CN107858491A - 一种用于大型辊套淬火处理装置及辊套热处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于大型辊套淬火处理装置及辊套热处理的方法,装置包括底板,底板上设有连接有减速机的电机、半接手轴连接、主动轮对组合、被动轮对组合、卡箍Ⅰ、卡箍Ⅱ、下喷淋装置,底板旁还有上喷淋装置、温控系统和流量控制系统、风帽,半接手轴连接与主动轮对组合、减速机相连,主动轮对组合与被动轮对组合相互平行布置,卡箍Ⅰ或卡箍Ⅱ、下喷淋装置放在主动轮对组合与被动轮对组合之间,温控系统和流量控制系统控制上喷淋装置、下喷淋装置的液体、气体流量。辊套热处理的方法有装置的调试,正火、喷淬淬火、回火等工序。有益效果:可解决大型辊套类产品的淬火难题,液体、风、空气三位一体的淬火方式,保证淬火质量。
Description
技术领域
本发明涉及辊套的加工制造领域,涉及粗成型后的热处理,特别是大型辊套的淬火装置。
背景技术
由于常规热处理淬火油池大小受到限制,处理一米以上的大型辊套类产品,一般采用手工风冷方式处理。虽使用多个风机加快辊套的冷却速度,但风冷较油淬或水淬的效果相差较远,微观组织转变不一致,其硬度提升无法与油淬后的硬度相比。在淬火过程,工件起吊用天车实施人工翻转,旋转角度用肉眼观测,随意性大,导致大型辊子类整体硬度的均匀性较差。
未来高端产品的质量,会更多体现在热处理性能的完善。对于内在质量要求较高的大型辊套类,再采用常规方式进行热处理已经落伍,需要使用专门的淬火装置。购买专业厂家生产的淬火装备,除需耗费大量的资金外,其兼容性也受限制,因此,亟需解决大型辊套类热处理过程中淬火技术难题。
发明内容
本发明为解决现有技术的问题,提出一种用于大型辊套淬火处理装置,同时提出利用该装置处理辊套的方法。
本发明的技术方案是:一种用于大型辊套淬火处理装置,包括连接有减速机的电机、半接手轴连接、主动轮对组合、被动轮对组合、底板、卡箍Ⅰ、卡箍Ⅱ、上喷淋装置、下喷淋装置、温控系统和流量控制系统、风帽;所述减速机、主动轮对通过半接手轴连接相连接,半接手轴连接包括长轴及长轴两头的半接手Ⅰ、半接手Ⅱ;主动轮对组合包括主动轴、主动轴上套接的三个主动轮,主动轮两端有轴承,轴承安装于主动轮轴承座,主动轮轴承座安装在主动轮轴承底座上,主动轮轴承座两侧装有主动轮闷盖或主动轮透盖;被动轮对组合包括被动轴、被动轴上套接的三个被动轮,被动轮两端有轴承,轴承安装于被动轮轴承座,被动轮轴承座安装在被动轮轴承底座上,被动轮轴承座两侧装有被动轮闷盖或被动轮透盖;主动轮对组合、被动轮对组合的主动轴轴向和被动轴轴向平行布置;主动轮对组合、被动轮对组合之间的空间设有卡箍Ⅰ或卡箍Ⅱ,卡箍Ⅰ包括由下往上依次连接的卡Ⅰ底座、卡Ⅰ连杆、挡板,卡箍Ⅰ包括由下往上依次连接的卡Ⅱ底座、卡Ⅱ连杆、圆盘,卡箍Ⅰ用于实心棍,卡箍Ⅱ用于套筒类;所述上喷淋装置、下喷淋装置与温控系统和流量控制系统组合在一起,上喷淋装置包括上喷淋底座、上喷淋底座底部设的转轮、上喷淋喷管,上喷淋喷管与上喷淋底座通过高度可调节直角连杆连接在一块,温控系统装在上喷淋装置上,与上喷淋喷管连接的来源管上安装流量控制系统;下喷淋装置包括由上到下依次连接的下喷淋底座、下喷淋喷管;风帽单独与淬火产品--轧辊配套使用,套筒类不采用;风帽一段是喇叭形、另一段是圆筒,外壁由外到内是外壳、填充物、内壳,外壳固定有若干吊耳;被动轮轴承底座、卡Ⅰ底座、卡Ⅱ底座连接在底板上且主动轮轴承底座和被动轮轴承底座的相对位置能变动后再与底板连接固定、卡Ⅰ底座和卡Ⅱ底座的相对位置也能变动后再与底板连接固定。
