的多个保温板单元体组合拼装而成；热源为多个相互独立的电加热器，各保温板单元体上设置用于连接电加热器的连接部；台车由多个独立的台车单元顺序连接而成。
本发明的炉壁由可拆卸连接的多个保温板单元体组合拼装而成，而且，电加热器可方便拆卸或安装在保温板单元体上，所以在于炉体可根据退火设备尺寸的情况加长，局部加
宽和加高等，随机性好；台车也是由多个独立的台车单元顺序连接而成，所以可根据设备
长度采用相应数量的台车单元连接成台车，使得设备长度与台车长度相一致。设置在可移动的台车上的移动墙将整个炉腔分隔成前后两段(两个分炉腔)，移动的台车将移动墙移动
3到不同的任意位置。在不同大小的分炉腔内可以对不同大小的设备进行退火。从而实现将大型退火设备分段使用，达到节约加热能量降低制造成本、縮短设备制造周期的目的。
因此，本发明能够根据需要退火的设备长度变化进行施工组装，应用随机性好、方便可靠；对于不同重量级的设备台车的适应能力强；对于大小不同的设备能够设定合理大小的加热空间，节能性好。
为了使得分炉腔隔离的更加彻底，密封性更好，上述退火炉还包括设置在炉体两侧壁内侧上部的移动墙侧密封装置，设置在炉体两侧壁下方的侧下密封装置，设置在炉体顶壁内侧的移动墙顶密封装置，设置在后墙下方的后下密封装置；所述移动墙的两侧与移动墙侧密封装置密封接触，移动墙的上部与移动墙顶密封装置密封接触；台车两侧与侧下密封装置密封接触；台车后部与后下密封装置密封接触。
最好移动墙侧密封装置与带动其沿退火炉宽度方向左右移动的左右传动机构相连接；移动墙顶密封装置与带动其沿退火炉高度方向上下移动的上下传动机构相连接；侧下密封装置为转动连接在炉体两侧壁下方的侧下密封板，后下密封装置为转动连接在后墙下方的后下密封板；侧下密封板与带动其绕炉体两侧壁转动的侧下密封传动机构连接；后下密封板与带动其绕后墙转动的后下密封传动机构连接。当移动墙和台车需要移动时，通过左右传动机构带动移动墙侧密封装置沿退火炉宽带方向向退火炉外侧移动，通过上下传动机构带动移动墙顶密封装置沿退火炉上下方向向退火炉外侧移动；通过侧下密封传动机构带动
侧下密封装置(侧下密封板)向远离台车侧部的方向转动；通过后下密封传动机构带动后下密封装置(后下密封板)向远离台车后部的方向转动。当需要密封时，通过左右传动机构带动移动墙侧密封装置沿退火炉宽带方向向退火炉内侧移动以与移动墙密封接触，通过上下传动机构带动移动墙顶密封装置沿退火炉上下方向向退火炉内侧移动以与移动墙密封接触，通过侧下密封传动机构带动侧下密封装置与台车两侧密封接触；通过后下密封传动机构带动后下密封装置与台车后部密封接触。当然，移动墙侧密封装置和移动墙顶密封装置也可置于移动墙的后外壁来实现。
左右传动机构的结构有多种多样，如可以为移动墙侧密封装置与穿过炉体侧壁的侧导杆连接； 一侧支架与侧导杆连接；在一转动的螺杆上设置有分别与上下两个螺母配合的正反两段螺纹，上下螺母分别与组成平面四连杆机构的两根上连杆、两根下连杆连接；在上下螺母一侧的上连杆、下连杆共同转动连接在炉体侧壁外侧；在上下螺母另一侧的上连
杆、下连杆共同转动连接在侧支架上。
上下传动机构的结构有多种多样，如可以为移动墙顶密封装置与穿过炉体顶壁的上导杆连接； 一上支架与上导杆连接；通过一转动的凸轮与上支架接触，以带动上支架上下移动；凸轮与带动其转动的绳索连接，绳索的端部设置在炉体的侧壁下方的棘轮之上。
侧下密封传动机构或后下密封传动机构有多种多样，如可以为包括油缸在内的液压传动机构。
