CN110877090A - 一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置以及加工前预处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，它包括震荡排料机构、传送机构、提升机构、圆锯切割机构、抛窜机，冷墩成型机的一侧上端设计有震荡排料机构，震荡排料机构下端通过支架固定安装在地面上，提升机构安装在冷墩成型机的一侧地面上，提升机构的出料口安装在震荡排料机构的进料口上方，震荡排料机构的出料口通过倾斜的滑道连接冷墩成型机内部的钢锭坯料输送带。优点是设计合理，通过本发明的设计把轴承钢盘料或长料进行通过圆锯切割，这样切割出来的端面整齐、毛刺少，在通过抛窜机处理，去除毛刺以及端面的边缘也被锐角，这样坯料在后续冷墩加工后，就不会有余料形成表皮包裹在滚子外面，产品合格率高，质量满足高铁滚子的要求。
Description
技术领域
本发明涉及高铁滚子加工领域，具体涉及一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置以及加工前预处理工艺。
背景技术
轴承是高铁装备中最重要、最关键、最核心的基础零部件，被誉为装备制造的“心脏”，直接决定着高铁主机产品的性能、质量和可靠性，并且轴承工业是国家基础性战略性产业，对国民经济发展和国防现代化建设起着重要的支撑作用。
我国轴承行业的发展规模已经非常庞大，但绝大部分产品都是集中在低端。在高铁、航空等高端轴承制造领域，我国与发达国家仍存在相当大的差距。目前，国内轴承企业生产的轴承只能满足时速150-180公里的列车，而欧美少数发达国家高铁轴承能满足时速350-400公里列车的需求。例如，我国已掌握了拥有自主知识产权的高速动车组技术，但与之配套的轴承还全部依赖进口。
[滚子是轴承最重要的组成部分，也是轴承中使用最多的滚动体，其中滚子是滚动体制造技术中难度最大的产品，滚子的质量直接影响轴承质量，现阶段滚子技术质量水平低是制约轴承行业发展的主要瓶颈。为打破高铁轴承核心技术的国际垄断，有效填补国内制造空白，力星股份开始致力于高铁轴承专用滚子的研发，生产高铁轴箱、牵引电机及齿轮箱轴承用的滚子，确保生产出的产品可靠性高、抗冲击性及动态载荷承受能力强，可满足高铁350 km/h以上的运行速率和300万公里的运行寿命要求。
滚子成型冷镦工艺在滚子材料致密度、纤维组织、使用寿命及强度等方面相比于车削、热镦、锻造等成型具有明显的质量优点，是高质量滚子成型必选工艺。但是由于高铁类滚子尺寸较大且质量要求较高，一般冷镦技术装备不能满足生产要求，我们采用世界上较先进的日本朝日融创（ASAHI SUNAC CORPORATION）AS-32-2型号双工位冷镦机生产，主要矛盾是直径较大的材料采用冷镦机原配的冷剪切方式，料段端面变形严重、粗糙，冷镦滚子后变形、端面毛刺等质量不合格。为保证冷镦滚子质量，原材料料段不能有变形、端面光滑，需对切料技术装备进行改造，开发新的加工工艺，弃用冷镦机原配的切料部件。
以往滚子加工时是把盘料或者长棒料通过配合的输送机构输送到冷镦机内，冷镦机内的送料机构会把盘料或者长棒料通过切刀直接剪切成段，这样的断口有毛刺以及一定的余料，后续冷墩加工时候，这些毛刺或余料并不能与钢锭坯料的主体形成一体，滚子冷镦毛坯在试验过程中，可能会产生环带较大、端面不平整等质量问题，为减少浪费，对滚子毛坯进行软磨滚道面和端面加工。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置以及加工前预处理工艺，设计合理，增加了坯料预处理以及输送装置，加工出的产品质量高，满足高铁滚子要求。
本发明的技术方案：
一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，它包括震荡排料机构、传送机构、提升机构、圆锯切割机构、抛窜机，冷墩成型机的一侧上端设计有震荡排料机构，震荡排料机构下端通过支架固定安装在地面上，提升机构安装在冷墩成型机的一侧地面上，提升机构的出料口安装在震荡排料机构的进料口上方， 震荡排料机构的出料口通过倾斜的滑道连接冷墩成型机内部的钢锭坯料输送带，坯料输送带把钢锭坯料输送到冷墩成型机内部的上料机构，圆锯切割机构的出料口位置通过传送机构连接抛窜机的进料口，抛窜机的出料口通过传送机构连接提升机构的进料口。
