一种氨基气氛辊棒炉生产系统的制作方法

本实用新型涉及工件热处理设备技术领域，尤其涉及一种氨基气氛辊棒炉生产系统。

背景技术：

目前，热处理行业涉及到氨基气氛的设备或生产线全部是箱式或推杆式设备或生产线，而这类设备或生产线实现不了针对诸如公路灯杆、通讯塔杆等大型、超大型物件的热处理，进而造成某些领域的热处理难以实现大批量、规模化生产，只得另择其他热处理工艺来实现。另外，常规辊棒炉对于氨基气氛的密封处理、废气处理等没有有效的解决方法，氨基气氛的泄露严重影响工作人员的身心健康，废气处理的不彻底直接造成大气的污染，所以常规辊棒炉生产线不适于应用氨基气氛。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种氨基或非氨基气氛均可使用的氨基气氛辊棒炉生产系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种氨基气氛辊棒炉生产系统，包括依次首尾相接设置的装料台、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、以及出料台，装料台与加热炉之间设置有前换气室，冷却室与出料台之间设置有后换气室，其中：前换气室、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、以及后换气室中的一者或多者连通废气处理装置。

进一步的，前换气室以及后换气室分别包括炉壳、入口密封门、出口密封门、以及吸真空系统，其中：炉壳的第一端具有用于工件输入的入口，第二端具有用于工件输出的出口；入口密封门设置在炉壳的入口处，出口密封门设置在炉壳的出口处；吸真空系统连通至炉壳的内腔。

进一步的，废气处理装置包括壳体、进气管道、排气管道、以及加热装置，其中：壳体的内腔形成炉膛；加热装置贯穿壳体且其加热端伸入炉膛；进气管道的始端连通至前换气室、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、以及后换气室中的一者或多者，末端连通至炉膛；排气管道的始端连通至炉膛，末端连通至大气。

进一步的，废气处理装置还包括保温层，保温层贴合于壳体的内壁以包覆炉膛。

进一步的，废气处理装置还包括点火装置以及用于检测气体是否燃烧的火焰检测装置，其中：点火装置和火焰检测装置均设置在排气管道的末端且位置相对。

进一步的，废气处理装置还包括罩设在排气管道末端上方的集气罩以及设置在集气罩上的气体泄露报警装置。

进一步的，进气管道上且靠近进气管道末端处设置有阻火器。

进一步的，工件通过输料系统由装料台依次经前换气室、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、后换气室输送至出料台；输料系统的传动轴的驱动端由前换气室、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、以及所述后换气室中的一者或多者伸出形成伸出端，伸出端上依次套设有轴端盖以及轴承端盖，轴端盖与前换气室、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、或后换气室的外壳之间以及轴端盖与轴承端盖之间设置有端面密封装置，轴承端盖与伸出端之间设置有回转密封装置。

进一步的，回转密封装置包括C型密封圈、高压腔、以及高压气通道，其中：C型密封圈套设在伸出端上，且与伸出端之间形成高压腔；高压气通道贯穿轴承端盖与C型密封圈，并连通至高压腔。

进一步的，高压气通道包括开设在轴承端盖上的第一高压气通道以及开设在C型密封圈上的第二高压气通道，其中：第一高压气通道的径向尺寸大于第二高压气通道的径向尺寸，二者的连接处形成台阶结构。

本实用新型的一种氨基气氛辊棒炉生产系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统，通过前换气室及后换气室的设置，可以将有毒气体排出，从而避免了工件热处理进出时有毒气体外溢至工作空间，影响工作人员的身心健康，符合安全生产要求；通过前换气室、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、以及后换气室与废气处理装置的连通，从而实现了氨基气氛辊棒炉生产系统的整个系统各装置在工件热处理过程中产生的有毒气体的有效收集与处理，从而避免了有毒气体外排污染大气，符合环保要求；此外，本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统可进行大型甚至超大型工件的热处理，且可实现工件大批量、规模化热处理生产。

2、本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统，废气处理装置中设置有加热装置，能够对炉膛内的有毒气体进行加热，且控制炉膛温度在有毒气体着火点附近，使得有毒气体在排气管道末端遇空气能够自主燃烧，高温度的有毒气体燃烧更加充分，从而保证了废气处理装置的废气处理效果。

3、本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统，废气处理装置中还设置有点火装置以及火焰检测装置，当火焰检测装置检测到排气管道末端的有毒气体遇空气没有燃烧时，可通过点火装置进行点燃，从而保证了有毒气体的燃烧效果。

