CN2669117Y - 铝合金空气循环炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铝合金空气循环炉包括钢结构架、通风装置、移动水槽、炉体、提升机构、炉门装置、加热器和电气控制***，移动水槽位于炉体下部正对炉口处；炉体上设置有温度调节器，炉体内装有由硅酸铝纤维毡、硅酸铝纤维棉和硬质纤维弧形板组成的炉衬；电阻带呈波纹状，用绝缘子固定在炉体侧壁的风循环涵道上。本装置能有效抑制温漂现象，保证了炉温均匀度为±3℃的较高标准；自动化程度很高，完全能达到工件转移过程中的7秒时间要求；经本设备处理的铝制品件质量稳定，内部金相组织处于较佳状态，完全能满足航空、航天事业的特殊需要。
Description
技术领域 本实用新型涉及一种金属热处理空气循环炉，尤其是一种铝合金空气循环炉。
背景技术 空气循环炉是铝合金进行热处理的重要专用设备。其原理都是利用加热器加热，再利用热风循环对流，将待处理的铝元件均匀加热，之后将铝元件快速浸入淬火水槽内，快速冷却，以达到较高的强度、致密度等。国内外比较好的空气循环炉的炉温偏差一般是±5℃。而按照中国热处理航空标准(HB5354-94)对一等炉的要求是：A、在有效加热区内，炉温均匀度是±3℃，控温精度是±1℃(美国波音公司的一等炉标准是±2.8℃)。B、工件转移时间，从炉门开启至工件全部没入淬火液中的这一段时间，要控制在7秒钟内。对于以上两项指标，国内现有设备都是无法达到的，故经国内现有设备加热处理的铝元件是很难达到航空、航天领域的要求的。现有循环炉都基本没考虑且无法解决由于气流间的摩擦所引起的温度逐步升高的现象，即“温飘现象”。在强风循环的空气循环炉内，由于气流分子之间的剧烈碰撞和摩擦，可以将电机功率的80％转化为热能，随着时间推移，气体温度逐步飘升。更为重要的一点是：对于气体分子之间的碰撞和摩擦所产生的热量，常规的温控仪表是无法控制的，故现有炉子基本上达不到±3℃的保温要求。且国内现有设备一般也是由人工操作，自动化程度较低，在炉体加热器的设计和排布上，炉衬材料的选用上都采用传统的方式，从结构上也无法达到上述两项指标。以加热器为例：现有设备的加热器一般都采用电阻丝螺旋状插在陶瓷管上，搁架固定；或用鼠笼式加热器顶部两侧***悬挂；或用箱式电阻加热换热器，置放在顶部，靠热风循环传导热量；或用高粘陶瓷搁磁砖支持固定加热器等。
发明内容 本实用新型为了克服现有空气循环炉的以上不足，提供一种炉温均匀度很高、工件转移时间较短、自动化程度很高的空气循环炉。
本实用新型的技术方案：一种铝合金空气循环炉，包括电机、钢结构架、通风装置、移动水槽、炉体、提升机构、炉门装置、加热器和电气控制***，其改进之处在于：所述移动水槽位于炉体下部正对炉口处；炉体上设置有温度调节器，炉体内装有由硅酸铝纤维毡、硅酸铝纤维棉和硬质纤维弧形板组成的炉衬；电阻带呈波纹状，用绝缘子固定在炉体侧壁的风循环涵道上；
所述温度调节器由电动执行器和空气碟阀组成；
所述移动水槽包括小车架、设置在小车架上的水槽和减速机；水槽上设有加热管和搅拌装置；
所述炉门装置包括轨道、液压传动装置和炉门；
在炉体下部设置有鼓风进口。
本实用新型的铝合金空气循环炉，具有如下优点：
1.能有效抑制温飘现象，保证了炉温均匀度为±3℃的较高标准。
2.整套设备除了进、出料必须人工操作外，其余动作、过程用PLC程序控制，自动化程度很高，完全能达到工件转移过程中的7秒时间要求。
3.整套设备结构紧凑、设计合理、价格适中；经本设备处理的铝制品件质量稳定，内部金相组织处于较佳状态，完全能满足航空、航天事业的特殊需要。
