自動風冷熱處理系統的製作方法

2023-07-19 12:04:11

本發明提供了一種自動風冷熱處理系統，涉及鋼材退火風冷工藝領域。

背景技術：

目前鋼材風冷多採用普通軸流風機由棒材一頭或兩頭直接吹風而鋼材靜放於風機前的方式及其它方式，如圖6所示各有以下弊病：

1、鋼材一頭吹風的方式：

對於長棒形材，於鋼材一端用軸流風機吹風，待風到達鋼材遠端時無論風速和氣流溫度都有很大改變。首先風速因擴散的原因變慢，且因流過灼熱鋼材表面而加溫明顯，對於鋼材遠端的降溫效果明顯降低，從而使用近遠兩端降溫遠遠不同步，鋼材會產生熱應力變形；

2、在鋼材兩頭吹風的方式：在鋼材兩端吹風的話，雖然兩端的差異性可以消除到很小，但由於兩側氣流在鋼材中部表面將產生對撞從而大大降低風速，使得鋼材中部空氣流動緩慢，空氣溫升快而與兩端鋼材降溫速度產生差異，產生熱應力變形；

3、多颱風機從棒材側面吹風的方式：

同樣因背風面降溫速度與迎風面的差異而導致棒材兩面的組織結構產生差異。

而且以上所有的原始方法，都無法很準確的控制鋼材降溫的時間，對於鋼材內部組織的控制也很不利。

技術實現要素：

為了解決以上問題，本發明提供了一種自動風冷熱處理系統，解決用一般風機設備直吹導致的棒形鋼材降溫速度不均，各部份組織結構及物理特性有差異的問題。

本發明的技術方案如下：一種自動風冷熱處理系統，包括上料機構、處理平臺和自動風冷熱處理機，所述處理平臺上安裝有至少一個轉動輥組，所述上料機構將待風冷的棒料運送至轉動輥組上，所述轉動輥組通過傳動鏈條與變頻電機連接，所述自動風冷熱處理機的吹風口位於處理平臺上方。

本發明技術方案還包括：所述上料機構包括料架和上料小車，所述料架上水平安裝有行程液壓缸，所述行程液壓缸的行程液壓杆與上料小車的尾部連接，所述上料小車內安裝有頂料液壓缸和頂料機構，所述頂料液壓缸通過頂料液壓杆與頂料機構連接，所述上料小車將待風冷棒料運送至處理平臺上。

本發明技術方案還包括：所述頂料機構包括固定架和頂料杆，所述固定架上部平行安裝有兩組豎直滾軸組，所述兩組豎直滾軸組夾持頂料杆，所述頂料杆的下端設置有豎直滑槽，所述固定架位於豎直滾軸組的下方處設置有水平滑槽，所述固定架和頂料杆通過菱形調節機構連接，所述菱形調節機構由四塊依次鉸接的長板A、長板B、長板C和長板D組成，所述長板A和長板D之間的鉸接杆A和長板B和長板C之間的鉸接杆C安裝在水平滑槽上，所述長板A和長板B之間的鉸接杆B安裝在豎直滑槽上，所述鉸接杆A與頂料液壓杆連接，所述頂料液壓缸水平設置。

本發明技術方案還包括：所述料架接料面為傾斜面，所述鉸接杆A、鉸接杆B和鉸接杆C上均安裝有滑塊，所述鉸接杆A和鉸接杆C通過滑塊安裝在水平滑槽上，所述鉸接杆B通過滑塊安裝在豎直滑槽上。

本發明技術方案還包括：所述料架的頂部設置有傾斜的接料面，所述接料面的低位處設置有止擋，所述上料小車的起始位設置於止擋下方。

本發明技術方案還包括：所述自動風冷熱處理機包括風機和風道，所述風道的一端與風機相連，所述風道的另一端延伸至處理平臺的上方。

本發明技術方案還包括：所述風道內安裝有可調百葉窗。

本發明技術方案還包括：所述自動風冷熱處理系統包括PLC模組，所述PLC模組分別與控制櫃、主控臺和接線箱電連接，所述接線箱與行程限位器和紅外測溫器電連接，所述主控臺與HMI和操作界面電連接，所述控制櫃與變頻器和執行器件電連接，所述紅外測溫器安裝在處理平臺上或安裝在處理平臺上方。

