[0029] 结合图1‑7所示的辊底炉,包括炉体1,本发明与传统的辊底炉相同之处在于,所述炉体1内沿炉体1的长度方向并排布置有若干沿炉体1宽度方向延伸的输送辊2,输送辊2用于实现对带板工件,也就是带状的板材工件的输送。一般情况下,可直接采用托送的形式,在部分需求下也可以采用夹送的形式,在本文中,主要以托送为例进行说明。
[0030] 为了实现对带板的一次性加工成型,本发明集合了加热保温、弯折成型、淬火热处理等多种功能为一体,结合图1中所示,带板工件在输送辊2的输送作用下从左至右运动,所述炉体1内沿炉体1的长度方向依次分为加热区3、成型区4和淬火区5,所述加热区3、成型区4和淬火区5内还设置有加热装置、热成型装置和淬火装置。顾名思义,加热装置、热成型装置和淬火装置分别用于对工件进行加热、弯折成型和淬火处理。
[0031] 区别于传统加热方式,如图2和3中所示,本发明所述加热装置包括呈扁平方筒状的加热筒6,所述加热筒6下部的两侧对称设置有两排第一支撑脚,所述第一支撑脚与设置在炉体1底部的第一支撑座固接。当然,在满足固定要求的情况下,加热筒6的具体固定方式也可以根据需要进行调整。所述加热筒6的上部间隔开设有若干与输送辊2相配合的倒U形的第一让位口7,所述输送辊2位于第一让位口7内。第一让位口7的主要作用在于便于对输送辊2的安装提供让位空间,避免与输送辊2的占位冲突,所述加热筒6的内壁上设置有电磁加热线圈8。通过电磁加热线圈8完成对工件的上下均匀加热,与传统辊底炉相比。本发明将加热、成型、淬火设置在同一辊底炉线上,实现了带板的连续加工,效率得到极大的提升;采用电磁加热线圈8对带板进行加热,污染小,净化了车间环境,同时方便对温度进行高效的智能控制。
[0032] 在热成型方面,传统辊底炉在热成型时,采用间断式加工方式,也就是说,将工件输送至成型装置处,输送停止,利用压力机、弯板机等对工件进行弯折,但这种方式不适合带状板材的连续成型,且加工效率低,为此,本发明第二大不同之处在于:所述热成型装置包括若干组沿炉体1的长度方向分布的成型组件,所述成型组件的位置与输送辊2之间的缝隙相对,避免与输送辊2相互干扰,成型组件包括成型压辊和成型导辊。换言之,本发明的热成型装置,是由若干组在加热区4内沿炉体1长度方向布置的成型压辊和成型导辊共同构成。成型压辊用于工件上表面的弯折限位,成型导辊用于工件下表面的弯折限位。
[0033] 如图5中所示,所述成型压辊包括压辊体18和设置在压辊体18两端的锥盘19,所述压辊体18通过压辊连接架与炉体1的顶部内壁固接。如图中所示,为了保证成型压辊的安装强度,所述压辊连接架包括H形架25,所述H形架25的下端通过两个抱箍与压辊体18固接,H形架25的上端与安装在炉体1顶部内侧壁上的第三支撑座固接。所述成型导辊包括导辊体20和套设在导辊体20外的旋转滚筒21,所述成型导辊在成型压辊的两侧倾斜的成对设置,且倾斜角度与锥盘19的锥面相配合。所述导辊体20的上端安装在炉体1上部两侧内壁上的上辊座22上,导辊体20的下端安装在炉体1下部中心的下辊座23上,所述下辊座23通过导辊连接架与炉体1的两侧内壁固接,如图中所示,导辊连接架就是一个设置在炉体1下部的横架。
[0034] 在进行成型操作,也就是弯板操作时,通过输送辊2、成型压辊、成型导辊三者协同,共同对带板工件的边沿实现折弯。所述旋转滚筒21与锥盘19的锥面之间构成倾斜的弯板区24,各所述成型组件的弯板区24的倾斜角度沿工件的输送方向逐渐变大。在输送过程中,通过弯板区24对工件进行限止,使得工件的边沿随着弯板区24的倾斜角度进行改变,实现最终成型。换言之,带板工件被成型压辊按压在输送辊2上,并沿着输送辊2进行输送,在输送的过程中,伴随着弯板区24的角度逐渐增大,带板的边沿被成型导辊逐渐压弯,最终成型为槽状带板;与传统的方式相比,本发明在带板的输送过程中逐步被弯折,无需停机或使用压力机等施压部件,完全依靠成型导辊和成型压辊的导向完成弯板成型,可实现连续不停机生产,加工效率极高。且由于带板工件是在高温状态下逐步被弯折的,其内应力得到极好的释放,在加工完成后不易发生回弹,生产出的槽状带板质量稳定。
