CN218880019U - 一种铝合金工件固熔热处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金工件固熔热处理装置，包括炉架，固设于炉架上方的炉体和可移动设于炉架下方的水冷槽，水冷槽设于移动小车上，移动小车设于地坑内，炉体通过炉架安装在地坑的上方；炉体的底部设有炉口，炉口的下方设有对开式炉门，两个对开式炉门分别通过气缸拉动开启和关闭所述炉口；炉体内设有料框，料框钩设在吊具上，吊具通过传动绳悬挂在炉体内，传动绳的上端从炉顶穿出连接滑轮组件，滑轮组件通过传动绳连接卷扬机；水冷槽内固设有第一料框支架，移动小车上设有第二料框支架。本实用新型可以实现保温结束后铝合金工件从炉体快速转移到水冷槽中冷却，以及固溶工件的上料和下料和淬火后工件的转移。

Description

一种铝合金工件固熔热处理装置

技术领域

本实用新型涉及热处理技术领域，具体涉及一种铝合金工件固熔热处理装置。

背景技术

铝合金工件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等。淬火是常用的铝合金工件热处理方法，把铝合金工件加热到较高的温度(一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上)，保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解，然后，急速淬入60-100C的水中，使工件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温，这种过程叫做淬火，也叫固溶处理或冷处理。

铝合金固溶热处理炉是用于铝合金工件固溶处理的主要设备。如中国专利CN215893217U公开了一种铝合金固熔炉，包括炉体、料架、炉盖、水冷箱和料架提升机，炉体固定在炉体支架上，炉盖通过炉盖平移机构安置在炉体支架上，炉体的下端设置有与炉盖对应的开口，水冷箱和料架提升机通过底部平移机构安置在炉体支架的下端；使用时，底部平移机构将料架提升机构7移动至炉体1正下方(同时，顺带将水冷箱6推离炉体1的正下方)，料架提升机构7将料架3推送至炉体1内，采用伸缩托举杆15将料架3托住，料架提升机构7回缩下移，炉盖平移机构将炉盖4移动到炉体1正下方，炉盖平移机构上的提升机构将炉盖4上推，伸缩托举杆15回缩，炉盖4顺势将料架2完全上推至炉体1内部，加热完毕后，炉盖4和伸缩托举杆15按前序步骤反向操作(料架3采用伸缩托举杆15托举着，炉盖4退出至炉体1外侧)，竖向升降机构推动套筒上移，对炉体1至水冷箱6这块区域进行密封，抽排气装置通过抽气孔将该区域内的空气抽离，底部平移机构将水冷箱6移动至炉体1正下方，伸缩托举杆15回缩，料架3自由下落至水冷箱6内进行冷却，完成固溶热处理。

中国专利CN215893217U存在以下问题：1、炉盖开启时间长，保温结束后工件不能急速淬入水冷箱使工件急冷，淬火后的铝合金工件的拉伸性能和耐腐蚀性能均降低；2、料架自由下落至水冷箱中容易使冷却水飞溅，环形栅板的设置仅能阻挡溅起的冷却水不直接飞溅到发热元件上，不能彻底解决冷却水飞溅到高温炉体、炉体支架等零件上的技术问题；3、自由下落至水冷箱中的料架冷却后需要另外的装置将料架转移出水冷箱。

实用新型内容

为解决现有专利技术存在的炉盖开启时间长，料架自由下落至水冷箱中容易使冷却水飞溅，以及水冷箱中的料架冷却后需要另外的装置将料架转移出水冷箱的技术问题，本实用新型提供一种铝合金工件固熔热处理装置。

本实用新型采用的技术方案是：

一种铝合金工件固熔热处理装置，包括炉架，固设于炉架上方的炉体和可移动设于炉架下方的水冷槽，水冷槽设于移动小车上，移动小车设于地坑内，炉体通过炉架安装在地坑的上方；炉体顶部安装有循环风机，炉体的内侧墙上安装有电热元件，炉体的底部设有炉口，炉口的下方设有对开式炉门，两个对开式炉门分别通过气缸拉动开启和关闭所述炉口；炉体内设有料框，料框钩设在吊具上，吊具通过传动绳悬挂在炉体内，传动绳的上端从炉顶穿出连接滑轮组件，滑轮组件安装在炉体顶部，且通过传动绳连接卷扬机，卷扬机通过支架安装在炉体的右侧；水冷槽内固设有第一料框支架，移动小车上设有第二料框支架。

进一步地，对开式炉门与气缸通过炉门压紧机构连接，所述炉门压紧机构包括平行于炉门开启方向设置的两条导轨，通过滚轮可滑动设于所述两条导轨上的滑动架，以及一端与滚轮的滚轮轴连接、另一端与对开式炉门连接的连杆机构。实现快速开启炉门的同时，保证炉门与炉体的密封，防止气缸拉动炉门时产生偏斜。

