專利名稱：一種全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱處理裝置的爐體結構，尤其是一種全自動連續式鋁合金輪
轂熱處理裝置的爐體結構
背景技術：
全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，是一種無料框式鋁合金輪轂熱處理裝置， 主要是由入口輸送機、入口升降機、鋼結構平臺、固熔爐、淬火升降機、淬火水槽、時效爐入 口輸送工作臺、時效爐、出口工作臺、出口升降機、出口輸送機等主要部件組成。輪轂處理過 程是通過送料機上的傳送滾筒，把要處理的鋁合金輪轂送到進口升降機上，再由進口升降 機把鋁合金輪轂提升到固熔爐內，由升降機上的傳送滾筒把鋁合金輪轂傳送到固熔爐內的 傳送滾筒上(固熔爐位于時效爐頂部的鋼平臺之上)，然后進口升降機下降復原位，被送入 到固熔爐內的鋁合金輪轂分為三層在固熔爐內的滾筒上連續運行，在爐內達到要求的工藝 溫度內進行充分的固熔處理，當鋁合金輪轂經固熔爐內固熔處理完后，淬火降機上升到固 熔爐內，由淬火升降機上的傳送滾筒把鋁合金輪轂接到升降機上，然后直線下降入淬火水 槽的水里，使鋁合金輪轂在具有一定溫度的水里進行淬火處理，淬火處理完畢后再由淬火 升降機的傳送滾筒把鋁合金輪轂送到時效爐入口工作臺上，然后淬火升降機復原歸位，這 時再由時效爐入口工作臺的傳送滾筒把鋁合輪轂送到時效爐內的三層滾筒上，鋁合金輪轂 在時效爐內的傳送滾筒上連續運行，在具有時效溫度的爐內，進行時效處理。處理完后，時 效爐出口工作臺上的傳送滾筒把鋁合金輪轂接到工作臺上，這時再由出口升降機把出口工 作臺上的三層輪轂，通過升降機的升降動作分別把鋁合金輪轂一層一層的接到出口輸送機 上。這個過程是全自動連續的完成了鋁合金輪轂的固熔、淬火、時效熱處理全部工序。這種 改進后的全自動連續式鋁合金輪轂無料框熱處理裝置，雖然與連續式鋁合金輪轂有料框熱 處理裝置相比較，在燃氣能耗和綜合能耗、傳動方式、電機配置、余熱利用、淬火效率設備故 障率和自動化程度諸方面均有較大的使用優勢，但由于設備的造價高、使用過程中的維修 費用過大，也使一些中小使用企業望而卻步，其主要原因有三 1)目前該輪轂熱處理裝置固熔爐的保溫材料組成采用巖棉、硅酸鋁耐火纖維毯和 進口保溫板三層疊加構成，而后用固定小軸和膨脹墊圈固定在固熔爐的爐殼上。因為進口 保溫板是擠壓成型恨酥，它直接面向爐內，在爐內固熔處理的輪轂在行走的過程中，若挨著 爐內的保溫墻面，很容易就將保溫板碰裂，或者擠碎，另外輸送輥筒直接設置在保溫板上的 孔洞中，在轉動的過程中，也很容易在薄弱的地方裂開，不僅造成爐內的熱損失的增加和爐 殼表面溫度升高(70°C以上)，而且往往使設備保溫在使用一年或不到一年的時間內，出現 如圖4所示的大面積的保溫板損傷。為了進行保溫板更換工作，一臺設備至少要停機七天 時間。此外，在更換保溫板時由于爐內還置放有三層傳動輥軸，人必須在傳動輥軸上爬行， 加之滾軸層于層之間間隔小，人在里面工作施展不開，使更換保溫板的工作進行的非常艱 難，不僅勞動強度大，需要的人員多，每次更換保溫板最少需要8個人。另外，由于進口保溫 板價格昂貴，每大修一次費用均在15萬元以上。[0004] 2)該鋁輪轂熱處理裝置，傳動部分爐體中的傳送采用連續慢速運行方式，在爐門 出口接送輪轂處采用輥筒快速運行，使爐內熱損失降低到最少。在輥筒傳送快慢速交接處， 為了使輪轂出料整齊，要求輥筒只能正轉，不能反轉，不能打滑，而且還應使慢速滾上的輪 轂被快速的拉到快速傳動輥筒上；當輪轂運行要出爐時，出口處的電機驅動機構帶動輥筒 快速旋轉，這時裝有棘輪裝置慢速滾輥上的輪轂帶動輥筒也跟著一起快速的朝一個方向轉 動。因為這個棘輪裝置可以快速的只能向一個方向旋轉，不能反轉，使輪轂運行過程出料整 齊。避免了出料不齊給光電開關造成一些誤動作。 3)輪轂熱處理裝置中的淬火升降機的作用是把固熔處理好的輪轂接出來再送到 淬火水槽內淬火，淬火完后再把輪轂送到時效爐入口工作臺上。在這個過程中升降機上的 輥筒傳動齒輪機構要到固熔爐里溫度為535t:的爐體里，接出輪轂后，又要在15秒鐘內立 即送到水溫為8(TC的淬火水槽的水里去，由于齒輪熱脹冷縮的原因，往往會發生張緊齒輪 旋轉不動的故障。