[0035] 本发明的锥盘19和旋转滚筒21分别安装在压辊体18和导辊体20上,且能够自由转动。为了进一步提升成型导辊的自转动性能,所述导辊体20的上下两端分别与上辊座22和下辊座23转动连接,这样一来,通过旋转滚筒21在导辊体20上的自由转动、导辊体20在上下辊座上的自由转动,沟通形成双重转动,可极大的降低卡板的风险,提高顺畅性。
[0036] 本发明所述淬火装置包括呈扁平方筒状的淬火筒9,所述淬火筒9的上部间隔开设有若干与输送辊2相配合的倒U形的第二让位口10,所述输送辊2位于第二让位口10内。淬火筒9的总体形状与加热筒6类似,但其不设置电磁加热线圈8,而是所述淬火筒9顶部和底部的内表面分别设置有若干淬火喷嘴11。淬火喷嘴11可喷出淬火液,对高温的带板进行淬火热处理,应当注意的是,淬火喷嘴11的位置设置应当均匀,且保证对工件有一个相对完整的喷区覆盖。
[0037] 在进行淬火操作的过程中,由于会产生大量的雾气,为了避免雾气直接逸散影响生产环境,还可以对雾气进行一定的收集处理,如图4中所示,所述淬火筒9的上部设置有汇气罩12,所述汇气罩12与排气管13的一端连通,排气管13的另一端延伸至炉体1外。通过回气罩12对雾气进行汇集、排气管13对雾气进行输送,最终实现外排,当然排气管13可外接并与车间排烟系统连接,此为本领域技术人员根据实际情况可以灵活设计的,在此不再进行赘述。
[0038] 当然,在淬火的过程中,会有部分淬火液的残留剩余,为了实现对其进行收集,所述淬火筒9下部的左右两侧设置有两条沿淬火筒9长度方向延伸的汇水槽14,所述汇水槽14与淬火筒9之间通过过流孔15连通,所述汇水槽14通过连接管16与汇水箱17连通。关于淬火筒9的具体安装形式,可参见加热筒6,也就是说所述淬火筒9下部的两侧也可以对称设置有两排第二支撑脚,所述第二支撑脚与设置在炉体1底部的第二支撑座固接。
[0039] 本发明总体布局紧凑,但炉体1内的三大区域,由于功能性质不同,还应当进行一定的区域隔断,以保证各区域间不产生互相的影响,隔板、隔帘的具体设计方式可参照现有技术中的各种常规选择。
[0040] 除上述内容外,本发明针对现存的辊底炉输送辊2会将一部分炉内热量导出,进而导致热能效降低的问题,还提出了一种全新的输送辊2,该输送辊2能够有效的隔绝热量传递,保证炉体1内的热能效,尤其适合安装在辊底炉各种的加热功能区、保温功能区内进行使用,当然,也可以全部采用该输送辊2。
[0041] 结合图5‑7中所示,所述输送辊2包括空心辊轴26,所述空心辊轴26的两端与陶瓷隔热杯27的内端连接,所述陶瓷隔热杯27的外端与轴杆28连接,所述轴杆28穿出炉体1的侧壁,并通过轴承安装在炉体1外表面的轴承座29上,如图7中所示,一般所述轴承座29包括座体和座盖,所述轴承通过座盖封装在座体内。所述轴杆28的外端上设置有驱动轮30,驱动轮30用于与动力连接,其可以采用齿轮、链轮等多种形式。
[0042] 如图6中所示,所述输送辊的陶瓷隔热杯27包括圆锥形的空心锥体31,空心锥体31采用高强度、高隔热性的陶瓷作为主体材料制成,所述空心锥体31的内腔中嵌设有一块连接头32,连接块32通常采用高强度金属制成,其主要作用在于对空心锥体31进行强度加强,以及实现与空心辊轴26之间的桥接。所述连接头32靠近空心辊轴26一端的外径与空心辊轴26的内径相配合。所述空心辊轴26的两端设置有肩台33,且肩台33的外周面上设置有第一键齿。所述陶瓷隔热杯27的空心锥体31的内端端面上设置有与肩台33相配合的凹槽,所述凹槽的内侧壁上设置有第二键齿。所述空心辊轴26套设在连接头32上,所述肩台33伸入凹槽内,且第一键齿与第二键齿相互啮合,实现动力的传输,所述空心锥体31的外端与轴杆28固定连接,其常用的固定方式一般是法兰连接。