进一步的:通过在主动轮轴承底座、底板设置相互配合的十字滑槽、定位销、销孔将二者连接固定;通过在被动轮轴承底座、底板设置相互配合的十字滑槽、定位销、销孔将二者连接固定。
进一步的:通过在下喷淋底座、底板设置相互配合的燕尾槽、喷淋销钉、配套的销孔将二者连接固定。
进一步的:通过在卡Ⅰ底座、底板设置相互配合的十字滑槽、卡Ⅰ销钉、配套的销孔将二者连接固定;通过在卡Ⅱ底座、底板设置相互配合的十字滑槽、卡Ⅱ销钉、配套的销孔将二者连接固定。
进一步的:电机的功率与减速机的速比与辊套在淬火过程中的旋转速度相匹配;所述减速机包括调速减速机Ⅰ、调速减速机Ⅱ,两台调速减速机通过减速机轴相连在一起。
一种利用上述的淬火处理装置进行辊套热处理的方法, 1、主动轮对组合、主动轮对组合的调试:
根据待淬火辊套的直径和长度,调整被动轮对主动轮对的相对位置,当待淬火辊套放置在被动轮对主动轮之上,三者的截面圆心组成的三角形的顶角角度须在95°-115°范围内,保证辊套在淬火装置上旋转的安全性。轴向上,辊套最少要求跨越两个主动轮和两个被动轮,禁止在单轮上旋转;套筒类放置在轮对上的长度的最小比例不少于其总长的2/3。轧辊类考虑两端辊颈平衡,放置在轮对上的长度的最小比例不少于其总长的3/4。
2、卡箍的选择:
根据辊套长度尺寸进行调整两头卡箍的间距,要确保辊套在淬火过程中,始终处在规定的范围内移动不跑偏;若是淬火物件是轧辊类,则选用带挡板的卡箍Ⅰ,挡住辊身不偏移即可;若是套筒类物件,则选用带圆盘的卡箍Ⅱ,在挡住套筒的同时保护内孔,减少冷空气进入,防止内孔硬度过高。
3、转速的调整:
根据将要淬火辊套的直径和重量,选择合适的降速比,把旋转速度总体控制在1-5r/min以内,恰当的转速能确保辊套在淬火过程中,喷溅均匀、降温一致。
4、喷淋装置的调试:
根据辊套淬火硬度要求,选择风冷或液体冷却方式,再确定进入上、下喷淋管的风力强度及混入液体的总量,控制好降温速度;根据将要淬火辊套的直径和长度,调整辊套上方上喷淋喷管的高度,移动转轮调节辊套上方上喷淋喷管所占长度,设定喷水孔的有效数,将暂时不用的水孔封住;同时也将下喷淋喷管暂时不用的水孔封住,选择好下喷淋喷管测喷淋孔的角度,确保喷淋过程有1/2的水量用于冷却淬火机床的轮对组合,保护轴承使其总处于安全温度之内;最后调控高压风量,保证入管的液体在喷射过程中全部能实现雾化。
5、辊套正火处理:
事先清理干净热处理窑车体的台面,放置好垫铁;对于辊类须平放,而套类立放,以减少台面热辐射对套类底面的过热影响;对热处理窑的控制系统进行调试,确保达使用要求;将待处理辊套的粗加工件送入符合热处理条件的炉窑内,先以30~55℃/h的升温速率升温至650±10℃,保温6~16h后,再以30~40℃/h的升温速率升温至850~950℃,保温10~26h,准备出窑淬火。
6、辊套淬火
打开窑门,在限定的时间内,将炉窑内加热到规定温度的辊套使用吊具转移到淬火装置上面,须保证辊套淬火表面温度在760-820℃之间,才可启动淬火装置,否则难以达到预期淬火硬度值;再根据热处理工艺选择风淬、水淬或其它喷淬方式。
7、风帽使用
若淬火处理的是轧辊类,对辊颈保护采用风帽方式,在轧辊淬火前,用天车事先挂好风帽待用,喷淬开始后马上给两端辊颈套上,达到在保证辊身淬火硬度的同时,辊颈得到保护。
8、喷淋装置:
喷淋装置采用上下分组,实现不同功能,上喷淋装置除完成往辊套表面喷淋冷却质体外,还兼护检测温度、控制流量的作用;下喷淋装置除完成加速冷却辊套表面的作用外,还兼顾冷却轮对轴承及轮体。
9、温控装置:
辊套放置在淬火装置上起,设置在上喷淋喷管上的温控系统开始工作,连续检测淬火过程的辊套变化,是调整液体流量、风量的基准;辊套达到650-680℃之间,停止液体喷出,改为风冷;辊套达到580-600℃之间,停止高压风喷出,改为空冷;辊套达到温度后,空冷结束,准备上窑回火,消除淬火应力。
10、消除辊套淬火应力的回火处理:
将淬火完毕的辊套,放入符合热处理条件的炉窑内回火,以10~35℃/h的升温速率,升温至220--560℃,保温8-32h,随窑自然冷却或出窑空冷,待温度低于工艺要求温度,完成回火过程,之后按常规方法按设计尺寸进行精加工,即得成品辊套。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明体系完整、功能齐全,可解决大型辊套类产品的淬火难题,利用匀速旋转、可控的风(液体)量,能同时实现液体、风、空气三位一体的淬火方式,保证大型辊套的淬火质量,实用性强。
2、本发明有较强的自制性,常规机械厂家均可制造,有较好的推广前景。
3、本发明兼容性强,即可淬火轧辊类,也可淬火套筒类;还在辊套的长度与直径方面的改变,做更多的考量,通过底板燕尾槽移动被动轮对,使淬火的辊套直径范围可在800mm-1800mm之间选择;通过设计三个轮子,增加辊套长度上的组合概率,在500mm-3000mm之间的辊套均可使用。
4、本发明在喷淋装置上,采用上下分组,实现不同目标,除完成往辊套表面喷淋冷却质体外,还兼护检测温度、控制流量的作用,冷却轮对轴承及轮体,避免长期受高温烘烤,保证淬火装置正常使用。
5、本发明设计两种不同卡箍,除去限制辊套来回摆动的幅度外,还着重考虑套内孔的保护,使用可镶嵌的卡箍,防止内孔硬度过高,影响加工效率和精度。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本发明装置的安装主视图;
图2为本发明的轮对安全角度的示意图;
图3为本发明的轮对长度选择的示意图;
图4为本发明卡箍Ⅰ组合的示意图;
图5为本发明卡箍Ⅱ组合的示意图;
图6为本发明上喷淋装置组合的示意图;
图7为本发明下喷淋装置组合的示意图;
图8本发明风帽组合的示意图;
图中:1—电机、2—减速机、21—调速减速机Ⅰ、22—调速减速机Ⅱ、3—半接手轴连接、31—半接手Ⅰ、32—半接手Ⅱ、33—长轴、4—主动轮对组合、41—主动轮、42—主动轴、43—主动轮轴承盖、44—主动轮轴承座、45—主动轮轴承底座、46—主动轮闷盖、47—主动轮透盖、5—被动轮对组合、51—被动轮、52—被动轴、53—被动轮轴承盖、54—被动轮轴承座、55—被动轮轴承底座、56—被动轮闷盖、57—被动轮透盖、6—底板、7—卡箍Ⅰ、71—卡Ⅰ底座、72—卡Ⅰ连杆、73—卡Ⅰ销钉、74—挡板、8—卡箍Ⅱ、81—卡Ⅱ底座、82—卡Ⅱ连杆、83—卡Ⅱ销钉、84—圆盘、9—上喷淋装置、91—转轮、92—上喷淋底座、93—上喷淋喷管、9—温控系统、11—流量控制系统、12—下喷淋装置、121—下喷淋底座、122—下喷淋销钉、123—下喷淋喷管、13—风帽、131—外壳、132—填充物、133—内壳、134—吊耳。
具体实施方式
