专利名称：一种管轴类工件步进式加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业炉窑，尤其涉及金属工件加热炉。
背景技术：
现代工业化生产中，工业炉窑是一种重要加工设施，对金属工件进行加热，提高材料性能，特别是管轴类工件，对材料性能要求高，加热过程工件要求受热均勻，炉体容量大， 炉内工况复杂，操作难度大。现有加工管轴类工件的加热炉，主要有斜底式和环形加热炉。 斜底式加热炉的炉膛向前下方倾斜，出料口在炉体高端，工件沿炉底斜面排列，烟道设置在炉底下面，炉底由砖混立柱支撑，炉壁两侧面开有若干拨钢门，用人工拨动工件。这种结构设备结构简单，投资较低，在中小型钢管企业中应用较多，但由于自动化程度低，人工劳动强度大，且拨钢门常开，工件拨动进度不勻，加热不均勻，能源消耗较多，加热质量得不到完全保障。环形加热炉是自动化程度较高的圆形炉，采用机械传动运转工件，能适应大规格工件和热工要求高的工件加热需要，工件在加热过程中不需拨动、翻动，氧化烧损少，人工操作强度低。但是由于设备结构复杂，占地面积多，投资大，投资回收周期长，进出料口相距较近，操作受限，热效率偏低，改建扩建受到限制，不适宜中小企业应用。
实用新型内容本实用新型的目的，就是提供一种结构合理，操作方便，自动化程度较高，保证工件加热质量，投资相对较低，占地面积较小，改扩建方便，运行费用低、生产效率高的管轴类工件加热炉。本实用新型的任务是这样完成的设计一种管轴类工件步进式加热炉，在炉体内装设加热系统、密封装置、工件传送机构、液压动力系统组合构成，炉体包括基座、端墙、侧墙、侧墙立柱、炉底、分隔固定架、中间立柱、固定架立柱、炉顶、炉顶加固梁、进料口，加热系统包括加热炉膛、烧嘴、燃气接口、助燃风接口、烟气出口，密封装置包括端部水封池、水冷槽、气封槽，工件传送机构包括传送梁、传送支柱、活动炉底、传送导轨、升降梁、升降导轨、 承重滚轮，液压动力系统包括升降液压缸、传送液压缸。炉体由基座与两侧的侧墙、端墙、炉顶构成外廓，若干侧墙立柱均勻排列在炉体的侧墙外，底部固定在混凝土基座上支撑炉顶加固梁，分隔固定架为平面厚板，水平设置在炉体内腔中间，由若干纵向排列的中间立柱和两侧对称设置的固定架立柱支撑架在基座上，将炉体内腔分隔为上下两部分，上部为加热炉腔，下部为升降传送腔。炉顶由炉顶加固梁支撑加固，炉底装设在分隔固定架上，炉底与分隔固定架上开有两条上下贯通的纵向通道，与工件传送机构的传送支柱及活动炉底对应配合。加热系统的加热炉膛由装设耐火材料的炉顶、炉底、侧墙、端墙构成，若干烧嘴连接燃气接口装设在侧墙上开通的烧嘴孔内，炉体外侧的燃气接口与燃气供气管连接，并与助燃风接口对应配套，炉顶上纵向间隔设有若干压下挡火墙，烟气出口垂直设置在炉体进料口的炉顶上，侧墙上开设若干观察口。工件传送机构设置在炉体内腔下部的升降传送腔内， 在中间立柱两侧的基座上对称设置若干组升降导轨，升降梁与传送梁均为纵向贯穿升降传送腔的承重活动梁，升降梁设置在传送梁下面，升降梁的顶面与底面各对称装设两排承重滚轮，底面滚轮与升降导轨对应配套，顶面滚轮与传送梁底面的传送导轨滚动配合，传送梁的上面设置两排传送支柱，传送支柱的顶面装设纵向长条活动炉底，与分隔固定架及炉底上的纵向通道配合。密封装置的端部水封池设置在升降传送腔出口端，水冷槽设在分隔固定架上的通道边沿，气封槽设置在炉底上的通道边沿，端部水封池由水冷管道连接水冷槽。 液压动力系统设置在炉体的进料端，升降液压缸设在升降梁的端部中央，活塞杆端部连接升降梁，缸体底座固定在基座上，传送液压缸设在传送梁的端部中央，活塞杆端部连接传送梁，缸体底座固定在进料端的基座上。