一种预应力锚杆热处理装置的制作方法

本发明涉及非标成产设备领域，尤其涉及一种预应力锚杆热处理装置。

背景技术：

高强度锚杆是预应力风机基础的核心构件，锚杆原材料的热处理工艺决定了锚杆产品的力学性能。锚杆本体为圆柱形且两端加工具有螺纹结构，在建筑、矿山、新能源领域有着广泛的应用。锚杆产品由于细长结构的特殊性，传统的热处理炉设备升温速度慢，且炉内空间只能进行小批量锚杆原材料的加热，严重制约着锚杆原材料的热处理效率。在现有技术中，部分热处理装置也实现了输送式进给，但不能实现全自动作业，且输送式的热处理装置每支物料之间的距离无法控制。

现有技术设备缺点：1、锚杆原材料热处理炉内部空间小，不适用于细长棒料。2、热处理装置无法实现全自动。3、输送式的热处理装置每支物料之间相距较远，无法精准控制距离，造成等待时间的浪费。

技术实现要素：

本发明提供了一种预应力锚杆热处理装置，克服了现有锚杆热处理装置效率低的问题。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种预应力锚杆热处理装置，包括：

对待处理锚杆进行储料并运送至输送机构的上料储料机构；

对输送机构运送的锚杆进行加热的淬火加热机构；

对完成淬火加热的锚杆进行回火的回火加热装置；

对回火加热后的锚杆进行运送的下料机构；

对下料机构运送的锚杆进行存储的下料存储机构。

还包括对锚杆的进给方向进行转换的进给方向转换机构。

所述输送机构包括多个输送轮装置，每个输送轮装置均包括传动轴，传动轴上设置有对锚杆进行支撑并输送的输送滚轮和带动传动轴转动的输送电机，所述多个传动轴平行设置。

所述上料储料机构包括与地面成一定夹角设置的至少三条滑道，其中至少两条滑道上固定有挡块，待处理锚杆设置在挡块后部的滑道上；

所述上料储料机构还包括对滑道支撑的锚杆进行提升、使锚杆越过挡块继续在滑道上运行的第一提升装置；

所述滑道的低端前部设置对越过挡块继续运行的锚杆进行支撑并运送的滚轮。

所述上料储料机构还包括对滚轮机构的滚轮带动的锚杆的运动进行限位的定位挡板，所述定位挡板上设置光栅传感器。

所述上料储料机构还包括上料机构，所述上料机构包括设置在滑道低端前部的多个输送轮装置；

所述上料装置还包括对滚轮机构支撑的锚杆进行提升、使锚杆越过滚轮机构后落在输送轮装置的输送滚轮上的第二提升机构。

所述淬火加热装置包括依次设置的淬火加热机构和淬火装置，所述淬火加热机构包括至少一个加热炉，所述淬火装置包括淬火箱；

所述回火加热装置包括回火加热机构和回火机构；所述回火加热机构包括至少一个加热炉，所述回火机构包括保温箱；

所述加热炉和淬火箱上均设置有使锚杆通过的孔道，淬火加热装置加热后的锚杆进入到淬火装置淬火后，再进入回火加热机构进行加热，然后进入回火机构进行回火。

所述下料机构包括多个输送轮装置、多根滑道和第三提升机构，下料储存机构包括下料储存台架，所述多个输送轮装置的传动轴平行，回火机构回火后的锚杆落在所述多个输送轮装置的输送滚轮上，多根滑道设置在输送装置侧部，第三提升机构对多个输送轮装置的输送滚轮支撑的锚杆提升后，使锚杆沿滑道落在滑道后部的下料储存台架上。

所述进给方向转换机构包括相邻设置的第一输送机构和第二输送机构；

所述第一输送机构包括多个第一输送轮装置和多个第四提升机构，第四提升机构设置在第一输送轮装置的侧部，所述第二输送机构包括多个与第一输送轮装置同方向设置的第二输送轮装置，所述多个第一输送轮装置的输送滚轮支撑前一级机构输送的锚杆，所述第四提升机构对锚杆进行提升后使锚杆滑动至第二输送机构的输送滚轮上进行支撑并输送给下一级。

