一种用于热处理炉的料堆转运设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及料堆转运技术领域，具体涉及一种用于热处理炉的料堆转运设备及其加工方法。

背景技术

在市场上，铝圆棒、铝板锭、铝卷等铝型材需要经过加工才能变成商品进行流通。在铝加工行业中，通常情况下，通过热处理炉对上述铝型材的料堆进行高温加工，先将料堆送入高温热处理炉中，再进行软化加工。

铝型材料堆的体积大、质量重，当通过人工操作在热处理炉与储料台之间转运料堆、通过人工操作推料进入热处理炉时，人力转运效率低且安全系数高，因而，需要设计一种料堆转运设备，来实现铝型材料堆的机械转运与推进，从而节省人力、提高产能。目前的料堆转运设备中，设备结构普遍采用斜向升降来转运料堆，易导致料堆位置偏移，造成料堆行程控制较为困难。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于热处理炉的料堆转运设备及其加工方法，来解决目前铝加工行业中无法实现料堆完全机械转运或料堆转运设备机械转运时的斜向升降易导致料堆位置偏移的问题。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种用于热处理炉的料堆转运设备，所述热处理炉与储料台之间设有用于料堆转运设备移动的行走轨道，所述料堆转运设备包括：

行走大车，包括大车车架、第一驱动机构以及转移轨道，所述第一驱动机构与所述大车车架连接，用于驱动所述大车车架沿着所述行走轨道移动；所述转移轨道设于所述行走大车的上表面，且所述转移轨道沿着朝向所述热处理炉或所述储料台的方向延伸；

转移小车，包括下车架、抬升架、上车架、第二驱动机构、第三驱动机构以及升降驱动机构；所述第二驱动机构设于所述行走大车上，所述下车架活动设置于所述转移轨道上，所述第二驱动机构与所述下车架连接，用于驱动所述下车架沿着所述转移轨道移动；所述抬升架滑动连接于所述下车架上，所述第三驱动机构固定设置于所述下车架上，所述第三驱动机构与所述抬升架连接，用于驱动所述抬升架沿着所述下车架移动；所述升降驱动机构设置于所述抬升架上，所述上车架连接于所述升降驱动机构上，用于驱动所述上车架沿着竖直方向上升或下降；

以及电气控制装置，分别与所述行走大车、所述转移小车电连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，

所述下车架的下方设有下导向车轮组，所述下车架通过所述下导向车轮组活动设置于所述转移轨道上；

所述下车架的上方设有上导向车轮组，所述抬升架通过所述上导向车轮组与所述下车架滑动连接；

所述上车架的下方设有抬升导向车轮组，所述上车架通过所述抬升导向车轮组与所述升降驱动机构连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述升降驱动机构包括至少两个斜坡导向块，所有斜坡导向块对称分布于所述抬升架的两侧，所述上车架通过所述抬升导向车轮组设置于所有斜坡导向块上。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述下车架上固定设置有竖直导向块，所述上车架的下方还设有两组竖直导向轮，所述竖直导向块夹设于所述两组竖直导向轮之间，且所述两组竖直导向轮与所述竖直导向块固定连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述下车架的底部设有销齿条与钝齿轮，所述第二驱动机构与所述钝齿轮连接，所述钝齿轮与所述销齿条啮合传动，用于带动所述下车架沿着所述转移轨道移动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构构造为电动减速机，所述电气控制装置包括矢量变频器，所述矢量变频器分别与两个电动减速机电连接；所述第三驱动机构构造为液压杆。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电气控制装置包括行程控制装置，所述行程控制装置包括激光测距仪以及激光定位开关。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述料堆转运设备还包括防护框架，所述防护框架设于所述行走大车上，用于对放置于所述防护框架内部空间的转运料堆进行防护。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述防护框架上还设有多个陶瓷纤维板，所有陶瓷纤维板与所述防护框架构成密封空间，用于对所述料堆进行密封隔热。

本发明另一实施方式还提供一种料堆转运设备的加工方法，所述料堆转运设备为如上任一项所述的用于热处理炉的料堆转运设备，所述料堆转运设备包括所述大车车架、所述下车架、所述抬升架以及所述上车架；

所述加工方法包括步骤：

步骤a：对型钢进行拼焊，构成各个车架；

步骤b：对每个车架进行去应力退火；

步骤c：通过大型机床对每个车架进行整体加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：料堆转运设备设计有可沿着行走轨道移动的行走大车、可在转移轨道上移动的转移小车以及电气控制装置，行走轨道为热处理炉与储料台之间的横向轨道，转移轨道设置于行走大车的上表面且朝向热处理炉或出料台，电气控制装置用于分别控制行走大车与转移小车，行走大车通过第一驱动机构驱动；其中，转移小车包括可沿着转移轨道移动的下车架、可沿着下车架移动的抬升架、以及在升降驱动机构驱动下可竖直上升或下降的上车架，下车架通过第二驱动机构驱动，抬升架通过第三驱动机构驱动；由此，设备转运料堆时，转运设备可在热处理炉与储料台进行横向移动，料堆不仅可在转运设备与热处理炉或转运设备与储料台之间进行进退移动，还可沿着竖直方向上升或下降，通过设计三层车架及竖直升降机构，来实现三个维度方向的运动，从而解决无法实现料堆机械转运的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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。