附图说明 下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型循环炉主视图(半剖)。
图2是炉体(件5)结构示意图。
图3是移动水槽(件4)主视图。
图4是移动水槽(件4)俯视图。
图5是移动水槽(件4)左视图。
图6是加热器(件8)结构示意图。
图7是炉门装置(件7)结构示意图。
具体实施方式 (参见图1)，图1是本实用新型循环炉主视图。1-电机、2-钢结构架、3-通风装置、4-移动水槽、5-炉体、6-提升机构、7-炉门装置、8-加热器。
本实用新型的循环炉为高架式结构，主要由电机1、钢结构架2、通风装置3、移动水槽4、炉体5(包括炉壳和炉衬)、提升机构6(主要由液压装置和倍速滑轮组组成)、炉门装置7、加热器8、电气控制***等重要部分组成。
本实用新型的钢结构架2采用高架式结构，由型钢、板材焊接而成，炉体5固置在钢结构架子上、炉口向下，移动水槽4位于炉体5下，正对炉口处，移动水槽4及料架可以自行往复移动。
本实用新型的移动水槽4、炉体5、炉门装置7、加热器8将在下面结合各自的附图进一步描述。在此先介绍通风装置3、提升机构6和电气控制***。
通风装置3与现有技术中的通风***基本相同，主要包括电动通风机、导流板、风循环涵道及控制元件等。其电动通风机采用的是变频无级调速式，不仅满足了对流循环需要的风量，而且节能降噪。经加强处理的多块导流板分段设置、形成导流罩。整个导流罩上端悬挂在炉膛内顶板上，下端固定在炉底侧墙上。电动通风机置于炉顶，配以导流板形成强风循环***。热气流通过导流板由底部吸回再吹上炉顶，强力搅拌使温度均匀。变频调速风机在加热阶段，风机高速运转、保温阶段低速运转，防止空气流强力摩擦使炉温飘移而失控。在炉体5上设置温度调节口30，由一电动执行器和空气蝶阀组成。当炉内温度发生飘升时，达到设定工艺参数时，电动执行器带动空气蝶阀开启，泄掉一部分热量而降温，当炉温恢复平衡后，蝶阀关闭。变频无级调速式电动通风机、导流板、风循环涵道等作为现有技术的一部分，在此不作进一步的描述。
提升机构6的主要作用是移动、转移工件，对于保证工件从炉门开启至工件全部没入淬火液中的时间在7秒钟内具有特别重要的作用。本提升机构6由传统的液压传动配合现有技术中的倍速滑轮组的机械结构，利用倍速滑轮组可增加速度的原理，实现工件快降、慢升，满足本循环炉的需要。在本循环炉中，提升机构6的升降、炉门装置7的启闭、承料小车的左右平移等都由液压传动即液压缸活塞的受控伸出或缩回所控制。在提升机构6中，对于移动部件，除采用机械限位外，均可再采用感应式接近开关，以防止机械碰撞、开关失灵发生事故。
电气控制***分为温度控制和机械动作控制两大部分，温度控制部分采用PID连续自动调节方式，执行元件是可控硅过零触发：以温度模糊控制理论为核心，对不同工况下的炉内温度均可实时调节，按预定程序升温。控温仪表可选用日本产0.1级精度FP21智能数字显示仪表，测温报警仪选用日本产同型号0.5级精度SR73数显示仪表作监测报警用，记录仪用μR180四点高精度记录仪。机械动作控制***，主要控制炉体炉门开启、温度调节口30的电动执行器和空气蝶阀的开启、移动水槽、料架升降、风机变速运行等机械动作，可采用日本松下电气公司的P.L.C编程控制器。电气控制***中的温度控制和机械动作控制都是现有技术，在此不作进一步的描述。
(参见图2)，图2是炉体结构示意图。9-轻质浇注料、10-硅酸铝纤维毡、11-硅酸铝纤维棉、12-硬质纤维弧形板。炉体5内装入炉衬，炉衬主要由硅酸铝纤维毡10、硅酸铝纤维棉11、硬质纤维弧形板12组成，采用真空成型整体制造而成，具有优良的保温性、绝热性。