4、本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统，输料系统的伸出端设置有端面密封装置以及回转密封装置，从而保证了氨基气氛辊棒炉生产系统的密封效果，使得该系统可适于氨基或非氨基气氛的使用。

5、本实用新型的回转密封装置包括C型密封圈、高压腔、以及高压气通道，通过高压气的通入进一步保证了密封效果。

6、本实用新型的开设在轴承端盖上的第一高压气通道的径向尺寸大于开设在C型密封圈上的第二高压气通道的径向尺寸，二者的连接处形成台阶结构，从而在高压气的作用下，使得C型密封圈能够更加牢靠地压紧在伸出端的轴侧面上，密封效果更佳。

7、本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统，密封效果好，可实现氨基或非氨基气氛的使用，且可实现热处理过程中产生的有毒气体的有效处理；另外，在工件的进出过程中，可有效避免热处理过程中有毒气体外溢生产车间。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统的整体布置结构示意图；

图2为图1中的前换气室的结构示意图；

图3为图1中的后换气室的结构示意图；

图4为图1中的加热炉的结构示意图；

图5为图1中的氨基气氛炉的结构示意图；

图6为图1中的冷却室的结构示意图；

图7为图1中的废气处理装置的结构示意图；

图8为本实用新型的输料系统的传动轴伸出端处的密封结构示意图；

图9为图8中的回转密封装置的局部结构示意图；

图中：1-装料台、2-前换气室、3-炉壳、4-入口密封门、5-出口密封门、6-吸真空系统、7-加热炉、8-氨基气氛炉、9-冷却室、10-后换气室、11-出料台、12-废气处理装置、13-输料系统、14-封闭门系统、15-搅拌系统、16-保温层、17-加热系统、18-温控系统、19-进气系统、20-废气排放系统、21-冷却系统、22-导风系统、23-壳体、24-进气管道、25-排气管道、26-加热装置、27-炉膛、28-点火装置、29-火焰检测装置、30-集气罩、31-气体泄露报警装置、32-阻火器、33-伸出端、34-轴端盖、35-轴承端盖、36-端面密封装置、37-回转密封装置、38-C型密封圈、39-高压腔、40-高压气通道、41-台阶结构、42-工件、43-高压气体

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1至图6所示，本实用新型实施例的一种氨基气氛辊棒炉生产系统，包括依次首尾相接设置的装料台1、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、以及出料台11，装料台1与加热炉7之间设置有前换气室2，冷却室9与出料台11之间设置有后换气室10，其中：前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、以及后换气室10中的一者或多者连通废气处理装置12。

具体的，如图1所示，本实用新型的上述各装置之间分别独立设置，装料台1、前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、后换气室10、以及出料台11通过输料系统13依次连接，从而各装置可分别通过输料系统13实现热处理工件42在各装置的导入与导出，输料系统13可以是履带式输料系统、链板式输料系统，当然也可以采用其他的形式。装料台1与出料台11即为输料系统13的首端与尾端，暴露设置，用于实现装料与卸料。

如图2、图3所示，前换气室2以及后换气室10分别包括炉壳3、入口密封门4、出口密封门5、以及吸真空系统6，其中：炉壳3的第一端具有用于工件42输入的入口，第二端具有用于工件42输出的出口；入口密封门4设置在炉壳3的入口处，出口密封门5设置在炉壳3的出口处；吸真空系统6连通至炉壳3的内腔。

本实用新型的前换气室2，当没有工件42进行热处理时，入口密封门4与出口密封门5均关闭，可通过吸真空系统6将炉壳3内腔中的有毒气体吸出，避免入口密封门4打开时，有毒气体外溢至工作空间；当热处理工件42需要进入时，打开入口密封门4送入工件42后立刻关闭，此时在两密封门均关闭的情况下再次进行吸真空操作，将炉壳3内的空气吸出，保证工件42经出口密封门5送至加热炉7加热时，没有空气参与，避免残余空气在工件42加热时造成工件42表面氧化等缺陷。本实用新型的后换气室10，当无热处理工件42时，入口密封门4与出口密封门5同样均关闭，可通过吸真空系统6将炉壳3内腔中的空气/有毒气体吸出，避免入口密封门4打开时，有部分空气进入至氨基气氛炉8；当热处理工件42需要进入后换气室10时，打开入口密封门4送入工件42后立刻关闭，此时在两密封门均关闭的情况下再次进行吸真空操作，将炉壳3内的有毒气体吸出，保证工件42经出口密封门5送至出料台11时没有有毒气体外溢至工作空间。

