專利名稱：實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種加熱爐爐蓋，具體是一種立式加熱爐與井式加熱爐之間實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋，用于金屬材料熱處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于一些大直徑長筒形的薄壁件，其材料通常是采用合金鋼，由于對其畸變量有嚴格的要求，因此，常規(guī)的熱處理加熱規(guī)范是采用階梯加熱或預(yù)熱后再轉(zhuǎn)移到加熱爐中進行加熱。而對于大直徑長筒形的薄壁的合金鋼件，通常是采用預(yù)熱后再轉(zhuǎn)移到加熱爐中進行加熱的工藝進行處理。常見的熱處理爐型與轉(zhuǎn)移方式有兩種，一種是在井式加熱爐中預(yù)熱和在井式加熱爐中加熱，其工件轉(zhuǎn)移是靠吊車進行，這種方式加熱的工件會產(chǎn)生嚴重的氧化與脫碳；另一種方式是采用井式加熱爐對工件進行預(yù)熱，然后將立式加熱爐(底裝料)爐體平移到井式加熱爐的上方，采用上吊掛的方法將工件吊掛到立式加熱爐(底裝料)之中進行加熱。與在常規(guī)井式加熱爐中預(yù)熱和在常規(guī)井式加熱爐加熱相比，該方法減少了工件轉(zhuǎn)移過程中的溫度下降和表面氧化脫碳程度，但是無法實現(xiàn)在少無氧化條件下的工件轉(zhuǎn)移，該方法雖然被一些企業(yè)采用，但未見有相關(guān)的報道。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，易光在《工業(yè)加熱》1999(1)20-24上發(fā)表的“鋁合金熱處理設(shè)備的發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)”一文中，介紹了立式爐(底裝料)，該爐型是采用高架式加熱爐，爐子采取底部進料，爐蓋設(shè)在爐子底部采用兩半對開式結(jié)構(gòu)，在爐子底部設(shè)置移動式淬火槽車，工件在爐內(nèi)采用懸掛式加熱，爐蓋和懸掛式吊鉤機構(gòu)與加熱爐體之間未采取密封措施，因此該爐型無法實現(xiàn)保護氣氛下加熱和工件轉(zhuǎn)移過程不被氧化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提出一種實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋結(jié)構(gòu)，使其在保持設(shè)備原有優(yōu)點的同時，實現(xiàn)了工件少無氧化轉(zhuǎn)移的目的。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明由兩部分組成，一部分為井式加熱爐的爐蓋總體，第二部分為立式加熱爐下部的密封罩組成部件。它們包括密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)、兩半對開式平移爐蓋、爐體密封圈、爐蓋開合動力機構(gòu)、爐蓋外密封罩、下密封槽、工件吊鉤、爐內(nèi)吊鉤、下密封刀口、上密封槽、保護氣體注入孔、爐體之間密封罩、上密封刀口。其爐蓋總體的連接方式為在井式加熱爐的上部設(shè)置爐蓋外密封罩，爐蓋外密封罩的內(nèi)部設(shè)置兩半對開式平移爐蓋，在爐蓋外密封罩的上部設(shè)置下密封槽，爐蓋外密封罩的側(cè)面設(shè)置爐蓋開合動力機構(gòu)，爐體密封圈設(shè)置在井式加熱爐的上部和兩半對開式平移爐蓋的內(nèi)側(cè)，兩半對開式平移爐蓋為兩個半圓的帶保溫層的厚壁板，兩半對開式平移爐蓋的兩個半圓的帶保溫層的厚壁板在爐蓋開合動力機構(gòu)的推動下執(zhí)行開與合動作，在兩半對開式平移爐蓋的兩個半圓的帶保溫層的厚壁板的中間部位有開孔，開孔尺寸大于工件吊鉤吊桿的直徑，工件吊鉤伸出兩半對開式平移爐蓋，暴露于兩半對開式平移爐蓋之外。密封罩組成部件的連接方式為密封罩組成部件設(shè)置于立式加熱爐下方，爐體之間密封罩與密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)連接，爐體之間密封罩內(nèi)側(cè)設(shè)置上密封刀口，其外側(cè)設(shè)置保護氣體注入孔，其下方與下密封刀口連接，上密封槽設(shè)置于立式加熱爐下部。