所述第一输送机构和第二输送机构之间设置多根落料架，所述第四提升机构对锚杆进行提升后使锚杆落在多根落料架上滑动至第二输送机构的输送滚轮上进行支撑并输送给下一级。

与现有的预应力锚杆热处理装置相比，本发明的有益效果是：

中频感应加热生产线对于细长棒料的加热效率提升较大，突破了箱式加热炉的内部空间约束；上料机构、进给方向转换机构和下料机构避免了大量的人工搬运工作；定位挡板机构可以精确控制锚杆的进给位置，避免上料时由于锚杆拜访参差不齐引起的进给过程中锚杆间距较大，提高热处理效率；利用进给方向转换机构将淬火生产线和回火生产线并排布置，设备的布局更为灵活，避免了过长的生产线。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中上料储存机构示意图；

图3是本发明中上料机构示意图；

图4是本发明中淬火进给线示意图；

图5是本发明中进给方向转换机构示意图；

图6是本发明中托起机构示意图；

图7是本发明中托起机构运行状态时的示意图；

图8是本发明中下料机构和下料储存机构示意图；

01-下料储存机构、02-下料机构、03-上料储存机构、04-上料机构、05-输送机构、06-淬火加热装置、07-淬火装置、08-进给方向转换机构、09-回火加热装置、010回火装置、1-提升机构、2-挡块、3-滚轮机构、4-气缸、5-提升板、6-台架、7-定位挡板、8-挡块、9-输送滚轮、10-输送电机、11-输送台架、12-传动轴、13-中频感应加热炉、14-淬火箱、15-台架、16-气缸、17-托块、18-定位挡板、19-落料架、20-下料储存台架、21-输送台架、22-滑道、23-提升板、24-气缸、25-台架，26-滑道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。

如图1~8所示，为本发明提供的一种预应力锚杆热处理装置的实施例的示意图。上料储存机构03用于存放待加工锚杆，并完成单支锚杆的提取与定位，上料机构04将定位好的锚杆运送至输送机构05，完成加热及淬火工序，回火加热装置010完成加热及回火工序，最后由下料机构02将锚杆运送至下料储存机构01。

具体来说，本发明的预应力锚杆热处理装置，包括用于支撑整个装置的装置支撑架，所述的装置支撑架可以是一个整体的架体，本发明热处理装置的整体安装在装置支撑架上，所述的装置支撑架也可以是拼接形成的支撑架或者仅在某些机构处设置的支撑架，本发明并不对其进行限定。

具体来说，本发明的装置包括：

对待处理锚杆进储料并运送至输送机构05的上料储料机构03；

对输送机构05运送的锚杆进行加热的淬火加热机构；

对完成淬火加热的锚杆进行回火的回火加热装置；

对回火加热后的锚杆进行运送的下料机构02；

对下料机构02运送的锚杆进行存储的下料存储机构01。

上述的装置为一整条未转向的装置，即除上料储存机构和下料储存机构外，其余所有装置均首尾相接设置，保证锚杆的传输。而实际使用中，整个装置占据较长的空间，不方便进行布设，因此为了节约装置的占地，通常需要在锚杆的进给方向的合适位置设置进给方向转换机构08；所述进给方向转换机构08可设置在锚杆进给方向的任何位置，例如输送机构05与淬火加热装置06之间，或者淬火加热装置06与回火加热装置010之间，或者回火加热装置010与下料机构02之间，本发明并不对具体位置进行限定，而是根据实际场地的需要进行设置。如图1所示的实施例中，进给方向转换机构08设置在淬火加热装置06与回火加热装置010之间。

进一步来说，如图4所示，所述的输送机构05用于对锚杆进行输送，输送机构05包括多个输送轮装置，每个输送轮装置均包括传动轴12，传动轴12上固定设置输送滚轮9，传动轴12一侧设置输送电机10，传动轴12通过输送电机10带动传动轴12转动进而带动输送滚轮9动作。其中，上述的输送滚轮9为中部具有凹陷的滚轮，例如现有的腰滚轮，滚轮的凹陷处用于支撑锚杆，而多个平行设置的输送轮装置支撑一个锚杆，多个输送轮装置的传送轴12均在各自的输送电机10的带动下转动，进而带动传送轴12上的输送滚轮9带动锚杆朝传动轴12传动的方向转动，实现对锚杆的自动输送。一般来说，多个输送轮装置的传动轴12需要基本平行设置，保障运输的可靠性。