如图4、图5、图6所示，加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9的进口端与出口端分别设置有封闭门系统14；其内部均设置有搅拌系统15，用于实现各热处理装置内部温度的均匀性，另外也使得氨基气氛炉8内的氨基气氛更加均匀；各装置贴合装置壳体内壁均设置有以包覆装置内腔的保温层16/隔热层；加热炉7与氨基气氛炉8的内腔均设置有加热系统17，另外贯穿装置壳体还分别设置有用于检测与控制装置内腔温度的温控系统18，其中，加热系统17在装置内腔中上下布置两排，即位于热处理工件42的上方与下方，从而加热更加均匀，温控系统18可采用多区温控系统，使装置内腔的各部位均保持在设定的工艺温度范围内；另外，氨基气氛炉8还设置有用于向装置内腔补充/提供氨基气氛的进气系统19，进气系统19的出气端伸入连通至氨基气氛炉8装置内腔；氨基气氛炉8还专门设置有废气排放系统20，废气排放系统20的一端连通至氨基气氛炉8装置内腔，另一端连通至废气处理装置12，废气排放系统20可按需设置各种阀门，本实用新型不做具体限定；此外，冷却室9还单独设置有冷却系统21、导风系统22，导风系统22用于将冷却系统21产生的冷气流疏导至冷却系统21的各个方位，主要起引导作用，为了实现冷却室9内腔温度的时时把控，冷却室9同样设置有温控系统18。

本实用新型的加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9除了可以采用上述的结构外，也可以采用其他的结构，主要分别用于将工件42加热到工艺温度为氨基化做准备、将工件42继续加热至工艺温度进行防腐处理、将工件42降温至工艺温度准备出料。当然，本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统也可以通过添加其他热处理设备，比如淬火装置、回火装置、清洗装置、保温装置等，从而实现工件的其他热处理。

本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统进行工件42热处理的主要过程为：首先将工件42放于装料台1的空料盘上，由输料系统13将工件42输入前换气室2进行前真空换气；经过前真空换气后再将工件42送入加热炉7进行加热，加热完毕后将工件42输入氨基气氛炉8进行氨基气氛处理，或其它热处理；热处理完毕后再将工件42输送至冷却室9进行降温，达到冷却温度后将工件42输入后换气室10进行后真空换气，换气完毕后，打开后换气室10的出口密封门5将工件42出料到出料台11上，至此完成一个工件42的整个热处理。

本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统，通过设置前换气室及后换气室，可以将有毒气体排出，从而避免了工件热处理进出时有毒气体外溢至工作空间，影响工作人员的身心健康，符合安全生产要求；另外，通过将前换气室、加热炉、氨基气氛炉、冷却室、以及后换气室与废气处理装置连通，实现了氨基气氛辊棒炉生产系统的整个系统各装置在工件热处理过程中产生的有毒气体的有效收集与处理，从而避免了有毒气体外排污染大气，符合环保要求；此外，本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统可进行大型甚至超大型工件的热处理，且可实现工件大批量、规模化热处理生产。

在本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统的一些实施例中，如图7所示，废气处理装置12包括壳体23、进气管道24、排气管道25、以及加热装置26，其中：壳体23的内腔形成炉膛27；加热装置26贯穿壳体23且其加热端伸入炉膛27；进气管道24的始端连通至前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、以及后换气室10中的一者或多者，末端连通至炉膛27；排气管道25的始端连通至炉膛27，末端连通至大气。

具体的，进气管道24的末端由废气处理装置12的顶端连通至炉膛27，排气管道25的始端由炉膛27的底部引出；加热装置26的加热端由炉膛27的上部伸入，加热装置26可根据实际情况在炉膛27的不同位置设置多个，加热装置26可以为如图7所示的加热烧嘴。前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、以及后换气室10中的一者或多者在工件42热处理过程中产生的有毒气体可通过进气管道24排放至废气处理装置12的炉膛27内，再通过加热装置26的加热端对炉膛27内的有毒气体进行加热，使有毒气体的温度达到其着火点附近；加热后的有毒气体再经排气管道25排出炉膛27并在排气管道25末端接触空气时自主燃烧，生成无害气体，继而完成有毒气体的收集与处理。因此通过设置加热装置对炉膛内的有毒气体进行加热，使得高温度的有毒气体燃烧更加充分，从而保证了废气处理装置12的废气处理效果。