立式加熱爐通過相對運動(可移動立式加熱爐，也可移動井式加熱爐平移到井式加熱爐的上方，將立式加熱爐的爐口中心線與井式加熱爐爐口中心線對中，爐內(nèi)吊鉤下降與工件吊鉤搭合。爐體之間密封罩在密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)作用下下降，通過上密封刀口插入上密封槽和下密封刀口插入下密封槽將井式加熱爐與立式加熱爐密封，通過保護氣體注入孔充入保護氣體。開啟兩半對開式平移爐蓋，爐內(nèi)吊鉤下降與工件吊鉤搭合并提升工件進入立式加熱爐內(nèi)。爐體之間密封罩在密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)作用下上升，立式加熱爐通過相對運動(可移動立式加熱爐，也可移動井式加熱爐)到其爐蓋的上方(以立式加熱爐的爐口中心線和立式加熱爐爐蓋的中心線為對中點)將爐蓋蓋緊，進行保護氣氛下的加熱。至此整個工件的轉(zhuǎn)移過程完成。
爐體之間密封罩與上密封刀口和下密封刀口是采用密封焊接連接為一體的，其結(jié)構(gòu)均為圓筒形。上密封槽和下密封槽可裝入砂子、液體或盤根和柔性密封材料等物質(zhì)進行密封。
由于立式加熱爐是采用底部開口的結(jié)構(gòu)，在工件吊入爐內(nèi)后，如果爐內(nèi)充有保護氣體后，爐體之間密封罩在密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)作用下上升后，由于保護氣體是在熱態(tài)，不會通過底部開口溢出，從而實現(xiàn)了立式加熱爐的底部在開口的情況下仍能使工件不發(fā)生氧化。
當兩半對開式平移爐蓋閉合后，向井式加熱爐內(nèi)充入保護氣氛后，在工件吊鉤伸出吊桿與兩半對開式平移爐蓋之間的間隙會有氣體溢出，可采取在該部位點明火，從而起到防止空氣進入的目的。
兩半對開式平移爐蓋與井式加熱爐密封也可采用下述結(jié)構(gòu)，包括爐蓋密封刀口、爐蓋密封槽、爐蓋密封罩密封刀口、爐蓋密封罩密封槽、升降動力機構(gòu)，其連接方式為爐蓋外密封罩的內(nèi)部設(shè)置兩半對開平移爐蓋下方設(shè)置爐蓋密封刀口，爐蓋外密封罩下方設(shè)置爐蓋密封罩密封刀口，爐蓋外密封罩與升降動力機構(gòu)相連。爐蓋密封槽和爐蓋外密封罩密封槽設(shè)置于井式加熱爐上。
通過升降動力機構(gòu)的上升時實現(xiàn)爐蓋密封刀口與爐蓋密封槽之間的脫開。其動作是，當兩半對開式平移爐蓋進行平移的開與合運動之前，升降動力機構(gòu)執(zhí)行升的動作，使爐蓋密封刀口與爐蓋密封槽之間脫開，不影響爐蓋密封刀口的平移運動。當兩半對開式平移爐蓋閉合后，升降動力機構(gòu)執(zhí)行降的動作，使爐蓋密封刀口插入爐蓋密封槽之內(nèi)，實現(xiàn)密封。在整個過程中，爐蓋密封罩密封刀口始終處于插入爐蓋密封罩密封槽中的密封介質(zhì)之中，保證兩者的密封。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出一種立式加熱爐(底裝料)與井式加熱爐之間實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋結(jié)構(gòu)，特別適用于對長軸筒類工件的處理?？梢悦黠@減少工件轉(zhuǎn)移過程中的氧化程度。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)實現(xiàn)密封狀態(tài)工件轉(zhuǎn)移示意3本發(fā)明局部結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)1、兩半對開式平移爐蓋2、爐體密封圈3、爐蓋開合動力機構(gòu)4、爐蓋外密封罩5、下密封槽7、工件吊鉤8、爐內(nèi)吊鉤9、下密封刀口10、上密封槽11、保護氣體注入孔12、爐體之間密封罩13、上密封刀口14。其連接方式為井式加熱爐6的上部設(shè)有爐蓋外密封罩5，爐蓋外密封罩5的內(nèi)部設(shè)置兩半對開式平移爐蓋2，在爐蓋外密封罩5的上部設(shè)置下密封槽7，爐蓋外密封罩5的側(cè)面設(shè)置爐蓋開合動力機構(gòu)4，爐體密封圈3設(shè)置在井式加熱爐6的上部和兩半對開式平移爐蓋2的內(nèi)側(cè)，兩半對開式平移爐蓋2為兩個半圓的帶保溫層的厚壁板，兩半對開式平移爐蓋2的兩個半圓的帶保溫層的厚壁板在爐蓋開合動力機構(gòu)4的推動下執(zhí)行開與合動作，在兩半對開式平移爐蓋2的兩個半圓的帶保溫層的厚壁板的中間部位有開孔，開孔尺寸大于工件吊鉤8吊桿的直徑，工件吊鉤8伸出兩半對開式平移爐蓋2，暴露于兩半對開式平移爐蓋2之外，爐內(nèi)吊鉤9與工件吊鉤8搭合。此部分構(gòu)成井式加熱爐的爐蓋總體。
