专利名称:曲轴及其它工件的热处理系统的制作方法
本发明涉及一种曲轴及其它工件的热处理系统，它由下面几个部分组成一条包括一个或几个装料站的热处理线，一座用于淬火的高温炉一台带有操纵装置的淬火设备、一个最好配备一燃烧炉的除油站、一座用于回火的低温炉、一个冷却部和一个或几个卸料站。
用于传送工料的悬吊工件传送器贯穿在上述热处理线中，该热处理线包含有一个循环传送系统，最好配备一个带支架的循环输送链，支架用来支撑可以移动的吊架，这些吊架沿着热处理线放置并构成一个闭合回路。热处理线中还装有导轨系统，连同上述的传送系统能引导和支撑吊架，工件在淬火前借助于操纵装置可以从吊架上自动卸下，而淬火后又可重新挂在吊架上。
在这种常规装置中，吊架和工件，有时仅仅是吊架，穿过由悬吊工件传送回路进行运送的整个热处理线穿过高温炉，经过淬火装置，进入燃烧炉，再移动到回火炉和冷却部，然后经由装料站返回高温炉。吊架的温度在到达高温炉甚至在重新挂上淬过火的工件后一直很高。上述的淬火一般采用油淬，当工件被重新挂在吊架上时，油仍然粘附在工件上。由于挂工件的吊架温度很高，工件上的油被点燃，因此产生相当大的室内污染。在使用其它淬火介质的情况下也会引起类似的室内污染，例如当淬火介质承受了来自吊架(正运送工件经过淬火设备)的高温或热幅射时将气化。由于在高温炉和冷却部温度之间存在有巨大差别，从而使吊架经受了极大的温度变化，并将加速磨损，因而必须使用高级材料来制造吊架。
西德专利NO.3009481提出，通过将这种悬吊工件传送系统分成两个独立的系统以克服上述缺点。该系统中的第一个系统是由高温炉和淬火设备构成的，第二个系统由燃烧炉、回火炉和冷却部以及一个操纵装置所组成。通过操纵装置将两个系统联成一体当工件到达淬火设备以前将其从第一个系统上卸下来，在工件淬火后再将其挂在第二个系统的吊架上。这样，经过高温炉的热吊架始终在一个系统中工作，而运载由操纵装置挂上的淬过火工件的冷吊架则一直在上述两个系统中的另一个系统中工作。由于悬吊工件传动机构分成两个独立的系统，而且需要的操纵装置又较为复杂，所以所述的已知系统是相当复杂和昂贵的，并占据较大的面积。
本发明之目的是要以一种简单的系统来获得上述双闭合回路的优越性，并缩短热处理工件从高温炉到淬火槽和通过热处理线的其余部分所需要的时间。
本发明表明，该目的是能通过一个排列式8字形的循环链实现的。轨道在交叉点垂直地分隔安装，装有轨道段的一个旋转平台安置在该传送系统交叉点的下面，而在操纵装置的上面。轨道段设计得能与导轨系统的一个或几个分路对准，导轨系统被旋转平台隔开，该旋转平台在旋转平台附近用于运载吊架和装置，以便从传送系统的支架上装卸吊架。通过转动旋转平台把来自高温炉的热吊架在交叉点处移动到交叉轨道上，从而使吊架重返高温炉。通过旋转平台的作用将来自装料台的冷吊架移动到交叉点处的交叉轨道上，从而使其返回到低温炉。按照本发明，只要求有一个驱动机构带动一个传送系统来分隔悬吊工件传送系统的吊架，即把吊架分成较高温度的热吊架和较低温度的冷吊架。这样，便可在保持系统生产能力的同时，大大减少系统的复杂性。本发明的一个特殊优点是高温炉出口与旋转平台下的工件传送点之间的距离可很小，因而缩短了每一个工件从高温炉被移到淬火槽所需的时间。此外，由于使用了旋转平台，高温炉和燃烧炉之间的距离也能减少。这样就显著缩小了整个热处理车间设施所需要占有的面积。
在本发明的一个实施方案中，旋转平台装有几个呈星形排列的轨道段，这样便可以同时运送热吊架和冷吊架。
在本发明的一个简单实施方案中，旋转平台备有一个转盘装置，带有轨道段的臂彼此之间构成90°夹角，因而能使导轨系统的所有分支与轨道段同时对准。
