本發(fā)明涉及鋼管熱處理領(lǐng)域，特別涉及一種鉆探用地質(zhì)鋼管的調(diào)質(zhì)處理流水線。

背景技術(shù)：

鉆探用地質(zhì)鋼管是一種要求鋼管具有很好的綜合機(jī)械性能的鋼管管種，需要在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)具有很好的塑性和韌性，在生產(chǎn)中往往使用調(diào)質(zhì)處理來(lái)達(dá)到這一目的。傳統(tǒng)的鋼管調(diào)質(zhì)處理是將鋼管切斷，將其裝入以燃?xì)饧訜岷碗娮杓訜釣橹鞯募訜釥t的進(jìn)行加熱的離線式作業(yè)方式，加熱過(guò)程升溫速度慢，效率低，且需要耗費(fèi)大量能源與淬火介質(zhì)。

中國(guó)發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)為CN 104032112 B的發(fā)明專利公開(kāi)了一種鋼管的多功能熱處理系統(tǒng)，包括六組輥道、中頻感應(yīng)爐裝置、高溫電阻爐裝置、超快冷裝置、外淋內(nèi)噴裝置和低溫電阻爐裝置，以輥道組加輥道間的加熱與冷卻裝置的方式進(jìn)行鋼管的在線熱處理，實(shí)現(xiàn)了鋼管熱處理的連續(xù)流水線作業(yè)，工藝線設(shè)計(jì)緊湊，操作簡(jiǎn)便，滿足多種熱處理工藝要求。該發(fā)明使用了感應(yīng)加熱方式對(duì)鋼管進(jìn)行加熱，感應(yīng)加熱具有能流密度大、加熱速度快、加熱過(guò)程易控制，熱效率高、節(jié)約能源、不污染環(huán)境、制造成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，利于實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)處理過(guò)程的連續(xù)化、自動(dòng)化。

但該發(fā)明并沒(méi)有考慮如何保證鋼管本身不產(chǎn)生過(guò)大的變形，以及裝置或輥道本身的保護(hù)措施，因加熱后的鋼管會(huì)產(chǎn)生變形彎曲，容易損傷裝置本身或其中的加熱裝置或者輥道，也不利于熱處理之后鋼管的校直工序。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鉆探用地質(zhì)鋼管的調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)線，合理布局線上設(shè)備，在保證鋼管整體的溫度均勻性、保持調(diào)質(zhì)后力學(xué)性能穩(wěn)定的同時(shí)，增加加熱裝置與輸送裝置本身的散熱能力和防熱損傷能力，提高裝置的使用耐久度和生產(chǎn)線長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的能力。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種鉆探用地質(zhì)鋼管的調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)線，包括具有頂部安裝層與底部安裝層的機(jī)架，依次設(shè)于所述機(jī)架上的第一輸送裝置組、淬火裝置組、第二輸送裝置組、回火裝置組以及第三輸送裝置組；

還包括設(shè)于所述第一輸送裝置組一側(cè)的上料裝置、設(shè)于所述淬火裝置組與回火裝置組下方的冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)、集成控制臺(tái)、電控柜組；

所述第一輸送裝置組、第二輸送裝置組、第三輸送裝置組均由多個(gè)一字排開(kāi)的輸送裝置組成；所述淬火裝置組包括順序設(shè)置的淬火預(yù)熱箱，淬火加熱箱，淬火冷卻箱，設(shè)于所述淬火預(yù)熱箱、淬火加熱箱、淬火冷卻箱之間的間隙內(nèi)的帶冷卻輸送裝置和淬火測(cè)溫計(jì)；所述回火裝置組包括順序設(shè)置的回火預(yù)熱箱，第一回火加熱箱，第二回火加熱箱，第三回火加熱箱，回火冷卻箱，設(shè)于所述回火預(yù)熱箱、第一回火加熱箱、第二回火加熱箱、第三回火加熱箱、回火冷卻箱之間的間隙內(nèi)的帶冷卻輸送裝置和回火測(cè)溫計(jì)。