实际应用时，工件通过进料口横向放置进入，加热炉膛内进行加热，操纵液压动力系统，先使升降液压缸进油，活塞杆向前伸出，推动升降梁向前运动，升降梁下面的底面滚轮沿基座上的升降导轨斜面上行，升降梁上面的顶面滚轮与传送梁的传送导轨滚动配合，顶动传送梁上升，使传送梁上面的传送支柱连带活动炉底穿过炉底与分隔固定架的通道上升，将工件举起。此时传送液压缸进油，活塞杆推动传送梁运行到前个工位，当工件到达预定位置后，升降液压缸回油，活塞杆拉动升降梁，底面滚轮沿升降导轨后退，升降梁下降，带动传送梁下降，活动炉底和传送支柱在炉底与分隔固定架的通道中回落，脱离工件，工件由炉底支撑停留在加热炉膛的前方工位上。传送液压缸回油， 活塞杆拉动传送梁，通过传送导轨与升降梁的顶面滚轮配合运转，回到原始位置，再与升降梁配合进行下一个循环，将工件逐个工位依次向前运行，加热炉膛侧墙上的烧嘴向炉膛内喷出火焰，对工件进行加热，火焰热气充满加热炉膛并向出料口方向行进，通过烟气出口排出炉体外面，炉顶的压下挡火墙起到减缓火焰热气运动的作用，提高加热效率。水冷槽和气封槽对活动炉底和传送支柱起到冷却和密封作用，防止加热炉膛的热气泄漏到炉体下层的升降传送腔，既维持加热炉膛的热度，又保持升降传送腔的常温不升高。端部水封池内设水泵，连接水冷管道，对水冷密封系统的水循环提供水源。按照上述设计方案制作、试验，证明本实用新型的设计结构合理，液压传送自动化程度高，加热炉膛的热效率高，能够充分利用能源，管轴类工件加热均勻质量好，运行成本低，维护费用少，节省人工和能源，占地面积小，操作运行方便，安装、扩建、改建方便，生产效率高，经济效益好，较好地达到了预定目的。
图1是本实用新型的整体结构剖面示意；图2是图1的K-K剖面结构示意图；图3是图2的H-H剖面结构示意图。图中，1 一端墙，2—炉顶，3—烧嘴，4一侧墙立柱，5—炉顶加固梁，6—耐火材料， 7—压下挡火墙，8—烟气出口，9一进料口，10—炉底，11 一传送液压缸，12—升降液压缸， 13—基座，14 一传送梁，15—升降梁，16—底面滚轮，17—顶面滚轮，18—升降导轨，19 一传送支柱，20—分隔固定架，21—水冷槽，22—传送导轨，23—水冷管道，24—水泵，25—端部水封池，活动炉底，27—侧墙，观_气封槽，固定架立柱，30—中间立柱；K_剖面符号，H—剖面符号，D—加热炉膛，G—工件，F—助燃风接口，Q—燃气接口，R—观察口，S—升降传送腔，T一通道。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施加以说明。参阅图1、图2，炉体水平设置，底部为混凝土基座13，两侧对称设置若干侧墙立柱 4，连接顶部设置的炉顶加固梁5，支撑固定炉体，基座13与炉顶2、侧墙27、端墙1共同构成了炉体外廓。炉体中间设置分隔固定架20，前后贯通炉体，两边连接侧墙27，将整个炉体内腔分为上下两部分，上部为加热炉膛D，下部为升降传送腔S。炉顶2上设有数道压下挡火墙7，进料口 9处的炉顶2开有垂直的烟气出口 8，侧墙27、端墙1、炉顶2、炉底10均装设耐火材料6，两侧侧墙27上装有若干组对称烧嘴3，通过燃气接口 Q连接燃气管道，并与助燃风接口 F配套。侧墙27上开设若干观察口 R。工件G通过进料口 9进入加热炉膛D，横向置放在炉底10上。