齿轮渗碳热处理的环形转底式气体渗碳炉的装出料系统的制作方法

本实用新型属于工业炉技术领域，尤其是涉及一种齿轮渗碳热处理的大型环形转底式气体渗碳炉的装出料系统。

背景技术：

齿轮渗碳热处理通常在井式气体渗碳炉上进行。井式气体渗碳炉属于周期式作业的气体渗碳炉。适合小批量的齿轮渗碳生产作业。目前生产工艺已经非常成熟，产品质量和性能稳定可靠。但是随着齿轮市场需求量的增加，有些企业订单稳定，产品需求量大，于是企业开始逐渐选择大型环形转底式气体渗碳炉(以下简称大型环形转底式气体渗碳炉)进行生产。大型环形转底式气体渗碳炉是连续生产作业，齿轮热处理产量大，但是由于大型环形转底式气体渗碳炉结构型式的制约，它的密封性要比井式气体渗碳炉差很多，因此在大型环形转底式气体渗碳炉上热处理的齿轮，其关键性能指标igo(晶间氧化)很难达到国家标准，导致产品的合格率低。为了提高产品的合格率，保证齿轮渗碳的关键性能指标igo达到国家标准，就需要降低炉外的空气进入大型环形转底式气体渗碳炉内的可能性。

本发明专利是在大型环形转底式气体渗碳炉的内环侧设计了料盘转移机，在大型环形转底式气体渗碳炉的内环设计了通道段，并且设计了与料盘转移机配合使用的滑动密封炉门。

在大型环形转底式气体渗碳炉的外环侧设计了装出料机，在大型环形转底式气体渗碳炉的外环与淬火槽之间设计了中间门，在淬火槽后设计了与装出料机配合使用的炉门。这种设计大大降低了炉外的空气进入炉内的可能性，保证了齿轮的关键指标igo达到国家标准，解决了大型环形转底式气体渗碳炉在齿轮渗碳热处理领域应用的技术瓶颈。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种齿轮渗碳热处理的大型环形转底式气体渗碳炉的装出料系统，能够解决上述问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种齿轮渗碳热处理的大型环形转底式气体渗碳炉的装出料系统，包括环形转底炉、内环料盘转移机、通道段、淬火槽和外环装出料机，环形转底炉围成一个圆环结构，内含若干个工位，在环形转底炉内依次排列并转移，内环料盘转移机设于环形转底炉的环内位置，内环料盘转移机与环形转底炉之间通过通道段连通，内环料盘转移机的机械臂叉手通过通道段伸缩于环形转底炉的进出料工位，外环装出料机设于环形转底炉的环外位置，淬火槽连通于环形转底炉的外侧，外环装出料机的机械臂叉手通过淬火槽伸缩于环形转底炉的进出料工位，通道段与淬火槽分别设于环形转底炉的进出料工位的内外两侧。

进一步，所述淬火槽包括淬火等待工位7、淬火工位、升降机和垫铁，淬火等待工位位于淬火工位上方，升降机带动垫铁在淬火等待工位和淬火工位之间升降，淬火槽门设于淬火等待工位的朝外一侧，垫铁上放置由外环装出料机的机械臂叉手输送的热处理工件齿轮。

进一步，所述淬火等待工位与环形转底炉之间通过可升降的中间门隔开，进出料工位与加热区第一个工位之间通过可升降的的第一炉内中间门隔开，进出料工位与再加热区的最后一个工位之间通过可升降的第二炉内中间门隔开。

