一种悬挂式热处理炉的炉顶密封结构的制作方法

本实用新型属于热处理设备技术领域，特别是涉及一种悬挂式热处理炉的炉顶密封结构。

背景技术：

目前一些零件的热处理，尤其是大批量单一品种，且形状适合吊挂方式的工件，普遍采用悬挂式热处理炉作为热处理设备。由于悬挂式热处理炉具有产能大、工件加热变形小、运行可靠等优点，因此已被广泛应用于汽车、铁路、工程机械以及军工等行业。但是，与其它热处理炉不同，悬挂式热处理炉中炉体的顶部必须设置一条长缝，供连接在位于炉体上方的积放小车与工件之间的吊杆步进式按周期节拍移动。而这条长缝由于毗邻高温炉腔，因此受热后会膨胀而发生不规则变形，尤其是对于产能较大的大型长热处理炉来说，长缝的热膨胀及变形更为明显。

已有的解决这一问题的技术方案是将这条长缝做得更宽一些，两边采用一节一节的耐热铸铁并用螺栓与炉顶钢板连接，并使吊杆中部安装的鱼鳞板与炉体的顶部距离更大一些，设计足够的间隙以确保热膨胀后的长缝仍然能通过由积放小车带动的吊杆。

然而这种方案带来的问题是，炉内向上流动的炉气会大量地沿着长缝与吊杆之间的间隙向外溢出，导致炉腔温度均匀性变差，能耗高，同时，大量炉气的溢出导致长缝正上方的积放输送链系统工作环境温度过高，长期在100度以上的温度下使用，润滑油及电控系统易失效，结果导致生产线可靠性下降。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种悬挂式热处理炉的炉顶密封结构。

为了达到上述目的，本实用新型提供的悬挂式热处理炉的炉顶密封结构中的悬挂式热处理炉主要包括循环式积放小车轨道、多组积放小车、炉体、至少一根吊杆和一根定位尾杆；多组积放小车以能沿循环式积放小车轨道移动的方式设置在循环式积放小车轨道上；炉体位于循环式积放小车轨道下方的某一部位，顶面中部沿积放小车的移动方向形成有一条长缝；多根吊杆或一根吊杆和一根定位尾杆的上端连接在一组积放小车上，下端用于悬挂工件，经过炉体时，吊杆和定位尾杆的中部能够穿过长缝；所述的炉顶密封结构包括浮动式鱼鳞板、冷却梁和定位销；其中，冷却梁包括集风梁、鸭嘴喷风梁、两条轨道和两根空心梁；两根空心梁的下端分别固定在炉体顶面上位于长缝两侧的部位，内部通有冷却气体或冷却水；两条轨道分别固定在两根空心梁的顶面上内侧部位；鸭嘴喷风梁设置在一根空心梁的上侧，内部通有冷却气体，其上的喷嘴面向吊杆且位置高于轨道；集风梁设置在另一根空心梁的上侧，其上的吸风口面向吊杆且位置高于轨道；每根吊杆的中部分别沿横向贯穿设置一根定位销，并且定位销的两端突出在吊杆外部；当每组积放小车上设置一根吊杆时，该吊杆的上端连接在积放小车的前中部，同时积放小车的后部连接一根定位尾杆，并且定位尾杆的下端悬吊高度低于吊杆上位于定位销以上部位的长度；当每组积放小车上设置多根吊杆时，多根吊杆沿前后方向间隔设置，并且多根吊杆上的定位销高度从前至后逐渐降低；每块浮动式鱼鳞板上设有至少一个贯穿设置在一组积放小车上相应吊杆上部的开孔，因此浮动式鱼鳞板能够在吊杆上位于定位销以上的部位上下移动；当设置一根吊杆时，浮动式鱼鳞板的后部与定位尾杆的下端连接。

所述的轨道的标高高于定位销的标高。

所述的集风梁上的吸风口以及鸭嘴喷风梁上的喷嘴与轨道之间的最小距离大于浮动式鱼鳞板的厚度。

所述的浮动式鱼鳞板的前端部为下部从前向后呈向下倾斜的斜面状，后端部为上部从后向前呈向上倾斜的斜面状；浮动式鱼鳞板的宽度小于集风梁和鸭嘴喷风梁部之间的距离，同时大于两条轨道之间的最大距离。

