推杆式调质生产线方案.docx
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推杆式调质生产线方案
推杆式调质生产线
技
术
方
案
二零零八年七月
目录
一、设备名称及范围
二、设备用途及综述
三、设备技术参数
四、设备技术规格
五、生产周期及产品技术质量和保证措施
六、关键件明细表
七、备品备件明细表
八、付款方式
九、安装、调试及验收
十、设备报价
十、一方案图
一、设备名称及范围
设备名称及范围包括：
新建一台套前桥推杆式调质生产线：
（1）前桥推杆式调质生产线的总体设计。
（2）前桥推杆式调质生产线单台设备的基本设计和详细设计。
（3）前桥推杆式调质生产线仪电一体化控制系统、控制功能规格书及软件编程。
（4）炉子本体设备的供货（机械传动系统、加热元件、上下料装置、液压系统、淬火系统、回火冷却系统、炉门及升降系统、耐火材料、现场仪表及材料、机械传动设备的现场电控箱等）。
（5）炉子附属设备的供货（钢结构、淬火炉托架、回火炉托架等）。
（6）前桥推杆式调质生产线的用户现场安装调试及技术培训。
二、设备用途及综述
2.1设备用途:
前桥推杆式调质生产线为连续式热处理设备，以电为能源，结合电气控制、机械传动、加热系统、淬火冷却系统等，主要用于汽车前桥进行连续淬火、高温回火等热处理工艺，处理后的零件组织均匀、质量稳定，生产线具有自动化程度高，高效节能安全可靠的特点。
推杆式调质生产线主要由淬火炉液压推料机、推杆式加热炉、输送带式淬火槽、中间料架、回火炉液压推料机、推杆式回火炉、回火炉冷却水槽、电气控制系统等组成。
2.2设备处理工件:
2.2.1工件参数表
常用工件重量：
60～135Kg/件
前轴：
长度1500-1900mm，宽度135-185mm
节拍：
240秒270秒
可处理的工件材质：
45、40Cr、50、42CrMo、40rMnB等
2.3.生产线工作综述
把待处理的零件由平衡吊一个一个的吊在淬火炉液压推料机托架上，由液压油缸把前桥零件一个一个的推到淬火炉内加热，加热完成后自动滑落到淬火槽内进行调质淬火（注：
托盘同时自动滑落到料筐内,人工返回至淬火炉上料区。
）调质淬火后的前桥零件由输送机提升到中间调整料架上，再由人工用平衡吊一个一个的吊在回火炉液压推料机托架上。
前桥一个一个的由油缸推入回火炉内按工艺要求进行加热，加热好后滑入冷却槽进行冷却。
三、设备主要技术参数
生产线总功率1180kw
淬火、回火加热功率1100kw
淬火加热功率620kw
回火加热功率480kw
电源频率50hz380v3相
生产率1100～1500kg/h
长度～42000mm
淬火水槽深2300mm
淬火炉外形尺寸9385×3250×1810mm
回火炉外形尺寸12285×3150×1880mm
2.1液压推料机
额定电压380V50HZ三相
工作面高度820mm
行程500mm（行程可调）
电机5.5Kw
推料机构外形尺寸（长×宽×高）2150×1000×850mm
2.2推杆式加热炉
额定电压380V50HZ三相
额定温度950℃
工作温度860℃
工作空间（长×宽×高）7540×2250×350mm
生产率1100～1500kg/h
炉子加热功率620kw
控温区数4区
温度均匀性±10℃
控温精度±1℃
炉温控制方式可控硅调功
推料节拍240-270秒（可调）
轨道中心尺寸820mm
2.3输送带式淬火槽
生产率1500kg/h
工件转移时间≤20秒
传动电机功率2.2kw
槽子容积≥26立方米
淬火液水基或PAG淬火液
输送带宽度2200mm
输送带速度100mm/min（速度可调）
槽子的有效尺寸4980×2300×2200mm
2.4中间料架
外形尺寸2000×2400×1180mm
工作高度尺寸1050mm
2.5推杆式回火炉
额定电压380V50HZ三相
额定温度700℃
炉壁温升≤室温+40℃
工作空间长×宽×高12285×2250×350mm额定功率480kw
