一种单齿履带板调质热处理设备的制作方法

1.本发明涉及工程机械履带板的热处理设备技术领域，具体涉及一种单齿履带板调质热处理设备。


背景技术：

2.随着工程机械设计和制造技术的发展与进步，大型工程机械高合金钢履带板的需求量大幅度增长，对其技术和质量要求不断提高。履带板属于工程机械底盘件之一，常用在挖掘机、推土机、履带起重机、摊铺机等工程机械中，该类工程车辆采用履带作为车身承载，可保证车辆底盘稳定性，提高车辆复杂工况下的通过性。作为直接与地面接触的履带板，必须承受车辆自身重量及路面复杂工况的双重压力，其性能对于车辆安全性及作业效率有较大影响。车辆行驶及作业过程中，履带时刻受到地面碎石、大石块等的反复冲击磨损，其使用条件恶劣，属于易损件，因此要求履带板应具有较高的耐磨性和较好的韧性与强度。
3.传统的履带板调质热处理工艺中会出现履带板开裂、硬度不匀、变形大、易折断等诸多弊病，导致热处理效率低且严重影响履带板的使用寿命。同时整个设备能耗高，生产成本大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种单齿履带板调质热处理设备，以解决现有技术中存在的问题。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种单齿履带板调质热处理设备，包括加热炉、压淬机床和回火炉，所述加热炉、所述压淬机床和所述回火炉依次排列设置，所述加热炉和所述压淬机床之间及所述压淬机床与所述回火炉之间设有一工件转移设备，所述加热炉内采用预热组件、燃气加热组件和循环风扇相结合的加热模式，所述工件转移设备包括有转移托辊组件和作用在所述转移托辊组件上的平移机构，所述压淬机床包括有压淬传动辊、压淬抵板和喷淋组件，所述压淬传动辊可相对于所述转移托辊组件上下移动且其上下两侧分别设有所述压淬抵板和所述喷淋组件，所述回火炉内采用电加热组件以及搅拌风机相结合的加热模式并在所述回火炉的出料口还设有一喷淋冷却工位。
7.作为优选的，所述加热炉内设有第一托辊传输带，所述第一托辊传输带的两端分别贯穿所述加热炉的进料口和出料口设置并以从进料口至出料口方向定义为第一托辊传输带传输方向，所述加热炉内部空间沿所述第一托辊传输带传输方向依次划分为预热区和多个加热区且相邻两个区之间设有炉区阻隔墙，所述预热组件设置在所述预热区内，每个所述加热区内均设置有所述燃气加热组件和所述循环风扇。
8.作为优选的，所述预热组件包括有高效换热器，所述高效换热器的一端与所述加热炉对应所述预热区的顶部连通，另一端位于所述加热炉的外部，所述燃气加热组件包括多个直喷式燃气烧嘴，每个所述加热区的多个所述直喷式燃气烧嘴均匀分布设置在所述第
一托辊传输带的上下两侧处。
9.作为优选的，所述加热炉的炉衬热面采用保温砖，炉衬背面采用陶瓷纤维板，炉衬厚度为450mm，所述加热炉的炉顶贴附有折叠式耐火纤维针刺保温毯，所述加热炉的进料口和出料口处分别设有保温幕帘。
10.作为优选的，所述工件转移设备还包括有转移机架，所述转移托辊组件设置在所述转移机架的顶部且其传输方向为所述加热炉至所述压淬机床方向或所述压淬机床至所述回火炉方向，所述转移托辊组件的高度与所述加热炉的出料口、所述压淬机床的进出料口以及所述回火炉的进料口高度一致，所述平移机构与所述转移机架驱动连接以驱动所述转移托辊组件在所述加热炉的出料口至所述压淬机床之间或所述压淬机床至所述回火炉的入料口之间往复移动。