升降传送腔S内设置纵向贯通炉体的升降梁15和传送梁14，升降梁 15设在下层，底面和顶面装设若干组对称的承重滚轮，底面滚轮16与基座13上设置的升降导轨18相对应，顶面滚轮17与传送梁14底面的传送导轨22配合，传送梁14上面纵向设置两排对称的传送支柱19，各个传送支柱19上面固定装设纵向的长条活动炉底沈，与分隔固定架20和炉底10上开设的纵向通道T配合，可沿通道T上下活动，纵向运动。升降梁 15端部与升降液压缸12连接，在升降液压缸12推动下，升降梁15的底面滚轮16沿升降导轨18上行，升降梁15可带动传送梁14向上，使传送支柱19和活动炉底沈在通道T中上升。传送梁14端部连接传送液压缸11，传送梁14在传送液压缸11的推动下向前平移， 传送支柱19顶端的活动炉底沈托举工件G向前运行至下个工位。升降梁15下降，传送梁 14随之下降，活动炉底沈在通道T内下沉，脱离工件G，将工件G留置在炉底10上面的下个工位上。传送梁14由传送液压缸11拉动退回原位，与升降梁15 —起进入下一轮循环。 如此往复循环，将多个工件G步进式依次传送向前。加热火焰由烧嘴3向加热炉膛D内喷出，沿加热炉膛D向进料口 9方向逆向流动，在炉顶2的压下挡火墙7的压制下减缓流速， 保持加热炉膛D的温度，最后从炉体进料口 9的烟气出口 8排出炉体。在分隔固定架20和炉底10的纵向通道T边沿分别设置水冷槽21和气封槽观，对活动炉底沈和传送支柱19 与之配合的通道T间隙进行冷却密封，保持上层加热炉膛D的高温以及下层升降传送腔S 的常温。防止加热炉膛D内的热量散失，提高热效率。参阅图3，分隔固定架20和加热炉膛D的炉底10上开设纵向通道T，传送支柱19 和活动炉底26穿装在通道T中，升降梁15上升将传送梁14向上顶起，传送支柱19和活动炉底沈在通道T内上升，两侧纵向的活动炉底沈托举工件G高出加热炉膛D的炉底10，传送液压缸11推动传送梁14向前运行，活动炉底沈将工件G送入下个工位，升降梁15下降带动传送梁14回落，活动炉底沈降入炉底10的通道T内，工件G被炉底10托住留置在下个工位上。传送液压缸11拉动传送梁14回到原位，再与升降梁15—起进行下一循环。分隔固定架20和炉底10的通道T周围分别设置水冷槽21和气封槽观。本实用新型结构紧凑，占地面积小，自动化程度高，操作方便，工件加热均勻，保证加热质量，热效率高，节省人力、能源，运行成本低，生产效率高，改建扩建方便。与原有结构的斜底加热炉相比，吨钢氧化烧损减少50%，热效率提高10%，产量提高17%。本实用新型投资少，回收期短，经济效益好，适于广大中小型钢管加工企业应用。
权利要求1.一种管轴类工件步进式加热炉，其特征在于是在炉体内装设加热系统、密封装置、 工件传送机构、液压动力系统组合构成，炉体包括基座(13)、端墙(1)、侧墙(27)、侧墙立柱(4)、炉底(10)、分隔固定架(20)、中间立柱(30)、固定架立柱(29)、炉顶(2)、炉顶加固梁(5)、进料口(9)，加热系统包括加热炉膛(D)、烧嘴(3)、燃气接口(Q)、助燃风接口(F)、烟气出口(8)，密封装置包括端部水封池(25)、水冷槽(21)、气封槽(28)，工件传送机构包括传送梁(14)、传送支柱(19)、活动炉底(26)、传送导轨(22)、升降梁(15)、升降导轨(18)、承重滚轮，液压动力系统包括升降液压缸(12 )、传送液压缸(11)。