所述的传送机构是机械手或输送带。
所述的震荡排料机构是采用苏州雅斯泰自动化科技有限公司生产。
所述的圆锯切割机构是杭州精卫特机床有限公司生产的S-70高档新型快速圆盘锯。
所述的抛窜机包括机架、环形腔体，环形腔体上设有洗吹装置，机架中部设有振荡器，振荡器两侧设有可使环形腔体减振的弹簧；环形腔体侧边设有用于排出钢锭坯料的排出阀；排出阀一端设有用于排出钢锭坯料的橡胶软管；振荡器上设有用于散热、降温的风叶；环形腔体上设有便于装料且防止产品在加工时被排出的盖子；振荡器下端设有偏心块。
所述的冷墩成型机内部的上料机构包括输送带、输料导轨、挡料杆、辅助上料板、踢料杆和夹钳，输送带一端连接滑道的出料端，震荡排料机构安装高度高于冷镦成型机整体高度，滑道向下倾斜安装，输送带的另一端连接输料导轨的进料端，输料导轨上端安装有踢料杆，输料导轨的出料端设计安装有挡料杆，辅助上料板是可上下移动安装在挡料杆与输料导轨之间，夹钳设计安装在挡料杆上方且位于踢料杆前端，踢料杆通过导向块安装在输料导轨上面，踢料杆后端连接有驱动踢料杆左右移动的驱动机构，辅助上料板下端安装有驱动机构，辅助上料板包括料板主体，料板主体上开有圆孔，圆孔大小和钢锭坯料直径相同。
一种高铁滚子冷墩加工前预处理工艺，
1）首先把轴承钢长料或者盘料送入圆锯切割机构。
2）进入圆锯切割机构之后，把拉直后的轴承钢进行切段，切成等长若干段钢锭坯料。
3）切好后的若干钢锭坯料通过传送机构输送到抛窜机进行抛窜处理，去除切割端面的毛刺以及边缘进行倒角。
4）抛窜后的钢锭坯料通过传送机构输送到提升机的进料斗中，然后提升机的输送带把钢锭坯料输送到震荡排料机构中。
5）震荡排料机构进行震荡排料把钢锭坯料依次输送到冷墩成型机的内部进料口中，预处理结束，冷墩成型机进行对钢锭坯料后加工成型处理。
本发明的优点是设计合理，通过本发明的设计把轴承钢盘料或长料进行通过圆锯切割，这样切割出来的端面整齐、毛刺少，在通过抛窜机处理，去除毛刺以及端面的边缘也被锐角，这样坯料在后续冷墩加工后，就不会有余料形成表皮包裹在滚子外面，产品合格率高，质量满足高铁滚子的要求。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
图2是本发明的震荡排料机构局部安装示意图。
图3是本发明的抛窜机的示意图。
图4是本发明的冷墩成型机内部的上料机构的示意图。
具体实施方式
参照附图1-4，一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，它包括震荡排料机构1、传送机构、提升机构3、圆锯切割机构4、抛窜机5，冷墩成型机6的一侧上端设计有震荡排料机构1，震荡排料机构1下端通过支架固定安装在地面上，提升机构3安装在冷墩成型机6的一侧地面上，提升机构3的出料口安装在震荡排料机构1的进料口上方， 震荡排料机构1的出料口通过倾斜的滑道7连接冷墩成型机6内部的钢锭坯料输送带8，坯料输送带8把钢锭坯料输送到冷墩成型机6内部的上料机构，圆锯切割机构4的出料口位置通过传送机构连接抛窜机5的进料口，抛窜机5的出料口通过传送机构连接提升机构3的进料口。
所述的传送机构是机械手或输送带。
所述的震荡排料机构1是采用苏州雅斯泰自动化科技有限公司生产。
所述的圆锯切割机构4是杭州精卫特机床有限公司生产的S-70高档新型快速圆盘锯。
所述的抛窜机5包括机架51、环形腔体52，环形腔体52上设有洗吹装置，机架51中部设有振荡器53，振荡器53两侧设有可使环形腔体减振的弹簧54；环形腔体52侧边设有用于排出钢锭坯料的排出阀54；排出阀54一端设有用于排出钢锭坯料的橡胶软管55；振荡器53上设有用于散热、降温的风叶56；环形腔体52上设有便于装料且防止产品在加工时被排出的盖子57；振荡器下端设有偏心块58；洗吹装置包括压缩空气59、喷头590、清洗液储罐592，喷头590是环形喷头，喷头590安装在环形腔体内部上面，喷头590的若干喷嘴对着环形腔体52内部，喷头分别通过管路连接压缩空气59、清洗液储罐592，清洗液储罐592安装在盖子57上方外侧。工作原理说明：打开上盖57，将钢锭坯料输送到环形腔体52内内，扣紧上盖57，开启抛窜机，振荡器53开始振动，洗吹装置打开压缩空气59、清洗液储罐592，清洗液储罐592内碳酸钠溶液在压缩空气59带动下，通过喷头590喷入环形腔体52内，加工时间4小时，进行抛光、锐角、清洗，环形腔体52内6下方的弹簧54在振荡器53开启后，对环形腔体52内进行减振作用，在抛光、锐角、清洗完成后，排出阀5开启，钢锭坯料排出即可。所述排出阀54下方设有出料道540，用于将钢锭坯料输送至下一个工位。必要时，环形腔体内一起放入金刚砂，确保去除毛刺以及锐角形成，处理后通过筛网过滤，在通过传送机构输送到下一工位。