进一步地，所述连杆机构包括固定在对开式炉门底部的铰接座，横向插装在铰接座上的销轴，以及一端与销轴转动连接、另一端与滚轮轴转连接的链板。结构简单，可靠性高。

进一步地，地坑内沿炉门开启方向铺设有两条地轨，两条地轨沿炉体中心轴线对称设置，移动小车由电机驱动在两条地轨上移动。通过设置地轨，可使移动小车载着水冷槽在地坑内快速平稳移动。

进一步地，地轨上设有用于限定移动小车移动位置的限位开关。限位开关的设置可使移动小车在地轨上精确定位，从而使在固溶结束后，水冷槽可以准确地移动到炉体下方且对正炉口。

进一步地，滑轮组件包括从左向右依次设置的第一滑轮组、第二滑轮组和第三滑轮组，第一滑轮组和第二滑轮组分别位于吊具的上方，第三滑轮组位于炉体顶部右侧，第一滑轮组、第二滑轮组和第三滑轮组均包括两只定滑轮，两只定滑轮分别设于炉体顶部的前后两侧，传动绳有四根，传动绳A一端与卷扬机连接，另一端依次绕过位于炉体顶部前侧的第三滑轮组定滑轮、第二滑轮组定滑轮与吊具连接；传动绳B一端与卷扬机连接，另一端依次绕过位于炉体顶部前侧的第三滑轮组定滑轮、第一滑轮组定滑轮与吊具连接；传动绳C一端与卷扬机连接，另一端依次绕过位于炉体顶部后侧的第三滑轮组定滑轮、第二滑轮组定滑轮与吊具连接；传动绳D一端与卷扬机连接，另一端依次绕过位于炉体顶部后侧的第三滑轮组定滑轮、第一滑轮组定滑轮与吊具连接。通过三组滑轮与四根传动绳配合可提高料框升降的稳定性和安全性，提高料框承载的工件重量。

本实用新型的有益效果：

1、通过设置由气缸拉动启闭的对开式炉门，可使炉门打开时间减小一半以上，解决了现有专利技术中存在的炉盖开启时间长，保温结束后工件不能急速淬入水冷箱使工件急冷的技术问题，提高了淬火质量。

2、通过设置悬挂式料框，料框由传动绳带动上下升降，当工件在炉体内保温结束后通过卷扬机释放传动绳，传动绳带动料框下降至水冷槽中，彻底解决了现有专利技术中存在的料架自由下落至水冷箱引起冷却水飞溅的技术问题，保护了固熔炉的安全运行。

3、通过可移动小车、水冷槽、料框、卷扬机的配合，实现了固溶工件的上料和下料，以及淬火后工件的转移。

4、通过设置地坑，可降低固熔炉的安装高度，方便检修和工件上下料。

附图说明

图1是本实用新型的一种铝合金固熔炉的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1在A处的局部放大图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

参阅图1～图3，本实施例提供一种铝合金固熔炉，包括地坑15、炉架2、炉体1、炉门3、料框8、吊具9、气缸13、滑轮组件、卷扬机12、移动小车53及水冷槽5。炉体1通过炉架2架设在地坑15的上方，水冷槽5设于移动小车53上，移动小车53设于地坑15内，炉体1顶部安装有循环风机14，炉体1的内侧墙上安装有电热元件7，炉体1的底部设有炉口，炉口的下方设有对开式炉门3，两个对开式炉门分别通过气缸13拉动开启和关闭所述炉口；炉体1内设有料框8，料框8钩设在吊具9上，吊具9通过传动绳10悬挂在炉体1内，传动绳10的上端从炉顶穿出连接滑轮组件，滑轮组件安装在炉体顶部，且通过传动绳10连接卷扬机12，卷扬机12通过支架安装在炉体1的右侧；水冷槽5内固设有第一料框支架51，移动小车上设有第二料框支架52。

具体实施时，炉体1一般设计为长方体状，即炉体高度大于炉体长度，炉体长度与炉体宽度相等。地坑15的横截面呈长方形，地坑长度方向与炉体1的长度方向一致，炉体1的长度方向也是炉门打开的方向。炉架2包括设置在地坑内的四根支柱，沿炉体宽度方向设置在四根支柱顶部用于支撑炉体的两根炉体横梁，用于支撑炉门压紧机构且沿炉体长度方向设置的炉门横梁，以及用于支撑气缸的气缸支柱。地坑15内表面沿其长度方向铺设两条地轨151，两条地轨151沿炉体中心轴线对称设置且位于炉架四根支柱的内侧。地轨上设有第一、第二和第三限位开关，限位开关为现有技术，图中未示出。第一限位开关用于限定移动小车的装料位置，第二限位开关用于限定移动小车的淬火位置，第三限位开关用于限定移动小车的卸料位置。