所述的空心梁的表面设有由保温材料制成的隔热层。

本实用新型提供的悬挂式热处理炉的炉顶密封结构具有如下有益效果：

无论是在室温下还是在高温工作状态下，均能保持足够的直线度。以浮动式鱼鳞板为盖板，依靠其自身重量拖行于具有足够直线度的轨道上，达到抑制炉气外溢的目的。同时，在浮动式鱼鳞板的上部设置风幕，由此隔绝少量外溢的炉气，确保了浮动式鱼鳞板上方的积放输送部件的工作温度始终处于接近环境温度。同时，考虑浮动式鱼鳞板在炉外没有轨道支撑时，因此在吊杆上设置了定位销；通过设置合适的定位销位置，使浮动式鱼鳞板在炉外呈前端上仰姿态，因此能够确保工件进炉、出炉时，浮动式鱼鳞板重量从定位销到轨道相互转换的过渡动作顺畅。

附图说明

图1为安装有本实用新型提供的炉顶密封结构的悬挂式热处理炉中炉体结构剖视图。

图2为图1中aa向剖视面，其中左侧部位为炉腔内状态示意图，右侧部位为炉腔外状态示意图；

图3为图1中局部结构放大图。

图4为图2中左侧部位局部结构放大图。

图5为每组积放小车上一根吊杆时浮动式鱼鳞板吊挂方案实例图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的悬挂式热处理炉的炉顶密封结构进行详细说明。

如图1—图5所示，本实用新型提供的悬挂式热处理炉的炉顶密封结构中的悬挂式热处理炉主要包括循环式积放小车轨道6、多组积放小车1、炉体7、至少一根吊杆5和一根定位尾杆9；多组积放小车1以能沿循环式积放小车轨道6移动的方式设置在循环式积放小车轨道6上；炉体7位于循环式积放小车轨道6下方的某一部位，顶面中部沿积放小车1的移动方向形成有一条长缝8；多根吊杆5或一根吊杆5和一根定位尾杆9的上端连接在一组积放小车1上，下端用于悬挂工件2，经过炉体7时，吊杆5和定位尾杆9的中部能够穿过长缝8；所述的炉顶密封结构包括浮动式鱼鳞板3、冷却梁4和定位销5.1；其中，冷却梁4包括集风梁4.1、鸭嘴喷风梁4.2、两条轨道4.3和两根空心梁4.4；两根空心梁4.4的下端分别固定在炉体7顶面上位于长缝8两侧的部位，内部通有冷却气体或冷却水；两条轨道4.3分别固定在两根空心梁4.4的顶面上内侧部位；鸭嘴喷风梁4.2设置在一根空心梁4.4的上侧，内部通有冷却气体，其上的喷嘴面向吊杆5且位置高于轨道4.3；集风梁4.1设置在另一根空心梁4.4的上侧，其上的吸风口面向吊杆5且位置高于轨道4.3；每根吊杆5的中部分别沿横向贯穿设置一根定位销5.1，并且定位销5.1的两端突出在吊杆5外部；当每组积放小车1上设置一根吊杆5时，该吊杆5的上端连接在积放小车1的前中部，同时积放小车1的后部连接一根定位尾杆9，并且定位尾杆9的下端悬吊高度低于吊杆5上位于定位销5.1以上部位的长度；当每组积放小车1上设置多根吊杆5时，多根吊杆5沿前后方向间隔设置，并且多根吊杆5上的定位销5.1高度从前至后逐渐降低；每块浮动式鱼鳞板3上设有至少一个贯穿设置在一组积放小车1上相应吊杆5上部的开孔，因此浮动式鱼鳞板3能够在吊杆5上位于定位销5.1以上的部位上下移动；当设置一根吊杆5时，浮动式鱼鳞板3的后部与定位尾杆9的下端连接。

所述的轨道4.3的标高高于定位销5.1的标高。

所述的集风梁4.1上的吸风口以及鸭嘴喷风梁4.2上的喷嘴与轨道4.3之间的最小距离大于浮动式鱼鳞板3的厚度。

所述的浮动式鱼鳞板3的前端部为下部从前向后呈向下倾斜的斜面状，后端部为上部从后向前呈向上倾斜的斜面状；浮动式鱼鳞板3的宽度小于集风梁4.1和鸭嘴喷风梁4.2上部之间的距离，同时大于两条轨道4.3之间的最大距离。