在本发明的另外一个实施方案中，提供了多于一个的循环传送系统以增加该设备的生产能力。这些传送系统的导轨系统均被排列成8字形，大体上互相平行通过热处理线。旋转平台在交叉点与所有这些导轨系统相互连接。旋转平台在其星形臂上装有轨道段，这些轨道段的形式、数目和排列能使导轨系统的上述所有分支彼此相连。这是上述本发明的实施例的一种最佳布置方式。这种装置提供两条大体平行的排列成两个8字形的传送系统，其中一个传送系统在有高温炉的热处理线那部分位于第二个传送系统的外侧，而在包含有低温炉的热处理线那部分则位于第二个传送系统的内侧，因为旋转平台的每一根臂所带的两个轨道段所确定的对称平面通过旋转平台的旋转轴心，所以，如果将旋转平台旋转n×90°，在这里n等于1或其它整奇数，那么，每一个吊架都能从第一个传送系统移至第二个传送系统，或从第二个传送系统移到第一个传送系统。上述两个传送系统装备一个共同的驱动机构，因此成倍地提高了悬吊工件传送系统的生产能力。不管在交叉点处仅用了一个旋转平台的传送系统数目是几个，热吊架和冷吊架总仍能保持分开使用。
在交叉点靠近淬火槽处使用一个旋转平台可使操纵装置的设计更为有利、更为简化。所述操纵装置的设计可使从传送系统高温部分的吊架上卸下来的工件能基本上垂直地浸入到淬火槽中，而且能在相反的方向上垂直地把淬过火的工件挂在传送系统低温部分的吊架上。这段时间间隔足以使热吊架空载返回到高温炉前面的传送系统部分，而从传送系统另一部分移来的一个冷吊架到达交叉点，在旋转平台转过90°之后，即可由操纵装置挂上。这样，根据本发明，热吊架和冷吊架能被同时使用，其周期则比较短，而在常规系统中的吊架只能依次移动，以对其悬吊的工件进行淬火。
使用本发明提供的旋转平台还缩短了带有工件的冷吊架从淬火槽到燃烧炉的行程。该旋转平台旋转180°之后即能使带有工件的冷吊架转移到燃烧炉的导轨系统上，然而，带工件的冷吊架也可能沿一条直线通过旋转平台。所以，本发明的实施方案在两边的平台臂上安装了成对排列的轨道段，以使吊架能从旋转平台的一端沿着一条直线移动到旋转平台的另一端。这样，便提供了一个包括安装在旋转平台上的驱动机构的系统。所述系统包括一个驱动电动机和带支架的循环链，该循环链基本上平行于穿过所述旋转平台的直线。在另一实施方案中，轨道段上的吊架可连接到该传送系统的另一个与其平行的轨道段上，这样便可沿着一条直线穿过该平台。
本发明的各实施方案将以附图所示的实例加以说明图1所示的为本发明的一实施方案的一个俯视图，包括两条基本平行的呈8字形排列的传送系统。
图2是本发明所提旋转平台的俯视图，该平台位于交叉点，靠近淬火槽。
图3是图2所示的旋转平台的一个侧视示意图。
图4是旋转平台的另一种实施方案的分解图，它采用了一种悬吊系统。
图5是图4的一个局部放大视图，它表示了在旋转平台上交叉成直角的轨道。
图6是一悬吊工件传送系统的一种实施方案的示意图。
首先参看图1，它示意地表示出了一个曲轴或其它工件的热处理系统。所述系统是一条热处理线，它由下列部分组成装料站〔1〕、淬火加热炉〔2〕、淬火设备〔3〕、燃烧炉〔4〕、回火炉〔5〕、冷却部分〔6〕和一个悬吊工件传送系统〔10〕，该系统用来移动工件使其通过热处理线。所述传送系统载着来自装料站〔1〕的工件通过热处理的各个部位和装置，到达卸料站〔7〕并且送回空吊架，在图1所示本发明的实施方案中，所述传送系统〔10〕包括有Ⅰ和Ⅱ两条传送装置，它们互相平行且呈8字形排列。传送装置Ⅰ在有高温炉〔2〕的回路中位于传送装置Ⅱ的外侧，而在有燃烧炉〔4〕、回火炉〔5〕和冷却部〔6〕的回路中传送装置Ⅰ又位于传送装置Ⅱ的里侧;相反，在有高温炉的回路中传送装置Ⅱ位于传送装置Ⅰ的里侧，而在第二个回路中传送装置Ⅱ又位于传送装置Ⅰ的外侧。旋转平台〔11〕要置在两回路的交叉点，靠近淬火装置。所述旋转平台〔11〕带有呈直角交叉的两臂，每个直角有两条平行的轨道段〔12〕。每一轨道段〔12〕都与导轨系统〔13〕的各分轨〔13a〕、〔13b〕、〔13c〕、〔13d〕对准，该导轨系统〔13〕是传送系统〔10〕的一部分，它用于引导和安放图3所表示的吊架〔20〕。而所述吊架则在两传送系统回路交点处的旋转平台〔11〕的外边通过热处理线。传送系统〔10〕中传送装置Ⅰ和Ⅱ的每一部分都与配备有链〔14〕的一个循环传送系统相联系，所述链在旋转平台〔11〕上方的交叉点处彼此之间有一定的垂直距离，链支承于工字樑上。