图1是本发明一实施例中料堆转运设备、热处理炉以及储料台的分布示意图；

图2是本发明一实施例中料堆转运设备的正视图；

图3是本发明一实施例中料堆转运设备的左视图；

图4是本发明一实施例中料堆转运设备的俯视图。

其中附图中所涉及的标号如下：

行走大车1，第一驱动机构12，转移轨道13，转移小车2，上车架210，竖直导向轮211，抬升导向车轮组212，斜坡导向块221，抬升架230，上导向车轮组231，下车架24，竖直导向块242，销齿条251，钝齿轮252，第二驱动机构260，第三驱动机构270，电气控制装置3，防护框架4，陶瓷纤维板41，行走轨道7，储料台8，热处理炉9。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明一实施例提供了一种用于热处理炉的料堆转运设备，热处理炉9与储料台8之间设有用于料堆转运设备移动的行走轨道7，料堆转运设备包括：

行走大车1，包括大车车架、第一驱动机构12以及转移轨道13，第一驱动机构12与大车车架连接，用于驱动大车车架沿着行走轨道7移动；转移轨道13设于行走大车1的上表面，且转移轨道13沿着朝向热处理炉9或储料台8的方向延伸；

转移小车2，包括下车架24、抬升架230、上车架210、第二驱动机构260、第三驱动机构270以及升降驱动机构；第二驱动机构260设于行走大车1上，下车架24活动设置于转移轨道13上，第二驱动机构260与下车架24连接，用于驱动下车架24沿着转移轨道13移动；抬升架230滑动连接于下车架24上，第三驱动机构270固定设置于下车架24上，第三驱动机构270与抬升架230连接，用于驱动抬升架230沿着下车架24移动；升降驱动机构设置于抬升架230上，上车架210连接于升降驱动机构上，用于驱动上车架210沿着竖直方向上升或下降；

以及电气控制装置3，分别与行走大车1、转移小车2电连接。

具体的，料堆转运设备设计有可沿着行走轨道7移动的行走大车1、可在转移轨道13上移动的转移小车2以及电气控制装置3，行走轨道7为热处理炉9与储料台8之间的横向轨道，转移轨道13设置于行走大车1的上表面且朝向热处理炉9或出料台，电气控制装置3用于分别控制行走大车1与转移小车2，行走大车1通过第一驱动机构12驱动；其中，转移小车2包括可沿着转移轨道13移动的下车架24、可沿着下车架24移动的抬升架230、以及在升降驱动机构驱动下可竖直上升或下降的上车架210，下车架24通过第二驱动机构260驱动，抬升架230通过第三驱动机构270驱动；由此，设备转运料堆时，转运设备可在热处理炉9与储料台8进行横向移动，料堆不仅可在转运设备与热处理炉9或转运设备与储料台8之间进行进退移动，还可沿着竖直方向上升或下降，通过设计三层车架及竖直升降机构，来实现三个维度方向的运动，从而解决无法实现料堆机械转运的问题。

在实际使用中，设计的三层车架及竖直升降机构，将以往转运设备中的斜向升降动作转化为竖直升降动作，避免了原斜向升降动作带来的不良侧向力，可有效保护热处理炉9内的料堆支撑座。同时，还可避免斜向抬升动作导致的料堆位置不可控偏移，从而避免后续料堆行程控制方面的困难。

此外，电气控制装置3具体包括电控柜、操作台、遥控操作装置、行程控制装置等模块。核心控制部件可采用可编程控制器，其他电气元器件的选择则可根据规范与客户指定要求而定。

进一步的，下车架24的下方设有下导向车轮组，下车架24通过下导向车轮组活动设置于转移轨道13上；

下车架24的上方设有上导向车轮组231，抬升架230通过上导向车轮组231与下车架24滑动连接；

上车架210的下方设有抬升导向车轮组212，上车架210通过抬升导向车轮组212与升降驱动机构连接。

在实际使用中，下车架24与行走大车1之间设置下导向车轮组，下车架24或转移小车2在下导向车轮组带动下在转移轨道13上移动；抬升架230与下车架24之间设置上导向车轮组231，抬升架230在导向车轮组带动下移动；上车架210与抬升架230之间设置抬升导向车轮组212，上车架210在抬升导向车轮组212带动下竖直升降。

通过使用三组车轮组，来实现各部件之间的相对移动，各车轮组结构简单、易于安装、摩擦力小、运行平稳可靠且运行效率高。

其中，行走大车1上也可设置车轮或车轮组，来带动行走大车1在行走轨道7上顺畅移动，此时，料堆转运设备被设计成三维料车，可方便高效地转运料堆。

进一步的，升降驱动机构包括至少两个斜坡导向块221，所有斜坡导向块221对称分布于抬升架230的两侧，上车架210通过抬升导向车轮组212设置于所有斜坡导向块221上。