作為優(yōu)選，所述輸送裝置與所述帶冷卻輸送裝置包括設(shè)于所述頂部安裝層上的底板、一對(duì)輸送輪、設(shè)于所述輸送輪兩側(cè)的固接所述輸送輪與所述底板的輸送輪安裝架、設(shè)于所述輸送輪下方的底部安裝層上的傳動(dòng)電機(jī)。

作為優(yōu)選，所述底板上設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述輸送輪間距的開(kāi)口槽，所述輸送輪安裝架通過(guò)軸承與輸送輪同軸連接；所述傳動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有一對(duì)輸出傳動(dòng)輪，兩個(gè)所述輸出傳動(dòng)輪各自通過(guò)傳動(dòng)件分別與兩個(gè)所述輸送輪上的傳動(dòng)輪連接。

作為優(yōu)選，所述輸送輪的軸線的中心連線與鋼管行進(jìn)方向成76°～85°的夾角。

作為優(yōu)選，所述帶冷卻輸送裝置還包括設(shè)于所述底板上的并將所述輸送輪的下端容納在內(nèi)部的冷卻水貯槽，所述冷卻水貯槽與所述冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)通過(guò)管道連接。

作為優(yōu)選，所述電控柜組與所述淬火預(yù)熱箱、淬火加熱箱、淬火冷卻箱、回火預(yù)熱箱、第一回火加熱箱、第二回火加熱箱、第三回火加熱箱、回火冷卻箱、傳動(dòng)電機(jī)電連接；所述集成控制臺(tái)與所述電控柜組、上料裝置、冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)、淬火測(cè)溫計(jì)、回火測(cè)溫計(jì)電連。

作為優(yōu)選，所述淬火預(yù)熱箱包括上端開(kāi)口的淬火箱體，所述淬火箱體的前后側(cè)壁上設(shè)有通孔，所述通孔上方設(shè)有一對(duì)小通孔；所述淬火預(yù)熱箱還包括設(shè)于所述淬火箱體的前后側(cè)壁上的具有與所述通孔相適應(yīng)的中心孔的加熱板、穿過(guò)所述通孔與所述加熱板固接的空心導(dǎo)熱管、多組繞設(shè)于所述空心導(dǎo)熱管上的空心感應(yīng)線圈，固設(shè)于所述加熱板上的端部空心感應(yīng)線圈；所述空心感應(yīng)線圈與所述空心導(dǎo)熱管之間鋪設(shè)有耐熱土；所述空心感應(yīng)線圈與所述端部空心感應(yīng)線圈上均設(shè)有進(jìn)水口與出水口，所述端部空心感應(yīng)線圈的進(jìn)水口與出水口穿過(guò)所述小通孔伸入至所述淬火箱體內(nèi)部，所述淬火箱體上方設(shè)有分別與所述空心感應(yīng)線圈和所述端部空心感應(yīng)線圈的進(jìn)水口與出水口管道連接的進(jìn)水管道和回水管道，；所述進(jìn)水管道和回水管道與所述冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)管道連接。

作為優(yōu)選，所述淬火冷卻箱包括上下開(kāi)口的冷卻箱體、懸設(shè)于所述冷卻箱體內(nèi)的冷卻管、開(kāi)設(shè)于所述冷卻箱體與所述冷卻管上的供鋼管通過(guò)的箱體開(kāi)孔和管開(kāi)孔，所述冷卻管與所述冷卻箱體的側(cè)壁通過(guò)連接臂固定連接；所述冷卻管包括與所述連接臂固接的外管、與所述外管同軸設(shè)置的內(nèi)管、固接所述外管與所述內(nèi)管的端板、開(kāi)設(shè)于所述外管與所述內(nèi)管下部的下水通道、設(shè)于所述內(nèi)管管壁上的等間距的多個(gè)淬火水孔。

作為優(yōu)選，所述外管上端設(shè)有冷卻水進(jìn)口，所述冷卻箱體的下開(kāi)口和所述冷卻水進(jìn)口獨(dú)立地與所述冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)管道連接。

作為優(yōu)選，所述淬火預(yù)熱箱下連接有水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于所述底部安裝層上，為由電機(jī)控制的齒輪齒條機(jī)構(gòu)。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