作为改进，所述台车单元具有沿台车单元的长度方向布置的三组以上台车轮。我们知道，台车下方的载重轮的布局与设置， 一般台车(长度10米)的载重轮分布是按照均布载荷情况下，轮系的支点位于台车两端，10米长度的0.207 (均质杆承载力学常数)布局，两轮中间有较大的跨度空挡。但是对于本发明往往要承载很多长度不一的中重型设备，中重型设备坐落于台车之后，其集中力载荷往往会施于两轮跨度之间，使台车主梁产生弯曲变形，因此，本发明通过在台车两轮跨裆之间增设一组或多组加强轮，来补偿集中力的过载。
图1是本发明退火炉整体示意图。图2是图1的A-A剖视图。
图3是隔墙、支架、台车连接示意图(图2的C-C剖视图)。
图4是图2的B-B剖视图结构图。
图5是拉到绳索的机构示意图。
图6是顶密封装置示意图。
图7是图6的剖视图。
图8是侧密封装置示意图。
图9是包括上下螺母在内的平面四连杆机构示意图。
图10是图4中的D部放大图。
图ll是支架与台车、隔墙的连接结构图。
图12是台车示意图。
图13是图12是俯视图。
图14是图13的E-E剖视放大图。
图15是炉底示意。
图16是图15的俯视图。
图17是图15的局部放大图。
图18是图16的F-F剖视图。图19是炉门及其配重部件图(炉门开启状态)。图20是炉门及其配重部件图(炉门开启状态)。
图21是侧下炉墙密封板在与侧下密封装置传动机构示意图(侧下炉墙密封板与台车密封接触状态)。
图22是侧下炉墙密封板在与侧下密封装置传动机构示意图(侧下炉墙密封板与台车非密封接触状态)。
图23是侧下炉墙密封板在与侧下密封装置传动机构的局部示意图。图24是图1中的局部放大图。
具体实施方案
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明主要由七大部件组成组合式炉体；移动式组合台车及绝热底衬；机械提升式炉门；组合热排；炉内保温移动墙(隔墙)；炉体与台车密封系统；炉温电子计算机PID调节自动化控制部分等。
参见图l，整个退火炉的框架是一个钢结构架，炉门架31与炉体侧立柱通过地脚螺栓等与地面相固定，然后通过一些型钢、拉杆等将其连成一个坚固的整体。除了钢结构外，整个退火炉是由一些保温板单元体组成的。
台车式退火炉，包括由炉壁1和设置在台车上的炉底2组成组合式炉体，炉体内部是密封炉腔，在台车上设置一块移动墙(隔墙)94,移动墙将隔墙两侧的炉腔相隔离，使得整个炉腔分成两个独立的分炉腔。炉壁l包括顶壁、两个侧壁。
参见图1、 3，移动墙94固定在移动支架101上，移动支架101与台车相连接，台车的移动而带动这两个部件一起移动，当它们移动到移动墙侧密封机构和移动墙顶密封机构所在位置时，移动墙与移动墙侧密封机构和移动墙顶密封机构接触密封在退火炉内部形成一个隔断的整体，起到把整个退火炉分段使用的目的。隔墙由标准炉体板和非标准炉体板组成，这两种板之间用连接梁、三爪卡子、螺栓和螺母所连接而成，组成一个整体，挂在移动支架101上，形成了退火炉中的移动部分。
组合式炉体由多个保温板单元体组合拼装而成，他的方便之处在于炉体可根据退火设备尺寸的情况加长，局部加宽和加高等，随机性好。根据退火炉的实际使用大小，组成退火炉的保温板单元体分为加长炉体板41和标准炉体板44两种，这些炉体板用工字钢和紧固件连成一排排的整体，然后通过件六角螺母、拉紧螺栓与侧立柱、炉门立柱相连。每一