进一步，所述通道段朝向内环料盘转移机的一侧安装有内环滑动密封炉门，内环料盘转移机的机械臂叉手穿过内环滑动密封炉门之后插入到通道段内。

进一步，所述环形转底炉包括炉壳钢结构、炉衬、炉底和炉底垫块，炉壳钢结构固定于炉衬外侧，炉底位于工位的底部，炉底垫块设于炉底上端，炉底垫块上端承载热处理工件齿轮。

相对于现有技术，本实用新型所述的齿轮渗碳热处理的大型环形转底式气体渗碳炉的装出料系统具有以下优势：在大型环形转底式气体渗碳热处理炉设备对齿轮进行渗碳热处理的工作流程中，只有在装出料的时候，淬火槽门才不得不打开。带有齿轮的料盘在环形转底炉进出料工位和淬火槽的淬火等待工位之间的转移工作，是由内环料盘转移机的机械叉臂手负责的，而内环料盘转移机的机械叉臂手自始自终在通道段和环形转底炉以及淬火槽内工作，内环料盘转移机的机械叉臂手在任务等待时，是停留在通道内待命的。而且内环料盘转移机的机械臂与滑动密封炉门是密封装配。因此确保了料盘在环形转底炉进出料工位和淬火槽的淬火等待工位转移时没有外界的空气进入炉内。这就大大降低了炉外的空气进入炉内的可能性，保证了齿轮的关键指标igo达到国家标准，解决了大型环形转底式气体渗碳炉在齿轮热处理领域应用的技术瓶颈。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中内环料盘转移机、外环装出料机、淬火槽和通道段的放大示意图；

图3为图1中a-a面剖视图；

图4为图3中右部分的放大示意图；

图5为图3中左部分的放大示意图；

附图标记说明：

1-外环装出料机；2-热处理工件齿轮；3-料盘；4-淬火槽；5-淬火槽门；6-外环装出料机的机械臂叉手；7-淬火等待工位；8-升降机；9-垫铁；10-环形转底炉；11-中间门；12-内环料盘转移机；13-内环料盘转移机的机械臂叉手；14-通道段；15-进出料工位；16-炉底垫块；17-加热区第一个工位；18-第一炉内中间门；19-炉底；20-再加热区的最后一个工位；21-第二炉内中间门；22-淬火工位；23-内环滑动密封炉门；24-炉壳钢结构；25-炉衬；26-电加热体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-5所示，一种齿轮渗碳热处理的大型环形转底式气体渗碳炉的装出料系统，包括环形转底炉10、内环料盘转移机12、通道段14、淬火槽4和外环装出料机1，环形转底炉10围成一个圆环结构，内含若干个工位，在环形转底炉10内依次排列并转移，内环料盘转移机12设于环形转底炉10的环内位置，内环料盘转移机12与环形转底炉10之间通过通道段14连通，内环料盘转移机12的机械臂叉手13通过通道段14伸缩于环形转底炉10的进出料工位15，外环装出料机1设于环形转底炉10的环外位置，淬火槽4连通于环形转底炉10的外侧，外环装出料机的机械臂叉手6通过淬火槽4伸缩于环形转底炉10的进出料工位15，通道段14与淬火槽4分别设于环形转底炉10的进出料工位15的内外两侧。

所述淬火槽4包括淬火等待工位7、淬火工位22、升降机8和垫铁9，淬火等待工位7位于淬火工位22上方，升降机8带动垫铁9在淬火等待工位7和淬火工位22之间升降，淬火槽门5设于淬火等待工位7的朝外一侧，垫铁9上放置由外环装出料机的机械臂叉手6输送的热处理工件齿轮2。

所述淬火等待工位7与环形转底炉10之间通过可升降的中间门11隔开，进出料工位15与加热区第一个工位17之间通过可升降的的第一炉内中间门18隔开，进出料工位15与再加热区的最后一个工位20之间通过可升降的第二炉内中间门21隔开。

所述通道段14朝向内环料盘转移机12的一侧安装有内环滑动密封炉门23，内环料盘转移机的机械臂叉手13穿过内环滑动密封炉门23之后插入到通道段14内。

所述环形转底炉10包括炉壳钢结构24、炉衬25、炉底19和炉底垫块16，炉壳钢结构24固定于炉衬25外侧，炉底19位于工位的底部，炉底垫块16设于炉底19上端，炉底垫块16上端承载热处理工件齿轮2。

一种齿轮渗碳热处理的大型环形转底式气体渗碳炉的装出料方法，包括如下步骤：

步骤a，装料：外环装出料机1将装有热处理工件齿轮2的料盘3输送到淬火槽4的外面，并提升到装料高度，准备进环形转底炉10；然后淬火槽门5提升打开，外环装出料机的机械臂叉手6将装有热处理工件齿轮2的料盘3输送到淬火槽4的淬火等待工位7，即淬火槽4内的升降机8的垫铁9上；外环装出料机的机械臂叉手6从淬火槽4退出，淬火槽门5下降关闭；