一种用于大型辊套淬火处理装置,包括连接有减速机2的电机1、半接手轴连接3、主动轮对组合4、被动轮对组合5、底板6、卡箍Ⅰ7、卡箍Ⅱ8、上喷淋装置9、下喷淋装置12、温控系统10和流量控制系统11、风帽13;所述减速机2、主动轮对4通过半接手轴连接3相连接,半接手轴连接3包括长轴33及长轴33两头的半接手Ⅰ31、半接手Ⅱ32;主动轮对组合4包括主动轴42、主动轴42上套接的主动轮41,主动轮41两端有轴承,轴承安装于主动轮轴承座44,主动轮轴承座44安装在主动轮轴承底座45上,主动轮轴承座44两侧装有主动轮闷盖46或主动轮透盖47;被动轮对组合5包括被动轴52、被动轴52上套接的被动轮51,被动轮51两端有轴承,轴承安装于被动轮轴承座54,被动轮轴承座54安装在被动轮轴承底座55上,被动轮轴承座54两侧装有被动轮闷盖56或被动轮透盖57;主动轮对组合4、被动轮对组合5的主动轴42轴向和被动轴52轴向平行布置;主动轮对组合4、被动轮对组合5之间的空间设有卡箍Ⅰ7或卡箍Ⅱ8,卡箍Ⅰ7包括由下往上依次连接的卡Ⅰ底座71、卡Ⅰ连杆72、挡板74,卡箍Ⅰ7包括由下往上依次连接的卡Ⅱ底座81、卡Ⅱ连杆82、圆盘84,卡箍Ⅰ7用于实心棍,卡箍Ⅱ8用于套筒类;所述上喷淋装置9、下喷淋装置12与温控系统10和流量控制系统11组合在一起,上喷淋装置9包括上喷淋底座92、上喷淋底座92底部设的转轮91、上喷淋喷管93,上喷淋喷管93与上喷淋底座92通过高度可调节直角连杆连接在一块,温控系统10装在上喷淋装置9上,与上喷淋喷管93连接的来源管上安装流量控制系统11;下喷淋装置12包括由上到下依次连接的下喷淋底座121、下喷淋喷管123;风帽13单独与淬火产品--轧辊配套使用,套筒类不采用;风帽13一段是喇叭形、另一段是圆筒,外壁由外到内是外壳131、填充物132、内壳133,外壳131固定有若干吊耳134;主动轮轴承底座45、被动轮轴承底座55、卡Ⅰ底座71、卡Ⅱ底座81连接在底板6上且被动轮轴承底座55的相对位置能变动后再与底板6连接固定、卡Ⅰ底座71和卡Ⅱ底座81的相对位置也能变动后再与底板6连接固定。
通过在主动轮轴承底座45、底板6设置相互配合的十字滑槽、定位销、销孔将二者连接固定;通过在被动轮轴承底座55、底板6设置相互配合的十字滑槽、定位销、销孔将二者连接固定。
通过在下喷淋底座121、底板6设置相互配合的燕尾槽、喷淋销钉122、配套的销孔将二者连接固定。
通过在卡Ⅰ底座71、底板6设置相互配合的十字滑槽、卡Ⅰ销钉73、配套的销孔将二者连接固定;通过在卡Ⅱ底座81、底板6设置相互配合的十字滑槽、卡Ⅱ销钉83、配套的销孔将二者连接固定。卡箍Ⅰ7或卡箍Ⅱ8的尺寸和大小与辊套的直径及轴长距离相匹配,其规格和形状与辊套的类型有关,淬火轧辊类选择卡箍Ⅰ7,淬火套筒类选用卡箍Ⅱ8的分类设计,使卡箍的作用多元化。卡箍Ⅰ7的限位作用是通过挡板74靠着辊子两端面,防止辊子大幅度串动。卡箍Ⅱ8除了同样起到限位、防止套筒大幅度串动外,还能保护内孔,避免内孔冷却过快,硬度值高于辊面,加工难度增加。
电机1的功率与减速机2的速比与辊套在淬火过程中的旋转速度相匹配,达到匀速淬火的目的;所述减速机2包括调速减速机Ⅰ21、调速减速机Ⅱ22,两台调速减速机通过减速机轴相连在一起。
主动轮对组合4包括三个主动轮41、一个主动轴42、两个主动轮轴承盖43、两个主动轮轴承座44、两个主动轮轴承底座45、1个主动轮闷盖46、3个主动轮透盖47等部件;所述被动轮对组合5包括三个被动轮51、一个被动轴52、两个被动轮轴承盖53、两个被动轮轴承座54、两个被动轮轴承底座55、2个被动轮闷盖56、2个被动轮透盖57等部件。两个轮对组合上放置需要淬火的辊套。
底板6的宽度要求:由于主动轮对组合4轴心线、被动轮对组合5轴心线都与放置的淬火辊套的轴心线平行,所以主动轮对组合4轴心线、被动轮对组合5轴心线分别与放置的淬火辊套轴心线组成两个面三个圆心连成等腰三角形,需要确保这两个面之间的夹角处于95°-115°的安全范围,底板6的宽度至少要与此安全范围相配套。底板6的长度不能低于需要淬火的辊套的轴长。