實用新型內容本實用新型發明的目的旨在提出以新的全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置。 希望能在裝置的保溫結構、輥筒驅動機構以及淬火升降機構等方面進行必要的改進，使之 能有效克服上述缺陷。 這種全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，包括設置在鋼結構平臺上下的固熔爐 和時效爐，其中的時效爐的兩側各設有入口輸送機構、出口升降機構、淬火升降機構和傳送 張緊鏈輪機構，運行中的鋁合金輪轂由熱處理裝置經入口輸送機構、入口升降機構進入固 熔爐。其特征在于 A、所述的保溫材料內側設有保溫層內層鋼板，并在保溫材料被傳動輥穿越的部位 內設有一截與傳動輥匹配的輥套； B、一端設有蝸輪的驅動轉軸通過開口銷，以及經該開口銷連接的連接套、設于連 接套內的連接軸套、輥筒內轉軸經一連接螺栓固接組成蝸桿_蝸輪軸聯動驅動結構，并在 輥筒內轉軸上設置著由棘輪和棘爪組成的棘輪組合件，同時又在所述的輥筒內轉軸的兩端 的肩部各設有一組軸承，該組軸承的外圈設置一能隨軸承組自由轉動、且外圈帶有輥筒的 輥套，由此構成受棘輪控制的單向轉動的棘輪傳動機構； C、所述的張緊鏈輪機構中的轉動軸安置鏈輪部位的軸體上設有兩道具有一定間 距的環狀油槽，在兩道油槽之間車出與兩環狀油槽貫通的左、右螺旋油槽，并在鏈輪上設一 與轉動軸上環形油槽貫通的進油孔，在該進有空中裝上油杯。 所述的保溫材料由巖棉和硅酸鋁耐火纖維氈以爐膛為中心套置在內、外保溫層外 層鋼板之間。 所述的保溫層內層鋼板與保溫層外層鋼板由固定螺栓連接，兩者之間夾持保溫材 料。 所述棘輪組合件中的棘輪的外圈設有若干經連接螺栓連接在輥套上的棘爪。 所述的轉動軸安置鏈輪部位的軸體上設有兩道具有一定間距的環狀油槽，在兩道 油槽之間車出與兩環狀油槽貫通的左、右螺旋油槽，并在鏈輪上設一與轉動軸上環形油槽 貫通的進油孔，在該進油孔中裝上油杯。[0015] 根據以上技術方案提出的這種全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，與現有同功 能裝置相比較，具有以下優點 1、這樣的結構，既不怕碰、不怕擠，也讓旋轉的輥軸也不會破壞保溫層結構，保溫 效果好，爐體表面溫度可保證在35t:以下，保溫材料的造價可節省30%，使用壽命長，一次 性投資爐體使用壽命可長達8年以上，同時還節省了維修費用，降低了設備的總造價，并可 滿足鋁合金輪轂熱處理工藝，彌補了原設備中的不足。 2、該裝置的棘輪傳動機構，通過設置在爐門進出口處慢速運轉輥筒上的棘輪傳動 機構，當輪轂運行要出爐時，出口處的電機驅動機構帶動輥筒快速旋轉，這時裝著棘輪裝置 慢速滾輥上的輪轂帶動輥筒個也跟著一起快速的朝一個方向轉動。因為這個棘輪裝置只能 向一個方向旋轉，不能反轉，使輪轂運行過程出料整齊，避免了出料不齊給光電開關造成一 些誤動作。 3、使用時把防水且又耐高溫的油脂用油搶定期打到油杯內存儲到油槽內，使張緊 齒輪和軸在轉動時不管在高溫下還是從水里淬火出來后，都能夠運轉靈活。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖； 圖2為本實用新型的保溫結構示意圖； 圖3為現有保溫結構的示意圖； 圖4為原有保溫結構使用中的破壞狀態示意圖； 圖5為本實用新型的棘輪傳動機構的結構示意圖； 圖6為圖5A向剖視圖； 圖7為本實用新型的張緊鏈輪結構示意圖； 圖8為原張緊連輪結構示意圖。 