爐體之間密封罩13與密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)1連接，爐體之間密封罩內(nèi)側(cè)設(shè)置上密封刀口14，其外側(cè)設(shè)置保護氣體注入孔12，其下方與下密封刀口10連接，上密封槽10設(shè)置于立式加熱爐下部，密封罩13通過上密封刀口14插入上密封槽11，密封罩13通過下密封刀口10插入下密封槽7。此部分構(gòu)成立式加熱爐下部的密封罩組成部件，密封罩組成部件設(shè)置于立式加熱爐15下方。
如圖2所示，立式加熱爐15通過相對運動(可移動立式加熱爐15，也可移動井式加熱爐6)平移到井式加熱爐6的上方，將立式加熱爐15的爐口中心線與井式加熱爐6爐口中心線對中，爐內(nèi)吊鉤9下降與工件吊鉤8搭合。爐體之間密封罩13在密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)1作用下下降，通過上密封刀口14插入上密封槽11、通過下密封刀口10插入下密封槽7將井式加熱爐6與立式加熱爐15密封，通過保護氣體注入孔12注入保護氣體。開啟兩半對開式平移爐蓋2，爐內(nèi)吊鉤9下降與工件吊鉤8搭合并提升工件進入立式加熱爐15內(nèi)。爐體之間密封罩13在密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)1作用下上升，立式加熱爐15通過相對運動(可移動立式加熱爐15，也可移動井式加熱爐6)到其爐蓋的上方(以立式加熱爐15的爐口中心線和立式加熱爐爐蓋的中心線為對中點)將爐蓋蓋緊，進行保護氣氛下的加熱。至此整個工件的轉(zhuǎn)移過程完成。
爐體之間密封罩13與上密封刀口14和下密封刀口10是采用密封焊接連接為一體的，其結(jié)構(gòu)均為圓筒形。上密封槽11和下密封槽7可裝入砂子、液體或盤根和柔性密封材料等物質(zhì)進行密封。
由于立式加熱爐15是采用底部開口的結(jié)構(gòu)，在工件吊入爐內(nèi)后，如果爐內(nèi)充有保護氣體后，爐體之間密封罩13在密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)1作用下上升后，由于保護氣體是在熱態(tài)，不會通過底部開口溢出，從而實現(xiàn)了立式加熱爐15的底部在開口的情況下仍能使工件不發(fā)生氧化。
如圖3所示，兩半對開式平移爐蓋2與井式加熱爐6密封或者采用下述結(jié)構(gòu)，包括爐蓋密封刀口16、爐蓋密封槽17、爐蓋密封罩密封刀口18、爐蓋密封罩密封槽19、升降動力機構(gòu)20，通過升降動力機構(gòu)20的上升實現(xiàn)爐蓋密封刀口16與爐蓋密封槽17之間的脫開。其動作是，當兩半對開式平移爐蓋2進行平移的開與合運動之前，升降動力機構(gòu)20執(zhí)行升的動作，使爐蓋密封刀口16與爐蓋密封槽17之間脫開，不影響爐蓋密封刀口16的平移運動。當兩半對開式平移爐蓋2閉合后，升降動力機構(gòu)20執(zhí)行降的動作，使爐蓋密封刀口16插入爐蓋密封槽17之內(nèi)，實現(xiàn)密封。在整個過程中，爐蓋密封罩密封刀口18始終處于插入爐蓋密封罩密封槽19中的密封介質(zhì)之中，保證兩者的密封。