CN109572839A - 一种高强度耐低温支重轮及其制造方法 - Google Patents

一种高强度耐低温支重轮及其制造方法 Download PDF

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刘彬
徐轲
王旭
宋之克
吕阳
王贝
常艳红
董春锋
崔新隆
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Abstract

本发明提供一种高强度耐低温支重轮，能够提高支重轮的承受载重荷和耐低温能力，支重轮采用整体加热，浸液淬火工艺，基体硬度控制在46‑50HRC，将低温润滑油注入轮轴内腔、轮轴与轴套间隙处，支重轮本体相对轮轴转动，中间形成油膜减少摩擦，轮轴磨外圆后加外圆抛光工艺，粗糙度控制在Ra0.2以内；显著降低支重轮工作时的温升，选用内壁和法兰加通油槽的铸造CuZn25A16Fe3Mn3合金轴套，进一步提升支重轮的承载能力。

Description

一种高强度耐低温支重轮及其制造方法
技术领域
本发明涉及履带式支重轮领域，具体是一种高强度耐低温的支重轮及其制造方法。
背景技术
支重轮做为履带底盘最重要的零部件之一，起到支撑整机重量，同时限制履带，防止横向滑脱的作用。支重轮常在低温环境中工作，且承受强烈冲击，因此对轮体的强度和耐低温性能提出更为严格的要求。轮体基体硬度是轮体性能的关键参数之一，其与材料强度具有一定的函数关系，获得高硬度的轮体是提升支重轮性能的关键。传统的支重轮体热处理工艺一般采用整体调质+表面中频淬火和整体喷淋防护内孔淬火两种方式，两种热处理工艺的材料基体硬度一般均在240～340HB，很难适应重载荷和高磨损的工况；双金属烧结轴套或离心铸造式轴套是传统支重轮最常见的轴套形式，缺点是承受载荷低；支重轮通过两端的浮动油封对轮体内润滑油进行密封，普通的丁腈橡胶和齿轮油在-30℃以下对密封性能会逐渐失效。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种高强度耐低温的支重轮及其制造方法。
本发明采用的技术方案：一种高强度耐低温支重轮，包括支重轮本体，所述的支重轮本体内设有轮轴，所述的轮轴外套有轴套，所述的轮轴的两端固定设有轴座，所述的轴座内设有密封圈；所述的轮轴内腔两端设有浮封环；所述的轮轴的内腔、轮轴与轴套的间隙处注有润滑油，所述的支重轮本体相对轮轴转动时两者中间形成油膜。
优选的，所述的轮轴采用外圆抛光轮轴。
优选的，所述的轴套采用CuZn25A16Fe3Mn3合金材质。
优选的，所述的轴座采用过盈配合压入支重轮本体孔内。
优选的，所述的轴座两端设有圆柱销。
一种制造高强度耐低温支重轮的方法：包括以下步骤：
S1：采用摩擦焊工艺制造支重轮本体，通过摩擦生热，施加一定的顶端力使半轮体产生塑性变形焊接在一起；
S2：通过整体加热浸液淬火获得基体为马氏体组织的整体淬硬轮体并进行热处理，低温回火消除淬火应力，然后采用CBN刀片进行轮体精加工；
S3：轴座的端面采用中频淬火处理，深度2-5mm，回火后硬度54-56HRC，获得与轴套法兰最佳的硬度匹配值；
S4：轮轴磨外圆后加外圆抛光工艺，粗糙度控制在Ra0.2以内；
S5：选用内壁和法兰加油槽的铸造合金轴套；
S6：将前述步骤中制造的组件进行组装，得到高强度耐低温支重轮。
本发明的有益效果：本发明提供一种高强度耐低温支重轮，能够提高支重轮的承受载重荷和耐低温能力，支重轮采用整体加热，浸液淬火工艺，基体硬度控制在46-50HRC，将低温润滑油注入轮轴内腔、轮轴与轴套间隙处，支重轮本体相对轮轴转动，中间形成油膜减少摩擦，轮轴磨外圆后加外圆抛光工艺，粗糙度控制在Ra0.2以内；显著降低支重轮工作时的温升，选用内壁和法兰加通油槽的铸造CuZn25A16Fe3Mn3合金轴套，进一步提升支重轮的承载能力。
说明书附图
图1是本发明结构示意图;
图2是内壁和法兰加通油槽的合金轴套结构示意图。
图中，1支重轮本体，2轮轴，3轴套，4轴座，5密封圈，6浮封环，7圆柱销，8通油槽。
具体实施方式
如图1所示，一种高强度耐低温支重轮，包括支重轮本体1，所述的支重轮本体1内设有轮轴2，所述的轮轴2外套有轴套3，所述的轮轴2的两端固定设有轴座4，所述的轴座4内设有密封圈5；所述的轮轴2内腔两端设有浮封环6；所述的轮轴的内腔、轮轴2与轴套3的间隙处注有润滑油，所述的支重轮本体1相对轮轴2转动时两者中间形成油膜。本实施例中，所述的轮轴2采用外圆抛光轮轴；所述的轴套3采用CuZn25A16Fe3Mn3合金材质；所述的轴座4采用过盈配合压入支重轮本体1孔内；所述的轴座4两端设有圆柱销7。
一种制造权利要求1中所述的高强度耐低温支重轮的方法：包括以下步骤：
S1：采用摩擦焊工艺制造支重轮本体1，通过摩擦生热，施加一定的顶端力使半轮体产生塑性变形焊接在一起；
S2：通过整体加热浸液淬火获得基体为马氏体组织的整体淬硬轮体并进行热处理，低温回火消除淬火应力，然后采用CBN刀片进行轮体精加工；
S3：轴座4的端面采用中频淬火处理，深度2-5mm，回火后硬度54-56HRC，获得与轴套法兰最佳的硬度匹配值；
S4：轮轴2磨外圆后加外圆抛光工艺，粗糙度控制在Ra0.2以内；
S5：选用内壁和法兰加通油槽的铸造合金轴套；
S6：将前述步骤中制造的组件进行组装，得到高强度耐低温支重轮。
支重轮本体1采用整体加热，浸液淬火工艺，基体硬度控制在46-50HRC，CuZn25Al6Fe3Mn3材质轴套3通过过盈配合压入支重轮本体1内孔，轮轴穿过轴套，轴座固定在轮轴的两端，支重轮本体1与轴座4间采用低温浮动油封密封，轮轴2与轴座4间隙通过低温O型圈密封5密封，轴座4与轮轴2通过圆柱销7固定。将低温润滑油注入轮轴2内腔、轮轴2与轴套4间隙处，支重轮本体1相对轮轴2转动两者中间形成油膜，减小摩擦，此支重轮可广泛应用于矿用机械、道路机械等大型设备履带底盘中。