本發明技術方案還包括：所述行程限位器包括行走前後限位器和頂料上下限位器，所述料架上設置有小車軌道，所述上料小車安裝在小車軌道上，所述行走前後限位器安裝在料架上，所述頂料上下限位器安裝在固定架上。

本發明技術方案還包括：所述執行器件包括液壓缸、閥門、風機和角行程執行機構，所述角行程執行機構與可調百葉窗電連接，所述變頻器與變頻電機電連接。

本發明的有益效果為：本發明提供了一種自動風冷熱處理系統，通過上料機構將待風冷棒料運送至處理平臺的轉動輥組上，以避免在上料過程中可能造成的對轉動輥的衝擊，整個風冷過程中，轉動輥組在變頻電機的帶動下一直處於工作狀態，帶動棒料不停轉動，自動風冷熱處理機的吹風口位於處理平臺上方對棒料進行吹風，能夠使棒料處於相對均衡的降溫狀態，避免棒材各部分組織結構及物理特性有差異的問題出現，具有良好的實用性和市場推廣價值。

附圖說明

圖1為本發明風冷熱處理原理示意圖；

圖2為本發明上料機構結構示意圖；

圖3為本發明頂料機構結構示意圖；

圖4為本發明電氣控制原理圖；

圖5為本發明電氣控制電路示意圖；

圖6為現有風冷技術操作示意圖。

其中， 1、自動風冷熱處理機，11、風機，12、可調百葉窗，13、風道，14、變頻電機，15、傳動鏈條，2、處理平臺，21、轉動輥組，3、料架，31、行程液壓缸，311、行程液壓杆，32、小車軌道，33、接料面，4、上料小車，41、頂料液壓缸，411、頂料液壓杆，42、菱形調節機構，421、長板A，422、長板B，423、長板C，424、長板D，425、鉸接杆A，426、鉸接杆B，427、鉸接杆C，428、鉸接杆D，43、固定架，431、水平滑槽， 44、頂料杆，441、豎直滑槽，45、豎直滾軸組，5、PLC模組，6、接線箱，61、行程限位器，62、紅外測溫器，7、主控臺，71、HMI，72、操作界面，8、控制櫃，81、變頻器，82、執行器件。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步介紹。

同時，由於下文所述的只是部分實施例，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

一種自動風冷熱處理系統，包括上料機構、處理平臺2和自動風冷熱處理機1，所述處理平臺2上安裝有至少一個轉動輥組21，所述上料機構將待風冷的棒料運送至轉動輥組21上，所述轉動輥組21通過傳動鏈條15與變頻電機14連接，（轉動輥組21的轉動輥軸上安裝有齒輪，齒輪與傳動鏈條配合與變頻電機連接），所述自動風冷熱處理機1的吹風口位於處理平臺2上方。

實施例1：所述上料機構包括料架3和上料小車4，所述料架3上水平安裝有行程液壓缸31，所述行程液壓缸31的行程液壓杆311與上料小車4的尾部連接，所述上料小車4內安裝有頂料液壓缸41和頂料機構，所述頂料液壓缸41通過頂料液壓杆41與頂料機構連接，所述上料小車4將待風冷棒料運送至處理平臺2上。

所述頂料機構包括固定架43和頂料杆44，所述固定架43上部平行安裝有兩組豎直滾軸組45，所述兩組豎直滾軸組45夾持頂料杆44，所述頂料杆44的下端設置有豎直滑槽441，所述固定架43位於豎直滾軸組45的下方處設置有水平滑槽431，所述固定架43和頂料杆44通過菱形調節機構42連接，所述菱形調節機構42由四塊依次鉸接的長板A421、長板B422、長板C423和長板D424組成，所述長板A421和長板D424之間的鉸接杆A421和長板B422和長板C423之間的鉸接杆C427安裝在水平滑槽431上，所述長板A421和長板B422之間的鉸接杆B426安裝在豎直滑槽441上，所述鉸接杆A425與頂料液壓杆411連接，所述頂料液壓缸41水平設置。