(参见图3、4、5)，图3、4、5是移动水槽结构图。移动水槽4主要包括13-小车架、14-水槽、15-加热盘管、16-搅拌装置、17-减速机。水槽14置于小车架13上，随它往复移动，小车架13上除水槽14外，还留有工件的工位，方便工件进出料。水槽14上设有加热盘管15、配有搅拌装置16，加热盘管15用于加热淬火介质，可选用蒸汽或电加热等方式，搅拌装置16在通往水槽中部的涵道中搅拌，由下向上形成四周翻滚流动的浪涌，很均匀地进行淬火介质的热交换，大大改善热处理产品的品质，减速机17用于带动整个装置往复移动。
(参见图6)，图6为加热器8的电阻带18结构示意图。电阻带18呈波纹状，用绝缘子19固定在炉体侧壁的风循环涵道上，加热功率呈非均匀分布状态，可保证炉体内腔的对流传热和温度的均匀。
(参见图7)，图7是炉门装置结构示意图。炉门装置主要包括轨道20、液压传动装置21、炉门22。靠液压传动装置21的液压推缸双向作用力，让炉门22在轨道20上完成水平和升降运动。打开炉门时，推缸拉力作用，机构下降，关闭炉门时，机构在推缸推力下会上升，在推缸作用力下形成平面压紧密封，确保炉内热气不外泄。
(参见图1)，作为本实用新型的进一步改进，可在炉体5的下部设置底部鼓风进口23，并配以相应的鼓风机。当一种热处理工序结束后，为了尽快降温以进入另一种热处理工序，可打开底部鼓风进口23，向炉体5内吹入冷风，起到快速降温的作用。
Claims (5)
1.一种铝合金空气循环炉，包括电机(1)、钢结构架(2)、通风装置(3)、移动水槽(4)、炉体(5)、提升机构(6)、炉门装置(7)、加热器(8)和电气控制***，其特征在于：所述移动水槽(4)位于炉体(5)下部正对炉口处；炉体(5)上设置有温度调节器(30)，炉体(5)内装有由硅酸钙纤维毡(10)、硅酸铝纤维棉(11)和硬质纤维弧形板(12)组成的炉衬；加热器(8)的电阻带(18)呈波纹状，用绝缘子(19)固定在炉体侧壁的风循环涵道上。
2.根据权利要求1所述的铝合金空气循环炉，其特征在于：所述温度调节器(30)由电动执行器和空气碟阀组成。
3.根据权利要求1所述的铝合金空气循环炉，其特征在于：所述移动水槽(4)包括小车架(13)、设置在小车架(13)上的水槽(14)和减速机(17)；水槽(14)上设有加热管(15)和搅拌装置(16)。
4.根据权利要求1所述的铝合金空气循环炉，其特征在于：所述炉门装置(7)包括轨道(20)、液压传动装置(21)和炉门(22)。
5.根据权利要求1至4任一所述的铝合金空气循环炉，其特征在于：在炉体(5)下部设置有鼓风进口(23)。
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|---|---|---|---|---|
| CN100432274C (zh) * | 2005-12-01 | 2008-11-12 | 重庆飞达电炉有限公司 | 铝合金固溶、时效燃气加热处理炉 |
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| CN106702134A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-24 | 苏州新长光热能科技有限公司 | 升降式板材加热装置 |
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- 2003-12-13 CN CNU2003201044038U patent/CN2669117Y/zh not_active Expired - Fee Related
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