圖中l-入口運送機構 2-入口升降機構 3-鋼結構升降平臺 4-固熔 爐 5-爐內保溫材料結構 5. 1-方長方管 5. 2-巖棉 5. 3-保溫層外層鋼板 5.4-進口保溫板 5. 5-固定螺拴 5.6-傳動滾 5. 7-爐膛 5.8-硅酸鋁耐火纖 維氈 5.9-保溫層內層鋼板 5. 10-輥套5. 11-保溫材料層 5. 12-裂縫 6-輥 筒棘輪傳動機構 6. 1-蝸桿6. 2-驅動轉軸 6. 3-蝸輪 6. 4-軸承 6. 5-油杯 6. 6-連接套6. 7-輥套 6. 8-擋圈 6. 9-連接螺栓 6. 10-擋圈 6. 11-連接螺 栓6. 12-輥筒 6. 13-輥筒內轉軸 6. 14-連接軸套 6. 15-連接螺栓6. 16-銅套 6. 17-開口銷 6. 18-支座 6. 19-棘爪 6.20-棘輪 7-輥筒快速傳動區域 8-淬火升降機構 9-張緊連輪機構 9. l-鏈輪9.2-油槽 9.21-左、右螺旋油槽 9. 3-緊固螺母 9. 4-固定板9. 5-轉動軸 9. 6-油杯 10-水槽 11-時效入口 輸送平臺 12-時效爐 13-出口升降機構 14-出口輸送機構 15-入口輸送機 構
具體實施方式如圖1所示的這種全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，它是對現有全自動無料 框連續式鋁合金輪轂熱處理裝置的一種創造性改進。這種改進后的全自動無料框連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，依然包括設置在鋼結構平臺上下的固熔爐4和時效爐IO，其中的時 效爐的兩側各設有入口輸送機構1 、入口升降機構2 、淬火升降機構5和傳送張緊鏈輪機構， 運行中的鋁合金輪轂先由熱處理裝置經入口輸送機構1 、入口升降機構2進入固熔爐完成 固熔工藝處理，而后進入裝置另一側的淬火槽實現淬火，最后又經時效爐完成時效處理；整 個工藝處理裝置的改進主要體現在三個方面 A、對處理裝置的爐內保溫材料結構進行結構上的改進(見附圖2所示)。 所述的爐內保溫材料結構(見附圖2所示)，包括傳動輥筒5. 6、保溫層外層鋼板 5. 3、方長方管5. 1以及通過固定螺栓5. 5固定在保溫層外層鋼板5. 3上的保溫材料，其中 傳動輥5. 6筒穿越整個爐膛，兩端架設在與保溫層外層鋼板貼合的方長方管外，改進后在 保溫材料內側設有保溫層內層鋼板5. 9，并在保溫材料被傳動輥穿越的部位內設有一截與 傳動輥5.6匹配的輥套5. 10。 將原來由巖棉5. 2、硅酸鋁耐火纖維氈5. 8和進口保溫板5. 4構成的保溫材料層， 精簡成僅僅利用巖棉5. 2、硅酸鋁耐火纖維氈5. 8兩層材料；即保溫材料由巖棉和硅酸鋁耐 火纖維氈以爐膛為中心套置在內、外保溫層外層鋼板之間。 通過上述對輥筒傳動結構和保溫材料結構的改進，用耐熱不銹鋼板做內外墻面， 用螺栓、螺母將保溫材料耐熱不銹鋼板固定在爐殼上，這樣的結構，既不怕碰、不怕擠，也讓 旋轉的輥軸也不會破壞保溫層結構，保溫效果好，爐體表面溫度可保證在35°C以下，保溫材 料的造價可節省30%，使用壽命長，一次性投資爐體使用壽命可長達8年以上，同時還節省 了維修費用，降低了設備的總造價，并可滿足鋁合金輪轂熱處理工藝，彌補了原設備中的不 足。 在實際使用中，本實用新型既可以完全按照本技術進行實施，也可以利用本構思 的創意進行局部改進，譬如夾持在內、外層保溫鋼板之間的保溫材料可以不用固定螺栓
