CN108004387B - 轴承套圈锻造水冷细化机 - Google Patents
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Abstract
轴承套圈锻造水冷细化机，它涉及一种水冷装置，以解决现有轴承套圈冷却方式周期长，也无法保证产品质量的问题，它包括检测输送机、废品转出输送机、合格转出输送机、二次水冷输送机、转序滑车、升降承载机构、翻转机构和推件机构；检测输送机的进件端连接轴承套圈锻造工段出口端，检测输送机上安装有一个推件机构，检测输送机能将轴承套圈工件输入升降承载机构上，升降承载机构安装在转序滑车上，转序滑车安装在架体上，转序滑车下方的架体上安装有水箱、翻转机构和合格转出输送机，水箱布置在升降承载机构和翻转机构之间，二次水冷输送机与合格转出输送机并排设置。本发明用于轴承套圈锻造后的水冷处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种水冷装置，具体涉及一种轴承套圈锻造水冷细化机。
背景技术
提速铁路客车轴承的每一道工序，每一项性能指标都需要严格控制，多年来存在提速铁路轴承零件的网状碳化物指标难以控制的难题，偶而出现网状超标情况，过去一直采用雾化冷却，将锻件放置于旋转的圆盘上，圆盘外固定若干喷头，喷头喷出雾化的水冷却锻件，操作者通过观察锻件雾化后颜色的变化判断细化是否完成，这样存在很大的人为误差，参考同行业其他公司都是采用风冷或是雾化冷却，这两种方法都不能保证细化效果，也不能实现同批次质量标准趋于一致，采用正火工艺成本增高生产周期延长，这是轴承行业所面临的共同难题，为了降低生产成本提升产品质量，提出研制全自动水冷细化机，通过对水温、冷却时间、水流量等相关参数的精确控制，实现锻后细化过程全自动生产，生产的产品质量完全符合相关国家标准并趋于同一级别。
发明内容
本发明是为解决现有轴承套圈冷却方式周期长，也无法保证产品质量的问题，进而提供一种轴承套圈锻造水冷细化机。
本发明所采取的技术方案是：
轴承套圈锻造水冷细化机包括检测输送机、废品转出输送机、合格转出输送机、二次水冷输送机、转序滑车、升降承载机构、翻转机构和推件机构；
检测输送机的进件端连接轴承套圈锻造工段出口端，检测输送机上安装有一个推件机构，废品转出输送机和检测输送机安装在架体上且二者运行方向垂直，检测输送机能将轴承套圈工件输入升降承载机构上，升降承载机构安装在转序滑车上，转序滑车安装在架体上，转序滑车运行方向与检测输送机运行方向垂直，转序滑车下方的架体上安装有水箱、翻转机构和合格转出输送机，水箱布置在升降承载机构和翻转机构之间，二次水冷输送机与合格转出输送机并排设置，二次水冷输送机一端安装有一个推件机构且二者运行方向平行，二次水冷输送机另一端安装还有一个推件机构且二者运行方向垂直。
进一步地，推件机构包括气缸I和弧形推板，气缸I的活塞杆的端部安装有与轴承套圈弧面相配合的弧形推板。
进一步地，升降承载机构包括气缸II和托盘；托盘为板式结构，托盘上开设有间隔布置的过臂槽，气缸II的活塞杆与托盘边缘连接，托盘上安装有与转序滑车上固接的导向杆相滑动的导向套。
进一步地，翻转机构包括底座、托臂和液压缸；底座安装在架体上，底座两侧分别布置有托臂和液压缸，托臂布置在托盘上的过臂槽正下方，托臂一端与底座铰接，液压缸的活塞杆的端部与托臂的另一端铰接，液压缸与底座铰接。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明可应用于高碳铬轴承钢在锻后冷却过程中，实现细化晶粒、降低网状级别。高碳铬轴承钢锻造完成后温度大约为930～950℃，在冷却过程中，浓度过高的碳会以碳化物形式沿奥氏体晶粒边界析出，包围着奥氏体晶粒，形成网状碳化物，这是钢材的一种组织缺陷。一般说来，锻后终了温度越高，随后冷却越慢时，碳化物析出越严重，网状碳化物也越严重。而冷却速度快会很好的抑制碳化物析出，但是容易产成裂纹；本发明借助控制锻件冷却速度，抑制碳化物沿奥氏体晶界析出，实现锻件良好的网状级别、高的晶粒度、无冷却裂纹，处理周期缩短，提高了轴承寿命和产品质量。本发明的设计、制造、投入使用提升了铁路轴承在铁路行业和轴承行业的地位，其产品质量经四方所对比，不仅优于国内同型号产品，而且优于进口同规格产品。同时，遵循国家提倡的建设资源节约型、环境友好型社会的规划，该细化机的研发为节能减排做出突出的贡献。
本发明还提出了基于PID策略的轴承细化过程控制算法，变频控制细化水温，精准控制轴承温度，提高了产品合格率。优化了轴承刚网状碳化物，细化了材料晶粒，提高了轴承使用寿命。实现了细化过程全自动化，节约了资源，减少了误操作。
附图说明
图1为本发明整体结构图；
图2为图1的俯视图；
图3为翻转机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步地说明：
参见图1-图3说明，轴承套圈锻造水冷细化机，它包括检测输送机1、废品转出输送机2、合格转出输送机3、二次水冷输送机4、转序滑车5、升降承载机构6、翻转机构7和推件机构8；