下述同样使用输送轮装置的机构中，为方便表述，同样使用如图4所示的输送轮装置的标号进行描述，但是应当理解的是，此描述并不意味着其位置与图4中设置的位置相同。

进一步来说，在转动过程中，如果需要使锚杆同时进行旋转，使锚杆在自动输送过程中自动旋转，则可使传动轴与锚杆的进给方向形成一定的夹角，例如10度的夹角，该夹角的存在可以实现锚杆进给中的自动旋转，自动旋转的锚杆更容易进行输送。本发明需要对锚杆进行淬火加热，在锚杆旋转过程中如果同时进行自动旋转，则可对锚杆进行均匀的淬火加热。因此，本发明具体设计时，可设计为使传动轴与锚杆的进给方向形成一定的夹角。

在一个或者多个可行的实施例中，本发明所述的上料储料机构03用于存放待加工锚杆，进一步也可完成单支锚杆的提取与定位，如图1所示，上料储存机构03并排固定于下一级的淬火加热机构的左端，如图2所示，上料储料机构03包括多条滑道26，为保证对锚杆的支撑，滑道一般设置至少三条，以便在锚杆滑动过程中如果因为位置的变动脱离其中一个滑道时，仍旧能够被至少两个滑道稳固支撑，如图2所示的实施中，滑道设置为五条。进一步，为方便对待加工锚杆的移动，滑道与地面成一定角度。所述每个滑道上均设置挡块2，挡块2用于对挡块2后部的待加工锚杆沿滑道的运动进行阻挡限位，便于对待加工锚杆进行储存。

进一步来说，上料储料机构03的滑道可安装在装置支撑架上，所述的装置支撑架一般为钢结构形式，本发明热处理装置的各设备均可设置在钢结构的装置支撑架上。

所述的上料储料机构03还包括设置在滑道26的挡块2侧部的多个第一提升机构1，所示第一提升机构1用于对被挡块2限位的待加工锚杆进行提升，使待加工锚杆越过挡块2继续在滑道26上运动。一般来说，第一提升机构1不应少于两个，第一提升机构1可设置在装置支撑架上，也可直接设置地面。

进一步来说，上料储料机构03的每个滑道26低端的前端均设置滚轮机构3，滚轮机构3包括由电机驱动的滚轮，第一提升机构1对锚杆进行提升后，滚轮机构3的电机工作，此时锚杆沿滑道26滑至滚轮机构3的滚轮，通过滚轮进行支撑，而电机带动滚轮转动的过程中，能够对锚杆进行运输。为进一步保证锚杆落在滚轮机构3的滚轮上，本发明在滚轮的后端设置挡块8，挡块8能够对通过滑道26滑落的锚杆进行运动的阻挡，使锚杆落在挡块8前部的滚轮上。

上述的滚轮同样选择中部具有凹陷的滚轮，例如现有的腰滚轮，滚轮的凹陷处用于支撑锚杆。

进一步来说，上料储料机构03的后部设置输送机构05，通过滚轮机构3的滚轮运输的锚杆能够直接落在同样在电机驱动下转动的输送机构05的输送滚轮9上，由输送机构05输送至下一级的淬火加热装置。

在一个或者多个可行的实施例中，本发明还包括上料机构04，所述上料机构04包括设置在上料储料机构03的滚轮机构3后部的多个输送轮装置和设置在挡块8侧部的多个第二提升机构，如图3所示的实施例中，输送轮装置设置4个，第二提机机构同样设置四个。第二提升机构能够对被挡块8阻挡的锚杆进行提升，使锚杆越过挡块8后能够落在输送轮装置的输送滚轮9上，输送滚轮9在输送电机的带动下可朝向与上料机构相邻设置的输送机构05的输送滚轮9上运动。为了增加输送滚轮9在运动过程中的摩擦，保证滚轮滚动过程中锚杆运输的有效性，上料机构04的输送轮装置的传送轴同样设置为与锚杆进给方向成一定角度。该角度在一些实施例中可以为10度。进一步，输送轮装置的传送轴可设置为与地面成一定角度，用于使传送轴旋转给进，如果传送轴与地面没有夹角，那么锚杆只能向前进给而不会转动，设定一定夹角之后，输送滚轮9同样具备相同的角度，滚轮9转动会同时给锚杆施加轴向力和径向力，令锚杆在轴向进给的同时实现转动，实现锚杆旋转着进给。

