CN106312442B - 一种拆卸轴类零件外套的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拆卸轴类零件外套的工艺，属于机械拆卸工艺技术领域。所述工艺在中频感应淬火机床上使用单线圈加热装置对零件进行加热，包括以下工艺步骤：a.将零件装夹到中频感应淬火机床上；b．使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置对轴类零件的外套加热至指定温度；c．将外套从轴类零件上取下，完成该工艺。本发明中拆卸轴类零件外套的工艺，使用中频电流对工件进行加热，保证工件的外套升温迅速，轴类零件升温缓慢，使加热后的外套有足够的膨胀量，从而顺利地将外套拆下。本发明的工艺尤其适用于过盈量较大的外套。本发明的工艺减小了加热时间，提高了工作效率，减少了能量的损耗，同时对可重复利用的套还可以降低采购成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种拆卸轴类零件外套的工艺，属于机械拆卸工艺技术领域。
背景技术
在机械零部件中，部分轴类工件为了达到使用的要求均配有不同功能的套类零件，例如：轴承内圈、止推套等，为防止工件与内圈发生相对转动，多数采用过盈配合的装配方式，以提高其稳定性。然而套类零件作为易损件，需要经常进行更换，采用过盈配合的装配方式在更换时存在很大的难度，主要体现在对套类零件的拆卸上。目前的退套工艺采用的是火焰加热的方式,采用火焰加热拆卸套类零件时，加热效率低，加热时间较长；无法保证套类零件受热的均匀性，并且加热时间长向轴类零件传递热量较多，使轴类零件膨胀较明显，导致无法拆卸部分过盈量较大的套类零件。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够快速拆卸轴类零件外套并能保证拆卸后零件质量，适用于批量外套零件拆卸修复的工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种拆卸轴类零件外套的工艺，所述工艺在中频感应淬火机床上使用单线圈加热装置对零件进行加热，包括以下工艺步骤，
a．将轴类零件装夹到中频感应淬火机床上；
b．使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置沿外套的轴线做往复运动，对轴类零件的外套进行加热，使外套表面以160～360℃/s的速度升温，至外套心部和表面的温度均到达200～650℃时完成加热，轴类零件1在此过程中绕轴线保持转动；
c.将外套从轴类零件上取下，完成该工艺。
进一步的，步骤b中单线圈加热装置为直径可调的单圈铜线圈，单线圈加热装置输入的是中频交流电，中频交流电的频率为2500～4000 Hz。
进一步的，步骤a中轴类零件通过可调回转卡盘装夹到中频感应淬火机床上，步骤c中将可调调回转卡盘顺时针转动45～60°，使外套自动退出。
进一步的，步骤b中单线圈加热装置内径与外套外径之间的间隙为20～60mm。
进一步的，轴类零件绕轴线转动的速度为30r/min。
进一步的，步骤b中单线圈加热装置沿轴线做往复运动的速度为1～2cm/s。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明中的拆卸轴类零件外套的工艺，使用单线圈加热装置，通用性较好，同一个单线圈加热装置能够满足多种规格套类工件的装卸，并且保证了拆卸后工件的质量。
本发明中的拆卸轴类零件外套的工艺，使用中频电流对工件进行感应加热，可以保证工件的外套升温迅速，心部的轴类零件升温缓慢，使加热后的外套有足够的膨胀量，从而顺利地将外套拆下。本发明中的工艺尤其适用于过盈量较大的外套。