检测输送机1的进件端连接轴承套圈锻造工段出口端，检测输送机1上安装有一个推件机构8，废品转出输送机2和检测输送机1安装在架体9上且二者运行方向垂直，检测输送机1能将轴承套圈工件输入升降承载机构6上，升降承载机构6安装在转序滑车5上，转序滑车5安装在架体9上，转序滑车5运行方向与检测输送机1运行方向垂直，转序滑车5下方的架体9上安装有水箱10、翻转机构7和合格转出输送机3，水箱10布置在升降承载机构6和翻转机构7之间，二次水冷输送机4与合格转出输送机3并排设置，二次水冷输送机4一端安装有一个推件机构8且二者运行方向平行，二次水冷输送机4另一端安装还有一个推件机构8且二者运行方向垂直。
本实施方式中废品转出输送机2用于将轴承套圈锻造工段出来的轴承输送至不合格处理区，翻转机构7用于对合格的轴承套圈11进行翻转，实现多次冷却，转序滑车5运行方向与检测输送机1运行方向垂直设置、二次水冷输送机4与合格转出输送机3并排设置、二次水冷输送机4一端安装有一个推件机构8且二者运行方向平行以及二次水冷输送机4另一端安装还有一个推件机构8且二者运行方向垂直都是为了保证合格轴承套圈充分水冷并能有序输出。
上述实施方式基础上，为了保证可靠运行，优选地，检测输送机1为滚筒输送机或链条输送机。废品转出输送机2为滚筒输送机或链条输送机。合格转出输送机3为滚筒输送机或链条输送机。二次水冷输送机4为滚筒输送机或链条输送机。上述四种输送机可以任意组合使用。
参见图2说明，为了保证工作可靠，使用便捷，降低成本，推件机构8使用气缸结构，具体为：推件机构8包括气缸I8-1和弧形推板8-2，气缸I8-1的活塞杆的端部安装有与轴承套圈弧面相配合的弧形推板8-2。如此设置，使用时，弧形推板8-2在气缸I8-1的作用下正好与轴承套圈的弧形面配合完成推送工作。
参见图1和2说明，为了保证工作可靠，使用便捷，降低成本，升降承载机构6使用气缸结构，具体为：升降承载机构6包括气缸II6-1和托盘6-2；托盘6-2为板式结构，托盘6-2上开设有间隔布置的过臂槽6-3，气缸II的活塞杆与托盘6-2边缘连接，托盘6-2上安装有与转序滑车5上固接的导向杆相滑动的导向套。如此设置，托盘6-2在气缸II的带动下实现对轴承套圈11的提拉和释放。
参见图3说明，为了保证轴承套圈11能多次水冷，翻转机构7采用摆臂式翻转机构，具体为：翻转机构7包括底座7-1、托臂7-2和液压缸7-3；底座7-1安装在架体9上，底座7-1两侧分别布置有托臂7-2和液压缸7-3，托臂7-2布置在托盘6-2上的过臂槽6-3正下方，托臂7-2一端与底座7-1铰接，液压缸7-3的活塞杆的端部与托臂7-2的另一端铰接，液压缸7-3与底座7-1铰接。如此设置，通过液压缸7-3的动作带动托臂7-2能偏摆，实现对轴承套圈11的翻转，其中，一侧托臂7-2转动角度一β范围为0-80°，另一的托臂7-2转动角度二θ范围为0-110°。参见图1说明，为了进一步保证轴承套圈11的可靠运行，在这里，转序滑车5采用现有技术的桥式起重机结构，具体为：转序滑车5为桥式起重机上的大车运行机构。如此设置，大车运行机构可在架体上纵向滑动，实现轴承套圈11的可靠稳定运行，并具有一定的承载能力。
工作原理
控制细化水箱中水及轴承的温度。风冷压缩机组实现循环水降温功能。风冷机组有休眠功能。轴承套圈锻造工段出口处为检测输送机，轴承经由传送运出之后，由检测输送机的托板将轴承提升至细化工作台高度，在筛选装置的推杆处装有红外线温度传感器，用于检测加工完成后的轴承温度，如果检测的温度低于900℃时，启动一个推件机构8，将不合格的轴承套圈输送至废品转出输送机2运出，合格的轴承套圈送至升降承载机构6的托盘6-2上，转序滑车5载着轴承套圈11运行至水箱10上方，升降承载机构6的气缸II6-1工作，气缸II6-1的活塞杆伸出将托盘6-2送进水箱10，待时间达到后，气缸II6-1的活塞杆缩回提出水箱10。然后，转序滑车5行将轴承套圈11放在翻转机构7上，翻转机构7的液压缸7-3动作，驱动一侧的托臂7-2转动，推动轴承套圈11翻转至另一侧的托臂7-2上，工件翻转后启动推件机构8的气缸I进入二次水冷输送机4上，轴承套圈11运行到最后一个推件机构8处，推件机构8的气缸I8-1动作，将轴承套圈11再次推送至托盘6-2上，转序滑车5启动将轴承套圈11二次进入水箱10。完成细化后，升降承载机构6的气缸II6-1工作，气缸II6-1的活塞杆缩回提出水箱10，转序滑车5继续前行至合格转出运输机3的轨道运出。
核心原理为：锻造完成后，轴承锻件温度930～950℃，在10S～12S时间内迅速冷却到相变线以下，避免碳化物析出聚集形成网状碳化物。
机械原理为：在恒温水源内，将锻造后的高温状态轴承钢通过机械运动，在恒温水内冷却，再迅速离开水源，将轴承芯部温度传导到轴承表面，防止产生裂纹，温度平衡后再次入水冷却，再迅速离开水源，芯部温度再次传导到表面，此时进行雾化冷却。
本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。
Claims (9)