作為優選，所述鉸接杆A425、鉸接杆B426和鉸接杆C427上均安裝有滑塊，所述鉸接杆A425和鉸接杆C427通過滑塊安裝在水平滑槽431上，所述鉸接杆B426通過滑塊安裝在豎直滑槽441上。

所述料架3的頂部設置有傾斜的接料面33，所述接料面33的低位處設置有止擋，所述上料小車4的起始位設置於止擋下方。

料架3左側採用一定角度的傾斜設計，可使棒料自動滾至料架3右側，被止擋擋住於待上料位。上料小車4於上料位時，頂料液壓缸41頂出，在菱形調節機構42的作用下，頂起棒料。上料小車4在行程液壓缸31的作用下前進至轉動輥組21處後，頂料液壓缸41縮回，菱形調節機構42將棒料放至轉動輥組21上。上料小車4在行程液壓缸31的作用下退回待上料位。

所述自動風冷熱處理機1包括風機11和風道13，所述風道13的一端與風機11相連，所述風道13的另一端延伸至處理平臺2的上方。風道13將多颱風機11的風引致所需風冷位置，

所述風道13內安裝有可調百葉窗12。風道13內採用可調節風量的百葉窗結構，從而達到可控制風量的目的，作為優選，可調百葉窗12安裝在風道13中部。

實施例2：所述自動風冷熱處理系統包括PLC模組5，所述PLC模組5分別與控制櫃8、主控7臺和接線箱6電連接，所述接線箱6與行程限位器61和紅外測溫器62電連接，所述主控臺7與HMI71和操作界面72電連接，所述控制櫃8與變頻器81和執行器件82電連接，所述紅外測溫器62安裝在處理平臺2上或安裝在處理平臺2上方。能夠方便施工人員對風冷進度進行調控，達到控制整體的降溫工藝曲線目的。

所述行程限位器61包括行走前後限位器和頂料上下限位器，所述料架3上設置有小車軌道32，所述上料小車4安裝在小車軌道32上，所述行走前後限位器安裝在料架3上，所述頂料上下限位器安裝在固定架43上。

所述執行器件82包括液壓缸（行程液壓缸31、頂料液壓缸41）、閥門、風機11和角行程執行機構，所述角行程執行機構與可調百葉窗12電連接，所述變頻器81與變頻電機14電連接。

PLC模組5通過電纜連接控制櫃8並與上料小車4的前後限行走限位、頂料上下限位及紅外測溫器62連接。PLC模組5通過電纜、乙太網線與主控臺7的操作界面72和HMI71（人機界面，可以是工控機也可以是觸屏設備）相連。

上下料操作的安全性通過上料小車4的頂料上下限位器，行走前後限位器保證。棒料溫度通過紅外測溫器62獲取，通過PLC模組5的信號處理後由HMI71顯示給操作人員。

操作人員通過控制櫃8操縱上下料、啟動風機11和變頻電機14等操作。上料後，紅外測溫器62獲取棒料溫度信息傳至PLC模組5進行處理後顯示於HMI71，操作人員通過HMI71設定單位時間內的降溫速度，並通過角行程執行機構控制可調百葉窗12控制風量，通過變頻器81控制變頻電機14轉速以達到控制轉動速度的目標。紅外測溫器62在降溫過程中不斷讀取棒料實時溫度，並通過角行程機構控制可調百葉窗12控制風量，通過變頻器81控制棒料轉速，以不斷修正棒料實時降溫速度接近設定的降溫曲線，一直到完成工藝曲線的完成，然後由上料機構下料或由行車直接吊運走（因不在存在放料時的衝擊問題，可以直接吊走，但只限於單支料）。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡在本發明的精神和原則之內所做任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。