Claims (6)

1.一种高强度耐低温支重轮，包括支重轮本体（1），其特征在于：所述的支重轮本体（1）内设有轮轴（2），所述的轮轴（2）外套有轴套（3），所述的轮轴（2）的两端固定设有轴座（4），所述的轴座（4）内设有密封圈（5）；所述的轮轴（2）内腔两端设有浮封环（6）；所述的轮轴的内腔、轮轴（2）与轴套（3）的间隙处注有润滑油，所述的支重轮本体（1）相对轮轴（2）转动时两者中间形成油膜。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐低温支重轮，其特征在于：所述的轮轴（2）采用外圆抛光轮轴。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐低温支重轮，其特征在于：所述的轴套（3）采用CuZn25A16Fe3Mn3合金材质。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐低温支重轮，其特征在于：所述的轴座（4）采用过盈配合压入支重轮本体（1）孔内。
5.根据权利要求1所述的一种高强度耐低温支重轮，其特征在于：所述的轴座（4）两端设有圆柱销（7）。
6.一种制造权利要求1中所述的高强度耐低温支重轮的方法：其特征在于包括以下步骤：
S1：采用摩擦焊工艺制造支重轮本体（1），通过摩擦生热，施加一定的顶端力使半轮体产生塑性变形焊接在一起；
S2：通过整体加热浸液淬火获得基体为马氏体组织的整体淬硬轮体并进行热处理，低温回火消除淬火应力，然后采用CBN刀片进行轮体精加工；
S3：轴座（4）的端面采用中频淬火处理，深度2-5mm，回火后硬度54-56HRC，获得与轴套法兰最佳的硬度匹配值；
S4：轮轴（2）磨外圆后加外圆抛光工艺，粗糙度控制在Ra0.2以内；
S5：选用内壁和法兰加通油槽的铸造合金轴套；
S6：将前述步骤中制造的组件进行组装，得到高强度耐低温支重轮。
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