工作温区5区
炉温均匀性（保温区）±7℃
仪表控温精度±1℃
搅拌风机5×3kw
炉温控制方式可控硅调功
推料节拍240-270秒（可调）
轨道中心尺寸820mm
2.6输送式回火快冷槽
生产率1500kg/h
传动电机功率2.2kw
槽子容积18立方米
输送带宽度2200mm
输送带速度100mm/min（速度可调）
槽子的有效尺寸4500×2300×2200mm
四、设备简介
4.1液压推料机
骨架由型钢焊接而成，下部装有液压推料机构。
上部设有多个工位，把托架装上滑轨上，再把工件吊到托盘上，定时把工件推进加热炉内，操作非常方便。
推料位置由行程开关控制。
4.2推杆式加热炉
推杆式加热炉由炉壳、炉衬、炉盖、炉内导轨、托盘、加热元件、前后炉门等组成。
4.2.1炉壳
由型钢加工成框架，框架外焊接钢板，为防止变形两端面板采用铸铁制成，外型美观牢固具有足够的刚强度。
炉壳内外壁用铁红酚醛漆打底，外壳再用酚醛铝粉漆均匀喷涂一遍，使炉壳有效防止锈浊，长期使用不变形。
炉壳外部为中灰色。
4.2.2炉衬
炉体侧墙,炉顶为全纤维结构,纤维块为折叠竖砌块状结构,砌筑方法为交错竖砌,通过锚固螺母固定在炉体钢结构上.全纤维结构采用专门的锚固技术,即纤维棉在安装前制作成块,在预制块内部放置耐热钢锚固件,炉壁上安装有插入件,整块预制块在压缩40%后交错竖砌安装在侧面后墙和顶部的墙体上,所有的纤维块在安装完毕后表面喷涂高强度耐温定形胶,以防风蚀。
此结构具有蓄热量小、升温速度快、保温效果好、便具有明显的节能效果，平衡时空炉损耗功率约为加热总功率的26%符合国家炉窑节能标准。
由于炉底要承受导轨、料架、工件等较大重量的压力，所以用重质高铝砖和轻质保温砖砌筑，炉门口要经常承受急冷急热温度的变化有时还会有工件撞击，所以也采用高铝砖砌筑。
导轨垛采用重质高铝砖砌筑.
耐火纤维模块理化性能指标
项目
条件
规格值
容重㎏/m3
130～200
化学成分%
Al2O3
Al2O3+SiO2+ZrO2
Fe2O3
25
99.5
<1.0
备注:
分类温度1400℃,工作温度:
1200℃
模块制作采用同质且容重为158㎏/m3级耐火纤维毯
硅酸铝纤维毯理化性能指标
项目
条件
规格值
容重㎏/m3
158
抗拉强度kPa
40
永久收缩率%
容重158㎏/m3保温24h
-3（1200℃）
导热系数W/mK
容重158㎏/m3800℃
0.176
化学成分%
Al2O3
Al2O3+SiO2+ZrO2
25
99.5
Fe2O3
<1.0
Na2O+K2O
≤0.5
备注:
分类温度1260℃,工作温度:
1000℃
4.2.3炉盖
炉盖为整体可以拆卸式结构。
炉盖框架用型钢焊接加工底板为碳钢，钢板与框架之间焊接加工。
炉盖隔热保温层全部采用耐火纤维针刺毯模块，用专用方法锚固在炉盖钢板上。
全纤维炉盖蓄热量小、保温性能好、使用寿命长。
测温热电偶从炉侧插入炉膛。
4.2.4前后炉门
为了减少炉门在加热过程中的变形，炉门框及炉门用铸铁铸造加工成。
门框内砌有硅酸铝纤维，炉门框上装有滚轮，滚轮在开启和关闭的过程中沿轨道运行。
关闭炉门时在炉门自重的作用下使炉门紧贴面板，炉门通过马达、减速机、链轮、套筒滚子链开启和关闭，炉门由行程开关定位。
4.2.5炉内耐热钢轨道、料架
炉内运行的所有构件、轨道、轨枕、料架采用耐热钢材料铸造而成。
料架采用Cr25Ni20Si2耐热钢精铸，导轨采用3Cr24Ni7SiNRe耐热钢精铸，轨枕采用CrMnN耐热钢铸造。
导轨在炉内为一端固定安装，另一端自由膨胀。
4.2.6加热元件
加热元件选用0Cr25AL5高温合金电阻带，炉底电阻带绕制成U型形状，直接放在搁带砖上，通过引出棒接出，炉体两侧用塞砖密封，安装和维修方便。
炉体侧墙、炉顶电阻带绕制成W形，固定在活动检修门上，通过引出棒接出，维修、安装极为方便。
电阻带的挂件由耐热钢筋和陶瓷件组成，挂件的强度由耐热钢筋保证，绝缘则由陶瓷件保证。