1.轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：它包括检测输送机(1)、废品转出输送机(2)、合格转出输送机(3)、二次水冷输送机(4)、转序滑车(5)、升降承载机构(6)、翻转机构(7)和推件机构(8)；
检测输送机(1)的进件端连接轴承套圈锻造工段出口端，检测输送机(1)上安装有一个推件机构(8)，废品转出输送机(2)和检测输送机(1)安装在架体(9)上且二者运行方向垂直，检测输送机(1)能将轴承套圈工件输入升降承载机构(6)上，升降承载机构(6)安装在转序滑车(5)上，转序滑车(5)安装在架体(9)上，转序滑车(5)运行方向与检测输送机(1)运行方向垂直，转序滑车(5)下方的架体(9)上安装有水箱(10)、翻转机构(7)和合格转出输送机(3)，水箱(10)布置在升降承载机构(6)和翻转机构(7)之间，二次水冷输送机(4)与合格转出输送机(3)并排设置，二次水冷输送机(4)一端安装有一个推件机构(8)且二者运行方向平行，二次水冷输送机(4)另一端安装还有一个推件机构(8)且二者运行方向垂直。
2.根据权利要求1所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：检测输送机(1)为滚筒输送机或链条输送机。
3.根据权利要求2所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：废品转出输送机(2)为滚筒输送机或链条输送机。
4.根据权利要求3所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：合格转出输送机(3)为滚筒输送机或链条输送机。
5.根据权利要求4所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：二次水冷输送机(4)为滚筒输送机或链条输送机。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：推件机构(8)包括气缸I(8-1)和弧形推板(8-2)，气缸I(8-1)的活塞杆的端部安装有与轴承套圈弧面相配合的弧形推板(8-2)。
7.根据权利要求6所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：升降承载机构(6)包括气缸II(6-1)和托盘(6-2)；托盘(6-2)为板式结构，托盘(6-2)上开设有间隔布置的过臂槽(6-3)，气缸II(6-1)的活塞杆与托盘(6-2)边缘连接，托盘(6-2)上安装有与转序滑车(5)上固接的导向杆相滑动的导向套。
8.根据权利要求7所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：翻转机构(7)包括底座(7-1)、托臂(7-2)和液压缸(7-3)；底座(7-1)安装在架体(9)上，底座(7-1)两侧分别布置有托臂(7-2)和液压缸(7-3)，托臂(7-2)布置在托盘(6-2)上的过臂槽(6-3)正下方，托臂(7-2)一端与底座(7-1)铰接，液压缸(7-3)的活塞杆的端部与托臂(7-2)的另一端铰接，液压缸(7-3)与底座(7-1)铰接。
9.根据权利要求8所述轴承套圈锻造水冷细化机，其特征在于：转序滑车(5)为桥式起重机上的大车运行机构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
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Address after: No. 777, Hajing Road, Limin Development Zone, Harbin, Heilongjiang 150025 Patentee after: Harbin Bearing Group Ltd. Address before: No.14, Hongqi Street, Xiangfang District, Harbin City, Heilongjiang Province Patentee before: HARBIN BEARING GROUP Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20230919 Address after: No. 777, Hajing Road, Limin Development Zone, Harbin, Heilongjiang 150025 Patentee after: Harbin Bearing Group Ltd. Patentee after: Harbin Bearing Manufacturing Co.,Ltd. Address before: No. 777, Hajing Road, Limin Development Zone, Harbin, Heilongjiang 150025 Patentee before: Harbin Bearing Group Ltd. |