CN107988475A - 一种电梯曳引轮的硬化处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯曳引轮的硬化处理工艺，该工艺的整体步骤为：将曳引轮固定在回转工作台上；设定淬火参数；激光头对绳槽表面的一周做激光硬化处理；依靠未被加热的曳引轮芯部与高温表面进行快速换热实现绳槽表面的自淬火；制作曳引轮的金相样块，对马氏体淬硬层的有效硬度及深度进行检测，并判断曳引轮的金相组织是否达到标准要求；若硬度及深度不符合预定值，则对激光淬火加工的相关参数进行调整；调整后，再次进行检测，直到有效硬化层满足所有标准要求。本发明采用激光表面硬化处理工艺，能显著提高曳引轮表面的硬度，同时又不会破坏基体心部的组织和韧性，适合于大规模的推广应用。

Description

一种电梯曳引轮的硬化处理工艺

技术领域

本发明涉及一种处理工艺，尤其涉及一种电梯曳引轮的硬化处理工艺。

背景技术

曳引轮是曳引机上的绳轮，电梯可以通过钢丝绳与曳引轮槽面的摩擦力传递曳引动力。电梯运行过程中，由于曳引轮要承受轿厢、载重量、对重等全部的动静载荷，因此要求曳引轮需具有较高的强度、韧性、耐磨损性以及耐冲击性。但是目前各大电梯厂商生产的曳引轮大多没有经过淬火处理，因此非常不耐磨损，人们一般通过加大曳引轮尺寸的方式延长产品的使用寿命。但是曳引轮尺寸变大后，曳引机的尺寸会相应的增加，而且配套钢丝绳的直径也相应变粗，这就容易导致钢丝绳因脆度过大而出现断股断丝的问题，而且不利于降低曳引机的生产与维护成本，影响产品的使用安全性。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种电梯曳引轮的硬化处理工艺。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电梯曳引轮的硬化处理工艺，该工艺使用到的设备包括激光器、激光头、回转工作台；激光器通过光纤与激光头相连接，激光头安装在电脑操控的机械臂上；回转工作台用于固定曳引轮并带动曳引轮旋转；

本工艺的具体步骤如下：

a、将曳引轮固定在回转工作台上，调整激光头正对曳引轮的第一绳槽表面，并调整激光头与曳引轮第一绳槽之间的间距为200～280mm；

b、根据曳引轮的材质以及曳引轮需要硬化的绳槽位置，设定激光功率、加热时间、扫描速度参数；

c、启动回转工作台以及激光头，随着回转工作台的旋转，激光头向第一绳槽表面发射激光束并对其一周均做硬化处理；当一周处理完成后，激光束停止发射，激光头在机械臂的带动下移动至第二个绳槽表面继续发射激光束，直到所有绳槽表面的激光硬化处理全部完成；

d、激光处理完成后，依靠未被加热的曳引轮芯部与高温表面进行快速换热实现绳槽表面的自淬火，获得马氏体淬硬层；

e、依次通过切割、制样、磨抛、腐蚀工艺制作曳引轮的金相样块，对马氏体淬硬层的有效硬度及深度进行检测，并判断曳引轮的金相组织是否达到标准要求；

f、若曳引轮表面马氏体淬硬层的硬度及深度不符合预定值，则对激光淬火加工的相关参数进行调整；调整后，再次进行检测，直到有效硬化层满足所有标准要求。

本发明采用激光表面硬化处理工艺，能显著提高曳引轮表面的硬度，同时又不会破坏基体心部的组织和韧性，在电梯行业节能、环保、创新升级方面具有非常重大的技术革新意义，适合于大规模的推广应用。

附图说明

图1为本发明的整体工艺流程图。

图2为实施例一中金相组织的显微观测图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1所示的一种电梯曳引轮的硬化处理工艺，该工艺使用到的设备包括激光器、激光头、回转工作台；激光器通过光纤与激光头相连接，激光头安装在电脑操控的机械臂上；回转工作台用于固定曳引轮并带动曳引轮沿一定方向旋转。