现在我们参考图2来解释旋转平台〔11〕的功能和靠近淬火设备〔3〕的吊架〔20〕的移动情况，淬火装置〔3〕将所述吊架分成热吊架和冷吊架，热吊架在有高温炉〔2〕的回路中，冷吊架在热处理线的另一个回路中。
离开淬火炉〔2〕的工件由吊架〔20〕沿轨道〔13a〕运载到旋转平台〔11〕的位置A处，同时，不载任何工件的冷吊架被循环链沿轨道〔13a〕运到旋转平台〔11〕上的位置D。图2中未标出把工件从已离开淬火加热炉〔2〕的吊架〔20〕卸下并放入淬火槽〔30〕的操纵装置。在图1所示的本发明实施方案中，淬火装置由淬火槽〔30〕和〔31〕所组成，它们在垂直于轨道方向上是可移动的。而在另一实施方案中，淬火槽也可以在工件运送的方向上移动。在本发明的另一实施方案中。所述的淬火槽可以是固定的，而操纵装置则可以是移动的。从处于位置A的热吊架〔20〕上移走各个工件以后，所述吊架可以返回到有淬火炉〔2〕的回路上，旋转平台〔11〕绕其旋转轴〔16〕在箭头P1所示方向旋转90°。在完成了上述的90°旋转之后，空载的冷却架将处于位置A，空载的热吊架处于位置B，并且热吊架可以返回到有高温炉〔2〕的回路中并移向装料站〔1〕去装料，然后将工件移到淬火炉〔2〕处进行热处理，而在淬火槽〔30〕或〔31〕中淬过火的工件就可挂在处于位置A的空载冷吊架上。
在挂上淬过火的工件以后，旋转平台〔11〕在箭头P2的方向上将转动180°，把载有工件的一个冷吊架移至位置C处，该吊架从C处由循环链〔14〕送进燃料炉〔4〕。此时，旋转平台〔11〕的位置A与通向淬火炉〔2〕的导轨〔13a〕对准。一个新的热吊架把从高温炉〔2〕出来的工件移到所述的位置A，然后上面已谈及的淬火工序和平台旋转操作重又开始。正如图2所表示的，旋转平台〔11〕使吊架〔20〕既可位于有高温炉〔2〕的回路中，又可位于热处理线的其它环路中。如图2所示，当在本发明的实施方案中的传送系统是由两个传送装置组成时，则吊架可以由旋转平台〔11〕从传送装置1移到传送装置2上，或从传送装置2移到传送装置1上。
安装在旋转平台〔11〕上的轨道〔12〕的形状、尺寸及排列是适合于向或从传送系统〔10〕的导轨〔13〕进行传送的，并且是图2所讨论的本发明实施方案中的槽形轨道，如图6所示。现在请看图6，吊架〔20〕藉助于辊〔32〕和〔33〕而运行，而辊〔32〕和〔33〕在槽形轨道〔30〕和〔31〕中运动。在图示的本发明实施方案中，所述的吊架〔20〕由通过一个连接件〔34〕从循环链上卸下来，该连接件通过一挡块撞击一滑块〔35〕而断开，并因此从循环链〔14〕的支架〔36〕上脱开，使吊架〔20〕停止运动。本发明的另一实施方案中，链〔14〕可以藉助旋转平台〔11〕上方的I字型樑〔15〕在一个垂直方向上转动，从而松脱吊架〔20〕的连接件〔34〕，吊架〔20〕夹在旋转平台〔11〕的轨道段〔12〕上。在本发明的另一种实施方案中，吊架〔20〕可以在进入旋转平台〔11〕的轨道段〔12〕时停止运动，然后旋转平台〔11〕可以从导轨B所处的平面下降，因而可从支架〔36〕上脱开连结件〔34〕。
