CN101020204A - 远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变方法 - Google Patents

Abstract

一种金属材料热处理领域的远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变方法，具体步骤包括：(1)将畸变超过要求需校正的半齿圈用垫块水平的垫离地面；(2)根据半齿圈变形的状况，选用钢丝绳或支柱与千斤顶对半齿圈进行处理，形成千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸减小或千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸增大的结构；(3)将远红外加热设备的加热垫固定在半齿圈的拱顶处，再将加热垫和这段齿圈用保温材料包好，加热，待加热部位加热充分后，千斤顶开始加力，将半齿圈的开口尺寸校正到需要的尺寸。本发明降低了需校正零件的畸变抗力，使校正所需的动力大大降低，且校正时零件不需组合成整圆，而可以为半圆状态。

Description

远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变方法

技术领域

本发明涉及的是一种金属材料热处理技术领域的方法，特别是一种远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变方法。

背景技术

零件热处理通常是指将钢铁材质的零件加热到A_C3或A_C1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得预期组织的热处理工艺。由于加热和冷却时零件截面的温度和组织变化的不均匀性，以及零件承受重力和工装夹持力等，在内应力和外力的作用下，零件热处理后或多或少，都产生畸变。

窑磨类设备的传动装置通常都有一大齿圈，因制造和安装方面的原因，齿圈基本都是由两个半齿圈组合而成，这类齿圈的直径通常都在4米以上，8米甚至10米的直径也不罕见，其铸造工艺流程通常为：铸造毛坯-退火-粗加工-热处理-精加工，粗加工时将两个毛坯组合成圆形件加工，热处理时又分为两个半圆零件入炉。考虑到这类零件的特殊情况，通常在进入热处理工序前都留有足够的加工余量，以保证热处理后有畸变也能加工出合格的齿圈。但是，由于一些意外因素的存在，仍会有极个别的零件畸变量超过加工余量。这类齿圈尺寸大、铸造工序复杂，到热处理工序时若报废，将会造成巨大的损失，故而有必要对其进行校正。

经对现有技术的文献检索发现，薛更生在《，水泥技术》(2002年02期27-29页)发表了题为“回转窑窑线调整和齿圈校正”的论文，提出一种齿圈的校正方法，该方法首先将齿圈从回转窑上拆下，其次将齿圈组装成整圆，并水平置于空旷场地，而后对齿圈各部的外径尺寸进行测量，以找到最小直径处，然后用螺旋顶和厚壁管顶在直径最小处，使齿圈产生塑性变形，重复执行第三步和第四步，直至齿圈圆度达到图纸要求，但是该方法首先要求半齿圈必须两件组合成圆形齿圈后才能实施校正工作，同时也需很大的校正力量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变方法，使其无需通过将半齿圈组合成整圆就能对其进行校正，并降低了校正时所需力量。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明具体包括如下步骤：

(1)将畸变超过要求需校正的半齿圈用垫块水平的垫离地面；

(2)根据半齿圈变形的状况，选用钢丝绳或支柱与千斤顶对半齿圈进行处理，形成千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸减小或千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸增大的结构，具体操作过程为：半齿圈开口处尺寸张大者选用钢丝绳，千斤顶一端固定于半齿圈一端的外侧、另一端固定于横梁上，钢丝绳一端固定于横梁上、另一端固定在半齿圈的另一端上，形成千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸减小的结构，半齿圈开口处尺寸缩小者则选用支柱，千斤顶一端固定于半齿圈一端的内侧、另一端顶在支柱的一端上，支柱的另一端顶在半齿圈另一端的内侧，形成千斤顶伸长而使半齿圈开口处尺寸增大的结构；

(3)将远红外加热设备的加热垫固定在半齿圈的拱顶处，再将加热垫和这段齿圈用保温材料包好，加热，加热温度以不超过零件热处理的回火温度为宜，否则需重新热处理。待加热部位加热充分后，千斤顶开始加力，将半齿圈的开口尺寸校正到需要的尺寸。

本发明采用远红外局部加热半齿圈的中部，利用千斤顶为校正的动力源，可以用较小的力量就将半齿圈畸变减小到可以接受的范围内。本发明中局部加热温度采用零件热处理最终回火温度以下的温度，可以保证零件校正后的综合机械性能不会下降，故进行校正后的半齿圈不需重新进行保证机械性能的热处理，只需进行去除校正带来的残余应力的去应力退火。另外，在进行校正时，是对单个半齿圈进行校正，而无需把齿圈毛坯把合成整圆的状态下进行畸变的校正，这样可以解决两片半齿圈畸变不一致时无法啮合到一起的问题。

与现有技术相比，本发明降低了需校正零件的畸变抗力，使校正所需的动力降低，且校正过程中零件不需组合成整圆，而可以为半圆状态。

附图说明

图1是本发明实施例1中半齿圈开口尺寸为张大状况时进行校正的正视图。

图2是本发明实施例1中半齿圈开口尺寸为张大状况时进行校正的俯视图。

图3是本发明实施例2中半齿圈开口尺寸为缩小状况时进行校正的正视图。

图4是本发明实施例2中半齿圈开口尺寸为缩小状况时进行校正的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实例的处理产品对象为水泥球磨机传动大齿轮，直径为Ф7350mm，半齿圈重量超过10吨，热处理后开口处尺寸张大35mm，而工艺余量为20mm，无法加工出合格的产品，需进行校正。