本发明中的工艺的使用加热均匀，减小了加热时间，提高了工作效率，减少了能量的损耗，并且对可重复利用的套进行重复使用还可以降低采购成本。
本发明中单线圈加热装置采用单圈铜线圈，简化了单线圈加热装置的结构，移动和使用更加方便。
附图说明
图1是本发明中各部件相对位置关系示意图；
图2是本发明中轴类零件在中频感应淬火机床上的示意图；
其中，1、轴类零件，2、外套，3、单线圈加热装置，4、可调回转卡盘，5、线圈调节旋钮，6、支撑柱。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：
本发明公开了一种拆卸轴类零件外套的工艺，所述工艺在中频感应淬火机床上使用单线圈加热装置3对轴类零件1进行加热，包括以下工艺步骤，
a．将轴类零件1装夹到中频感应淬火机床上；
b．使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置3沿轴类零件1的轴线做往复运动，对轴类零件1的外套2进行加热，使外套2表面以160℃～360℃/s的速度升温，至外套2心部和表面的温度均达到200℃～650℃时完成加热，轴类零件1在此过程中绕轴线保持转动。
该步骤中单线圈加热装置3为直径可调的单圈铜线圈，单线圈加热装置3中输入中频交流电，中频交流电的频率为2500～4000 Hz；轴类零件1绕轴线转动的速度为30r/min；单线圈加热装置3沿轴类零件1的轴线做往复运动的速度为1～2cm/s。
c．将完成加热的轴类零件1的外套2拆卸掉，完成该工艺。
步骤b中交流电频率、单线圈加热装置往复运动速度等参数的选择，需要根据具体外套的壁厚、大小来决定。外套壁厚较大则需要选择较低的交流电频率、单线圈加热装置往复运动的速度较慢，以保证外套能够升温到预定的温度。步骤b中使用的单线圈加热装置内径与外套外径之间的间隙为20～60mm。外套壁厚较大，则选择单线圈加热装置的内径与外套外径之间的间隙稍小，外套壁厚较小，则选择单线圈加热装置的内径与外套外径之间的间隙稍大。使用线圈调节旋钮可以调节单线圈加热装置的直径大小，该设置可以使一个单线圈加热装置适应多种不同直径规格的轴类零件。
步骤b中使用中频交流电对外套进行感应加热，中频交流电的频率为2500～4000Hz，可以使外套迅速升温至指定温度从而使外套达到足够的膨胀量，外套的表面和心部受热比较均匀，进而保证步骤c中的拆卸工作方便顺利完成。
步骤c中可以使用夹子将外套2从轴类零件1上取下。本发明中还可以通过以下方式实现步骤c中外套的自动退下。本发明中可以将轴类零件通过可调回转卡盘4夹装到中频感应淬火机床上，轴类零件可以绕轴线转动，也可以在竖直平面内转动。在完成加热后的步骤c中，可以直接将可调回转卡盘倾斜45～60°，外套在自身重力作用下滑落退出，从而省去了人工使用夹子退套的环节，使本工艺的自动化程度进一步提高，减轻了工人的劳动强度，适用于较大较重的外套。本发明中在中频感应淬火机床的卡盘上的三个卡爪上设置三个用于卸套的弹簧，在装夹轴类零件时，外套压缩弹簧。在完成加热后的步骤c中，外套在弹簧弹力的作用下被顶出轴类零件，完成卸套，在弹簧恢复原形的同时，机器断电保证安全，适用于较小的外套。
本发明中各部件相对位置关系如图1所示，其中箭头表示单线圈加热装置沿零件轴线做往复运动的方向。图2表示的是本发明中轴类零件在中频感应淬火机床上的示意图，其中使用到了可调回转卡盘。
实施例1
现有长度为800mm厚度为22mm的过盈配合的外套需要拆卸，使用本发明的工艺进行拆卸外套的操作，工艺步骤如下：
a.将轴类零件1通过可调回转卡盘4装夹到中频感应淬火机床上，调节支撑柱6，使轴类零件1保持水平，调整线圈调节旋钮5，使单线圈加热装置3的内径比外套2的外径之间的间隙为35mm，具体示意图如图2所示。