进一步的，废气处理装置12还包括保温层16，保温层16贴合于壳体23的内壁以包覆炉膛27。保温层16主要用于炉膛27的保温，避免炉膛27经壳体23与外界大气发生过多的热交换，使炉膛27温度降低，造成大量热量损失，此时为了保证有毒气体的加热效果，加热装置26势必需要时刻工作或提高功率，进而也会缩短加热装置26的使用寿命，因此通过设置保温层16可以适当延长加热装置26的使用寿命。

进一步的，废气处理装置12还包括点火装置28以及用于检测气体是否燃烧的火焰检测装置29，其中：点火装置28和火焰检测装置29均设置在排气管道25的末端且位置相对。具体的，当火焰检测装置29检测到排气管道25末端排出的有毒气体遇空气没有燃烧时，可通过点火装置28点燃，从而保证了有毒气体的燃烧效果。

进一步的，废气处理装置12还包括罩设在排气管道25末端上方的集气罩30以及设置在集气罩30上的气体泄露报警装置31。具体的，集气罩30的下方呈喇叭状罩设在排气管道25末端上方，有毒气体燃烧后生成的无害气体经集气罩30排至大气，当有毒气体燃烧不充分有残留时，气体泄露报警装置31发出报警信号，进而工作人员可以调整废气处理装置12的炉膛27温度，或通过进气管道24与排气管道25上的阀门控制有毒气体的进气量与排气量，从而保证有毒气体充分燃烧。

进一步的，进气管道24上且靠近进气管道24末端处设置有阻火器32。具体的，阻火器32一般由阻火芯、阻火器外壳及附件构成，主要用于阻止有毒可燃气体火焰向进气管道24传播，为安全器件。

进一步的，废气处理装置12同样设置有用于检测炉膛27内部温度的温控系统18，从而保证炉膛27内的温度适中保持在工艺要求范围之内，进一步保证了有毒气体的加热效果。

本实用新型的氨基气氛辊棒炉生产系统的一些实施例中，如图8、图9所示，工件42通过输料系统13由装料台1依次经前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、后换气室10输送至出料台11；输料系统13的传动轴的驱动端由前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、以及所述后换气室10中的一者或多者伸出形成伸出端33，伸出端33上依次套设有轴端盖34以及轴承端盖35，轴端盖34与前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、或后换气室10的外壳之间以及轴端盖34与轴承端盖35之间设置有端面密封装置36，轴承端盖35与伸出端33之间设置有回转密封装置37。

具体的，前换气室2、加热炉7、氨基气氛炉8、冷却室9、以及后换气室10等热处理装置的各个部位均应保证密封可靠，从而使得氨基气氛辊棒炉生产系统可适于氨基气氛或非氨基气氛的使用，尤其传动轴的伸出端33处实现有效密封尤为重要。本实用新型的传动轴的伸出端33与其所在的热处理装置之间通过轴端盖34与轴承端盖35设置有端面密封装置36以及回转密封装置37，且端面密封装置36设置了两层，从而有效保证了伸出端33处的有效密封，避免了氨基气氛由伸出端33缝隙外泄至生产车间。

进一步的，如图9所示，回转密封装置37包括C型密封圈38、高压腔39、以及高压气通道40，其中：C型密封圈38套设在伸出端33上，且与伸出端33之间形成高压腔39；高压气通道40贯穿轴承端盖35与C型密封圈38，并连通至高压腔39。

具体的，氨基气氛辊棒炉生产系统运行时，首先通过高压气通道40向高压腔39内通入高压气体43，利用高压气体43阻挡氨基气氛外泄，进一步保证了整个系统的有效密封。

进一步的，高压气通道40包括开设在轴承端盖35上的第一高压气通道以及开设在C型密封圈38上的第二高压气通道，其中：第一高压气通道的径向尺寸大于第二高压气通道的径向尺寸，二者的连接处形成台阶结构41。

具体的，由于台阶结构41的存在，高压气体43在高压通道输送过程中会通过台阶面施加指向C型密封圈38中心轴方向的压力，从而在高压气体43的作用下，使得C型密封圈38能够更加牢靠地压紧在伸出端33的轴侧面上，进而使得密封效果更佳。

进一步的，端面密封装置36可以为任意形式的密封圈，端面密封装置36所采用的密封圈以及C型密封圈38的材质优选的为耐氨的三元乙丙材质，从而可以抗拒氨基气氛的腐蚀，提高了密封材料的密封可靠性，使得密封材料可长期使用。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。