CN207845715U - 一种带钢焊缝热处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带钢焊缝热处理装置，包括下支座以及设置在下支座上方的上支座，所述的上支座上设置有直线型感应线圈，所述的下支座上设置带钢支撑装置，所述的直线型感应线圈产生交变磁场使得放置在带钢支撑装置上的带钢内产生涡流。本实用新型的优点在于：利用高频电流通过直线型感应线圈产生的强磁场，贯通带钢整个焊缝区域，通过伦茨效应在其内部感应产生强大涡流，再利用焦耳效应完成对焊缝区域的加热退火处理，可高效地实现对带钢焊缝的热处理，具有加热时间短，温度均匀、操作简单等特点，满足生产线高强钢与热成型钢批量组产的需要。

Description

一种带钢焊缝热处理装置

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，特别涉及一种应用于带钢焊缝退火热处理的装置。

背景技术

在冷轧带钢连续退火生产线中，为了提高搭接电阻焊的焊缝质量，需要对带钢焊缝进行热处理。目前国内同行业中主要采用两种技术，一是在搭接焊机的本体上安装电磁感应设备，利用感应技术，在焊接带钢的同时，完成焊缝的退火热处理。二是在搭接焊机本体外出口侧安装相应的加热设备。

马钢连续退火生产线由于受搭接焊机本体结构和空间的限制，不能在焊机本体上安装电磁感应加热装置，只能采用第二种技术，即在搭接焊机的出口侧安装燃气加热装置，实现焊缝的退火热处理。

但随着生产线高强钢与热成型钢的批量组产，燃气加热装置暴露出热效率低、空燃比调节与气源更换不便等不足，在稳定性、安全性和可操作性上将不能很好的满足大批量高强钢的生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带钢焊缝热处理装置，采用电磁感应技术来使得钢带产生涡流现象进而实现加热处理，可以高效、稳定、安全的完成带钢焊缝的热处理。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种带钢焊缝热处理装置，包括下支座以及设置在下支座上方的上支座，所述的上支座上设置有直线型感应线圈，所述的下支座上设置带钢支撑装置，所述的直线型感应线圈产生交变磁场使得放置在带钢支撑装置上的带钢内产生涡流。

所述的上支座上设置第一移动机构，所述的直线型感应线圈设置在第一移动机构上，所述的第一移动机构用于驱动直线型感应线圈上下移动以接近带钢支撑装置或远离带钢支撑装置。

所述的下支座上设置第二移动机构，所述的第二移动机构用于驱动带钢支撑装置上下移动以接近或远离直线型感应线圈。

所述的上支座上设置有纵向方向的导轨，所述的第一移动机构包括滑动横梁，所述的滑动横梁与导轨之间以相对滑动方式连接，所述的直线型感应线圈设置在滑动横梁的下方并随滑动横梁移动而移动。

所述的第一移动机构还包括上气缸、固定横梁，所述的上支座包括第一支撑柱、第二支撑柱，所述的固定横梁两端分别固定在第一支撑柱、第二支撑柱，所述的上气缸固定在固定横梁上，所述的上气缸的活塞杆与滑动横梁固定连接，用于驱动滑动横梁上下移动。

所述的下支座包括第三支撑柱、第四支撑柱，所述的第二移动机构包括下气缸、固定横梁，所述的固定横梁两端分别固定在第三支撑柱、第四支撑柱上，所述的第三支撑柱、第四支撑柱上设置与带钢支撑装置两端相适应的沿上下方向的纵向导轨，所述的带钢支撑装置两端设置在第三支撑柱、第四支撑柱轨道上，所述的下气缸固定在固定横梁上，所述的下气缸的活塞杆与带钢支撑装置连接，以驱动带钢支撑装置上下移动从而靠近或远离直线型感应线圈。

所述的上支座通过连接装置设置在下支座上，所述的连接装置包括伺服电机、第一同步带轮、第二同步带轮、同步带、滚珠丝杆，所述的伺服电机的转子与第一同步带轮连接，所述的第一同步带轮通过同步带带动第二同步带轮转动，第二同步带轮与滚珠丝杆连接用于带动滚珠丝杆转动，所述的滚珠丝杆上设置带有内螺纹的螺纹套筒，所述的螺纹套筒外侧与上支座固定连接，所述的滚珠丝杆的设置方向为带钢进出方向，从而使得螺纹套筒带动上支座沿带钢进出方向移动。