5. 5進行固定，可以利用設置在保溫材料中的輥套5. 9兩端與保溫層外層鋼板5. 3及保溫層 內層鋼板5. 9的固定連接來固定保溫材料層。 B、對設置在爐門進、出口接送輪轂處的輥筒輸送機構進行改進，即在慢速轉動的 輥筒上增設一個棘輪傳動機構。 該棘輪傳動機構(見附圖4、5所示)，包括蝸桿6. 1、驅動轉軸6.2、蝸輪6.3、連接 套6.6、輥套6. 7、輥筒6. 11、輥筒內轉軸6. 13、連接軸套6. 14、銅套6. 16、開口銷6. 17、支 座6. 19、油杯6. 5、及若干套軸承、連接螺栓，其改進之處是在一端設有蝸輪6. 3的驅動轉 軸6. 2通過開口銷6. 17，以及經該開口銷連接的連接套6. 6、設于連接套6. 6內的連接軸套
6. 14、輥筒內轉軸6. 12經一連接螺栓6. 15固接組成蝸桿-蝸輪軸聯動驅動結構，并在輥筒 內轉軸6. 13的外端軸上設置著由棘輪6. 20和棘爪6. 19組成的棘輪組合件，同時又在所述 的輥筒內轉軸6. 13的兩端的肩部各設有一組軸承6. 4，該組軸承的外圈設置一能隨軸承組 6. 4自由轉動、且外圈帶有輥筒的輥套6. 20，由此構成受棘輪控制的單向轉動的棘輪傳動 機構；所述棘輪組合件中的棘輪6. 20的外圈設有若干經連接螺栓6. 9連接在輥套上的棘爪 6. 19。
這種鋁合金輪轂熱處理裝置的棘輪傳動機構，其工作原理如下 隨著驅動電機的開啟，蝸桿6. l將動能傳遞給了蝸輪6.3，于是就使穿置在渦輪中
的驅動轉軸6. 2也同步轉動。由于該驅動轉軸6. 2通過開口銷6. 17連接連接套6. 6，而該連接套6.6又通過設于套體上的連接螺栓6. 15將設置在套體內的連接軸套6. 14、以及位于 該連接軸套中心的輥筒內轉軸6. 13固結成一體。因此就將驅動電機的動能傳遞至此，使轉 動軸6. 2和輥筒內轉軸6. 13連接組成蝸桿_蝸輪軸聯動驅動結構；同時，在本技術方案中 設置的輥筒內轉軸6. 13，在其軸體上通過設置的一組滾動軸承6. 4、以及套置在該組軸承 外的輥套6.7、輥筒6. 12，組成一個不依賴于輥筒內轉軸6. 13驅動的自由滾動的輥筒組件。 所以當將該鋁合金輪轂熱處理裝置的棘輪傳動機構，設置在全自動連續式鋁合金 輪轂熱處理裝置的爐門出口接送輪轂處的輥筒上，當輪轂運行要出爐時，出口處的電機驅 動機構帶動輥筒快速旋轉，這時裝著棘輪裝置的慢速滾輥上的輪轂帶動輥筒也跟著一起快 速的朝一個方向轉動。因為這個棘輪裝置只能向一個方向旋轉，不能反轉，使輪轂運行過程 出料整齊，達到避免出料不齊給光電開關造成一些誤動作的目的。 C、淬火機構中的傳送張緊鏈輪機構進行改進 所述的張緊鏈輪機構(見附圖7所示)中的轉動軸9. 5安置鏈輪9. 1部位的軸體 上設有兩道具有一定間距的環狀油槽9.2，在兩道油槽之間車出與兩環狀油槽貫通的左、右 螺旋油槽9. 2. 1，并在鏈輪上設一與轉動軸上環形油槽9. 2貫通的進油孔，在該進有空中裝 上油杯9. 6。 正是由于本技術方案對現有全自動無料框連續式鋁合金輪轂熱處理裝置進行了 上述三個方面的創造性改進，因此，使改進后的全自動無料框連續式鋁合金輪轂熱處理裝 置，在保持原有全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置的優點的同時，使爐內的保溫結構，既 不怕碰、不怕擠，也讓旋轉的輥軸也不會破壞保溫層結構，保溫效果好，爐體表面溫度可保 證在35°C以下，保溫材料的造價可節省30 % ，使用壽命長， 一次性投資爐體使用壽命可長 達8年以上，同時還節省了維修費用，降低了設備的總造價，并可滿足鋁合金輪轂熱處理工 藝，彌補了原設備中的不足。在采用新的棘輪傳動機構以后，當輪轂運行要出爐時，出口處 的電機驅動機構帶動輥筒快速旋轉，這時裝著棘輪裝置慢速滾輥上的輪轂帶動輥筒個也跟 著一起快速的朝一個方向轉動。因為這個棘輪裝置只能向一個方向旋轉，不能反轉，使輪轂 運行過程出料整齊，避免了出料不齊給光電開關造成一些誤動作。同時也使淬火升降機機 構中的張緊鏈輪和軸，在轉動時不管在高溫下還是從水里淬火出來后，都能夠運轉靈活。