所述的冷墩成型机6内部的上料机构包括输送带8、输料导轨9、挡料杆10、辅助上料板11、踢料杆12和夹钳13，输送带8一端连接滑道7的出料端，震荡排料机构1安装高度高于冷镦成型机6整体高度，滑道7向下倾斜安装，输送带8的另一端连接输料导轨9的进料端，输料导轨9上端安装有踢料杆12，输料导轨9的出料端设计安装有挡料杆10，辅助上料板11是可上下移动安装在挡料杆10与输料导轨9之间，夹钳13设计安装在挡料杆10上方且位于踢料杆12前端，踢料杆12通过导向块安装在输料导轨9上面，踢料杆12后端连接有驱动踢料杆12左右移动的驱动机构，辅助上料板11下端安装有驱动机构，辅助上料板11包括料板主体，料板主体上开有圆孔，圆孔大小和钢锭坯料直径相同。使用时，钢锭坯料通过震荡排料机构1震荡排列有序后通过出料口进入滑道7，本发明把震荡排料机构1设计高于冷墩成型机，滑道7倾斜设计，这样钢锭坯料在重力作用下滑下进入输送带8上面，输送带8把钢锭坯料输送到输料导轨9内，辅助上料板11一开始状态位于挡料杆10与输料导轨9之间，第一个钢锭坯料从输料导轨9内顶出后，从辅助上料板11的圆孔内穿过且顶在挡料杆10上，辅助上料板11通过驱动机构（油缸或者气缸）上升，把第一个钢锭坯料顶到夹钳13和踢料杆12之间，辅助上料板11的主体下面把输料导轨9的出料口封住，防止后面的钢锭坯料钻出，踢料杆12的后端通过驱动机构（油缸或者气缸）顶出，踢料杆12则把第一钢锭坯料从辅助上料板11的圆孔内顶入夹钳13内，夹钳13夹住第一钢锭坯料送入冷镦成型机的模具内，进行后续的冷墩加工，踢料杆12复位，接着辅助上料板11复位，第二钢锭坯料则再次进入辅助上料板11的圆孔内，如此反复工作。
一种高铁滚子冷墩加工前预处理工艺，
1）首先把轴承钢长料或者盘料送入圆锯切割机构；轴承钢长料通过机械手输送，盘料则通过拔丝机输送。
2）进入圆锯切割机构之后，把拉直后的轴承钢进行切段，切成等长若干段钢锭坯料。
3）切好后的若干钢锭坯料通过传送机构输送到抛窜机进行抛窜处理，去除切割端面的毛刺以及边缘进行倒角。
4）抛窜后的钢锭坯料通过传送机构输送到提升机的进料斗中，然后提升机的输送带把钢锭坯料输送到震荡排料机构中。
5）震荡排料机构进行震荡排料把钢锭坯料依次输送到冷墩成型机的内部进料口中，预处理结束，冷墩成型机进行对钢锭坯料后加工成型处理。
本发明主要内容及关键：
生产的滚子产品主要用于高铁轴箱、牵引电机及齿轮箱轴承等关键传动部位，规格型号多，精度要求高。以352226X2-2ZWCTN规格型号的产品为突破口，对以下关键技术进行攻关，并在取得成功的基础上向其他规格进行辐射、推进。
（1）全自动锯床加工线
为保证料段端面质量，采用圆锯机切加工原材料。圆锯床主要由机床床身、动力头部分、进给系统、自动送料装置、夹紧装置、分料装置、液压系统、无尾料功能处理装置、电气系统、喷雾冷却系统、自动润滑系统、刮板式输屑器、切削液冷却装置、锯片清扫装置等组成。
（2）抛窜去锐角
滚子原材料料段锯加工后，端面锐角在冷镦过程中会出现毛刺等严重质量问题，需抛窜处理把锐角磨钝，形成有一定圆弧度的倒角。
（3）自动上料装置
对冷镦机进行改造，不使用原有的进料轮，开发制作适用于料段进料的自动进料连线，主要有震荡排料机、输送带、进料导轨等。
（4）滚子双工位精密成型技术
对AS-32-2冷镦机模具结构进行重新设计，保证滚子毛坯环带厚度均匀，长度、直径公差小，避免冷镦工序对成品质量造成影响；合理设计模具结构，适当分配模具上的受力，提升模具寿命。
（5）滚子冷镦毛坯处理
滚子冷镦毛坯在试验过程中，可能会产生环带较大、端面不平整等质量问题，为减少浪费，对滚子毛坯进行软磨滚道面和端面加工。在生产过程不断研究改进，选取适当的料段长度、倒角，确保滚子达到取消软磨的要求。
2、技术创新之处：