b．使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置3沿轴类零件1的轴线做往复运动，对轴类零件1的外套2进行加热，单线圈加热装置3沿轴类零件1轴线以1.2cm/s的速度做往复运动。单线圈加热装置3中的中频交流电频率为2500Hz，外套2表面以290℃/s的速度升温，至外套2心部和表面的温度达到630℃时完成加热，轴类零件1在此过程中绕轴线以30r/min的速度保持转动。
c. 将可调回转卡盘4沿顺时针转动45°，同时将支撑柱6高度调低，使外套2在自身重力作用下滑落退出，完成退套。
采用本工艺对本实施例中的外套进行拆卸作业，将外套心部和外表均完成加热所需时间仅为5min，整个工艺过程用时10min左右，大大减少了工艺时间。
实施例2
现有长度为600mm厚度为18mm的过盈配合的外套需要拆卸，使用本发明的工艺进行拆卸外套的操作，工艺步骤如下：
a. 将轴类零件1通过可调回转卡盘4装夹到中频感应淬火机床上，调节支撑柱6，使轴类零件1保持水平；调整线圈调节旋钮5，使单线圈加热装置3的内径比外套2的外径之间的间隙为48mm，具体示意图如图2所示。
b．使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置3沿轴类零件1的轴线做往复运动，对轴类零件1的外套2进行加热，单线圈加热装置3沿轴类零件1轴线以1.5cm/s的速度做往复运动。单线圈加热装置3中的中频交流电频率为3050Hz，外套2表面以280℃/s的速度升温，至外套2心部和表面的温度达到600℃时完成加热，轴类零件1在此过程中绕轴线以30r/min的速度保持转动。
c. 将可调回转卡盘4沿顺时针转动50°，同时将支撑柱6高度调低，使外套2在自身重力作用下滑落退出，完成退套。
采用本工艺对本实施例中的外套进行拆卸作业，将外套心部和外表均完成加热所需时间仅为3min，整个工艺过程用时7min左右，大大减少了工艺时间。
实施例3
现有长度为700mm厚度为28mm的过盈配合的外套需要拆卸，使用本发明的工艺进行拆卸外套的操作，工艺步骤如下：
a. 将轴类零件1通过可调回转卡盘4装夹到中频感应淬火机床上，调节支撑柱6，使轴类零件1保持水平，调整线圈调节旋钮5，使单线圈加热装置3的内径比外套2的外径之间的间隙为26mm，具体示意图如图2所示。
b．使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置3沿轴类零件1的轴线做往复运动，对轴类零件1的外套2进行加热，单线圈加热装置3沿轴类零件1轴线以1cm/s的速度做往复运动。单线圈加热装置3中的中频交流电频率为2700Hz，外套2表面以360℃/s的速度升温，至外套2心部和表面的温度达到650℃时完成加热，轴类零件1在此过程中绕轴线以30r/min的速度保持转动。
c. 将可调回转卡盘4沿顺时针转动45°，同时将支撑柱6高度调低，使外套2在自身重力作用下滑落退出，完成退套。
采用本工艺对本实施例中的外套进行拆卸作业，将外套心部和外表均完成加热所需时间仅为6min，整个工艺过程用时12min左右，大大减少了工艺时间。
实施例4
现有长度为350mm厚度为14mm的过盈配合的外套需要拆卸，使用本发明的工艺进行拆卸外套的操作，工艺步骤如下：
a. 将轴类零件1通过可调回转卡盘4装夹到中频感应淬火机床上，调节支撑柱6，使轴类零件1保持水平，调整线圈调节旋钮5，使单线圈加热装置3的内径比外套2的外径之间的间隙为60mm，具体示意图如图2所示。
b.使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置3沿轴类零件1的轴线做往复运动，对轴类零件1的外套2进行加热，单线圈加热装置3沿轴类零件1轴线以2cm/s的速度做往复运动。单线圈加热装置3中的中频交流电频率为4000Hz，外套2表面以160℃/s的速度升温，至外套2心部和表面的温度达到650℃时完成加热，轴类零件1在此过程中绕轴线以30r/min的速度保持转动。