温控系统10和流量控制系统11信号互通,控制上喷淋装置9、下喷淋装置12的液体流量与风量,与辊套的冷却速度相匹配。温控系统10全程监控淬火阶段辊套表面的温度变化,便于随时调整液体流量和风量。上喷淋喷管93的高度与淬火辊套的高度相匹配,在上喷淋喷管93、下喷淋喷管123之上有效孔眼的分布长度与辊套的长度相匹配。卡箍Ⅰ7、卡箍Ⅱ8的高度与辊套的高度相匹配,卡箍Ⅰ7、卡箍Ⅱ8在底板6的相对位置与辊套的长度相匹配。
风帽13的内直径与内长度与辊颈的直径与长度相匹配。风帽的单独使用,使此款淬火装置整体设计得到简化,不再考虑辊颈保护的专用部件,而且让淬火产品得到延展,不仅是轧辊类还可以是套类;现场操作得到简化,可加快淬火速度,套筒落到淬火装置上即可启动电机让主动轮旋转起来,通过摩擦带动套筒转动。在喷雾或风冷实施过程,同时进行套风帽。风帽设计采用夹层,中间的耐火纤维毡能起到较好的保温效果,也可随时取下风帽,提高辊颈硬度操作简便。
一种利用上述的淬火处理装置进行辊套热处理的方法, 1、主动轮对组合4、主动轮对组合4的调试:
根据待淬火辊套的直径和长度,调整被动轮51对主动轮41对的相对位置,当待淬火辊套放置在被动轮51对主动轮41之上,三者的截面圆心组成的三角形的顶角角度须在95°-115°范围内,保证辊套在淬火装置上旋转的安全性。轴向上,辊套最少要求跨越两个主动轮41和两个被动轮51,禁止在单轮上旋转;套筒类放置在轮对上的长度的最小比例不少于其总长的2/3;轧辊类考虑两端辊颈平衡,放置在轮对上的长度的最小比例不少于其总长的3/4。
2、卡箍的选择:
根据辊套长度尺寸进行调整两头卡箍的间距,要确保辊套在淬火过程中,始终处在规定的范围内移动不跑偏;若是淬火物件是轧辊类,则选用带挡板74的卡箍Ⅰ7,挡住辊身不偏移即可;若是套筒类物件,则选用带圆盘84的卡箍Ⅱ8,在挡住套筒的同时保护内孔,减少冷空气进入,防止内孔硬度过高。
3、转速的调整:
根据将要淬火辊套的直径和重量,选择合适的降速比,把旋转速度总体控制在1-5r/min以内,恰当的转速能确保辊套在淬火过程中,喷溅均匀、降温一致。
4、喷淋装置的调试:
根据辊套淬火硬度要求,选择风冷或液体冷却方式,再确定进入上、下喷淋管的风力强度及混入液体的总量,控制好降温速度;根据将要淬火辊套的直径和长度,调整辊套上方上喷淋喷管93的高度,移动转轮91调节辊套上方上喷淋喷管93所占长度,设定喷水孔的有效数,将暂时不用的水孔封住;同时也将下喷淋喷管123暂时不用的水孔封住,选择好下喷淋喷管123测喷淋孔的角度,确保喷淋过程有1/2的水量用于冷却淬火机床的轮对组合,保护轴承使其总处于安全温度之内;最后调控高压风量,保证入管的液体在喷射过程中全部能实现雾化。
5、辊套正火处理:
事先清理干净热处理窑车体的台面,放置好垫铁;对于辊类须平放,而套类立放,以减少台面热辐射对套类底面的过热影响;对热处理窑的控制系统进行调试,确保达使用要求;将待处理辊套的粗加工件送入符合热处理条件的炉窑内,先以30~55℃/h的升温速率升温至650±10℃,保温6~16h后,再以30~40℃/h的升温速率升温至850~950℃,保温10~26h,准备出窑淬火。
6、辊套淬火
打开窑门,在限定的时间内,将炉窑内加热到规定温度的辊套使用吊具转移到淬火装置上面。须保证辊套淬火表面温度在760-820℃之间,才可启动淬火装置,否则难以达到预期淬火硬度值。根据热处理工艺选择风淬、水淬或其它喷淬方式,保证在消除正火形成的应力外,不能额外增加回火脆性。
7、风帽使用