所述的空心梁4.4的表面设有由保温材料制成的隔热层。

现将本实用新型提供的悬挂式热处理炉的炉顶密封结构的工作原理阐述如下：

当工件2处于炉体7外部时，每组积放小车1上的浮动式鱼鳞板3重量由多根吊杆5上的定位销5.1或一根定位销5.1与定位尾杆9共同承载；当设置一根吊杆5时，由于定位尾杆9的下端悬吊高度低于吊杆5上位于定位销5.1以上部位的长度，当设置多根吊杆5时，多根吊杆5上的定位销5.1高度从前至后逐渐降低，所以浮动式鱼鳞板3呈前端高后端低的状态，此时浮动式鱼鳞板3的前端标高高于轨道4.3的标高，而后端标高则低于轨道4.3的标高，因此浮动式鱼鳞板3所在平面与轨道4.3的延长线间形成一定的夹角，参见图2中右侧部位；

当工件2在积放小车1及吊杆5的带动下从炉体7的外部将要进入到炉体7的炉膛时，由于的前端标高高于轨道4.3的标高，在吊杆5的拖动及轨道4.3后端的上托作用下，浮动式鱼鳞板3从前到后依次上浮，由此脱离开定位销5.1并最终其重量完全承载于两条轨道4.3上，此时浮动式鱼鳞板3处于水平姿态，在此积放状态下前一组积放小车1上的浮动式鱼鳞板3的后端部将搭在后一组积放小车1上的浮动式鱼鳞板3的前端部，因此呈鱼鳞状排布。

当工件2将要移出炉体7的炉膛时，在吊杆5的拖动下，浮动式鱼鳞板3从前到后依次脱离开轨道4.3的前端表面，最终其重量重新由定位销5.1或定位销5.1与定位尾杆9承载。

当工件2处于炉体7内积放状态下时，炉体7顶面上的长缝8长度方向由多块呈鱼鳞状排布的浮动式鱼鳞板3所密封，参见图2中左侧部位；长缝8宽度方向由浮动式鱼鳞板3与轨道4.3所密封。

由于靠近炉腔的空心梁4.4表面设有由保温材料制成的隔热层，其工作温度已经大幅度降低，同时空心梁4.4内通入有冷却水或冷却风进行强制制冷，因此其工作温度可得到进一步降低，这样，即使炉腔内的工作温度可能高达950度，空心梁4.4的工作温度依然能够远低于长期许用温度，从而使得空心梁4.4能够保持一定的水平、垂直方向直线度，因此，设置在空心梁4.4上的轨道4.3亦能在炉腔工作温度下保持水平、垂直方向的直线度。

因为空心梁4.4在炉腔工作温度下能够保持一定的水平方向直线度，因此，长缝8的宽度可以更小，所以能够更接近于吊杆5和定位尾杆9的直径，而不会产生高温变形从而导致运动干涉，结果保温效果更好。

因为空心梁4.4在炉腔工作温度下能够保持一定的垂直方向直线度，因此，固定在其上的轨道4.3就能够足够平直，所以依靠自重落在轨道4.3的浮动式鱼鳞板3就可以在吊杆5的拖动下与轨道4.3的表面完全贴合，结果大量的炉气被隔绝，保温效果更好。

即便如此，上述这种密封依然是刚性密封，因此依然会有少量炉气向外溢出，为此，本实用新型在浮动式鱼鳞板3的上方设置了集风梁4.1和鸭嘴喷风梁4.2，来自鸭嘴喷风梁4.2内部的冷却气体从喷嘴向外喷出，在浮动式鱼鳞板3上方形成风幕，由此进一步隔绝少量炉气，然后由集风梁4.1通过吸风口收集后排出，这样可使位于浮动式鱼鳞板3上方的循环式积放小车轨道6、积放小车1等部件处于接近室温下工作，从而能够确保生产线长期可靠地运行。

通过上述措施，本实用新型能够在确保工件2长期可靠地进炉、炉内积放、出炉动作运行前提下，浮动式鱼鳞板3依靠自重拖行于轨道4.3上，由此可以隔绝大部分炉气外溢。而风幕由可进一步完全隔绝少量炉气的溢出，炉体7内没有空气对流后，炉温均匀性更好；没有大量的炉气外溢，因此炉体7的节能性更好；炉顶工作环境更接近室温后，循环式积放小车轨道6、积放小车1等部件的机械润滑及电气性能能够得到保证，生产线的长期运行可靠性更好。