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋，包括兩半對開式平移爐蓋(2)，其特征在于，還包括密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)(1)、爐體密封圈(3)、爐蓋開合動力機構(gòu)(4)、爐蓋外密封罩(5)、下密封槽(7)、工件吊鉤(8)、爐內(nèi)吊鉤(9)、下密封刀口(10)、上密封槽(11)、保護氣體注入孔(12)、爐體之間密封罩(13)、上密封刀口(14)，井式加熱爐(6)的上部設(shè)有爐蓋外密封罩(5)，爐蓋外密封罩(5)的內(nèi)部設(shè)置兩半對開式平移爐蓋(2)，在爐蓋外密封罩(5)的上部設(shè)置下密封槽(7)，爐蓋外密封罩(5)的側(cè)面設(shè)置爐蓋開合動力機構(gòu)(4)，爐體密封圈(3)設(shè)置在井式加熱爐(6)的上部和兩半對開式平移爐蓋(2)的內(nèi)側(cè)，爐內(nèi)吊鉤(9)與工件吊鉤(8)搭合，此部分構(gòu)成井式加熱爐的爐蓋總體；爐體之間密封罩(13)與密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)(1)連接，爐體之間密封罩內(nèi)側(cè)設(shè)置上密封刀口(14)，其外側(cè)設(shè)置保護氣體注入孔(12)，其下方與下密封刀口(10)連接，上密封槽(10)設(shè)置于立式加熱爐下部，密封罩(13)通過上密封刀口(14)插入上密封槽(11)，密封罩(13)通過下密封刀口(10)插入下密封槽(7)，此部分構(gòu)成立式加熱爐下部的密封罩組成部件，密封罩組成部件設(shè)置于立式加熱爐(15)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋，其特征是，兩半對開式平移爐蓋(2)為兩個半圓的帶保溫層的厚壁板，兩半對開式平移爐蓋(2)的兩個半圓的帶保溫層的厚壁板在爐蓋開合動力機構(gòu)(4)的推動下執(zhí)行開與合動作，在兩半對開式平移爐蓋(2)的兩個半圓的帶保溫層的厚壁板的中間部位有開孔，開孔尺寸大于工件吊鉤(8)吊桿的直徑，工件吊鉤(8)伸出兩半對開式平移爐蓋(2)，暴露于兩半對開式平移爐蓋(2)之外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋，其特征是，爐體之間密封罩(13)與上密封刀口(14)、下密封刀口(10)密封焊接為一體，其結(jié)構(gòu)均為圓筒形，上密封槽(11)和下密封槽(7)填入砂子、液體或盤根和柔性密封材料密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋，其特征是，兩半對開式平移爐蓋(2)與井式加熱爐(6)密封采用以下結(jié)構(gòu)密封，包括爐蓋密封刀口(16)、爐蓋密封槽(17)、爐蓋密封罩密封刀口(18)、爐蓋密封罩密封槽(19)、升降動力機構(gòu)(20)，爐蓋外密封罩(5)的內(nèi)部設(shè)置兩半對開平移爐蓋下方設(shè)置爐蓋密封刀口(16)，爐蓋外密封罩(5)下方設(shè)置爐蓋密封罩密封刀口(18)，爐蓋外密封罩(5)與升降動力機構(gòu)(20)相連，爐蓋密封槽(17)和爐蓋外密封罩密封槽(19)設(shè)置于井式加熱爐(6)上。
全文摘要
一種金屬材料熱處理領(lǐng)域的實現(xiàn)密封狀態(tài)轉(zhuǎn)移工件的井式加熱爐爐蓋。本發(fā)明中，井式加熱爐上部設(shè)有爐蓋外密封罩，爐蓋外密封罩的內(nèi)部設(shè)置兩半對開式平移爐蓋，在爐蓋外密封罩的上部設(shè)置下密封槽，爐蓋外密封罩的側(cè)面設(shè)置爐蓋開合動力機構(gòu)，爐體密封圈設(shè)置在井式加熱爐的上部和兩半對開式平移爐蓋的內(nèi)側(cè)，爐內(nèi)吊鉤與工件吊鉤搭合，爐體之間密封罩與密封罩上下運動驅(qū)動機構(gòu)連接，爐體之間密封罩內(nèi)側(cè)設(shè)置上密封刀口，其外側(cè)設(shè)置保護氣體注入孔，其下方與下密封刀口連接，上密封槽設(shè)置于立式加熱爐下部，密封罩通過上密封刀口插入上密封槽、通過下密封刀口插入下密封槽。本發(fā)明特別適用于對長軸筒類工件的處理，可明顯減少工件轉(zhuǎn)移過程中的氧化程度。
文檔編號C21D1/34GK1718766SQ200510027340
公開日2006年1月11日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者潘健生, 郝曉偉, 陳乃錄, 張偉民, 胡明娟 申請人:上海交通大學(xué)