所述的滚珠丝杆端部设置轴承。

本实用新型的优点在于：利用高频电流通过直线型感应线圈产生的强磁场，贯通带钢整个焊缝区域，通过伦茨效应在其内部感应产生强大涡流，再利用焦耳效应完成对焊缝区域的加热退火处理，可高效地实现对带钢焊缝的热处理，具有加热时间短，温度均匀、操作简单等特点，满足生产线高强钢与热成型钢批量组产的需要。

附图说明

下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型热处理装置正视图；

图2为本实用新型热处理装置左视图；

图3为图1的局部放大图；

图4为图2的局部放大图。

上述图中的标记均为：

1、上支座；2、上气缸；3、直线型感应线圈；4、下支座；5、下气缸；6、导轨滑块；7、直线导轨；8、轴承；9、第二同步带轮；10、同步带；11、第一同步带轮；12、伺服电机；13、滚珠丝杆；14、螺纹套筒；15、调节滑块；16、调节导轨；17、带钢支撑装置；18、连接装置。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型采用高频电磁感应技术，利用高频电流通过直线型感应线圈3产生的强磁场，贯通带钢整个焊缝区域，通过伦茨效应在其内部感应产生强大涡流，再利用焦耳效应完成对焊缝区域的加热退火处理。直线型感应线圈3线圈长度覆盖生产线产品的极限宽度值，和实现对有限制的被加热区域的焊缝加热。它安装在生产线搭接焊机的出口位置。

在实施例中，一种带钢焊缝热处理装置，包括下支座4以及设置在下支座4上方的上支座1，上支座1上设置有直线型感应线圈3总成，下支座4上设置带钢支撑装置17，直线型感应线圈3总成产生交变磁场使得放置在带钢支撑装置17上的带钢内产生涡流。带钢运输到本装置的带钢支撑装置17后由于直线型感应线圈3通入交变电流进而产生了交变磁场，带钢处于交变磁场中，因此产生涡流，由于带钢的焦耳热效应，从而对焊缝进行热处理。

如图1所示，本装置上支座1和下支座4均分为左右两个部分，上、下支座4可以采用支撑柱实现，上支座1可分为第一支撑柱、第二支撑柱，下支座4分为第三支撑柱、第四支撑柱。第三支撑柱、第四支撑柱上由下向上分别设置固定横梁、带钢支撑装置17，固定横梁两端分别固定在第三支撑柱、第四支撑柱上，在第三支撑柱、第四支撑柱上分别设置有与带钢支撑装置17两端相适应的沿上下方向的纵向导轨，带钢支撑装置17两端设置在第三支撑柱、第四支撑柱轨道上，轨道的在支撑柱上沿上下方向设置。第三支撑柱、第四支撑柱上的轨道通过可以在轨道上滑动的轨道滑块与带钢支撑装置17固定连接从而实现上下移动，下气缸5固定在固定横梁上，固定横梁的位置在带钢支撑装置17的下方，下气缸5的活塞杆与带钢支撑装置17连接，以驱动带钢支撑装置17上下移动从而靠近或远离直线型感应线圈3。

上支座1设置在下支座4上方，包括第一支撑柱、第二支撑柱，上气缸22通过固定横梁固定，固定横梁两端分别固定在第一支撑柱、第二支撑柱上，上支座1的第一支撑柱、第二支撑柱上均设置纵向方向的导轨，滑动横梁与第一支撑柱、第二支撑柱的导轨之间以相对滑动方式连接，可以采用滑块的方式，轨道滑块设置在直线轨道上，滑动横梁与轨道滑块固定连接，从而实现滑动横梁通过轨道滑块在轨道上上下移动。直线型感应线圈3设置在滑动横梁的下方并随滑动横梁移动而移动。固定横梁上的上气缸2的活塞杆端部与滑动横梁连接，从而可以驱动滑动横梁沿轨道上下移动，进而带动直线型线圈上下移动，继而驱动直线型感应线圈3总成上下移动以接近带钢支撑装置17或远离带钢支撑装置17。