11.作为优选的，所述平移机构包括有移动座、移动螺杆、移动电机和移动螺母，所述移动座设置在地面上，所述移动螺杆以其轴向与所述转移托辊组件的传输方向平行的方式转动设置在所述移动座上，所述移动电机设置在所述移动螺杆的任意一端处且与所述移动螺杆驱动连接，所述移动螺杆上螺纹连接有所述移动螺母，所述转移机架的底部与所述移动螺母固定连接。
12.作为优选的，所述压淬机床还包括有承接传动辊和压淬机架，所述压淬机架的两侧对应所述工件转移设备上的所述转移托辊组件的位置设有所述承接转动辊，所述压淬机架的底部设置淬火槽，所述压淬传动辊、所述压淬抵板和所述喷淋组件均移动设置在所述压淬机架上。
13.作为优选的，所述压淬机床上还设有不合格品处理系统，所述不合格品处理系统包括有参数监控装置、分拣装置和报警装置，靠近所述回火炉设置的所述承接传动辊的边侧处设置有所述分拣装置，所述参数监控装置和所述报警装置均设置在所述压淬机架上。
14.作为优选的，所述回火炉内设有第二托辊传输带，所述第二托辊传输带的两端分别贯穿所述回火炉的进料口和出料口设置并以进料口至出料口方向定义为第二托辊传输带传输方向，所述回火炉内部空间沿所述第二托辊传输带传输方向依次划分有多个回火加热区且相邻两个区之间设有炉区阻隔墙，每个所述回火加热区内均设置有所述电加热组件和所述搅拌风机，所述回火炉内对应每个所述回火加热区的炉顶均采用凹形结构，所述回火炉的进料口和出料口处分别设有保温幕帘。
15.作为优选的，所述电加热组件包括有多个翅片加热器，每个所述回火加热区的多个翅片加热器均匀分布在所述第二托辊传输带的上下两侧处。
16.与现有技术相比，本发明提供的一种单齿履带板调质热处理设备，通过加热炉采用燃气加热、回火炉采用电加热的联合加热方式，降低了生产能耗，淬火采用压制淬火的方式，减少单齿履带板淬火变形的情况发生。经该调质热处理设备处理后的单齿履带板截面硬度44～52hrc，表面无软点，单齿履带板安装面弯曲度小于等于0.5mm，其他区域弯曲度小于等于1.5mm，均符合使用要求。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明提供一种单齿履带板调质热处理设备的结构示意图；
19.图2为加热炉的结构示意图；
20.图3为工件转移设备的结构示意图；
21.图4为压淬机床的结构示意图；
22.图5为压淬机床的工作过程示意图；
23.图6为回火炉的结构示意图。
24.附图中涉及的附图标记和组成部分说明：
25.1、加热炉；101、循环风扇；102、第一托辊传输带；103、预热区；104、加热区；105、高效换热器；106、直喷式燃气烧嘴；
26.2、压淬机床；201、压淬传动辊；202、压淬抵板；203、喷淋组件；204、承接传动辊；205、压淬机架；206、淬火槽；
27.3、回火炉；301、搅拌风机；302、喷淋冷却工位；303、第二托辊传输第；304、回火加热区；305、翅片加热器；306、凹形结构；
28.4、工件转移设备；401、转移托辊组件；402、转移机架；403、移动座；404、移动螺杆；405、移动电机；406、移动螺母；
29.5、炉区阻隔墙；6、保温幕帘；7、单齿履带板。
具体实施方式
30.下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.参见图1～图6所示，一种单齿履带板调质热处理设备，包括加热炉1、压淬机床2和回火炉3，加热炉1、压淬机床2和回火炉3依次排列设置并且在加热炉1和压淬机床2之间及压淬机床2与回火炉3之间设有一工件转移设备4，下面对上述各个组成部分做详细描述。