若淬火处理的是轧辊类,对辊颈保护采用风帽方式,来替代原来用的1/3圆的钢圈,修改原因一是让淬火装置更具有通用性,可以处理辊子和套类;二是让淬火装置设计简单,不再增设保护钢圈的部件;三是使用风帽,填充物有耐火纤维毡,使用效果要好于钢圈保护。在轧辊淬火前,用天车事先挂好风帽待用,喷淬开始后马上给两端辊颈套上,达到在保证辊身淬火硬度的同时,辊颈得到保护。
8、喷淋装置:
喷淋装置采用上下分组,实现不同功能,上喷淋装置9除完成往辊套表面喷淋冷却质体外,还兼护检测温度、控制流量的作用;下喷淋装置12除完成加速冷却辊套表面的作用外,还兼顾冷却轮对轴承及轮体。这一点至关重要,淬火装置,在使用过程旋转系统的轴承,长期受高温烘烤,保护轴承的润滑油变干,轴承处于“干磨”状态,易出现轴承“抱死”现象,影响淬火质量。
9、温控装置:
辊套放置在淬火装置上起,设置在上喷淋喷管93上的温控系统10开始工作,连续检测淬火过程的辊套变化,是调整液体流量、风量的基准;辊套达到650-680℃之间,停止液体喷出,改为风冷;辊套达到580-600℃之间,停止高压风喷出,改为空冷;辊套达到温度后,空冷结束,准备上窑回火,消除淬火应力。
10、消除辊套淬火应力的回火处理:
将淬火完毕的辊套,放入符合热处理条件的炉窑内回火,以10~35℃/h的升温速率,升温至220--560℃,保温8-32h,随窑自然冷却或出窑空冷,待温度低于工艺要求温度,完成回火过程,之后按常规方法按设计尺寸进行精加工,即得成品辊套。
本发明的装置满足多方位辊套的淬火使用要求,功能齐全,操作简单,实用性强。采用带燕尾槽的底座,使得被动轮可进行调整,被动轮与主动轮的距离可调,扩大了使用范围;轮对采用三轮制,可将淬火的辊套长度增大;采用二级调速方式,可将辊套淬火时的转速范围控制在1--100转/min,喷淋装置可实现液冷、风冷、空冷同时操作,满足不同淬火辊套要求,温控系统提高淬火过程的操作精度。
Claims (6)
1.一种用于大型辊套淬火处理装置,其特征是:包括连接有减速机(2)的电机(1)、半接手轴连接(3)、主动轮对组合(4)、被动轮对组合(5)、底板(6)、卡箍Ⅰ(7)、卡箍Ⅱ(8)、上喷淋装置(9)、下喷淋装置(12)、温控系统(10)和流量控制系统(11)、风帽(13);所述减速机(2)、主动轮对(4)通过半接手轴连接(3)相连接,半接手轴连接(3)包括长轴(33)及长轴(33)两头的半接手Ⅰ(31)、半接手Ⅱ(32);主动轮对组合(4)包括主动轴(42)、主动轴(42)上套接的主动轮(41),主动轮(41)两端有轴承,轴承安装于主动轮轴承座(44),主动轮轴承座(44)安装在主动轮轴承底座(45)上,主动轮轴承座(44)两侧装有主动轮闷盖(46)或主动轮透盖(47);被动轮对组合(5)包括被动轴(52)、被动轴(52)上套接的被动轮(51),被动轮(51)两端有轴承,轴承安装于被动轮轴承座(54),被动轮轴承座(54)安装在被动轮轴承底座(55)上,被动轮轴承座(54)两侧装有被动轮闷盖(56)或被动轮透盖(57);主动轮对组合(4)、被动轮对组合(5)的主动轴(42)轴向和被动轴(52)轴向平行布置;主动轮对组合(4)、被动轮对组合(5)之间的空间设有卡箍Ⅰ(7)或卡箍Ⅱ(8),卡箍Ⅰ(7)包括由下往上依次连接的卡Ⅰ底座(71)、卡Ⅰ连杆(72)、挡板(74),卡箍Ⅰ(7)包括由下往上依次连接的卡Ⅱ底座(81)、卡Ⅱ连杆(82)、圆盘(84),卡箍Ⅰ(7)用于实心棍,卡箍Ⅱ(8)用于套筒类;所述上喷淋装置(9)、下喷淋装置(12)与温控系统(10)和流量控制系