權利要求一種全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，包括設置在鋼結構平臺上下的固熔爐(4)和時效爐(10)，其中的時效爐的兩側各設有入口輸送機構(1)、入口升降機構(2)、淬火升降機構(5)和傳送張緊鏈輪機構，運行中的鋁合金輪轂由熱處理裝置經入口輸送機構(1)、入口升降機構(2)進入固熔爐其特征在于A、所述的保溫材料內側設有保溫層內層鋼板(5.9)，并在保溫材料被傳動輥穿越的部位內設有一截與傳動輥(5.6)匹配的輥套(5.10)；B、一端設有蝸輪(6.3)的驅動轉軸(6.2)通過開口銷(6.17)，以及經該開口銷連接的連接套(6.6)、設于連接套(6.6)內的連接軸套(6.14)、輥筒內轉軸(6.12)經一連接螺栓(6.15)固接組成蝸桿-蝸輪軸聯動驅動結構，并在輥筒內轉軸(6.13)的外端軸上設置著由棘輪(6.20)和棘爪(6.19)組成的棘輪組合件，同時又在所述的輥筒內轉軸(6.13)的兩端的肩部各設有一組軸承(6.4)，該組軸承的外圈設置一能隨軸承組(6.4)自由轉動、且外圈帶有輥筒的輥套(6.20)，由此構成受棘輪控制的單向轉動的棘輪傳動機構；C、所述的張緊鏈輪機構中的轉動軸(9.5)安置鏈輪(9.1)部位的軸體上設有兩道具有一定間距的環狀油槽(9.2)，在兩道油槽之間車出與兩環狀油槽貫通的左、右螺旋油槽(9.2.1)，并在鏈輪上設一與轉動軸上環形油槽(9.2)貫通的進油孔，在該進有空中裝上油杯(9.6)。
2. 如權利要求1所述的全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，其特征在于所述的保 溫材料由巖棉(5.2)和硅酸鋁耐火纖維毯(5.8)以爐膛(5.7)為中心套置在內、外保溫層 外層鋼板之間。
3. 如權利要求1所述的全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，其特征在于所述的保 溫層內層鋼板(5.9)與保溫層外層鋼板(5.3)由固定螺栓(5.5)連接，兩者之間夾持保溫 材料。
4. 如權利要求1所述的全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，其特征在于所述的棘 輪(6. 20)的外圈設有若干經連接螺栓(6. 9)連接在輥套上的棘爪(6. 19)。
5. 如權利要求1所述的全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，其特征在于所述的轉 動軸(9. 5)安置鏈輪(9. 1)部位的軸體上設有兩道具有一定間距的環狀油槽(9. 2)，在兩道 油槽之間車出與兩環狀油槽貫通的左、右螺旋油槽(9. 2. l)，并在鏈齒輪上設一與轉動軸上 環形油槽(9. 2)貫通的進油孔，在該進有空中裝上油杯(9.6)。
專利摘要一種全自動連續式鋁合金輪轂熱處理裝置，包括設置在鋼結構平臺上下的固熔爐和時效爐、入口輸送機構、入口升降機構、淬火升降機構、傳送張緊機構和爐內保溫材料，所述的保溫材料內側設有保溫層內層鋼板，并在保溫材料內設有一截輥套；在一端設有蝸輪的驅動轉軸通過開口銷連接連接套、連接軸套、輥筒內轉軸，并經連接螺栓固接組成軸聯動驅動結構，在輥筒內轉軸軸端設置棘輪組合件；所述輥筒內轉軸上設一組軸承，其外圈設置一能自由轉動、且外圈帶有輥筒的輥套，由此構成受棘輪控制的棘輪傳動機構；所述升降機中的張緊鏈輪機構中的轉動軸的軸體上設有兩道具一定間距的環狀油槽，在兩道油槽之間的軸體上設有左、右螺旋油槽，并在鏈輪上設一與油槽貫通的、帶油杯的進油孔。
文檔編號C21D11/00GK201459199SQ20092007420
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月1日 優先權日2009年7月1日
發明者張鵬宇, 譚皓 申請人:上海盈銳機電設備有限公司