32.本实施例中，加热炉1采用预热组件、燃气加热组件和循环风扇101相结合的加热模式。加热炉1内设置有第一托辊传输带102且其两端分别贯穿加热炉1的进料口和出料口设置。第一托辊传输带102的传动侧轴承采用耐高温回大间隙轴承，并采用机油型自动加热系统，加热侧轴承则采用万向石墨自润滑轴承，既有效保证使用寿命，又可减少设备检修几率，免除人工维护的麻烦。
33.为了便于描述，将以加热炉1进料口至出料口方向定义为第一托辊传输带传输方向。加热炉1内部空间沿第一托辊传输带传输方向依次划分为预热区103和多个加热区104，其中预热区103内设置有预热组件，每个加热区104内均设有燃气加热组件和循环风扇101。预热组件包括高效换热器105，高效换热器105的一端与加热炉1对应预热区103的顶部连通，另一端位于加热炉1的外部。该高效换热器105具有较大的换热面积，可预热加热炉1内的助燃空气，使得燃气加热组件的燃气有效利用率达80％以上，从而降低使用成本。燃气加热组件包括多个直喷式燃气烧嘴106，每个加热区104的多个直喷式燃气烧嘴106均匀分布
设置在第一托辊传输带102的上下两侧处，布局合理，既可保证足够的加热功率，又可保证炉温均匀性。于此同时，循环风扇101的设置可其实现炉内热风强制循环，使得炉温达到均匀一致，炉温均匀性(同一截面)可达到
±
5℃之内。
34.加热炉1的炉衬热面采用保温砖，炉衬背面采用陶瓷纤维板，炉衬厚度为450mm，有效减少热能损耗。加热炉1的炉顶贴附有折叠式耐火纤维针刺保温毯，不同于现有技术中采用吊拉式保温毯，折叠式耐火纤维针刺保温毯不具有热短路点且不易掉落，保温效果好且使用寿命长。加热炉1内相邻两个区之间还设有炉区阻隔墙5，使得每区空间相对独立，减少各区炉气串流，确保各区控温精度、控温稳定性和保温精度。于此对应的是，加热炉1的进料口和出料口处还分别设有保温幕帘6，以达到减少炉内热量损失，保证炉内温度控制稳定性的目的。
35.当单齿履带板7在加热炉1内完成正火处理后，将进入到压淬机床2内进行淬火处理。压淬机床2包括有压淬传动辊201、压淬抵板202、喷淋组件203、承接传动辊204和压淬机架205。压淬机架205的底部设置淬火槽206，压淬机架205的两侧对应工件转移设备4上的送料机构位置设有承接转动辊204，用于将单齿履带板7从工件转移设备4上移动至压淬传动辊201上以待淬火处理或是将完成淬火处理的单齿履带板7从压淬传动辊201移动至工件转移设备4上。压淬传动辊201可相对于工件转移设备4上的送料机构上下移动设置在压淬机架205上，且其上下两侧分别设有压淬抵板202和喷淋组件203。压淬抵板202采用油缸驱动，替代传统气动驱动，淬火时施加至工件上的压力可根据实际要求进行调整，解决了气动驱动压力不足，需现场压缩空气气源的问题。由于单齿履带板7在传统的淬火调质处理中因其结构形状的原因容易晃动，而使得淬火效果不佳，容易发生变形，因此本设备采用压制淬火的方式即采用压淬抵板202对单齿履带板进行上下抵靠压制，使其在淬火过程中不发生晃动。其后，喷淋组件203调整喷水量、喷水角度后对单齿履带板7进行喷淋，并随着压淬抵板202以及压淬传动辊201一同在压淬机架205上移动至淬火槽206内进行淬火处理，从而达到控制冷却和变形的目的。
36.另外，在压淬机床2上还设有不合格品处理系统，该不合格品处理系统包括有参数监控装置、分拣装置和报警装置，参数监控装置和报警装置均设置在压淬机架205上，参数监控装置可对单齿履带板淬火前温度、淬火液压力、喷淋冷却时间、淬火液温度、淬火后余温等工艺参数进行监控，当上述参数异常时，报警装置将发出声光报警。同时，靠近回火炉3设置的承接传动辊201的边侧处设置有分拣装置，该分拣装置可将该淬火不合格工件分选至不合格工件料框中。