炉体1主要由炉壳、炉衬、电热元件7、循环风机14及导流元件组成。炉壳为由型钢和优质钢板焊接而成、底部开口的矩形框架。炉口四周均匀开设膨胀缝。炉顶开设循环风机座孔及升降传动绳进出座孔。炉壳侧面设置相应的电热元件引出棒安装座，以及热电偶座。热电偶座中用于安装热电偶，热电偶用于检测炉体内温度。炉衬采用复合结构,炉体侧面及炉门均采用全纤维保温模块，炉体下部开口处采用轻质耐火砖砌筑，防止料筐升降时撞击炉衬；炉顶衬采用纤维毡叠层压铺。循环风机14的电机安装在炉顶部，电机轴竖直向下伸入炉膛连接风机叶轮。电热元件7为电阻带，电阻带绕制成波纹状，通过高铝陶瓷螺钉固定安装在炉体的四周侧墙上，电阻带与引出棒接触面大，焊接良好。电阻带由引出棒引出到炉外的引出棒安装座上。

吊具9为由型钢焊接而成的矩形框架，其底部设置四只吊钩，顶部设置四个传动绳固定点。料框8为由型钢焊接而成的具有二层置物空间的框架，料框顶部设有四只吊耳，框通过吊耳钩设在吊钩上。

滑轮组件包括从左向右依次设置的第一滑轮组111、第二滑轮组112和第三滑轮组113，第一滑轮组111和第二滑轮组112分别位于吊具9的上方，第三滑轮组113位于炉体顶部右侧，第一滑轮组111、第二滑轮组112和第三滑轮组113均包括两只定滑轮，两只定滑轮分别设于炉体顶部的前后两侧，传动绳10有四根，传动绳A一端与卷扬机12连接，另一端依次绕过位于炉体顶部前侧的第三滑轮组定滑轮、第二滑轮组定滑轮与吊具9连接；传动绳B一端与卷扬机12连接，另一端依次绕过位于炉体顶部前侧的第三滑轮组定滑轮、第一滑轮组定滑轮与吊具9连接；传动绳C一端与卷扬机12连接，另一端依次绕过位于炉体顶部后侧的第三滑轮组定滑轮、第二滑轮组定滑轮与吊具9连接；传动绳D一端与卷扬机12连接，另一端依次绕过位于炉体顶部后侧的第三滑轮组定滑轮、第一滑轮组定滑轮与吊具9连接。

炉门3为采用钢板和型钢焊接而成的框架，框架内腔压填硅酸铝保温棉，保温棉上方扣压一层不锈钢板，框架边缘以石棉盘根作为密封条。炉门3有两个，设计为对开式，炉门开闭时间缩短为一半。对开式炉门3设置在炉体底部，由气缸13驱动沿炉体长度方向水平移动。

炉门压紧机构包括两条导轨34、滑动架31及连杆机构。两条导轨34铺设在两个炉门横梁上；滑动架31有两个，对应设置在两个炉门的下方且通过滚轮35可滑动地设于两条导轨34上。滑动架31为由型钢制成的框架，其底部四角设置有四个滚轮35，滚轮35与导轨34适配。滚轮35的滚轮轴36向框架中心延伸，连接连杆机构。连杆机构包括固定在对开式炉门3底部的铰接座32，横向插装在铰接座32上的销轴33，以及一端套装在销轴33上、另一端套装在滚轮轴36上的链板37；链板37与销轴33和滚轮轴36转动连接。两只气缸13水平设置在两个炉门的两侧，气缸活塞杆的头部与滑动架31铰接，气缸缸座的两端分别固定安装在气缸支柱和炉体支柱上。

移动小车53包括由型钢制成的长方形车架，长方形车架的底部两侧设置有与地轨适配的若干滚轮，长方形车架上侧面安装有驱动电机。车架前端的两个滚轮为主动滚轮，其余滚轮为被动滚轮，两个主动滚轮通过连接轴同步转动连接，其中一个主动滚轮通过传动绳链轮与驱动电机连接，驱动电机驱动滚轮在地轨151上滚动。

水冷槽5可拆卸地固定安装在长方形架体的中部靠前位置，水冷槽5后侧的长方形架体上可拆卸地固定安装有第二料框支架52，水冷槽5内安装有第一料框支架51。第二料框支架52和第一料框支架51的结构相同。

本实用新型使用时：

1、首先移动小车53沿地轨151向地坑15后侧移动，当碰触第一限位开关时，停止移动，此时，第二料框支架52位于地坑边缘，第一料框支架51正对炉口位置；人工装好料的料框8放置到第二料框支架52上；