一種鉆探用地質(zhì)鋼管的調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)線，鋼管在輸送裝置的作用下始終自旋轉(zhuǎn)地前進(jìn)，由集成控制臺(tái)控制前進(jìn)與旋轉(zhuǎn)速度，使鋼管各部位在淬火預(yù)熱、淬火加熱、淬火冷卻、回火預(yù)熱、回火加熱、回火冷卻等各階段處理中均保持受熱或冷卻均勻，輸送裝置以適宜的間距連續(xù)布置，防止鋼管在相鄰輸送裝置間產(chǎn)生過(guò)大的變形，保證鋼管整體的變形受控；加熱采用感應(yīng)加熱的多加熱箱的間隔加熱方式，加熱速度快、熱效率高，多加熱箱的設(shè)置減少了單個(gè)加熱箱的體積與設(shè)備復(fù)雜程度與單個(gè)加熱時(shí)長(zhǎng)，降低了功耗，并使鋼管的加熱溫度更可控；集成控制臺(tái)收集各加熱箱與冷卻箱之后的溫度信號(hào)，結(jié)合實(shí)時(shí)的輸送速度，隨時(shí)調(diào)整加熱溫度、加熱時(shí)間，冷卻水沖洗流量與沖洗時(shí)間，保證每根鋼管調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能穩(wěn)定；各加熱箱上部敞開(kāi)，感應(yīng)線圈內(nèi)通有冷卻水，前后兩端的加熱板上設(shè)有端部空心感應(yīng)線圈，得到冷卻水和風(fēng)冷的雙重冷卻效果，使加熱箱兩端加熱器避免受到熱損傷；加熱箱之間設(shè)置的帶冷卻輸送裝置在保證鋼管變形可控的同時(shí)，主要保護(hù)帶冷卻輸送裝置中的軸承受熱損傷而過(guò)早損壞，提高了裝置的使用耐久度和生產(chǎn)線長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的能力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為第一輸送裝置組與上料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為淬火裝置組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為輸送裝置的俯視圖

圖6為帶冷卻輸送裝置的俯視圖；

圖7為回火裝置組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為淬火預(yù)熱箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為淬火冷卻箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及優(yōu)選的方案對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。

實(shí)施例：如圖1-8所示，一種鉆探用地質(zhì)鋼管的調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)線，包括具有頂部安裝層11與底部安裝層12的機(jī)架10，一字排開(kāi)地依次設(shè)于所述機(jī)架10上的第一輸送裝置組20、淬火裝置組30、第二輸送裝置組40、回火裝置組50以及第三輸送裝置組60；

還包括設(shè)于所述第一輸送裝置組20一側(cè)的上料裝置70、設(shè)于所述淬火裝置組30與回火裝置組50下方的冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)80、集成控制臺(tái)90、電控柜組91；

所述第一輸送裝置組20、第二輸送裝置組40、第三輸送裝置組60均由多個(gè)一字排開(kāi)的輸送裝置2A組成；所述淬火裝置組30包括順序設(shè)置的淬火預(yù)熱箱31，淬火加熱箱32，淬火冷卻箱33，設(shè)于所述淬火預(yù)熱箱31、淬火加熱箱32、淬火冷卻箱33之間的間隙的帶冷卻輸送裝置2B和淬火測(cè)溫計(jì)1A；所述回火裝置組50包括順序設(shè)置的回火預(yù)熱箱51，第一回火加熱箱52，第二回火加熱箱53，第三回火加熱箱54，回火冷卻箱55，設(shè)于所述回火預(yù)熱箱51、第一回火加熱箱52、第二回火加熱箱53、第三回火加熱箱54、回火冷卻箱55之間的間隙的帶冷卻輸送裝置2B和回火測(cè)溫計(jì)1B。

所述電控柜組91與所述淬火預(yù)熱箱31、淬火加熱箱32、淬火冷卻箱33、回火預(yù)熱箱51、第一回火加熱箱52、第二回火加熱箱53、第三回火加熱箱54、回火冷卻箱55、傳動(dòng)電機(jī)24電連接；所述集成控制臺(tái)90與所述電控柜組91、上料裝置70、冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)80、淬火測(cè)溫計(jì)1A、回火測(cè)溫計(jì)1B電信號(hào)連接。