在使用时，上气缸2、下气缸5的活塞杆均收缩，从而在带钢支撑装置17和直线型感应线圈3之间留有空间，然后带钢根据传送带进入该空间，放置在带钢支撑装置17上，此时上气缸2活塞杆向外伸、下气缸5活塞缸向外伸，从而使得带钢接近，这样可以保证带钢所在位置处于交变磁场中，然后通电产生交变磁场，带钢产生涡流，进而产生了对带钢加热处理的作用。

为了使直线型感应线圈3的位置可以沿带钢进出方向调整，在上支座1和下支座4的连接装置18中设置伺服电机12、第一同步带轮11、第二同步带轮9、同步带10、滚珠丝杆13，具体为第一支撑柱与第三支撑柱、第二支撑柱与第四支撑柱之间通过连接装置18连接，连接装置18包括伺服电机12、第一同步带轮11、第二同步带轮9、同步带10、滚珠丝杆13，伺服电机12的转子与第一同步带轮11连接，第一同步带轮11通过同步带10带动第二同步带轮9转动，第二同步带轮9与滚珠丝杆13连接用于带动滚珠丝杆13转动，滚珠丝杆13上设置带有内螺纹的螺纹套筒14，螺纹套筒14外侧与上支座1固定连接，滚珠丝杆13的设置方向为带钢进出方向，从而使得螺纹套筒14带动上支座1沿带钢进出方向移动，从而调整感应线圈的位置，使的带钢的焊缝处于交变磁场中。滚珠丝杆13端部设置轴承8，用于减少摩擦和提供支撑。

在图1中，带钢的进出方向为前后方向，在带钢支撑装置17和直线型感应线圈3之间放置带钢，通过上气缸2、下气缸5调节带钢和感应线圈的距离，在直线型感应线圈3通电后产生交变磁场，从而在带钢中产生热量，使用时带钢的焊缝需要在交变磁场的范围内。在图1所示的图上，上支座1为可以前后移动的，下支座4为固定的，为了方便前后移动可以设置一条沿着带钢进出方向的调节轨道16和调节滑块15，调节滑块15与上支座1固定连接，调节滑块15与调节轨道16滑动连接，调节滑块15可以在调节滑块15上滑动，调节轨道16固定设置在下支座4上。如图1中局部剖视图，连接装置18剖视图中，轴承8中设置滚珠丝杆13，调节导轨16固定在下支座4上，调节滑块15可以沿轨道滑动，调节滑块15与上支座1固定连接，调节轨道16沿带钢进出方向设置。如图2所示，连接装置18还包括伺服电机12、第一同步带轮11、第二同步带轮9、同步带10、滚珠丝杆13，伺服电机12的转子与第一同步带轮11连接，第一同步带轮11通过同步带10带动第二同步带轮9转动，第二同步带轮9与滚珠丝杆13连接用于带动滚珠丝杆13转动，滚珠丝杆13上设置带有内螺纹的螺纹套筒14，螺纹套筒14外侧与上支座1固定连接，滚珠丝杆13的设置方向为带钢进出方向，从而使得螺纹套筒14带动上支座1沿带钢进出方向移动，从而在伺服电机12运动时，通过带轮和同步带10带动丝杆转动，滚珠丝杆13转动使得螺纹套筒14带着上支座1移动，上支座1通过调节滑块15可以沿着调节轨道16移动，从而实现上支座1上的第一支撑柱、第二支撑柱一起沿着带钢进出方向移动，以调节上支座1上的感应线圈移动至焊缝上方位置。

下支座4为固定支座，上支座1为移动支座。上下支座采用钢材焊接结构，为整套设备的支撑部件。直线型感应线圈3总成安装在上支架中，用于产生高频感应磁场，在带钢焊缝区域感应产生涡流电流，利用焦耳效应完成焊缝的加热功能。其宽度是根据焊缝区域所需加热的宽度设计的。为防止感应器与带钢接触造成接地短路现象，在感应器外侧用耐高温、高强度、不导磁的绝缘材料隔离。