37.单齿履带板7在完成淬火处理后将进入回火炉3内进行回火处理。回火炉3内采用电加热组件以及搅拌风机301相结合的加热模式。回火炉3的出料口还设有一喷淋冷却工位302，对回火处理后的单齿履带板7进行上下均匀喷淋冷却，可把其上余热迅速带走。回火炉3内设有第二托辊传输带303且第二托辊传输带303的两端分别贯穿回火炉3的进料口和出料口设置。与第一托辊传输带102相同的是，第二托辊传输带303的传动侧轴承也采用耐高温回大间隙轴承，加热侧轴承采用万向石墨自润滑轴承。
38.为了便于描述，将以回火炉3进料口至出料口方向定义为第二托辊传输带传输方向。回火炉3内部空间沿第二托辊传输带传输方向依次划分有多个回火加热区304且相邻两个区之间设有炉区阻隔墙5，使得每区空间相对独立，减少各区炉气串流，确保各区控温精
度、控温稳定性和保温精度，降低能耗。同时在回火炉3的进料口和出料口处分别设有保温幕帘6，以达到减少炉内热量损失，保证炉内温度控制稳定性的目的。
39.每个回火加热区304内均设置有电加热组件和搅拌风机301，电加热组件包括有多个翅片加热器305，翅片加热器305采用电加热方式，加热器表面负荷小，使用寿命长。每个回火加热区304的多个翅片加热器305均匀分布在第二托辊传输带303的上下两侧处，间距小可均匀上下加热。搅拌风机301具有独立风道可实现强制热风循环，使得炉温达到均匀一致，炉温均匀性(同一截面)可达到
±
5℃之内。同时为了炉内热风循环，回火炉1内对应每个回火加热区304的炉顶均采用凹形结构306，可使热风循环更加均匀。
40.为了提高工件在加热炉1至压淬机床2以及压淬机床2至回火炉3之间的移动便利性，特此其之间设有工件转换设备4。该工件转移设备4包括有转移托辊组件401、转移机架402和作用在转移托辊组件401上的平移机构。转移托辊组件401设置在转移机架402的顶部且其传输方向为加热炉1至压淬机床2方向或压淬机床2至回火炉3方向，转移托辊组件401的高度与加热炉1的出料口、压淬机床2进出料口以及回火炉3进料口高度一致，以便工件能在加热炉1、压淬机床2以及回火炉3之间顺利流转。
41.由于转移托辊组件401与加热炉1的出料口、压淬机床2进出料口以及回火炉3进料口之间存在距离，为了便于工件传输流转，特此在转移托辊组件401上作用有一平移机构，平移机构通过与转移机架402驱动连接以驱动转移托辊组件401在加热炉1的出料口至压淬机床2之间或压淬机床2至回火炉3的入料口之间往复移动进而缩短上述距离。具体的，平移机构包括有移动座403、移动螺杆404、移动电机405和移动螺母406，移动座403设置在地面上，移动螺杆404以其轴向与转移托辊组件401的传输方向平行的方式转动设置在移动座403上，移动电机405设置在移动螺杆404的任意一端处且与移动螺杆404驱动连接，移动螺杆404上螺纹连接有移动螺母406，转移机架402的底部与移动螺母406固定连接。通过控制移动电机405的转向从而控制移动螺杆404的旋转方向，进而控制移动螺母406在移动螺杆404上的移动方向，以最终实现控制转移托辊组件401的移动方向。
42.通过本调质热处理设备处理后的单齿履带板截面硬度44～52hrc，表面无软点，履带板安装面弯曲度小于等于0.5mm，其他区域弯曲度小于等于1.5mm，均符合使用要求。
43.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。