耐热钢筋和陶瓷件的联接为活动可折卸式并用耐热钢卡片及销轴进行固定，这种结构强度高，维修方便。
电热元件工作温度可至1450℃，具有电阻温度系数小，单位表面允许功率高，高温抗氧化性能好，强度大等特点。
如果在使用中有某一组电加热器出现故障，只需要关闭该区电源，取出塞砖或打开活动检修门即可以进行更换。
而不需停掉整台加热炉电源。
4.3.3输送带式淬火槽
输送式淬火槽由槽体、提升机构等组成。
工件落入水槽进行调质淬火后，再由提升机构提升到中间料架上。
槽体由钢板密缝焊接而成，外面用型钢加固，表面整洁美观。
提升机构有机架、板式输送链、链板、挡板、变频调速传动装置等组成。
淬火槽内安装双循环冷却系统对工件进行强制冷却——即冷却塔循环冷却系统和另外加一套槽体内循环冷却系统。
在淬火槽（落工件处）上方设有两套绞拌装置。
4.3.4中间料架
中间料加由型钢焊接而成，上面有轨道储存工件。
4.3.5回火炉上料机
骨架由型钢焊接而成，并装有液压油缸推料机构，把工件吊放在油缸推料所需位置，定时把料一步一步推进回火炉内。
4.3.6推杆式回火炉
回火炉由炉壳、炉衬、炉盖、加热元件、炉内导轨、托盘、搅拌风机、前后炉门等组成。
4.3.6.1炉壳
由型钢加工成框架，框架外焊接钢板，为防止变形两端面板开有膨胀缝，外型美观牢固具有足够的刚强度。
炉壳内外壁用铁红酚醛漆打底，外壳再用酚醛铝粉漆均匀喷涂一遍，使炉壳有效防止锈浊，长期使用不变形。
炉壳外部为中灰色。
4.3.6.2炉衬同淬火炉
4.3.6.3炉盖
炉盖为整体可以拆卸式结构，炉盖框架用型钢焊接加工，炉盖底板为碳钢，钢板与框架之间焊接加工。
炉盖隔热保温层全部采用耐火纤维针刺毯模块，用专用方法锚固在炉盖钢板上。
为防风蚀纤维表面喷涂高强度耐温定形胶,。
全纤维炉盖蓄热量小、保温性能好、使用寿命长。
炉盖上还开有风机安装孔，风机可以从这里整体拆卸。
测温热电偶从炉盖顶部插入炉膛内，炉盖上还有热电偶检测孔，不用时封闭。
4.3.6.4炉内耐热钢轨道
耐热钢轨道采用ZG3Cr24Ni7SiNRe材料铸造，能承受料架高温下在轨道上滑移，使工件正常运行。
4.3.6.5加热元件同淬火炉
4.3.6.6前后炉门同淬火炉
4.3.6.7搅拌风机
为了使炉内温度均匀性，本设备共分五个加热温区，每一个温区均配有一台热风搅拌风机。
风机采用直连式结构，用法兰形式固定在炉顶，当需要维修时拆下法兰，风机连同风扇叶均可整体拿出，维修非常方便。
风机的传动轴承可采用散热盘进行散热冷却。
散热盘安装在底座与机座下部轴承之间，因散热盘是与风机同时运转，所以传动轴传递上来的热量通过散热盘的转动把这部份的热量散发到空气中而不会影响到机座中轴承的使用，从而使风机能长时间的运转。
风扇叶片、风扇轴均采用1Cr18Ni9Ti耐热钢。
其中风叶焊接后进行应力消除保证工况下稳定运行。
4.3.7输送式冷却水槽
输送式冷却水槽由槽体、提升机构等组成。
工件落入水槽进行快速冷却后，再由提升机构提升到落料架上。
槽体由钢板密缝焊接而成，外面用型钢加固，表面整洁美观。
提升机构有机架、不锈钢板式输送链、链板挡板、无级调速传动装置
4.3.9电气控制
温度控制采用高精度温度控制智能仪表、PID调节，以4-20mA逻辑电压输出方式，触发双向可控硅，改变可控硅的功率输出百分比，达到控温目的。
可控硅下部安装有轴流风机，具有良好的散热装置。
可控硅的触发方式为过零触发。
每组电加热回路均设置隔离开关，具备断路检测、短路及过载保护外，本控制系统还配有一套冗余控制温度系统，即在加热主回路上加有大型交流接触器，用温控表的报警触点，通过小型中间继电器来控制，正常工作时为可控硅控制，一旦发生可控硅某一相被击穿，温控表会立即自动切换到冗余温度控制系统上，达到不停炉，温度可继续控制保证炉内工件的合格。
对于加热元件，在加热主回路上每一区、每一相都有电流表，以便直观地反映加热元件工作。
设备中各驱动马达、风机、采用西门子3VU13断路器作过电流、过热保护。
驱动采用西门子变频调速器.