在一个或者多个可行的实施例中，上述的上料机构03还包括限位装置，该限位装置用于对滚轮机构3的滚轮带动的锚杆运动距离进行限位定位，防止锚杆在传输过程中偏离较远，所述的限位装置包括定位挡板7，所述定位挡板7上设置光栅传感器，当滚轮机构3带动锚杆运动到定位挡板7处，并遮挡设置在定位挡板7上的光栅传感器时，光栅传感器发送信号给控制器，控制器控制带动滚轮转动的电机停工作，使滚轮停止转动。上述的光栅传感器也可选用其它现有的传感器，只要可以实现本发明的目的，均属于本发明的保护范围。

在一个或者多个可行的实施方式中，如图2所示，第一提升机构1包括台架6和提升板5，提升板5优选为一个上表面光滑的长条形板件，台架6设置在地面上或者装置支撑架上，台架6上部设置有伸缩装置，伸缩装置包括但不限于气缸4或者液压缸或者电动伸缩杆，伸缩装置的伸缩端支撑提升板5下表面的一端，提升板5下表面的另一端通过销轴转动连接在台架6上，当伸缩装置的伸缩端伸出时，推动提升板5的一端上升、另一端沿销轴转动，提升板5接触到其上部的锚杆时，对锚杆进行提升，当提升板5一端的高度高于挡板时，提升板5形成一个倾斜的滑道，锚杆沿提升板5的光滑上表面滑动至提升板5另一端下方输送轮机构的输送滚轮9上。

进一步，所述上料机构04的多个输送轮机构的输送轮后方设置有输送机构05，输送机构05后方设置淬火加热装置。在一些实施例中，所述的输送机构05可与上料机构04的多个输送轮装置合为一个装置，即上料机构05的多个输送轮装置同时兼做输送机构05，此设置并不会影响本发明的正常工作。

进一步，上述的输送机构05的后部包括依次设置的淬火加热机构06和淬火装置07，其中，淬火加热机构06包括至少一个中频感应加热炉13，淬火装置07包括淬火箱14和淬火液管路，所述的淬火箱14和淬火液管路均为现有的设备，可实现锚杆的进给式淬火。加热炉13和淬火箱14上均设置有使锚杆通过的孔道，该孔道与输送机构05的输送滚轮5对齐，使输送机构05输送的锚杆直接进入到加热炉13的孔道内，对锚杆进行加热。所述的多个加热炉13相邻设置，两两相邻设置的加热炉之间同样可以设置输送轮装置，通过输送轮装置对锚杆进行输送，加热炉的孔道内部同样可设置对锚杆的前进进行输送的输送设备，该输送设备同样可以为由电机带动的滚轮，或者为加热炉本身自带的孔道。上述的淬火箱14为现有的淬火箱，淬火箱14上同样设置使锚杆穿过的孔道，该孔道内部设置的输送设备可选择由电机带动的滚轮，也可直接设置多个输送轮装置，多个输送轮装置可安装在装置支撑架上，传动轴穿过淬火箱14，输送滚轮9位于孔道内。

进一步来说，所述的淬火加热机构06后部设置回火加热机构，所述回火加热机构包括依次设置回火加热装置09和回火装置010，所述的回火加热装置09包括至少一个中频感应加热炉13，所述回火机构010包括电阻式保温箱，可实现锚杆的进给式回火。加热炉13和保温箱上均设置有使锚杆通过的孔道，该孔道与淬火装置的淬火箱的孔道对齐，使淬火箱输送的锚杆直接进入到加热炉13的孔道内，对锚杆进行加热。所述的多个加热炉13相邻设置，两两相邻设置的加热炉之间同样可以设置输送轮装置，通过输送轮装置对锚杆进行输送，加热炉的孔道内部同样可设置对锚杆的前进进行输送的输送设备，该输送设备同样可以为由电机带动的滚轮，或者为加热炉本身自带的孔道。上述的回火装置为现有的保温箱，保温箱上同样设置使锚杆穿过的孔道，该孔道内部设置的输送设备可选择由电机带动的滚轮，也可直接设置多个输送轮装置，多个输送轮装置可安装在装置支撑架上，传动轴穿过保温箱，输送滚轮9位于孔道内。

进一步来说，回火装置010的后部设置有下料机构02，下料机构02侧部设置下料存储机构01，下料储存机构01和下料机构02并排放置于回火进给线末端。所述下料机构02包括多根输送轮装置，所述输送轮装置的输送滚轮设置在回火装置010的锚杆进给线上，即与回火装置010的孔道对齐，使回火装置010输送的锚杆落在输送轮装置的输送滚轮上，在输送滚轮的带动下离开回火装置010。下料机构02还包括设置在输送轮装置侧部的多根滑道22和设置在输送滚轮附近的至少两个第三提升机构，滑道22倾斜设置且高于输送轮机构，滑道22低端前端设置为下料储存机构01的储存台架20。第三提升机构对输送轮机构支撑的锚杆进行提升后，锚杆在提升机构的作用下落在滑道22上，沿滑道22落在滑道后部的下料储存台架20上进行锚杆的存储。