6排炉体板中间都用硅酸铝软棉充实、压紧，保证退火炉的密封良好性。整个退火炉的侧墙、后墙及炉顶都采用了这种相同的结构。退火炉的下部是侧下炉墙密封板(侧下密封装置)112和后炉墙密封板118 (后下密封装置)，它们均通过密封板连接铰链35与上部的炉体板相连。当有设备需要进炉进行热处理或出炉时，则通过图22、图23中的侧下密封传动机构和后下密封传动机构将其压紧或松开，起到密封保温作用。
参见图12-14，退火炉底部的移动部分是移动式组合台车，它是由台车单元拼装而成，前面一个台车单元是驱动台车，带动后面六部台车单元一起运动。这些台车单元中间用第一连接架52、拉板、第二连接架61等部件连成一个统一的整体(也可根据使用要求进行脱开，操作方便)。参见图15-18，为炉底平面布置图，炉底主要由炉底板68和非标炉底板组成。炉底板之间用承重槽钢63、 64相隔开，在这些承重槽钢上铺设了硅酸铝针刺毡61，承重钢轨62就放在其上，而且承重钢轨稍高于炉底板表面，以至于设备鞍座压在承重钢轨上而不压坏炉底板。整个炉底都铺设在图3的台车面上，并且局部与台车面相点焊，保证成为一个固定的整体。
机械提升式炉门是一个由型钢和保温棉等组成的一个整体钢结构件，炉门通过启动巻扬机，拉动钢丝绳，带动炉门的上升和下降，从而起到开启和密封的作用。整个机械提升式炉门除了炉门这个主要部件外，还包括配重组件、滑轮组件、辅助密封、行程开关等一系列部件；
参见图19、图20，为炉门机构及其配重部件图。炉门主要由炉门框体和硅酸铝毡条组成，配重钢丝绳吊架与巻扬机钢丝绳吊架是用来起吊整个炉门的结构连接件，它们用来栓钢丝绳。炉门在上升、下降过程中通过炉门滑轮在炉门架31的导向槽钢中上、下滑动，保证其固定的运动轨迹。由于炉门很重，因此设置了配重组件81，炉门与配重组件、巻扬机通过钢丝绳72及附件相连。巻扬机启动后，钢丝绳在炉门架顶部的6组滑轮组件82中移动，带动炉门上升、下降。
整个退火炉采用螺旋状电阻丝全不锈钢框架式电加热器做热源，每个电加热器的单元体积为880X230X70mm，加热功率为IOKW。退火炉的每块炉体板上都留有3组电加热器的安装孔，电加热器通过这些安装孔安装在退火炉内部，而且可以根据不同的热处理要求进行移位安装、局部加装或拆移，且方便操作。
由于退火炉的内部有效容积很大(41.9mX8.5mX7. lm)，尤其在长度方向上，而实际使
用过程中并不是每次都用到这么大的长度和体积，考虑到这些，所以在退火炉内部设置了炉内保温移动墙(隔墙)，可以将退火炉内部进行隔断，即满足不同体积设备的热处理要求，
7又达到了节约有效加热空间。
参见图2-6，为保温移动墙的整体结构图，主要部件由移动墙侧密封机构、移动墙顶密封机构、移动支架、保温墙板等组成。参见图ll，保温移动墙94、移动支架101及轮子组件105组成一个可移动的整体，通过连接件与台车连接，可随着台车的移动而移动。而在退火炉长20米(此退火炉的内部有效长度为41. 9米)的地方设置了移动墙侧密封装置、移动墙顶密封装置，此两大部件可与保温移动墙94相贴合、压紧形成一个隔断的整体(也可自由的松开)。从而实现将大型退火设备分段使用，达到节约设备制造成本、縮短设备制造周期的目的。
移动墙侧密封装置有移动墙左侧密封装置和移动墙右侧密封装置。炉体的左侧有移动墙左侧密封装置以及带动移动墙左侧密封装置的左传动机构，炉体的右侧有移动墙右侧密封装置以及带动移动墙右侧密封装置的右传动机构，它们相对称。