统(11)组合在一起,上喷淋装置(9)包括上喷淋底座(92)、上喷淋底座(92)底部设的转轮(91)、上喷淋喷管(93),上喷淋喷管(93)与上喷淋底座(92)通过高度可调节直角连杆连接在一块,温控系统(10)装在上喷淋装置(9)上,与上喷淋喷管(93)连接的来源管上安装流量控制系统(11);下喷淋装置(12)包括由上到下依次连接的下喷淋底座(121)、下喷淋喷管(123);风帽(13)单独与淬火产品--轧辊配套使用,套筒类不采用;风帽(13)一段是喇叭形、另一段是圆筒,外壁由外到内是外壳(131)、填充物(132)、内壳(133),外壳(131)固定有若干吊耳(134);被动轮轴承底座(55)、卡Ⅰ底座(71)、卡Ⅱ底座(81)连接在底板(6)上且被动轮轴承底座(55)和主动轮轴承底座(45)的相对位置能变动后再与底板(6)连接固定、卡Ⅰ底座(71)和卡Ⅱ底座(81)的相对位置也能变动后再与底板(6)连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于大型辊套淬火处理装置,其特征是:通过在主动轮轴承底座(45)、底板(6)设置相互配合的十字滑槽、定位销、销孔将二者连接固定;通过在被动轮轴承底座(55)、底板(6)设置相互配合的十字滑槽、定位销、销孔将二者连接固定。
3.根据权利要求1所述的一种用于大型辊套淬火处理装置,其特征是:通过在下喷淋底座(121)、底板(6)设置相互配合的燕尾槽、喷淋销钉(122)、配套的销孔将二者连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于大型辊套淬火处理装置,其特征是:通过在卡Ⅰ底座(71)、底板(6)设置相互配合的十字滑槽、卡Ⅰ销钉(73)、配套的销孔将二者连接固定;通过在卡Ⅱ底座(81)、底板(6)设置相互配合的十字滑槽、卡Ⅱ销钉(83)、配套的销孔将二者连接固定。
5.根据权利要求1所述的一种用于大型辊套淬火处理装置,其特征是:电机(1)的功率与减速机(2)的速比与辊套在淬火过程中的旋转速度相匹配;所述减速机(2)包括调速减速机Ⅰ(21)、调速减速机Ⅱ(22),两台调速减速机通过减速机轴相连在一起。
6.一种利用权利要求1所述的淬火处理装置进行辊套热处理的方法,其特征是:1、主动轮对组合(4)、主动轮对组合(4)的调试:
根据待淬火辊套的直径和长度,调整被动轮(51)对主动轮(41)对的相对位置,当待淬火辊套放置在被动轮(51)对主动轮(41)之上,三者的截面圆心组成的三角形的顶角角度须在95°-115°范围内,保证辊套在淬火装置上旋转的安全性;轴向上,辊套最少要求跨越两个主动轮(41)和两个被动轮(51),禁止在单轮上旋转;套筒类放置在轮对上的长度的最小比例不少于其总长的2/3;轧辊类考虑两端辊颈平衡,放置在轮对上的长度的最小比例不少于其总长的3/4;
2、卡箍的选择:
根据辊套长度尺寸进行调整两头卡箍的间距,要确保辊套在淬火过程中,始终处在规定的范围内移动不跑偏;若是淬火物件是轧辊类,则选用带挡板(74)的卡箍Ⅰ(7),挡住辊身不偏移即可;若是套筒类物件,则选用带圆盘(84)的卡箍Ⅱ(8),在挡住套筒的同时保护内孔,减少冷空气进入,防止内孔硬度过高;
3、转速的调整:
根据将要淬火辊套的直径和重量,选择合适的降速比,把旋转速度总体控制在1-5r/min以内,恰当的转速能确保辊套在淬火过程中,喷溅均匀、降温一致;
4、喷淋装置的调试:
根据辊套淬火硬度要求,选择风冷或液体冷却方式,再确定进入上、下喷淋管的风力强度及混入液体的总量;根据将要淬火辊套的直径和长度,调整辊套上方上喷淋喷管(93)的高度,移动转轮(91)调节辊套上方上喷淋喷管(93)所占长度,设定喷水孔的有效数,将暂时不用的水孔封住;同时也将下喷淋喷管(123)暂时不用的水孔封住,选择好下喷淋喷管(123)测喷淋孔的角度,确保喷淋过程有1/2的水量用于冷却淬火机床的轮对组合,保护轴承使其总处于安全温度之内;最后调控高压风量,保证入管的液体在喷射过程中全部能实现雾化;
5、辊套正火处理:
事先清理干净热处理窑车体的台面,放置好垫铁;对于辊类须平放,而套类立放,以减少台面热辐射对套类底面的过热影响;对热处理窑的控制系统进行调试,确保达使用要求;将待处理辊套的粗加工件送入符合热处理条件的炉窑内,先以30~55℃/h的升温速率升温至650±10℃,保温6~16h后,再以30~40℃/h的升温速率升温至850~950℃,保温10~26h,准备出窑淬火;
6、辊套淬火
打开窑门,在限定的时间内,将炉窑内加热到规定温度的辊套使用吊具转移到淬火装置上面,须保证辊套淬火表面温度在760-820℃之间,才可启动淬火装置,否则难以达到预期淬火硬度值;再根据热处理工艺选择风淬、水淬或其它喷淬方式;
7、风帽使用
若淬火处理的是轧辊类,对辊颈保护采用风帽方式,在轧辊淬火前,用天车事先挂好风帽待用,喷淬开始后马上给两端辊颈套上,达到在保证辊身淬火硬度的同时,辊颈得到保护;
8、喷淋装置:
喷淋装置采用上下分组,实现不同功能,上喷淋装置(9)除完成往辊套表面喷淋冷却质体外,还兼护检测温度、控制流量的作用;下喷淋装置(12)除完成加速冷却辊套表面的作用外,还兼顾冷却轮对轴承及轮体;
9、温控装置:
辊套放置在淬火装置上起,设置在上喷淋喷管(93)上的温控系统(10)开始工作,连续检测淬火过程的辊套变化,是调整液体流量、风量的基准;辊套达到650-680℃之间,停止液体喷出,改为风冷;辊套达到580-600℃之间,停止高压风喷出,改为空冷;辊套达到温度后,空冷结束,准备上窑回火,消除淬火应力;
10、消除辊套淬火应力的回火处理:
将淬火完毕的辊套,放入符合热处理条件的炉窑内回火,以10~35℃/h的升温速率,升温至220--560℃,保温8-32h,随窑自然冷却或出窑空冷,待温度低于工艺要求温度,完成回火过程,之后按常规方法按设计尺寸进行精加工,即得成品辊套。
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CN112481475A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-03-12 | 甘肃酒钢集团西部重工股份有限公司 | 小型轧辊和辊套淬火处理装置及热处理方法 |
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CN104087742A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-10-08 | 河北钢铁股份有限公司唐山分公司 | 一种离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法 |
CN104480286A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-01 | 马鞍山市天马冶金材料有限公司 | 一种用于辊套的淬火装置及其淬火方法 |
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