c. 将可调回转卡盘4沿顺时针转动60°，同时将支撑柱6高度调低，使外套2在自身重力作用下滑落退出，完成退套。
采用本工艺对本实施例中的外套进行拆卸作业，将外套心部和外表面均完成加热所需时间仅为1.5min，整个工艺过程用时5min左右，大大减少了工艺时间。
本发明中使用到的单线圈加热装置为单圈铜线圈，单线圈加热装置的内径与外套表面之间的具有较大的间隙，一般为20～60mm，从而使同一个单线圈能够满足多种规格套类工件的拆卸；同时，单线圈加热装置与外套表面之间的间隙比较大，即单线圈加热装置与外套及轴类零件的距离较远，可以保证在外套零件升温迅速的情况下对基体轴类工件的加热效果不明显，使加热后的外套有足够的膨胀量，轴类零件的膨胀量很小，外套零件和轴类零件不再是过盈配合，从而顺利地将外套拆下。单线圈加热装置采用单圈铜线圈，能够保证单圈铜线圈在实现预定加热功能的情况下，简化了单线圈加热装置的结构，移动、使用和存储更加方便。单圈铜线圈使用截面面积16～25平方毫米的铜线绕制而成。本发明中单线圈加热装置为直径可以调节的单线圈铜圈，通过线圈调节按钮来调正，内部调整机构为两个带有凹槽的紧密配合的滚轮，通过挤压摩擦力实现铜线的收放从而实现单线圈加热装置直径的变化。
本工艺中在步骤b加热过程中，轴类零件绕轴线处于转动状态、单线圈加热装置沿轴类零件轴线保持匀速的往复运动，能够保证外套受热均匀，外套各位置膨胀量均匀，从而使步骤c中拆卸外套的过程更加顺利，使拆卸后的轴类零件和外套不受损坏。
本发明中的拆卸轴类零件外套的工艺，使用中频电流对工件进行加热，可以保证工件的外套升温迅速，且心部的轴类零件升温缓慢，使加热后的外套有足够的膨胀量，从而顺利地将外套拆下。本发明中的工艺对零件加热时升温迅速，最终加热温度较高，尤其适用于过盈量较大的外套。本发明中的工艺还适用于轴承内圈的拆卸。
本发明中工艺的使用减小了工艺过程中的加热时间，提高了工作效率，减少了能量的损耗，同时较火焰加热退套降低工人的疲劳强度。
Claims (4)
1.一种拆卸轴类零件外套的工艺，其特征在于：所述工艺在中频感应淬火机床上使用单线圈加热装置对零件进行加热，包括以下工艺步骤，
a．将轴类零件（1）装夹到中频感应淬火机床上；中频感应淬火机床的卡盘上的三个卡爪上设置三个用于卸套的弹簧，在装夹轴类零件时，外套压缩弹簧；
b．使用中频感应淬火机床的单线圈加热装置（3）沿外套（2）的轴线做往复运动，对轴类零件（1）的外套（2）进行加热，使外套（2）表面以160～360℃/s的速度升温，至外套（2）心部和表面的温度均到达200～650℃时完成加热，轴类零件（1）在此过程中绕轴线保持转动；单线圈加热装置（3）内径与外套（2）外径之间的间隙为20～60mm； 单线圈加热装置（3）为直径可调的单圈铜线圈，单线圈加热装置（3）输入的是中频交流电，中频交流电的频率为2500～4000 Hz；
c.将外套（2）从轴类零件（1）上取下，完成该工艺；具体的是，外套在弹簧弹力的作用下被顶出轴类零件，完成卸套，在弹簧恢复原形的同时，机器断电。
2.根据权利要求1所述的一种拆卸轴类零件外套的工艺，其特征在于：步骤a中轴类零件通过可调回转卡盘（4）装夹到中频感应淬火机床上。
3.根据权利要求1所述的一种拆卸轴类零件外套的工艺，其特征在于：轴类零件（1）绕轴线转动的速度为30r/min。
4.根据权利要求1所述的一种拆卸轴类零件外套的工艺，其特征在于：步骤b中单线圈加热装置（3）沿轴线做往复运动的速度为1～2cm/s。
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