2.按照权利要求1所述的管轴类工件步进式加热炉，其特征在于所述的炉体由基座 (13)与两侧的侧墙(27)、端墙(1)、炉顶(2)构成外廓，若干侧墙立柱(4)均勻排列在炉体的侧墙(27)外，底部固定在混凝土基座(13)上支撑炉顶加固梁(5)，分隔固定架(20)为平面厚板，水平设置在炉体内腔中间，由若干纵向排列的中间立柱(30)和两侧对称设置的固定架立柱(29)支撑架在基座(13)上，将炉体内腔分隔为上下两部分，上部为加热炉腔(D)， 下部为升降传送腔(S)，炉顶(2)由炉顶加固梁(5)支撑加固，炉底(10)装设在分隔固定架 (20)上，炉底(10)与分隔固定架(20)上开有两条上下贯通的纵向通道(T)，与工件传送机构的传送支柱(19)及活动炉底(26)对应配合。
3.按照权利要求1所述的管轴类工件步进式加热炉，其特征在于所述的加热系统的加热炉膛(D)由装设耐火材料(6)的炉顶(2)、炉底(10)、侧墙(27)、端墙(1)构成，若干烧嘴 (3)连接燃气接口(Q)装设在侧墙(27)上开通的烧嘴孔内，炉体外侧的燃气接口(Q)与燃气供气管连接，并与助燃风接口(F)对应配套，炉顶(2)上纵向间隔设有若干压下挡火墙(7)， 烟气出口(8)垂直设置在炉体进料口(9)的炉顶(2)上，侧墙(27)上开设若干观察口(R)。
4.按照权利要求1所述的管轴类工件步进式加热炉，其特征在于所述的工件传送机构设置在炉体内腔下部的升降传送腔(S)内，在中间立柱(30)两侧的基座(13)上对称设置若干组升降导轨(18)，升降梁(15)与传送梁(14)均为纵向贯穿升降传送腔(S)的承重活动梁，升降梁(15)设置在传送梁(14)下面，升降梁(15)的顶面与底面各对称装设两排承重滚轮，底面滚轮(16)与升降导轨(18)对应配套，顶面滚轮(17)与传送梁(14)底面的传送导轨(22)滚动配合，传送梁(14)的上面设置两排传送支柱(19)，传送支柱(19)的顶面装设纵向长条活动炉底(26)，与分隔固定架(20)及炉底(10)上的纵向通道(T)配合。
5.按照权利要求1所述的管轴类工件步进式加热炉，其特征在于所述的密封装置的端部水封池(25)设置在升降传送腔(S)出口端，水冷槽(21)设在分隔固定架(20)上的通道 (T)边沿，气封槽(28)设置在炉底(10)上的通道(T)边沿，端部水封池(25)由水冷管道(23) 连接水冷槽(21)。
6.按照权利要求1所述的管轴类工件步进式加热炉，其特征在于所述的液压动力系统设置在炉体的进料端，升降液压缸(12)设在升降梁(15)的端部中央，活塞杆端部连接升降梁(15 )，缸体底座固定在基座(13 )上，传送液压缸(11)设在传送梁(14 )的端部中央，活塞杆端部连接传送梁(14 )，缸体底座固定在进料端的基座(13 )上。
专利摘要一种管轴类工件步进式加热炉，炉体内腔由分隔固定架(20)将加热炉膛(D)和升降传送腔(S)分隔开，炉顶(2)上设有压下挡火墙(7)，炉底(10)座装在分隔固定架(20)上，侧墙(27)上设有烧嘴(3)。升降梁(15)由升降液压缸(12)拉动升降，传送梁(14)由传送液压缸(11)拉动平移。传送梁(14)上面传送支柱(19)的顶端装设活动炉底(26)，可在分隔固定架(20)和炉底(10)上开设的纵向通道(T)内活动。工件(G)由活动炉底(26)平移运行到前个工位，传送梁(14)随升降梁(15)下降，将工件(G)留在炉底(10)的前个工位上进行加热。传送梁(14)由传送液压缸(11)拉动回到原位，进入下一循环。工件(G)步进速度均衡，加热质量好，运行成本低，生产效率高。
文档编号F27B9/14GK202221227SQ20112027360
公开日2012年5月16日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者张宝良, 梁发勇 申请人:聊城市新正窑炉有限公司