[0043] 本发明在使用过程中,与传统的辊底炉相比,由于采用空心辊轴26,空心辊轴26自身的热传导效率相较传统实心轴而言更低,不利于热量的传递;同时空心辊轴26通过陶瓷隔热杯27与轴杆28连接,陶瓷隔热杯的主体材料采用陶瓷材料,热传导性能差,能够避免空心辊轴26及炉内热量过多的朝轴杆28传递;连接头32又能够对陶瓷质的空心锥体31进行结构补强,保证其结构强度。所述空心锥体31与连接头32之间可以直接采用卡接、键齿啮合等方式固定,也可以通过紧固螺栓36连接,或上述多种方式相互结合的形式进行连接。
[0044] 在此基础上,为了进一步提高输送辊2的隔热性能,以及提高空心辊轴26的抗变形性能,所述空心辊轴26和连接头32内均填充了耐高温隔热填料34。同时,为了避免空心辊轴26内部压力过大,导致其涨破变形,所述陶瓷隔热杯27的侧壁上设置有贯穿空心锥体31和连接头32的泄压孔35,在内部压力过大时,可通过泄压孔35实现压力的释放。
[0045] 对于不同板宽的工件而言,为了实现更好的定位输送,所述空心辊轴26靠近两端的一段外还套设有限位套37,所述限位套37与空心辊轴26螺纹连接。通过连个限位套37对工件两侧的边缘进行限位,提高其运动的稳定性。旋转限位套37又可以对其位置进行一定的调整,当然,由于输送辊2本身处于转动状态,为了防止螺纹松动,还可以在螺纹连接的基础上加入螺栓紧定限位、止块限位等方式。
[0046] 本发明所述炉体1的炉壁由两层钢板构成,两层钢板之间形成空气隔热保温层,能够进一步提高其隔热保温性能,进而提高热能效。关于轴杆28与炉体1的炉壁之间的缝隙处的密封,由于炉体1处于高温状态下,采用传统的密封方式不能保证其密封的良好性,会导致炉体1内部高温外泄或内部冷空气入侵,这都会影响其热能效。为此,本发明还独创了一种在缝隙处的密封方式。
[0047] 具体而言,如图7中所示,所述轴杆28安装处的炉壁上设置有以轴杆28为中心的环形的安装腔38,所述安装腔38内固定设置有两张封盘39,所述封盘39的边沿固定设置在安装腔38的内侧壁上,两张封盘39之间构成高压密封室40。本发明采用的技术路线为,在高压密封室40内打入高压气体,以使其相对炉体1内外均存在高压,从而避免炉体1内部的其内外泄,炉体1外部的气体入侵。但如何对高压密封室40进行密封,本身就是一大难题。
[0048] 为解决上述问题,本发明在所述封盘39的中心设置有泵套41,泵套41就是一个略大于轴杆28,与轴杆28存在微孔隙的套筒。所述泵套41套设在轴杆28外,且与轴杆28构成间隙配合。所述泵套41的内侧壁上设置有螺纹泵齿42,所述螺纹泵齿42的泵送方向朝向高压密封室40。由于两个泵套41的螺纹泵齿42都要朝高压密封室40泵气,其螺纹方向相反。这里所述的泵送方向朝向高压密封室40是指在输送辊2正常输送状态下,螺纹泵齿42与轴杆28相对转动,尤其是伴随着轴杆28的转动速度越来越快,其对螺纹泵齿42产生一个泵送力,而此时高压密封室40内压力较大,存在一个外排力,该外排力与该泵送力达到平衡或泵送力大于外排力时即可实现密封。
[0049] 因此本发明在输送辊2停转的状态下,是不具备密封性的,只有当输送辊2高速转动时,其泵排力才能平衡,实现密封。为了朝高压密封室40内注入高压气体,所述安装腔38的侧壁上还设置有进气管43,所述进气管43的内端与高压密封室40连通,进气管43还可以设置单向阀,避免高压密封室40内的气体反冲。在输送辊2工作时,也可根据高压密封室40内的压力通过进气管43持续注入高压气体,以保证压力平衡。