2、移动小车53载着装好料的料框8向炉体1移动，当碰触第二限位开关时，停止移动，此时，第二料框支架52正好对应炉门位置；

3、气缸13启动，炉门3打开，卷扬机12释放传动绳10，传动绳10带动吊具9下降至料框8的上方，人工将装满料的料框8钩设在吊具9上；

4、卷扬机12缠绕传动绳10，传动绳10带动料框8上升到炉体内，气缸13启动，炉门3关闭，电热元件7及循环风机14启动，加热工件；移动小车53后移，当碰触第一限位开关时，停止移动，此时第一料框支架51正对炉口位置；

5、固熔工艺时间结束，炉门3打开，卷扬机12释放传动绳10，料框8下降至水冷槽5中并支持在第一料框支架51时卷扬机12停止；

6、淬火完成，卷扬机12缠绕传动绳10提升料框8，移动小车53向前移动，当碰触第三限位开关时，停止移动，此时第二料框支架52正对炉口位置；卷扬机12释放传动绳10将料框8放置到第二料框支架52上并使料框8脱离吊具9后，卷扬机缠绕传动绳带动吊具9上升至炉内；

7、移动小车53向后移动，当碰触第一限位开关时，停止移动，人工卸料；进入下一个循环。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种铝合金工件固熔热处理装置，包括炉架(2)，固设于炉架上方的炉体(1)和可移动设于炉架下方的水冷槽(5)，其特征在于，水冷槽(5)设于移动小车(53)上，移动小车(53)设于地坑(15)内，炉体(1)通过炉架(2)安装在地坑(15)的上方；炉体(1)顶部安装有循环风机(14)，炉体(1)的内侧墙上安装有电热元件(7)，炉体(1)的底部设有炉口，炉口的下方设有对开式炉门(3)，两个对开式炉门分别通过气缸(13)拉动开启和关闭所述炉口；炉体(1)内设有料框(8)，料框(8)钩设在吊具(9)上，吊具(9)通过传动绳(10)悬挂在炉体内，传动绳(10)的上端从炉顶穿出连接滑轮组件，滑轮组件安装在炉体顶部，且通过传动绳(10)连接卷扬机(12)，卷扬机(12)通过支架安装在炉体(1)的右侧；水冷槽(5)内固设有第一料框支架(51)，移动小车上设有第二料框支架(52)。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金工件固熔热处理装置，其特征在于,对开式炉门(3)与气缸(13)通过炉门压紧机构连接，所述炉门压紧机构包括平行于炉门开启方向设置的两条导轨(34)，通过滚轮(35)可滑动设于所述两条导轨(34)上的滑动架(31)，以及一端与滚轮(35)的滚轮轴(36)连接、另一端与对开式炉门(3)连接的连杆机构。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金工件固熔热处理装置，其特征在于，所述连杆机构包括固定在对开式炉门(3)底部的铰接座(32)，横向插装在铰接座(32)上的销轴(33)，以及一端与销轴(33)转动连接、另一端与滚轮轴(36)转动连接的链板(37)。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金工件固熔热处理装置，其特征在于,地坑(15)内沿炉门开启方向铺设有两条地轨(151)，两条地轨沿炉体(1)中心轴线对称设置，移动小车(53)由电机驱动在两条地轨上移动。

5.根据权利要求4所述的一种铝合金工件固熔热处理装置，其特征在于，地轨(151)上设有用于限定移动小车移动位置的限位开关。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金工件固熔热处理装置，其特征在于,滑轮组件包括从左向右依次设置的第一滑轮组(111)、第二滑轮组(112)和第三滑轮组(113)，第一滑轮组(111)和第二滑轮组(112)分别位于吊具(9)的上方，第三滑轮组(113)位于炉体顶部右侧，第一滑轮组(111)、第二滑轮组(112)和第三滑轮组(113)均包括两只定滑轮，两只定滑轮分别设于炉体顶部的前后两侧，传动绳(10)有四根，传动绳A一端与卷扬机(12)连接，另一端依次绕过位于炉体顶部前侧的第三滑轮组定滑轮、第二滑轮组定滑轮与吊具(9)连接；传动绳B一端与卷扬机(12)连接，另一端依次绕过位于炉体顶部前侧的第三滑轮组定滑轮、第一滑轮组定滑轮与吊具(9)连接；传动绳C一端与卷扬机(12)连接，另一端依次绕过位于炉体顶部后侧的第三滑轮组定滑轮、第二滑轮组定滑轮与吊具(9)连接；传动绳D一端与卷扬机(12)连接，另一端依次绕过位于炉体顶部后侧的第三滑轮组定滑轮、第一滑轮组定滑轮与吊具(9)连接。

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