Page 177 - 机械工程及自动化创新研究

第四章 阀门设计的相关研究

2. 功能单元的设计优化
（1）感应加热炉系统
传统的加热炉改为感应加热系统，而感应加热炉依据热处理和加热深度的需
求又细分高频、中频和低频 3 种类型。由于灭火器阀门属于微小型零件，因此可

使用加热深度为 0.5~2.5mm 的高频（10kHz）加热炉。我们设计的感应加热系统
为高频感应加热炉，除了感应加热系统外还配备相应的辅助设备，高频感应加热
系统主要对棒料进行加热和保温，以达到加工所需温度，以实现加工生产线的自
动化作业。炉体中配有循环水冷却系统，对感应线圈进行实时降温维持设备正常

运行。
感应加热炉系统主要由高频电源、加热炉及控制系统 3 个部分组成。第一，
电源部分。电源是加热炉的动力源泉，而高频感应加热系统能够为加热炉提供稳
定、可调节的高频电流，确保在规定时间内可以将棒料加热至加工所需温度。第

二，加热炉部分。为整个高频感应加热的主体，是将棒料加热至所需温度的场所，
由感应线圈、加热及保温结构、内外隔热层及循环水冷却系统组成。第三，控制
系统。控制系统是感应加热炉的大脑中枢，负责协调整个加热炉系统的运行及各
部件功能的实现。

（2）棒料传输及检测系统
运输带上的棒料在传输过程中的姿态会经楔形结构进行调整和捋顺，让所有
的棒料均能够以水平方向排列。为了保证机械手抓取棒料时精准有效，则需要在
传输带前端设计一级、二级挡料装置。一级挡料装置可抵挡后面棒料提前进入抓

取区；二级挡料装置有两个功能，一是计算分料槽两次棒料数量，二是测定棒料
的温度。温度测定是二级挡料装置的设计难点，我们使用可调节角度支架来调整
温度传感器的姿态，从而完成对分料槽两个棒料温度的精准测量。棒料温度控制
对后续的加工影响较大，在以往阀门加工期间由于棒料部分热量会流失到气缸中，

为了避免这种现象我们在挡 / 限料架和气缸连接部位填充隔热板。

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