（1）自动锯床加工
采用圆锯床加工料段，加工精度高、切面平整，保证了滚子冷镦的加工质量。
（2）抛窜去锐角：保证冷镦加工质量，避免出现毛刺等质量问题。
（3）自动上料装置：利用料盘、输送机上料，减少切刀消耗及质量问题。
本发明对现有AS-32-2冷镦机进行改造，去除了原来内部进料机构中进料轮，通过重力下滑进行送料，以往内部剪切刀去除，开发锯床连线、上料线等，实现冷镦机的充分利用，满足冷镦高铁滚子的要求。完成高铁滚子352226X2-2ZWCTN的1级滚子样品开发工作，并送权威机构进行检测鉴定。打破高铁轴承核心技术的国际垄断，有效填补国内制造空白，致力于高铁轴承专用滚子的研发，生产高铁轴箱、牵引电机及齿轮箱轴承用的滚子，确保生产出的产品可靠性高、抗冲击性及动态载荷承受能力强，可满足高铁350 km/h以上的运行速率和300万公里的运行寿命要求。
Claims (7)
1.一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，其特征在于，它包括震荡排料机构、传送机构、提升机构、圆锯切割机构、抛窜机，冷墩成型机的一侧上端设计有震荡排料机构，震荡排料机构下端通过支架固定安装在地面上，提升机构安装在冷墩成型机的一侧地面上，提升机构的出料口安装在震荡排料机构的进料口上方， 震荡排料机构的出料口通过倾斜的滑道连接冷墩成型机内部的钢锭坯料输送带，坯料输送带把钢锭坯料输送到冷墩成型机内部的上料机构，圆锯切割机构的出料口位置通过传送机构连接抛窜机的进料口，抛窜机的出料口通过传送机构连接提升机构的进料口。
2.根据权利要求1所述的一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，其特征在于，所述的传送机构是机械手或输送带。
3.根据权利要求1所述的一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，其特征在于，所述的震荡排料机构是采用苏州雅斯泰自动化科技有限公司生产。
4.根据权利要求1所述的一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，其特征在于，所述的圆锯切割机构是杭州精卫特机床有限公司生产的S-70高档新型快速圆盘锯。
5.根据权利要求1所述的一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，其特征在于，所述的抛窜机包括机架、环形腔体，环形腔体上设有洗吹装置，机架中部设有振荡器，振荡器两侧设有可使环形腔体减振的弹簧；环形腔体侧边设有用于排出钢锭坯料的排出阀；排出阀一端设有用于排出钢锭坯料的橡胶软管；振荡器上设有用于散热、降温的风叶；环形腔体上设有便于装料且防止产品在加工时被排出的盖子；振荡器下端设有偏心块。
6.根据权利要求1所述的一种高铁滚子冷墩成型机的坯料输送装置，其特征在于，所述的冷墩成型机内部的上料机构包括输送带、输料导轨、挡料杆、辅助上料板、踢料杆和夹钳，输送带一端连接滑道的出料端，震荡排料机构安装高度高于冷镦成型机整体高度，滑道向下倾斜安装，输送带的另一端连接输料导轨的进料端，输料导轨上端安装有踢料杆，输料导轨的出料端设计安装有挡料杆，辅助上料板是可上下移动安装在挡料杆与输料导轨之间，夹钳设计安装在挡料杆上方且位于踢料杆前端，踢料杆通过导向块安装在输料导轨上面，踢料杆后端连接有驱动踢料杆左右移动的驱动机构，辅助上料板下端安装有驱动机构，辅助上料板包括料板主体，料板主体上开有圆孔，圆孔大小和钢锭坯料直径相同。
7.一种高铁滚子冷墩加工前预处理工艺，其特征在于，
1）首先把轴承钢长料或者盘料送入圆锯切割机构；
2）进入圆锯切割机构之后，把拉直后的轴承钢进行切段，切成等长若干段钢锭坯料；
3）切好后的若干钢锭坯料通过传送机构输送到抛窜机进行抛窜处理，去除切割端面的毛刺以及边缘进行倒角；
4）抛窜后的钢锭坯料通过传送机构输送到提升机的进料斗中，然后提升机的输送带把钢锭坯料输送到震荡排料机构中；
5）震荡排料机构进行震荡排料把钢锭坯料依次输送到冷墩成型机的内部进料口中，预处理结束，冷墩成型机进行对钢锭坯料后加工成型处理。
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