如图1及图2所示，首先，用由等高的钢质圆柱体或六方体组成的垫铁2将半齿圈3水平垫好，使半齿圈垫离地面，便于校正操作；然后用远红外加热垫1将半齿圈3中段包上1米长，再用耐火纤维毯将此段包好，远红外加热垫1及保温毯包在半齿圈3的中部，可以将此处加热，降低此处的屈服强度；其后，用铁丝将千斤顶5的底座固定在半齿圈3一端的外侧，千斤顶5水平放置，而后，将Ф32mm钢丝绳4一端套在半齿圈3的另一侧，Ф32mm钢丝绳4另一端套在横梁6上，横梁6是垂直放置的钢质圆柱体，其中段紧靠千斤顶5的活塞端；将千斤顶5慢慢向外顶到横梁6上，这时，千斤顶5的推力通过横梁6传到钢丝绳4，转化成向内挤压半齿圈的力，而后，将半齿圈加热，温度580℃，保温2小时，此时被加热部位(即半齿圈3中段)的屈服强度有很大幅度下降，然后千斤顶5开始加力，将半齿圈3开口尺寸缩小到需要尺寸，最后，该开口处尺寸由校正前的张大32mm变为张大8mm，小于加工留量，达到预期目的。

实施例2

本实例的处理产品对象为钢球煤磨传动大齿轮，直径为Ф5200mm，半齿圈重量超过5吨，热处理后开口处尺寸缩小25mm，而工艺余量为15mm，无法加工出合格的产品，需进行校正。

如图3及图4所示，首先用由等高的钢质圆柱体或六方体组成的垫铁2将半齿圈3水平垫好；用远红外加热垫1将半齿圈3中段包上1米长，再用耐火纤维毯将此段包好；其后，用铁丝将千斤顶5的底座固定在半齿圈3一端的内侧，千斤顶5水平放置；将钢质的Ф200mm立柱7水平放置，并与千斤顶5成一条直线，立柱7一端顶在千斤顶5活塞端上，另一端顶在半齿圈3的另一端内侧；将千斤顶5慢慢向外顶到立柱7上，通过立柱7，千斤顶5的推力变成张大半齿圈开口尺寸的张力，然后将半齿圈3加热，温度580℃，保温2小时，随后千斤顶5开始加力，将半齿圈3开口尺寸增大到需要尺寸，最后，开口处尺寸由校正前的缩小25mm变为张大5mm，小于加工留量，达到预期目的。

实施例3

本实例的处理产品对象为水泥窑传动大齿轮，直径为Ф6320mm，半齿圈重量超过10吨，热处理后开口处尺寸缩小25mm，而工艺余量为15mm，无法加工出合格的产品，需进行校正。

本实施例过程如实施例2，首先，用垫铁2将半齿圈3水平垫好；用远红外加热垫1将半齿圈3中段包上1米长，再用耐火纤维毯将此段包好；其后，用铁丝将千斤顶5的底座固定在半齿圈3一端的内侧，千斤顶5水平放置；将Ф200mm立柱7水平放置，与千斤顶5成一条直线，立柱7一端顶在千斤顶5活塞端上，另一端顶在半齿圈3的另一端内侧；将千斤顶5慢慢向外顶到立柱7上，通过立柱7，千斤顶5的推力变成张大半齿圈开口尺寸的张力；然后，将半齿圈3加热，温度580℃，保温2小时；随后千斤顶5开始加力，将半齿圈3开口尺寸增大到需要尺寸，最后，开口处尺寸由校正前的缩小25mm变为缩小7mm，小于加工留量，达到预期目的。

Claims (4)

1、一种远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)将畸变超过要求需校正的半齿圈用垫块水平的垫离地面；

(2)根据半齿圈变形的状况，选用钢丝绳或支柱与千斤顶对半齿圈进行处理，形成千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸减小或千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸增大的结构；

(3)将远红外加热设备的加热垫固定在半齿圈的拱顶处，再将加热垫和这段齿圈用保温材料包好，加热，待加热部位加热充分后，千斤顶开始加力，将半齿圈的开口尺寸校正到需要的尺寸。

2、根据权利要求1所述的远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变的方法，其特征是，步骤(2)中，当半齿圈开口处尺寸张大时，选用钢丝绳，千斤顶一端固定于半齿圈一端的外侧、另一端固定于横梁上，钢丝绳的一端固定于横梁上、另一端固定在半齿圈的另一端上，形成千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸减小的结构。

3、根据权利要求1所述的远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变的方法，其特征是，步骤(2)中，当半齿圈开口处尺寸缩小时，选用支柱，千斤顶一端固定于半齿圈一端的内侧，另一端顶在支柱的一端上，支柱另一端顶在半齿圈另一端的内侧，形成千斤顶伸长而半齿圈开口处尺寸增大的结构。

4、根据权利要求1所述的远红外局部加热校正半齿圈热处理畸变的方法，其特征是，步骤(3)中，所述的加热，其温度小于或等于零件热处理的回火温度。