集成控制臺(tái)90集中控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)各測(cè)溫計(jì)收集各加熱箱與冷卻箱之間鋼管的溫度信號(hào)，通過(guò)電控柜控制各加熱箱的加熱溫度，結(jié)合各輸送裝置的輸送速度的協(xié)調(diào)，保證加熱與冷卻參數(shù)的穩(wěn)定，保持鋼管調(diào)質(zhì)質(zhì)量的穩(wěn)定。

所述輸送裝置2A與所述帶冷卻輸送裝置2B包括設(shè)于所述頂部安裝層11上的底板21、一對(duì)平行設(shè)置的水平分列鋼管行進(jìn)方向兩側(cè)的輸送輪22、分列所述輸送輪22兩側(cè)的固接所述輸送輪22與所述底板21的輸送輪安裝架23、設(shè)于所述輸送輪22下方的底部安裝層12上的傳動(dòng)電機(jī)24。

所述底板21上設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述輸送輪22間距的開(kāi)口槽211，通過(guò)軸承與輸送輪22同軸滾動(dòng)連接；所述傳動(dòng)電機(jī)24的輸出軸241上設(shè)有一對(duì)輸出傳動(dòng)輪242，所述輸出傳動(dòng)輪242通過(guò)傳動(dòng)件25各自與所述輸送輪22上的傳動(dòng)輪221連接。

所述輸送輪22的軸線的中心連線與鋼管行進(jìn)方向成75°～85°的夾角。

輸送裝置2A使用一對(duì)傾斜設(shè)置的輸送輪22同向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向推送力以及與鋼管的靜摩擦力使鋼管前進(jìn)的同時(shí)自旋轉(zhuǎn)，使鋼管各部位在淬火預(yù)熱、淬火加熱、淬火冷卻、回火預(yù)熱、回火加熱、回火冷卻等各階段處理中均保持受熱或冷卻均勻，并便于鋼管在淬火之后的第二輸送裝置組40、在回火之后的第三輸送裝置組60中實(shí)現(xiàn)邊冷卻邊自我校正，輸送裝置以適宜的間距連續(xù)布置，防止鋼管在相鄰輸送裝置間產(chǎn)生過(guò)大的變形，使鋼管變形始終受控。

開(kāi)口槽211使輸送輪安裝架23可沿所述開(kāi)口槽211相向滑動(dòng)，改變輸送輪22之間的間距，由此調(diào)整架設(shè)在輸送輪22間的鋼管高度使之始終與各加熱箱與冷卻箱的前后穿孔同心。

所述帶冷卻輸送裝置2B還包括設(shè)于所述底板21上的并將所述輸送輪22的下端容納在內(nèi)部的冷卻水貯槽27，所述冷卻水貯槽27與所述冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)80管道連接。帶冷卻輸送裝置2B設(shè)于各加熱箱之間，鋼管具有較高的溫度，冷卻水貯槽27中通有流動(dòng)的循環(huán)冷卻水，對(duì)旋轉(zhuǎn)的輸送輪22提供冷卻，避免了帶冷卻輸送裝置2B，尤其是其中的軸承受到熱損傷。

所述淬火預(yù)熱箱31包括上端開(kāi)口的淬火箱體310，所述淬火箱體310的前后側(cè)壁上設(shè)有通孔311，所述通孔311上方設(shè)有一對(duì)小通孔312；所述淬火預(yù)熱箱31還包括設(shè)于所述淬火箱體310的前后側(cè)壁上的具有與所述通孔311相適應(yīng)的中心孔的加熱板313、穿過(guò)所述通孔311與所述加熱板313固接的空心導(dǎo)熱管314、多束繞設(shè)于所述空心導(dǎo)熱管314上的空心感應(yīng)線圈315，固設(shè)于所述加熱板313上的端部空心感應(yīng)線圈316；所述空心感應(yīng)線圈315與所述空心導(dǎo)熱管314之間鋪設(shè)有耐熱土317；所述空心感應(yīng)線圈315與所述端部空心感應(yīng)線圈316均設(shè)有進(jìn)水口與出水口，所述端部空心感應(yīng)線圈316的進(jìn)水口與出水口穿過(guò)所述小通孔312伸入至所述淬火箱體310內(nèi)部，所述淬火箱體310上方設(shè)有進(jìn)水管道318和回水管道319，分別與所述空心感應(yīng)線圈315和所述端部空心感應(yīng)線圈316的進(jìn)水口與出水口管道連接；所述進(jìn)水管道318和回水管道319與所述冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)80管道連接。