由于热吊架以及在本发明的一实施方案中的冷吊架能相对于支架〔36〕移动的方向旋转180°，如果吊架〔20〕旋转180°时，从图6能在移动方向上看到吊架系统，支承在I字樑〔15〕上的支架连接件〔38〕在相对于吊架〔20〕作横向移动时，支架〔36〕便与连接件〔34〕或连接件〔34′〕连接。连接件〔34′〕与滑块〔35〕间的相互作用是由一未提过的挡块控制的。槽形轨道〔30〕和〔31〕装在I字樑〔15〕悬吊的托架〔39〕上。
如图2所示，旋转平台〔11〕的轨道段〔12〕可以形成一个穿过所述旋转平台的直线连接线路，以便将装有工件的冷吊架从位置A运载穿过所述平台〔11〕而到达位置C，从而缩短了把吊架运送到回火炉〔5〕的距离并缩短了所述旋转平台〔11〕的工作周期，因为所述旋转平台〔11〕每一次只要旋转90°，一个吊架就会穿过平台，从位置A运行到位置C。在上述本发明的实施方案中，在旋转平台上安装有带有支架的两条循环链〔21〕和〔22〕，所述的两条链由一个驱动马达〔23〕和链〔24〕带动，驱动马达〔23〕以及链〔21〕、〔22〕和〔24〕都装在平台〔11〕上从而与平台〔11〕一起旋转。
图5描述了导轨〔13a〕的轨道段〔12〕与导轨〔13b〕的轨道〔12〕之间的机械连接，如果轨道段〔12〕从旋转平台〔11〕的一边贯穿到其另一边，则连接部分在全部四个接点上都是同样的。从上面看，在导轨外周的槽形托架〔40〕由两个槽形轨道组成，所述托架〔40〕可以用蚰栓连接、铆接或焊接到槽形轨道上。所述的托架〔40〕与连接槽形轨道上缘保持一定距离以为链〔21〕和链〔22〕提供间隙。
图3和图4仅通过一驱动轴〔17〕来描述旋转平台〔11〕的驱动机构。在图3所示的本发明的另一实施方案中，旋转平台〔11〕支承在驱动轴〔17〕上，而在图4所示的实施方案中，所述的旋转平台是悬吊的并装有一悬垂的驱动轴〔17〕。在图4中，旋转平台的轨道段〔12〕以实线表示，而支撑旋转平台〔11〕的结构以及循环链的导向系统则以虚线表示。
权利要求
1.一个用于曲轴和其它工件的热处理系统，其组成如下一条热处理线，其中有一个或几个装料站、一座用于淬火的高温炉、一个带有操纵装置的淬火设备、一个最好备有一燃烧炉的去油站、一座用于回火的低温炉、一个冷却部和一个部和一个或几个卸料站以及一条用来运送工件通过所述热处理的悬吊工件运送线，它包括一个循环运送系统，这个系统最好是一条循环链，该链和支架一起沿所述热处理线闭合回路运送可移动的吊架，运送系统上的导轨系统用于引导和安放所述的吊架，在这里，在淬火前可藉助所述的操纵装置将所述的工件从所述的吊架上自动卸下，而在淬火后又可将工件重新挂在吊架上。上述系统的特点是循环传送系统呈8字形，在交叉点处轨道垂直分布，其中装有轨道段的旋转平台位于所述的传送系统所述的交叉点的下方，且在所述的操纵装置之上，所述的轨道段设计成可与所述的导轨系统的一个或几个分支相对准，通过转动所述的旋转平台，所述的导轨系统被所述的旋转平台中断，以便安放至少一个吊架，因而，从所述的传送系统的支架上装卸所述吊架是在最靠近所述的旋转平台的地方进行的，因此，来自所述高温炉的载有热工件的吊架可藉助旋动旋转平台，在所述的交叉点将吊架移到交叉轨道，然后返回所述的高温炉，因此来自所述装料站的载有冷工件的吊架，通过转动所述的旋转平台，使其在所述的交叉点移动到交叉轨道，然后回到所述低温炉。
2.根据权利要求
1所要求的系统，其特征在于所述旋转平台装备有按星形排列的轨道段。
3.根据权利要求
1和2中任何一个所要求的系统，其特征在于所述旋转平台装有一个转向装置，带轨道段的臂彼此之间构成90°角，这样，导轨系统的所有分支都能和各个轨道段同时对准。
4.根据权利要求
1项和第二项中的任何一个所要求的系统，其特点在于所述旋转平台为一个丅形系统，它带有构成两个是直角和一个是180°角的三个轨道段，可以使三个轨道段同时与所述导轨系统的三个分支对准。
5.根据权利要求