该工艺的具体步骤如下：

a、将曳引轮固定在回转工作台上，调整激光头正对曳引轮的第一绳槽表面，并调整激光头与曳引轮第一绳槽之间的间距为200～280mm；

b、根据曳引轮的材质以及曳引轮需要硬化的绳槽位置，设定激光功率、加热时间、扫描速度等参数；

c、启动回转工作台以及激光头，随着回转工作台的旋转，激光头向第一绳槽表面发射激光束并对其一周均做硬化处理；当一周处理完成后，激光束停止发射，激光头在机械臂的带动下移动至第二个绳槽表面继续发射激光束，直到所有绳槽表面的激光硬化处理全部完成；

d、激光处理完成后，依靠未被加热的曳引轮芯部与高温表面进行快速换热实现绳槽表面的自淬火，获得马氏体淬硬层；

e、依次通过切割、制样、磨抛、腐蚀等传统工艺制作曳引轮的金相样块，对马氏体淬硬层的有效硬度及深度进行检测，并判断曳引轮的金相组织是否达到标准要求；

f、若曳引轮表面马氏体淬硬层的硬度及深度不符合预定值，则对激光淬火加工的相关参数进行调整；调整后，再次进行检测，直到有效硬化层满足所有标准要求。

本发明的具体工作原理为：聚焦后的激光束照射到曳引轮的钢铁材料表面时，材料自身吸收光能并立即转化为热能，从而使激光作用区的温度急剧上升并微熔化，使其温度迅速升高到相变点温度以上；当激光束移开后，通过仍处于低温的内部材料的快速导热作用，使表层温度快速降低至马氏体相变点以下，获得淬硬层。激光处理之后的曳引轮不仅表面硬度得到加强，而且整体的尺寸和韧性不会受到影响，在实际工业应用中可以显著提高使用效果。

本发明不需要水或油等冷却介质即可以实现清洁、快速的淬火。经大量实验验证，通过激光硬化的曳引轮表面硬度可达到HRC55-62，有效硬化层深度可达0.5～1.5mm,且能有效的提高折弯模具拉延边拉伤拉毛等问题，提高模具的使用寿命至原来的1.5～2倍，具有重要的实用价值。

通过本发明激光淬火的工艺处理后，同等负载的情况下，曳引轮直径可以减小，曳引机的体积也可以变小，有利于降低设备的生产与维护成本，并可以通过增加槽数来提高曳引机的载重；此外，配套钢丝绳的直径也可以对应缩小，从而大幅度提升钢丝绳的柔性与韧性，解决钢丝绳在直径过大时容易因疲劳应力而出现断股断丝的问题，能够显著提高设备的使用寿命及安全性。

实施例一、

采用4KW半导体激光器，光斑大小取φ5mm，功率800W,以400mm/min的扫描速度进行绳槽表面扫描，激光头与绳槽表面之间的间距为240mm；激光表面淬火技术能量密度达10⁵W/cm²，加热时间小于1s。如图2所示，通过实施例一中的技术方案激光淬火硬化后的曳引轮表面硬度达到HV780，有效硬化层为0.9mm。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种电梯曳引轮的硬化处理工艺，其特征在于：所述工艺使用到的设备包括激光器、激光头、回转工作台；所述激光器通过光纤与激光头相连接，激光头安装在电脑操控的机械臂上；所述回转工作台用于固定曳引轮并带动曳引轮旋转；

所述工艺的具体步骤如下：

a、将曳引轮固定在回转工作台上，调整激光头正对曳引轮的第一绳槽表面，并调整激光头与曳引轮第一绳槽之间的间距为200～280mm；

b、根据曳引轮的材质以及曳引轮需要硬化的绳槽位置，设定激光功率、加热时间、扫描速度参数；

c、启动回转工作台以及激光头，随着回转工作台的旋转，激光头向第一绳槽表面发射激光束并对其一周均做硬化处理；当一周处理完成后，激光束停止发射，激光头在机械臂的带动下移动至第二个绳槽表面继续发射激光束，直到所有绳槽表面的激光硬化处理全部完成；

d、激光处理完成后，依靠未被加热的曳引轮芯部与高温表面进行快速换热实现绳槽表面的自淬火，获得马氏体淬硬层；

e、依次通过切割、制样、磨抛、腐蚀工艺制作曳引轮的金相样块，对马氏体淬硬层的有效硬度及深度进行检测，并判断曳引轮的金相组织是否达到标准要求；

f、若曳引轮表面马氏体淬硬层的硬度及深度不符合预定值，则对激光淬火加工的相关参数进行调整；调整后，再次进行检测，直到有效硬化层满足所有标准要求。