在一个或者多个可行的实施例中，上述的第三提升机构可采用与第一提升机构和第二提升机构相同的结构，即如图8所示，包括台架25、气缸24、提升板23。

进一步，本发明还包括进给方向转换机构08。如图1和图5所示的实施例中，回火进给线与淬火进给线并排放置，但进给方向相反，此时，在淬火装置07和回火加热装置09的侧部设置进给方向转换机构08，用于对锚杆的进给方向进行转换。

如图5所示，所述进给方向转换机构08包括相邻设置的第一输送机构和第二输送机构，其中，第一输送机构设置在淬火装置07的后部，第二输送机构设置在回火加热装置09的侧部。

第一输送机构包括多个第一输送轮装置和多个第四提升机构，多个第一输送轮装置平行设置，且第一输送轮装置可采用与前述输送轮装置相同的结构。

第二输送机构包括多个与第一输送轮装置同方向设置的第二输送轮装置，所述多个第一输送轮装置的输送滚轮9支撑前一级机构输送的锚杆，所述第四提升机构对锚杆进行提升后使锚杆滑动至第二输送机构的输送滚轮9上进行支撑并输送给下一级。第二输送轮装置可采用与前述输送轮装置相同的结构。

进一步，所述第一输送轮装置和第二输送轮装置之间设置多根落料架19，落料架19沿锚杆滑动方向倾斜设置，所述第四提升机构对锚杆进行提升后，能够使锚杆落在多根落料架19上，然后沿落料架19滑动至第二输送机构的输送滚轮9上进行支撑并输送给下一级。

在图1所述的实施例中，上一级指淬火装置07，下一级指回火加热装置09。

所述第一输送机构还包括对第一输送轮装置输送的锚杆进行定位的定位挡板18，所述定位挡板设置在第一输送轮装置输送的锚杆的前进方向的装置支撑架上，定位挡板18上设置光栅传感器，当光栅传感器被锚杆遮挡时，说明锚杆运动到位，此时光栅传感器发送信号给控制器，控制器控制第一输送轮装置的电机停止工作。同时控制器控制第四提升机构动作。

所述第四提升机构可选择与第一提升机构相同的结构。也可选择如图6~7所示的结构。

如图6~7所示，第四提升机构设置在落料架19起始端的下部，第四提升机构包括台架15，台架15上部设置伸缩装置，所述伸缩装置包括但不限于气缸、液压缸或者电动伸缩杆，所述伸缩装置的伸缩端通过转轴连接有托块17，托块17的顶部具有凹陷，托块17的侧部具有凸起，所述托块17在伸缩装置的带动下上升落料架19端部的下部时，凸起与落料架19的底部接触并带动托块17沿转轴转动，进而托块17的凹陷支撑的锚杆落在落料架19上并在倾斜设置的落料架19上滑行至第二输送机构的第二输送轮装置的输送轮上。

本发明的预应力锚杆热处理装置的原理为：

上料储存机构03承接批量待热处理锚杆，并通过第一提升机构1将单支锚杆运至滚轮机构3上，滚轮机构3运转并利用定位挡块7完成单支锚杆的提取与定位；之后第二提升机构1工作，将锚杆托起滚落至输送机构05的输送滚轮9上，完成上料；输送机构05带动锚杆运行至淬火加热装置进行加热及淬火，再由淬火进给线末端的进给方向转换机构08工作，进而使锚杆的进给方向进行转换；之后输送机构05带动锚杆进行加热及保温回火，再由回火进给线末端的提升机构1将热处理完毕的锚杆提升滚落至下料储存机构01中，完成锚杆的热处理作业。

需要说明的是，本发明中使用的电机、控制提升机构伸缩装置动作的动力装置均通过控制器控制，且电机或者动力装置与控制器之间根据需要设置现有的设备，例如驱动器等。应当理解的是，本发明的电机、动力装置等设备的控制方式和设备组成均可直接使用现有的设备，控制器也可使用现有的设备，这些设备和控制方式属于现有技术中广泛使用的，本发明直接使用即可。

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

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。