第1至第4项中的任何一个所要求的系统，其特点在于所述支架和吊架采用离合器连接方式，所设计的所述离合-连接器，即每个支架都有两个离合器，以便即便在吊架的方向与支架的方向错位180°时，也能为支架运载吊架。
6.根据权利要求
第1至第4中的任何一个所要求的系统，其特征在于，它装有多于一个的循环链，以及所述的传送系统的导轨系统呈8字形，而且在整个所述热处理线上基本互相平行，以及所述旋转平台与所有所述轨道段在交叉点处互相连接，以及所述旋转平台在其星形臂上装有轨道段，其形状、数目和排列能使得导轨系统的各个分支互相连接起来。
7.根据权利要求
第6项所要求的系统，其特征在于，两个呈8字形布局的传送系统基本处在相互平行位置，在所述热处理线包括有所述高温炉那部分，一传送系统是位于第二传送系统的外侧，而在所述热处理线包括所述低温炉的那部分则位于所述第二个传送系统的内侧，以及所述旋转平台每只臂所带的两条轨道段的对称平面通过所述旋转轴心，这样，如果所述旋转平台转动n×90°，其中n等于1或其它奇整数，则每一个吊架都能从第一个传送系统转到第二个传送系统上，或从第二个传送系统转到第一个传送系统上。
8.根据权利要求
第6或7项中的任何一项所要求的系统，其特点在于，两个所述传送系统由一个共同驱动机构驱动，以及运转两个所述传送系统的装置是同步驱动的。
9.根据权利要求
第1到第8项中任何一项所要求的系统，其特点在于，操纵装置的设计可使从传动系统高温部分吊架上卸下来的工件能够基本上垂直地浸入到淬火槽中，而且能在相反的方向上，垂直地将淬过火的工件挂在所述传动系统的低温部分的吊架上。
10.根据权利要求
第1到第9项中任何一项所要求的系统，其特点在于，所述旋转平台装有一驱动机构，驱动机构可使所述旋转平台第一次转动90°，这样使一个或几个吊架从高温炉传动系统运送方向的下方运到高温炉传动系统运动方向的上方，而且从所述传动系统的低温部分运来的一个或几个空载吊架处在所述操纵装置处的工作区域内，所述操纵装置在第二个周期中可使所述旋转平台转动180°，这样可使1个或几个由所述操纵装置装上工件的冷却架与低温炉传动系统运送方向的上方对准，以及有一控制装置用来协调所述驱动机构的程序和所述操纵装置的运转周期以及协调热工件和冷工件到达的顺序。
11.根据权利要求
第1至第9项中任何项所要求的系统，其特点在于，在相对应的平台臂上成对排列的轨道段可连接起来，以便吊架能从所述旋转平台的一端沿着一条直线移动到所述旋转平台的另一端。
12.根据权利要求
第11项所要求的系统，其特点在于，用来移动所述旋转平台上支架的驱动机构装在所述旋转平台上。
13.根据权利要求
第12项所要求的系统，其特点在于，所述驱动机构包括一个驱动马达和基本平行于所述直线的循环链。
14.根据权利要求
第11项所要求的系统，其特点在于，在所述直线轨道的一段轨道上的一个吊架能够转到所述传动系统的一个平行轨道部分。
专利摘要
本系统为一循环链，上面装有支架以便安放吊架。所述的链穿过一个高温区和一个低温区并呈8字形。在链下面安装一个旋转平台，旋转平台装有轨道段，它能藉旋动旋转平台与导轨系统的一支分路相对准，并能安装不止一个吊架。在所述的旋转平台附近设有一些往循环链上支架挂吊架和从与循环链相连的支架上卸除吊架用的装置，这样即可移动吊架到系统的交叉点以使来自高温区的热吊架返回到高温区，同时也能通过移动吊架到交叉点使来自装料站的冷吊架返回低温区，从而显示出双循环系统的优点。
文档编号C21D1/00GK85103532SQ85103532
公开日1986年11月5日 申请日期1985年5月6日
发明者哈格曼 申请人:鲁尔石油有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan