CN102284762B - 一种水平型无马弗推杆式连续钎焊炉 - Google Patents
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Abstract
一种水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其包括，炉体，为无耐热钢马弗炉管结构，其炉膛与炉壳之间采用隔热保温耐火材料作为保温层，炉膛内电加热体及热电耦；滑道，设置于炉体炉膛内，滑道上设料盘；置换带炉管，设置于炉体进口端；缓冷却带炉管，设置于炉体出口端；至少一水冷却带炉管，与缓冷却带炉管出口端连接，炉管外设冷却水套；水冷却带炉管中心炉管外侧为水冷却套；推料机构，设置于置换带炉管的入口端，对应滑道上设的料盘。本发明制造成本大幅降低，炉膛内热交换进行更充分迅速，温度分布更易均匀，节能效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及钎焊设备，特别涉及一种水平型无马弗推杆式连续钎焊炉。
背景技术
连续炉保护气氛钎焊是将复杂形状的零部件解体成多个容易进行加工制造的简单形状零部件，再将这些简单形状的零件及相应焊料装配组合放入有保护气氛的连续式钎焊炉内钎焊，使之成为一个具有足够连接强度，密封性，精度高的复杂形状零部件。这项工艺的最基本特点是无氧化、无焊剂、高质量、高效率，低成本，省能节材，适合特大规模的集约化生产，特别是在高效率、高质量，低成本方面是传统的任何钎焊、高频钎焊等所无法比拟的，
对普通钢、低合金钢、铜、铸铁材料制品的大批量、高质量、低成本、光亮钎焊，国际通常采用水平式有马弗网带式连续钎焊炉。
水平式有马弗网带式连续钎焊炉的结构特征为：炉体内装有耐热钢制马弗炉管，马弗炉管与置换带炉管，水冷却带炉管形成一直线贯通通道；钎焊用保护气体通入这一贯通通道内；载有被焊工件的耐热钢制网带，沿通道底面，从入口到出口按所设定的速度匀速通过置换带，马弗炉管(被炉体高温加热)，冷却带完成钎焊过程；为防外界空气浸入，在入、出口处设火封及门帘。
上述水平型有马弗网带式连续钎焊炉可以实现对普通钢、低合金钢、铜、铸铁等材料制品的光亮、高质量、高效率的钎焊，虽然比采用桥型网带式连续钎焊炉有显著的经济效益，但仍存在相当的不足之处。其中：
1、耐热钢马弗造价高，寿命低，易损坏。
2、耐热钢马弗有热胀冷缩特点，在钎焊炉整体设计制造中必须有保证马弗自由伸缩的行走机构，而导致钎焊炉结构变得复杂。
3、为保证马弗炉管的寿命，不适宜频繁升温，降温。
4、为保证马弗寿命，升温必须缓慢，升温时间长。
5、为保证马弗和网带寿命，升至耐热钢氧化温度之前，必须往炉管通道内通入保护气，由此增大了保护气消耗量和炉内功率损耗。
6、为保护马弗和网带寿命，在停炉降温时，必须继续通入保护气，直到耐热钢氧化温度之下，才可停止，这也大幅增加了保护气体的消耗和能量消耗。
7、焊接过程中由于是网带承载元件不间断运动，钎焊炉出入口炉门必须处于常开状态。这样就造成了炉内保护气体的易于散失和外界空气极易侵入，造成炉内气氛纯度的破坏而影响钎焊质量。为保护炉内气体纯度，除在炉口加火封及门帘外，必须加大保护气体注入炉内的流量，由此增大了能量和资源的消耗。
8、耐热钢网带不宜承受较大载荷。
9、耐热钢网带造价高，易损坏。
10、钎焊时是在运行中的网带上摆放被焊工件的，对于形状复杂的工件摆放难以达到最有效的利用空间，获得最经济的效果，影响生产效率。
发明内容
本发明的目的在于设计一种水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，制造成本大幅降低，炉膛内热交换进行更充分迅速，温度分布更易均匀，节能效果明显。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其包括，炉体，为无耐热钢马弗炉管结构，炉体实行炉体整体密封，其炉膛与炉壳之间采用隔热保温耐火材料作为保温层，炉膛内电加热体及相应的热电耦；在炉内形成预热段、钎焊段不同温区；滑道，设置于炉体炉膛内，滑道上设料盘；置换带炉管，设置于炉体进口端，与炉膛贯通，置换带炉管与炉体采用整体密封式连接，炉管入口端设炉侧门、炉正门及相应的门帘；置换带炉管设有保护气体接入管；缓冷却带炉管，设置于炉体出口端，与炉膛贯通，与炉体采用整体密封式连接；所述的缓冷却带炉管为无水冷系统，其上设有保护气入口；至少一水冷却带炉管，与缓冷却带炉管出口端连接，炉管外设冷却水套；水冷却带炉管中心炉管内底部与缓冷却带炉管滑道成同一水平直线，中心炉管外侧为水冷却套，水冷却套设有冷却水入口和出口；水冷却带炉管还设保护气入口；水冷却带炉管出口端设炉门及门帘；推料机构，设置于置换带炉管的入口端，对应滑道上设的料盘。
进一步，所述的置换带炉管入口端部的侧门为直立式带倾斜升降，靠炉门自重与炉口密封，正门在炉口内侧，装有防风门帘；炉口处设有点火装置，可为炉口除氧所用。
所述的水冷却带炉管为中心炉管与缓冷却带炉管由法兰密封对接，水冷却带炉管终端出口设有立式升降、带倾斜的炉门。
所述的隔热保温耐火材料采用全硅酸棉保温材料、氧化铝质耐火材料、氧化硅质耐火材料、莫来石质耐火材料、或(多晶莫来石陶瓷纤维材料)。
所述的缓冷却带炉管内底面敷设有缓冷却带炉管滑道，并与炉体炉膛内滑道连成同一水平直线。
所述的炉体炉膛内滑道和缓冷却带炉管滑道断面为凹槽形结构。
所述的滑道采用碳化硅板、碳化物特种耐火材料、氮化物耐火材料、或其它含碳耐火材料。
所述的料盘采用石墨或氮化硅材质。
所述的电加热体设置于炉膛内上下方，其中，位于下方的电加热体布置于滑道下。
所述的推料机构为推杆式推料机构，包括推料杆、螺杆及通过链传动的电机。
所述的电机为变频电机或无级调速电机。
所述的缓冷带炉管外侧上面与下面附有防止热变形的加强筋。
所述的缓冷带炉管侧面能开工艺窗口，并对窗口处加以密封，以预防突发事故如停电、料板断损等时，开窗实施处理事故。
本发明的优点在于：
1、本发明炉体采用无马弗结构，整体密封，代替现有炉体马弗密封。无马弗炉管炉体制造成本大幅降低。同时，为克服耐热钢马弗炉管热胀冷缩而设计的马弗行走机构全部去除，钎焊炉整体结构大为简化。克服了现有炉体采用马弗炉管而带来的寿命低、易损坏、升温缓慢、降温时间长、电及保护气消耗量大，运行成本高等缺点。因无马弗炉管的热屏蔽作用，炉膛内热交换进行的更充分迅速，使炉膛横截面的温度分布更易均匀。
2、本发明炉体的隔热保温耐火材料采用全硅酸棉保温材料、氧化铝质耐火材料、氧化硅质耐火材料、或莫来石质耐火材料。保温效果好，节能效果明显。
3、本发明设置缓冷却带炉管，可以充分利用炉膛内热量，较现有钎焊技术未设缓冷段节能效果明显提高；结合炉体全段通入保护性气体，使热交换进行更充分迅速，温度分布更易均匀，节能效果明显。对于3～4公斤重量的零件如钢制薄壳件，节能25～30％，1～2公斤重量的零件，节能可达40～50％。
4、工件输送由料盘推杆式代替网带式。
推杆式推料机构是无级调速电机通过链传动及螺杆传动实现推料杆的无级变速推进料盘，在推进到预定位置后，行程开关切断推进的无级调速电机，启动回程电机，瞬间将推料杆送回起始位置，准备推进第二块料盘。
采用往复式工作原理，推料机构的无级调速推进和瞬间返回，再进行第二次推进，整套机构可完全达到网带式一样稳定的运行状态。保证被钎焊工件在炉内的受热状态稳定均匀。
5、以石墨料盘取代网带，可保证石墨料盘的高强度和轻量化，达到省能节能目的。石墨料盘可承受远大于网带的载荷。在石墨料盘上摆放被钎焊工件是在料盘静止状态下进行的，比在运动的网带上摆放可以更合理地利用空间，生产效率更高。石墨料盘的制作成本及运行成本远低于网带。
6、在钎焊炉停止工作降温时，可直接断电，停止向炉内输送保护气氛，达到省能节能目的。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明密封式炉体的截面示意图。
图3为本发明滑道的结构示意图。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为本发明料盘的结构示意图。
图6为图5的B-B剖视图。
具体实施方式
参见图1～图6，本发明的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其包括，炉体1，为无耐热钢马弗炉管结构，其炉膛100与炉壳之间采用隔热保温耐火材料作为保温层101，炉膛内电加热体2、2’及相应的热电耦3；在炉内形成预热段a、钎焊段b不同温区；滑道4，设置于炉体1炉膛内，滑道4上设料盘5；置换带炉管6，设置于炉体1进口端，与炉膛贯通，置换带炉管6与炉体1采用整体密封式连接，炉管入口端设炉侧门61、炉正门62及相应的防风门帘63；置换带炉管6设有保护气体接入管；缓冷却带炉管7，设置于炉体1出口端，与炉膛贯通，与炉体1采用整体密封式连接；所述的缓冷却带炉管7为无水冷系统，其上设有保护气入口71，缓冷却带炉管7内底面敷设有炉内滑道72，并与炉内滑道4连成同一水平直线，缓冷却带炉管7外侧上面与下面附有防止热变形的加强筋73，侧面可开工艺窗口74，并对窗口74处加以密封；水冷却带炉管8，与缓冷却带炉管7出口端连接，炉管外设冷却水套9；水冷却带炉管8中心炉管内底部与缓冷却带炉管7滑道72成同一水平直线，中心炉管外侧为水冷却套9，水冷却套9设有冷却水入口91和出口92；水冷却带炉管8出口端设炉门81及门帘82，水冷却带炉管8还设保护气入口83；推料机构10，设置于置换带炉管6的入口端，对应滑道4上设的料盘5。被焊工件11放置于料盘5上。
在本实施例中，所述的置换带炉管6入口端部的炉侧门61为直立式带倾斜升降，靠炉门自重与炉口密封，炉正门62在炉口内侧，装有防风门帘63；炉口处设有点火装置。
所述的水冷却带炉管8为中心炉管与缓冷却带炉管7由法兰密封对接，水冷却带炉管8终端出口设有立式升降、带倾斜的炉门81。
参见图3、图4，本发明所述的滑道4、72断面为凹槽形结构，滑道4、72采用碳化硅板，其上开有对应炉内底部设置的发热体设计的通孔，便于传热。
参见图5、图6，本发明所述的料盘5采用石墨材质；其上开设开设通孔，在焊接时传热，冷却时散热。
所述的隔热保温耐火材料采用全硅酸棉保温材料或多晶莫来石陶瓷纤维材料。
所述的电加热体2、2’设置于炉膛100内上下方，其中，位于下方的电加热体2’布置于滑道4下。
所述的推料机构10为推杆式推料机构，包括推料杆、螺杆及通过链传动的电机。
焊接过程是一个从预热到焊接的渐进过程，具体焊接过程如下：
水冷却套9通入循环冷却水；设定炉体炉内的预热段a、钎焊段b各温区温度并通电升温，并通入保护性气体如氮气。被焊工件11放置于多个料盘5上，当炉温达到设定温度，各料盘5由推料机构10顺次推入炉体1中，开始钎焊，被焊工件11从在炉体1内被加热，然后进入缓冷却带炉管7缓冷，再经过水冷却带炉管8冷却，完成工件钎焊。
Claims (15)
1.一种水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，包括，
炉体，为无耐热钢马弗炉管结构，炉体实行炉体整体密封，其炉膛与炉壳之间采用隔热保温耐火材料作为保温层，炉膛内电加热体及相应的热电耦；在炉内形成预热段、钎焊段不同温区；
滑道，设置于炉体炉膛内，滑道上设料盘；
置换带炉管，设置于炉体进口端，与炉膛贯通，置换带炉管与炉体采用整体密封式连接，炉管入口端设炉侧门、炉正门及相应的门帘；置换带炉管设有保护气体接入管；
缓冷却带炉管，设置于炉体出口端，与炉膛贯通，与炉体采用整体密封式连接；所述的缓冷却带炉管为无水冷系统，其上设有保护气入口；
至少一水冷却带炉管，与缓冷却带炉管出口端连接，炉管外设冷却水套；水冷却带炉管中心炉管内底部与缓冷却带炉管滑道成同一水平直线，中心炉管外侧为水冷却套，水冷却套设有冷却水入口和出口；水冷却带炉管还设保护气入口；水冷却带炉管出口端设炉门及门帘；
推料机构，设置于置换带炉管的入口端，对应滑道上设的料盘。
2.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的置换带炉管入口端部的侧门为直立式带倾斜升降，靠炉门自重与炉口密封，正门在炉口内侧，装有防风门帘；炉口处设有点火装置。
3.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的水冷却带炉管为中心炉管与缓冷却带炉管由法兰密封对接，水冷却带炉管终端出口设有立式升降、带倾斜的炉门。
4.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的隔热保温耐火材料采用全硅酸棉保温材料、氧化铝质耐火材料、氧化硅质耐火材料、莫来石质耐火材料、或多晶莫来石陶瓷纤维材料。
5.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的缓冷却带炉管内底面敷设有炉内滑道，并与炉体炉膛内滑道连成同一水平直线。
6.如权利要求1或5所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的炉体炉膛内滑道和缓冷却带炉管内滑道断面为凹槽形结构。
7.如权利要求1或5所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的滑道采用氮化物耐火材料或含碳耐火材料。
8.如权利要求6所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的滑道采用氮化物耐火材料或含碳耐火材料。
9.如权利要求7所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的含碳耐火材料为碳化硅板或碳化物特种耐火材料。
10.如权利要求8所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的含碳耐火材料为碳化硅板或碳化物特种耐火材料。
11.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的料盘采用石墨或氮化硅材质。
12.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的电加热体设置于炉膛内上下方，其中，位于下方的电加热体布置于滑道下。
13.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的推料机构为推杆式推料机构，包括推料杆、螺杆及通过链传动的电机，所述的电机为变频电机或无级调速电机。
14.如权利要求1所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的缓冷却带炉管外侧上面与下面附有防止热变形的加强筋。
15.如权利要求1或5或14所述的水平型无马弗推杆式连续钎焊炉，其特征在于，所述的缓冷却带炉管侧面开工艺窗口，并对窗口处加以密封。
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