设备自动化动作程序控制采用一台PLC可编程序控制器来完成，可自动手动控制，采用模块化结构，输入输出点自由配置，其主要任务有一下几点：
a淬火炉各温区的超温检测。
b设备中每一台马达的工作情况，故障检测。
（各驱动马达）
c设备每一个工作位状况的工作状态与故障检测。
（行程开关、极限开关、传感器）
d设备所有机械动作相互连锁的自动化处理。
人机界面
为形成一个自由灵活的交互式人机界面，控制系统选用人机电子触摸屏,10.4英寸屏幕,彩色显示。
根据生产线与工艺的要求编制多种根据不同材料制定的生产工艺,参数。
显示生产线现场的各种位置与工作状态,以不同的颜色显示各工作点（温区、风机、驱动马达、行程开关、传感器等）的运行状态及故障。
系统操作时工艺人员可以通过密码进入修改，设定新的工艺。
系统可以存蓄50条以上热处理工艺参数，且有与上位机通讯功能。
温度记录采用上海大华多点长图记录仪,打印记录。
五、生产周期及产品技术质量和保证措施
5.1供货清单
序号
设备名称
单位
数量
前桥推杆式调质生产线
套
1
1
炉体（钢结构+炉衬）
套
2
2
进料及卸料机构
套
2
3
炉门装置及升降系统
套
4
4
加热元件
套
2
5
液压传动机构
套
1
6
淬火系统及冷却装置
套
1
7
回火冷却装置
套
1
8
控制软件（包括系统软件和应用软件）
套
1
9
现场操作盘箱
套
1
10
设备本体及设备本体至现场盘箱的配管配线
套
1
5.2生产周期：
合同生效后设备5个月内交付使用；
5.3.产品技术质量和保证措施
5.3.1、实行图纸设计、产品制造、安装、调试、跟踪及售后服务制度
5.3.2、供方提供的技术资料和图纸。
a、最终设备安装平面图、剖面图。
b、最终的设备装配图、部件装配图及易损件图。
c、传动系统图、润滑图及润滑说明、危险品说明书。
d、电气原理图、接线图、元器件布置图。
e、使用说明书、操作规程、维修保养规程。
5.4.设备到需方后，供方负责派人到现场指导和安装调试。
5.5.供方无偿培训需方操作人员和维修人员，使其掌握所购设备的运行程序、安全规定、日常维护、紧急情况处理等。
5.6、产品出厂按国家标准执行，实行三包，三包一年。
六、设备关键件明细表
序号
名称
型号及规格
数量
生产厂家
1
纤维棉
高铝耐火纤维
山东鲁阳
2
耐火保温砖
宜兴耐火材料厂
3
异形砖
宜兴耐火材料厂
4
油缸及液压站
1套
无锡荣丰
5
加热元件
0Cr25AL5电阻带
2套
丹阳
6
导轨、轨枕
江苏兴化
7
炉用铸铁件
2套
江苏兴化
8
搅拌风机
5套
张家港
9
减速机
10
热电偶
K型
10只
上海
11
中长图记录仪
EH
1只
上海大华
13
断路器
DZ系列
上海
14
交流接触器
CJ20-
10只
上海
15
行程开关
上海
16
快速熔断器
NJTC
30只
上海
17
可控硅
KS
30只
襄樊
18
温控表
DC
9只
霍利韦尔
19
开关按钮
施耐德
20
PLC可编程控制器
1只
西门子
21
触摸屏
1只
德瑞斯
22
控制柜
1900×800×700
自产
七、需方责任
7.1提供厂方平面布置图,包括设备摆放要求。
7.2负责地基的制作，施工。
7.3必要时提供现场吊装设备。
八、付款方式
合同签定生效后15天内买方付合同总金额的30%预付款，予验收合格后15天内付合同总金额的30%，设备安装调试验收合格后15天内后付30%款，12个月后设备正常使用付清其余10%款。
九、设备安装、调试及验收
设备验收分为预验收、设备考核终验收。
1、预验收
1.1包括设备参数和精度的检验和空运行；金属结构件、焊接件是否达到质量要求；所有配套件、外协件需要产品合格证。
1.2做到各动作快速、平稳、无冲击。
1.3各动作能在节拍设定的时间内完成。
1.4所有设备功能、参数符合合同要求。
2、终验收
2.1做到各动作快速、平稳、无冲击。
2.2设备不得有油、气、水等渗漏。
2.3所有设备功能、参数符合合同要求。
2.4按国家有关机械及炉窑制造、安装规范。
2.5按国家有关环保标准要求。
2.6按国家有关电气设计、安装规范要求。
2.7有效加热区温度偏差按GB9452-88《热处理炉有效加热区测定方法》验收
3、生产线进行安装、调试运转正常后，进行负荷试车，由买方提供试车用的试件、工装及配套的设备等，时间为连续无故障运行三天（两班工作制），签署终验收合格报告。
如果在试车过程中发生故障，重新开始，计算时间。
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