进一步的，下车架24上固定设置有竖直导向块242，上车架210的下方还设有两组竖直导向轮211，竖直导向块242夹设于两组竖直导向轮211之间，且两组竖直导向轮211与竖直导向块242固定连接。

具体的，抬升架230两侧设置有均匀分布的斜坡导向块221，上车架210通过抬升导向车轮组212落在抬升架230的斜坡导向块221上，并通过两组竖直导向轮211夹紧固定在下车架24的竖直导向块242上，由此，上车架210可稳固地落在抬升架230上，并在驱动后沿着竖直方向运动、防止运动偏移。

在各个驱动机构的驱动下，抬升架230沿着下车架24的上导向车轮组231向前移动，与此同时，抬升车架的斜坡导向块221驱动上车架210的抬升导向车轮组212，抬升导向车轮组212则带动上车架210做上升或下降运动，实现竖直升降功能。

进一步的，下车架24的底部设有销齿条251与钝齿轮252，第二驱动机构260与钝齿轮252连接，钝齿轮252与销齿条251啮合传动，用于带动下车架24沿着转移轨道13移动。

具体的，第二驱动机构260布置在行走大车1上，第二驱动机构260与钝齿轮252连接以驱动其转动，从而拨动销齿条251，带动下车架24沿着转移轨道13移动，最终实现转移小车2上堆料的进出炉动作。

进一步的第一驱动机构12与第二驱动机构260构造为电动减速机，电气控制装置3包括矢量变频器，矢量变频器分别与两个电动减速机电连接；第三驱动机构270构造为液压杆。

以往转运设备中，采用普通变频器来进行驱动控制，在设备或各部件减速、停止时无法精确地控制具体位置。

本发明提供的实施例中，料堆转运设备的行走大车1、转移小车2中，采用矢量变频器来控制行走减速机，可使得移动或运动过程中加减速平缓，既可以保证定位精度，也可以有条件地提高运行速度、缩短转移时间。

此外，以往转运设备中，在行走大车1上布置大型液压站；具体的，需通过长达十几米的液压软管安装在拖链中，将液压油送至转移小车2上的液压缸。在实际使用过程中，液压软管加拖链结构过长，容易与其他部件发生剐蹭，导致漏油事故频发，轻则影响生产进度，重则易发生重大安全事故。

本发明提供的实施例中，针对转运设备的使用工况，采用液压杆结构，大幅度缩小液压站的体积，使之可安装在车架中间，来满足双向运行的需求；结构改进后，只需将电源及行程开关信号线通过电缆卷筒送至转移小车2即可，目前技术成熟的卷筒机构可极大地保证供电的稳定性与安全性。

进一步的，电气控制装置3包括行程控制装置，行程控制装置包括激光测距仪以及激光定位开关。

以往转运设备中，行程控制一般采用接近开关和机械式摆臂开关，控制精度在±10mm以上，控制精度较低，从而无法精确定位、需要人工辅助定位，可见，这样的控制费时费力、无法实现自动化控制。

本发明提供的实施例中，料堆转运设备的行程控制采用激光测距仪及激光定位开关，定位精度高，精度一般可达到±2.5mm；同时，还可以与上一层管控系统通讯、进行实时位置反馈，从而实现自动化控制。

进一步的，料堆转运设备还包括防护框架4，防护框架4设于行走大车1上，用于对放置于防护框架4内部空间的转运料堆进行防护。

进一步的，防护框架4包括多个型钢结构以及多个法兰结构，相邻两个型钢结构通过法兰结构相互拼接。

进一步的，防护框架4上还设有多个陶瓷纤维板41，所有陶瓷纤维板41与防护框架4构成密封空间，用于对料堆进行密封隔热。

在实际使用中，在料堆转运设备中增加防护框架4来对料堆进行防护。防护框架4采用法兰结构进行拼装、通过型钢焊接加工而成，拆卸方便。由此，可最大程度地减小意外情况下料堆散落对操作人员或设备的损害。

防护框架4上设置陶瓷纤维板41，来进行密封隔热或保温处理，由此，有助于减少物料转移时温度下降，特别适合某些特殊铝合金的转移温降需求。

相较于以往转运设备，上述新增的结构可极大地提升转运设备的安全性与功能性。

本发明另一实施方式还提供一种料堆转运设备的加工方法，料堆转运设备为如上任一项的用于热处理炉的料堆转运设备，料堆转运设备包括大车车架、下车架24、抬升架230以及上车架210；

加工方法包括步骤：

步骤a：对型钢进行拼焊，构成各个车架；

步骤b：对每个车架进行去应力退火；

步骤c：通过大型机床对每个车架进行整体加工。

在以往转运设备中，设备采用焊接结构，此时，设备结构尺寸变形大、整形困难、结构受力不均匀，对设备控制精度及使用寿命影响较大。

本发明提供的实施例中，料堆转运设备的车架焊接后，先进行去应力退火，再用大型机床进行整体加工，从而可保证尺寸及装配精度、提高设备整体的运行精度与重复使用精度。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。