为了说明的方便，仅以移动墙左侧密封装置、左传动机构进行说明。参见图2、图7-10，位于炉腔内的移动墙左侧密封装置包括侧密封框14及保温棉5。侧密封框与穿过炉体左侧壁的五个侧导杆3连接；在炉体左侧外部的侧支架6与侧导杆3连接。在一可转动的螺杆7上沿轴向设置有六个螺母。每对相邻的两个上下螺母8、 9分别与螺杆的正反两段螺纹配合。上下螺母分别与组成平面四连杆机构的两根上连杆10、两根下连杆12连接；在上下螺母一侧的上连杆、下连杆共同转动连接在炉体侧壁外侧；在上下螺母另一侧的上连杆、下连杆共同转动连接在侧支架上6。螺杆下端连接手轮13。顺时针或逆时针转动手轮13，上下螺母8、 9会作相互靠近或远离的运动。上下螺母8、 9相互靠近时，侧支架6会通过侧导杆3带动侧密封框14沿退火炉宽带方向向退火炉外侧移动；上下螺母8、 9相互远离时，侧支架6会通过侧导杆3带动侧密封框14沿退火炉宽带方向向退火炉内侧移动以与移动墙左侧密封接触。
位于炉腔内的移动墙顶密封装置包括顶密封框15及保温棉16。顶密封框与穿过炉体顶壁的上导杆17连接； 一上支架18与上导杆连接；通过一转动的凸轮19与上支架接触，以带动上支架上下移动；凸轮与带动其转动的左右两根绳索20连接，两根绳索的端部通过定滑轮分别延伸在炉体的左右侧壁下方。当通过包括手轮21在内的机构拉到左侧的绳索时，凸轮转动，带动上支架上移，通过上导杆带动移动墙顶密封装置沿退火炉上下方向向退火炉外侧移动；如果松开左侧的绳索，移动墙顶密封装置会在重力作用下向下移动以与移动墙密封接触；如果密封不理想，还可通过包括手轮21在内的机构拉到右侧的绳索时，通过凸轮带动移动墙顶密封装置压紧在移动墙上端。所述由上导杆、凸轮、绳索等组成的上下传动机构属于现有技术，移动墙顶密封装置和移动墙侧密封装置也属于现有技术，均不再详细描述
炉体与台车密封系统包括侧下密封装置和后下密封装置。整个退火炉的下部是铰链式可活动的部件，在这些部件上设置了液压密封机构，主要分为侧下密封装置和后下密封装置两大块。热处理之前，整个设备放到台车上，开动台车连同设备移到退火炉内部，启动液压泵站，.可将侧下密封装置与后下密封装置与台车压紧，起到密封的作用；
参见图22-24，退火炉的下部是侧下炉墙密封板(侧下密封装置)112和后炉墙密封板128(后下密封装置)，它们通过密封板连接铰链35与上部的炉体板相连，在设备未进炉退火时它们是处于松开状态，当设备进炉后，则通过两套液压压紧机构(侧下密封装置传动机构和后下密封装置传动机构)使侧炉墙密封板、后炉墙密封板与炉底板压紧。其具体操作过程以图9为例，启动液压泵站，液压油通过油管输入件液压缸119，使其活塞杆伸长或缩短，带动连杆132旋转，使密封板连接铰链35跟着旋转(侧下炉墙密封板112与密封板连接铰链35之间用A型平键件相连接)，密封板连接铰链35上的缓冲器111同步转动，压紧或松开侧炉墙密封板。整个机构通过单耳支座、支撑角钢固定在两炉体侧立柱之间。为了防止整个机构的过形成，安装的行程开关、撞块等一系列操作件。后墙压紧机构详见图10，其具体操作过程与此相似。
炉温电子计算机PID调节自动化控制部分退火炉的电器部分主要由功率输出柜、温度控制操作台(3台，每台12个温控点)、电压表、电流表、温度纪录仪等仪器组成。温升控制的PID调节，通过调节变压器，改变功率输出可控制温升，功率大小可以人工自动调节。