淬火加熱箱32、回火預(yù)熱箱51、第一回火加熱箱52、第二回火加熱箱53、第三回火加熱箱54與淬火預(yù)熱箱31采用類似的結(jié)構(gòu)中頻感應(yīng)加熱結(jié)構(gòu)，淬火預(yù)熱箱31與淬火加熱箱32串聯(lián)設(shè)置，使鋼管在較短時(shí)間加熱至臨界溫度Ac3或Ac1以上溫度的同時(shí)，避免了單一加熱箱產(chǎn)生較高用電負(fù)荷峰值，減少用電系統(tǒng)崩潰和加熱箱自身過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)；采用回火預(yù)熱箱51，第一回火加熱箱52、第二回火加熱箱53、第三回火加熱箱54的三個(gè)回火加熱箱，使鋼管回火時(shí)的溫度分多階段穩(wěn)步上升，結(jié)合輸送裝置輸送的速度，使鋼管回火均勻，透徹，同時(shí)降低用電負(fù)荷峰值。

各加熱箱上部敞開(kāi)，空心感應(yīng)線圈315與端部空心感應(yīng)線圈316內(nèi)通有冷卻水，前后兩端的加熱板上設(shè)有端部空心感應(yīng)線圈316，在增加加熱箱有效加熱長(zhǎng)度的同時(shí)使端部空心感應(yīng)線圈316自身得到冷卻水和風(fēng)冷的雙重冷卻效果，使加熱箱兩端加熱器避免受到熱損傷。

所述淬火冷卻箱33包括上下開(kāi)口的冷卻箱體331、懸設(shè)于所述冷卻箱體331內(nèi)的冷卻管332、開(kāi)設(shè)于所述冷卻箱體331與所述冷卻管332上的供鋼管通過(guò)的箱體開(kāi)孔335和管開(kāi)孔336，所述冷卻管332與所述冷卻箱體331的側(cè)壁通過(guò)連接臂333固定連接；所述冷卻管332包括與所述連接臂333固接的外管3321、與所述外管3321同軸設(shè)置的內(nèi)管3322、固接所述外管3321與所述內(nèi)管3322的端板3323、開(kāi)設(shè)于所述外管3321與所述內(nèi)管3322下部的下水通道3324、設(shè)于所述內(nèi)管3322管壁上的等間距的多個(gè)淬火水孔3325；所述外管3321上端設(shè)有冷卻水進(jìn)口3326，所述冷卻箱體331的下開(kāi)口3311和所述冷卻水進(jìn)口3326獨(dú)立地與所述冷卻水供應(yīng)與回收管道系統(tǒng)80管道連接。從而使冷卻水均勻大量地噴淋至自旋轉(zhuǎn)的鋼管上，通過(guò)集成控制臺(tái)90控制冷卻水的流量與鋼管的前進(jìn)速度與轉(zhuǎn)速，保證鋼管經(jīng)過(guò)淬火冷卻箱33之后快速冷卻至常溫。回火冷卻箱55采用與所述淬火冷卻箱33向類似的結(jié)構(gòu)。

所述淬火預(yù)熱箱31下連接有水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于所述底部安裝層12上，為由電機(jī)控制的齒輪齒條機(jī)構(gòu)。該水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)同樣由集成控制臺(tái)90控制，當(dāng)該生產(chǎn)線處理特種鋼時(shí)，淬火預(yù)熱箱31可隨水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)前后移動(dòng)，配合特種鋼的前進(jìn)速度，對(duì)特種鋼上較厚區(qū)域進(jìn)行隨動(dòng)式反復(fù)加熱，使該區(qū)域的鋼管厚度降至與其他部位一直，從而可以進(jìn)行后續(xù)的實(shí)際調(diào)質(zhì)處理。