一种钢球热处理设备及方法与流程

本发明涉及钢球热处理，尤其涉及一种钢球热处理设备及方法。

背景技术：

1、钢球的典型制造工艺流程如下：棒料-冷镦-光球-热处理-硬磨-初研-精研-超精研-光学外观-清洗防锈-成品检验-包装。其中，热处理工序用于改变球坯的内部组织，从而提高钢球的强度及使用寿命。目前，球坯热处理常采用滚筒式加热炉，例如申请公布号为cn117051224a公开的一种钢球生产用钢球淬火热处理设备。

2、此类热处理设备运行时，滚筒在炉内转动，带动其内部的钢球滚动受热。然而，仅依靠滚筒滚动实现钢球的运动，容易导致钢球在筒内扎堆，尤其是质量较大的钢球往往沉于底部，局部流动性较差，使得钢球受热均匀性不佳。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种钢球热处理设备及方法，旨在解决现有滚筒式热处理设备中钢球在筒内滚动时易扎堆、局部流动性差，从而导致受热不均匀的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一方面，本发明提供了一种钢球热处理设备，包括炉体，以及转动地设置于所述炉体内的滚筒，其中，

4、所述滚筒内壁呈锥形，且其内侧同轴固定有锥筒；

5、所述锥筒与所述滚筒的锥度方向相反，且在两者之间形成有回流通道；

6、所述锥筒的大径端侧部沿径向贯通设置有落料口，小径端侧部沿径向贯通设置有升料口；

7、所述升料口与所述滚筒之间固定有集料托盘，所述集料托盘的入口与所述回流通道连通，出口与所述升料口连通。

8、在以上技术方案的基础上，优选的，所述升料口沿所述锥筒的周向间隔设置有多个。

9、在以上技术方案的基础上，优选的，所述集料托盘包括导料板和侧挡板，其中，

10、所述导料板与所述锥筒相切设置，且所述导料板一端固定于所述升料口内侧，另一端固定连接所述滚筒的筒壁；

11、所述侧挡板固定于所述导料板朝向所述落料口的一侧。

12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述锥筒小径端的筒壁上沿周向设置有多个漏孔。

13、在以上技术方案的基础上，优选的，所述炉体内部设有用于容纳所述滚筒的内腔，其中，

14、所述滚筒与所述内腔间隙配合。

15、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括翻板、托板和翻转电机，其中，

16、所述滚筒侧部对应所述升料口的位置处沿径向贯通设置有阶梯状的卸料口，所述翻板铰接于所述卸料口内侧，并与所述卸料口形状相配合；

17、所述炉体沿竖向贯通设置有出料通道，所述托板铰接于所述出料通道内侧顶部，用于支撑所述翻板；

18、所述翻转电机固定于所述炉体上，用于驱动所述托板垂直翻转，以释放或支撑所述翻板。

19、在以上技术方案的基础上，优选的，所述翻板远离筒心侧的外表面上转动设置有滚珠。

20、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括固定于所述炉体上的旋转电机，其中，

21、所述滚筒两端均设有中心轴，所述中心轴同轴贯穿所述炉体并转动连接；

22、所述旋转电机与任意一根所述中心轴传动连接。

23、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括固定于所述炉体上的进料筒，以及固定于所述进料筒上的火焰喷枪，其中，

24、所述进料筒同轴贯穿位于所述升料口一侧的所述中心轴，且其出料端延伸至所述锥筒内部，进料端上设有喂料斗；

25、所述火焰喷枪同轴贯穿所述进料筒，且其喷射端设于所述锥筒内部。

26、另一方面，本发明还提供了一种钢球热处理方法，应用于上述钢球热处理设备，包括以下步骤：

27、s1、启动所述旋转电机，驱动所述滚筒绕其轴线转动，启动所述火焰喷枪，对所述锥筒内部进行加热；

28、s2、通过所述喂料斗向所述进料筒内投入钢球，使钢球落入所述锥筒内部的小径端区域，受锥形结构的导向，钢球在所述锥筒内从小径端向大径端滚动，经所述落料口进入所述回流通道，在所述回流通道内从所述滚筒的小径端向大径端滚动，经所述集料托盘引导至所述升料口，回到所述锥筒的小径端，如此循环受热。

29、本发明的一种钢球热处理设备及方法相对于现有技术具有以下有益效果：

30、（1）通过设置锥度方向相反的滚筒与锥筒，并在二者之间形成回流通道，同时在锥筒的大径端开设落料口、小径端开设升料口，并利用集料托盘将回流通道内的钢球重新引导回锥筒小径端，使钢球在设备内部形成连续的环状循环流动路径，由此，显著的提高了钢球在热处理过程中的流动性和分散性，从而实现了钢球的均匀受热，提升了热处理质量。

31、（2）通过设置集料托盘，配合滚筒的转动，在循环加热时，集料托盘能够可靠地捕集从滚筒大径端滚来的钢球，钢球可以沿导料板靠近筒心侧的表面顺滑地滚动至升料口，避免了钢球在升料口处卡滞或堆积，保证了循环流动的连续性和稳定性。卸料时，滚筒反转，集料托盘不会捕集钢球，钢球滚动至导料板与滚筒内壁之间的区域，然后受导料板远离筒心侧的表面引导，从卸料口顺畅卸料。

32、（3）通过在滚筒侧部对应升料口的位置设置阶梯状卸料口，并铰接与之配合的翻板，同时在炉体上设置可垂直翻转的托板及翻转电机。加热时，托板支撑翻板保持闭合状态，翻板外表面与滚筒共同形成完整的内壁，不影响钢球的循环流动。卸料时，翻转电机驱动托板向下打开，滚筒反转，翻板在重力作用下自动开启，钢球在导料板的引导下顺利进入卸料口并沿出料通道排出。该结构实现了便捷、高效的自动卸料，无需人工干预，且卸料过程中钢球不易残留或卡滞。

33、（4）通过在锥筒小径端的筒壁上设置漏孔，使炉渣被截留并落入回流通道，无法返回锥筒内部，有效避免了炉渣遮挡火焰，保证了加热效率和受热均匀性。同时减少了炉渣对锥筒内壁的磨损，延长了设备使用寿命。此外，被截留的炉渣堆叠于集料托盘区域，对钢球产生揉搓作用，加速其表面氧化皮脱落，有利于后续热处理，进一步提升了热处理质量。

1.一种钢球热处理设备，其特征在于：包括炉体（1），以及转动地设置于所述炉体（1）内的滚筒（2），其中，

2.如权利要求1所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：所述升料口（203）沿所述锥筒（21）的周向间隔设置有多个。

3.如权利要求1所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：所述集料托盘（22）包括导料板（221）和侧挡板（222），其中，

4.如权利要求1所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：所述锥筒（21）小径端的筒壁上沿周向设置有多个漏孔（2101）。

5.如权利要求1所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：所述炉体（1）内部设有用于容纳所述滚筒（2）的内腔（102），其中，

6.如权利要求5所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：还包括翻板（23）、托板（11）和翻转电机（12），其中，

7.如权利要求6所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：所述翻板（23）远离筒心侧的外表面上转动设置有滚珠（24）。

8.如权利要求1所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：还包括固定于所述炉体（1）上的旋转电机（13），其中，

9.如权利要求8所述的一种钢球热处理设备，其特征在于：还包括固定于所述炉体（1）上的进料筒（14），以及固定于所述进料筒（14）上的火焰喷枪（15），其中，

10.一种钢球热处理方法，应用如权利要求9所述的钢球热处理设备，其特征在于：包括以下步骤：