需要热处理设备时，将设备放到台车面上，驱动台车单元带动整个组合台车移动到退火炉内部，启动液压泵站，操作液压压紧机构使得侧下炉墙密封板112和后炉墙密封板118分别与台车上的炉底板相压紧，然后通过操作巻扬机放下炉门，最后操作电器控制部分，进行热处理；设备出炉时，反之。
权利要求
1.台车式组装退火炉，包括由组合式保温炉壁和设置在台车上的保温炉底板组成的炉体；炉体前部具有上下移动的炉门，炉体后部具有后墙；炉壁内侧壁上设置有热源；在台车上设置移动墙，移动墙与炉壁内侧、顶侧密封接触，移动墙可将炉腔分为前后两段；其特征是炉壁由可拆卸连接的多个保温板单元体组合拼装而成；热源为多个相互独立的电加热器，各保温板单元体上设置用于连接电加热器的连接部；台车由多个独立的台车单元顺序连接而成。
2. 按照权利要求l所述的退火炉，其特征在于它还包括设置在炉体两侧壁内侧上部 的移动墙侧密封装置，设置在炉体两侧壁下方的侧下密封装置，设置在炉体顶壁内侧的移 动墙顶密封装置，设置在后墙下方的后下密封装置；所述移动墙的两侧与移动墙侧密封装 置密封接触，移动墙的上部与移动墙顶密封装置密封接触；台车两侧与侧下密封装置密封 接触；台车后部与后下密封装置密封接触。
3. 按照权利要求2所述的退火炉，其特征在于移动墙侧密封装置与带动其沿退火炉 宽度方向左右移动的左右传动机构相连接；移动墙顶密封装置与带动其沿退火炉高度方向 上下移动的上下传动机构相连接；侧下密封装置为转动连接在炉体两侧壁下方的侧下密封 板，后下密封装置为转动连接在后墙下方的后下密封板；侧下密封板与带动其绕炉体两侧 壁转动的侧下密封传动机构连接；后下密封板与带动其绕后墙转动的后下密封传动机构连 接。
4. 按照权利要求3所述的退火炉，其特征在于左右传动机构的结构为移动墙侧密 封装置与穿过炉体侧壁的侧导杆连接； 一侧支架与侧导杆连接；在一转动的螺杆上设置有 分别与上下两个螺母配合的正反两段螺纹，上下螺母分别与组成平面四连杆机构的两根上 连杆、两根下连杆连接；在上下螺母一侧的上连杆、下连杆共同转动连接在炉体侧壁外侧； 在上下螺母另一侧的上连杆、下连杆共同转动连接在侧支架上。
5. 按照权利要求3所述的退火炉，其特征在于上下传动机构的结构为移动墙顶密 封装置与穿过炉体顶壁的上导杆连接； 一上支架与上导杆连接； 一转动的凸轮与上支架接 触，以带动上支架上下移动；凸轮与带动其转动的绳索连接，绳索的端部设置在炉体的外 侧壁下方的棘轮之上。
6. 按照权利要求3所述的退火炉，其特征在于侧下密封传动机构和后下密封传动机 构为包括油缸在内的液压传动机构。
7. 按照权利要求l所述的退火炉，其特征在于台车单元具有沿台车单元的长度方向 布置的三组以上台车轮。
全文摘要
本发明的目的是提供一种可以根据设备的长度调整所需要的加热空间的台车式组装退火炉。其包括由组合式保温炉壁和设置在台车上的保温炉底板组成的炉体；炉体前部具有上下移动的炉门，炉体后部具有后墙；炉壁内侧壁上设置有热源；在台车上设置移动墙，移动墙与炉壁内侧、顶侧密封接触，移动墙可将炉腔分为前后两段；其特征是炉壁由可拆卸连接的多个保温板单元体组合拼装而成；热源为多个相互独立的电加热器，各保温板单元体上设置用于连接电加热器的连接部；台车由多个独立的台车单元顺序连接而成。
文档编号C21D1/26GK101580890SQ20091003005
公开日2009年11月18日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者乔迎才, 唐支翔, 晨 杨, 王建平, 王承益, 王耀锋 申请人:南京宝色股份公司