上气缸2带动直线型感应线圈3通过滑块7在直线导轨7上上下移动，控制感应线圈与焊缝之间距离。下气缸5带动带钢托架上下移动。不工作时，上下支架处于打开位置，上气缸2、下气缸5活塞杆收缩，并保持一定的距离，一是防止带钢在异常状态下损坏感应器，二是防止带钢表面被加热器设备划伤。伺服电机12通过第一同步带轮9、第二同步带轮911和同步带10，传动滚珠丝杆13来移动整个上支座1结构。

生产线过程中，搭接焊机将两条不同的带钢头尾焊接后，焊缝被自动运送到加热装置区域停止下来。在位置误差允许的范围内，加热装置通过位置控制***将感应器准确地移动到带钢焊缝处，下气缸5升起，上气缸2降下，上下支架夹持住带钢焊缝或接近焊缝，启动感应线圈电源，通过控制加热功率、时间或温度，完成对带钢焊缝的加热，其输出的实际功率、时间和温度曲线可以显示在HMI人机界面上。加热完毕后，上、下气缸5打开，准备下一次的加热。

显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：包括下支座以及设置在下支座上方的上支座，所述的上支座上设置有直线型感应线圈，所述的下支座上设置带钢支撑装置，所述的直线型感应线圈产生交变磁场使得放置在带钢支撑装置上的带钢内产生涡流。

2.如权利要求1所述的一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：所述的上支座上设置第一移动机构，所述的直线型感应线圈设置在第一移动机构上，所述的第一移动机构用于驱动直线型感应线圈上下移动以接近带钢支撑装置或远离带钢支撑装置。

3.如权利要求1所述的一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：所述的下支座上设置第二移动机构，所述的第二移动机构用于驱动带钢支撑装置上下移动以接近或远离直线型感应线圈。

4.如权利要求2所述的一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：所述的上支座上设置有纵向方向的导轨，所述的第一移动机构包括滑动横梁，所述的滑动横梁与导轨之间以相对滑动方式连接，所述的直线型感应线圈设置在滑动横梁的下方并随滑动横梁移动而移动。

5.如权利要求4所述的一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：所述的第一移动机构还包括上气缸、固定横梁，所述的上支座包括第一支撑柱、第二支撑柱，所述的固定横梁两端分别固定在第一支撑柱、第二支撑柱，所述的上气缸固定在固定横梁上，所述的上气缸的活塞杆与滑动横梁固定连接，用于驱动滑动横梁上下移动。

6.如权利要求3所述的一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：所述的下支座包括第三支撑柱、第四支撑柱，所述的第二移动机构包括下气缸、固定横梁，所述的固定横梁两端分别固定在第三支撑柱、第四支撑柱上，所述的第三支撑柱、第四支撑柱上设置与带钢支撑装置两端相适应的沿上下方向的纵向导轨，所述的带钢支撑装置两端设置在第三支撑柱、第四支撑柱轨道上，所述的下气缸固定在固定横梁上，所述的下气缸的活塞杆与带钢支撑装置连接，以驱动带钢支撑装置上下移动从而靠近或远离直线型感应线圈。

7.如权利要求1所述的一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：所述的上支座通过连接装置设置在下支座上，所述的连接装置包括伺服电机、第一同步带轮、第二同步带轮、同步带、滚珠丝杆，所述的伺服电机的转子与第一同步带轮连接，所述的第一同步带轮通过同步带带动第二同步带轮转动，第二同步带轮与滚珠丝杆连接用于带动滚珠丝杆转动，所述的滚珠丝杆上设置带有内螺纹的螺纹套筒，所述的螺纹套筒外侧与上支座固定连接，所述的滚珠丝杆的设置方向为带钢进出方向，从而使得螺纹套筒带动上支座沿带钢进出方向移动。

8.如权利要求7所述的一种带钢焊缝热处理装置，其特征在于：所述的滚珠丝杆端部设置轴承。