然后，环形转底炉10与淬火槽4之间的中间门11提升打开，内环料盘转移机的机械臂叉手13从通道段14前进，越过环形转底炉10的进出料工位15，到达淬火槽的淬火等待工位7，内环料盘转移机的机械臂叉手13将装有热处理工件齿轮2的料盘3托离升降机8的垫铁9，并退回到环形转底炉的进出料工位15，将装有齿轮2的料盘3轻轻放到环形转底炉10的炉底垫块16上，中间门11下降关闭，同时内环料盘转移机的机械臂叉手13继续退回到通道段14等待，到此，完成装料过程。

步骤b，渗碳热处理：首先，环形转底炉10内的进出料工位15与加热区第一个工位17之间的第一炉内中间门18提升打开，环形转底炉10的炉底19转动一个角度，将进出料工位15的带着热处理工件齿轮2的料盘3转移到加热区第一个工位17，进出料工位15与加热区第一个工位17之间的第一炉内中间门18下降关闭；

热处理工件齿轮2在料盘3上随着环形转底炉10的炉底19，按节拍时间在炉内转移，依次完成加热、渗碳、扩散、冷却、再加热的热处理工艺，到达再加热区的最后一个工位20，到此，渗碳热处理过程结束。

步骤c中，淬火：首先，环形转底炉10内的再加热区的最后一个工位20与环形转底炉10内的进出料工位15之间的第二炉内中间门21提升打开，环形转底炉10的炉底19转动一个角度，将再加热区的带着热处理工件齿轮2的料盘3转移到环形转底炉10内的进出料工位15，再加热区的最后一个工位20与进出料工位15之间的第二炉内中间门21下降关闭；

然后，环形转底炉10与淬火槽4之间的中间门11提升打开，内环料盘转移机的机械臂叉手13从通道段14前进，到达环形转底炉10内的进出料工位15，内环料盘转移机的机械臂叉手13托起装有热处理工件齿轮2的料盘3，继续前进到淬火槽4的淬火等待工位7，将装有热处理工件齿轮2的料盘3轻放到淬火槽4内的升降机8的垫铁9上；然后，内环料盘转移机的机械臂叉手13退回到通道段14，同时，环形转底炉10与淬火槽4之间的中间门11下降关闭；

紧接着，淬火槽4内的升降机8快速下降，升降机8将垫铁9、上料盘3和热处理工件齿轮2一起快速浸入到淬火槽内淬火液下的淬火工位22，进行淬火；淬火完成后，升降机8提升带着热处理工件齿轮2的料盘3回到淬火槽4的淬火等待工位7，到此淬火过程结束。

步骤d中，出料：首先，淬火槽门5提升打开，外环装出料机的机械臂叉手6伸进到淬火槽4的淬火等待工位7，将装有热处理工件齿轮2的料盘3托离淬火槽4内的升降机8的垫铁9，然后退出到淬火槽门5外面，同时淬火槽门5下降关闭；外环装出料机1将装有热处理工件齿轮2的料盘3输送到下一个工序；到此出料过程结束。

在大型环形转底式气体渗碳炉上设计了料盘转移机，在大型环形转底式气体渗碳炉的内环设计了通道段14，并且设计了与料盘转移机配合使用的滑动密封炉门。大型环形转底式气体渗碳炉的滑动密封炉门、通道段14、环形转底炉10、淬火槽4和淬火槽门5组成了一个密闭的腔体。料盘转移机的机械臂叉手自始至终在通道段和环形转底炉以及淬火槽内工作，负责对带有热处理工件齿轮2的料盘3进行环形转底炉进出料工位和淬火槽4的淬火等待工位7之间的转移。由于在做这些动作时，与料盘转移机配合使用的滑动密封炉门和与装出料机配合使用的淬火槽门都处于关闭状态,因此就确保了没有外界的空气进入炉内。

外环装出料机只负责装出料的工作，淬火槽门5也只有在装出料时开启，而且外环装出料机在装出料时，环形转底炉的中间门是关闭的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。