CN112133518B - 一种轴承套圈在线消磁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承套圈在线消磁系统，属于轴承加工技术领域。消磁系统包括：电机和传输带；触发开关；调压器和消磁装置，用于调节交流电源的电压，完成待消磁的轴承套圈的消磁；控制电路，控制电路连接触发开关以及电机，用于当触发开关检测到待消磁的轴承套圈时，控制电机停止转动；控制电路连接调压器，用于当触发开关检测到待消磁的轴承套圈时，控制调压器带电，消磁装置开始消磁，当消磁时间达到第一设定时间时，控制调压器断电，当消磁完毕后，控制电机开始转动。本发明在调压器停止供电后一定时间内，控制电机开始转动，可以提高轴承套圈的退磁效果。本发明实现轴承套圈在自动生产线上直接退磁，提高了轴承套圈的生产效率。

Description

一种轴承套圈在线消磁系统

技术领域

本发明涉及一种轴承套圈在线消磁系统，属于轴承加工技术领域。

背景技术

随着国家铁路交通事业的飞速发展，铁路轴承需求量日益增加，采用自动生产线生产轴承已成为双列圆锥滚子铁路轴承生产的重要加工方式。

在双列圆锥滚子铁路轴承生产中，其套圈磨削加工的多个工序都是采用带磁加工。因此，每当该加工工序结束后都要对被加工轴承套圈进行逐个消磁处理，确保轴承套圈在检测过程中不会吸附铁屑，残磁超标会造成轴承套圈上的铁屑沫无法清除干净，影响套圈的检测精度和下道工序加工精度，使得组装后的轴承精度和使用寿命等均会受到严重的影响。

目前，对于轴承套圈消磁的方法，一般是平板式退磁方法或龙门通过式退磁方法等，这些退磁方法的消磁方式均是轴承套圈在磁场中移动退磁。然而对于铁路轴承，不同于通用机床用的中小型精密滚子轴承，具有直径大、宽度厚、体积大、重量大等特点，采用目前的退磁方法难以一次将铁路轴承套圈的残磁进行退磁后达到标准。尤其是在生产线的工序中，被加工的铁路轴承套圈是随自动生产线工序流程进行的，在这种情况下铁路轴承的外套圈加工、内套圈加工，均需要在自动生产线各工序上结束时，一次性将铁路轴承套圈的磁性消除达标，为此，需要提出一种轴承套圈在线消磁的技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种轴承套圈在线消磁系统，为实现轴承套圈在线消磁提供一种行之有效的技术方案。

为实现上述目的，本申请提出了一种轴承套圈在线消磁系统的技术方案，包括：

电机和传输带，电机驱动传输带工作，以输送待消磁的轴承套圈；

触发开关，用于检测待消磁的轴承套圈；

调压器和消磁装置，调压器和消磁装置连接，用于调节交流电源的电压，通过为消磁装置通电完成待消磁的轴承套圈的消磁；

控制电路，控制电路连接触发开关以及电机，用于当触发开关检测到待消磁的轴承套圈时，控制电机停止转动；控制电路连接调压器，用于当触发开关检测到待消磁的轴承套圈时，控制调压器带电，消磁装置开始消磁，当消磁时间达到第一设定时间时，控制调压器断电，当消磁完毕后，控制电机开始转动。

本发明的轴承套圈在线消磁系统的技术方案的有益效果是：本发明通过触发开关检测待消磁的轴承套圈，进而控制电机停止工作，且消磁完毕后控制电机开始工作，实现了轴承套圈的在线消磁，并且在线消磁系统结合消磁装置静止消磁的原理，对调压器以及电机的控制进行单独控制，消磁装置静止消磁的过程分为两部分，第一部分的消磁结束后，控制调压器停止供电，在调压器停止供电后，利用衰减的磁场持续进行第二部分的消磁，因此本发明在调压器停止供电后一定时间内，控制电机开始转动，可以提高轴承套圈的退磁效果。本发明实现轴承套圈在自动生产线上直接退磁，提高了轴承套圈的生产效率。

进一步的，为了提高控制电路的可靠性，所述控制电路包括并联的电机控制支路、消磁控制支路、第一延时支路、第二延时支路；

电机控制支路上串设有第二继电器的控制线圈和第二时间继电器的常闭触点；第二继电器的常闭触点设置在交流电源和电机的连接线路上；

消磁控制支路串设有第一继电器的控制线圈和第一时间继电器的常闭触点；第一继电器的常开触点设置在交流电源与调压器之间；

第一延时支路上串设有第一时间继电器的控制线圈；

第二延时支路，第二延时支路上串设有第二时间继电器的控制线圈和第一时间继电器的常开触点。

进一步的，为了提高消磁的可靠性，所述消磁装置包括两个多磁极绕组，两个多磁极绕组相对设置在传输带的上方和下方；所述多磁极绕组包括壳体和至少两个串联的单磁极绕组，所述单磁极绕组由铁芯和环绕在铁芯上的线圈组成。

进一步的，所述铁芯为U型铁芯。

进一步的，所述多磁极绕组为环状多磁极绕组，所述壳体为环状壳体。

进一步的，至少两个单磁极绕组在所述环状壳体的圆周方向均匀排布。

进一步的，所述环状壳体的大小和待消磁的轴承套圈的大小相同。

进一步的，所述触发开关为光电开关。

附图说明

图1是本发明轴承套圈在线消磁系统中电机和消磁装置的电路结构图；

图2是本发明轴承套圈在线消磁系统中控制电路的电路结构图；

图3是本发明消磁装置的侧向图；

图4是本发明环状多磁极绕组的俯视图；

图5是本发明单相交流移相调压器的原理图；

图中：1为轴承套圈、2为传输带、3为光电开关、4为电机、6为环状多磁极绕组、7为单磁极绕组、8为单相交流移相调压器、9为调速器。

具体实施方式

轴承套圈在线消磁系统实施例：

轴承套圈在线消磁系统的主要构思在于，为了实现轴承套圈的在线消磁，本发明设计了一种适用于生产线上、可以绝对消磁的静止消磁装置(简称消磁装置)—一对环状多磁极绕组，并且采用控制电路控制轴承线圈在生产线的运动和停止，实现了轴承套圈停止时静止消磁，消磁完毕后运动至下一工序。

具体的，轴承套圈在线消磁系统如图1、2所示包括：交流电源、传输带2、电机4、环状多磁极绕组6、单相交流移相调压器8、调速器9、光电开关3、以及控制电路。

交流电源，用于为电机4和环状多磁极绕组6提供电源。

传输带2，用于实现轴承套圈1(即待消磁的轴承套圈)在生产线上的传送。

电机4，用于驱动传输带2进行传动工作。

环状多磁极绕组6，数量为2个，作为静止消磁装置其设置位置如图3所示，相对固定设置于传送带2的上方和下方，以实现轴承套圈1在传送带2相对应的位置上的静止消磁；环状多磁极绕组6的结构如图4所示，由环状壳体和8个单磁极绕组7组成，8个单磁极绕组7串联、有序均匀排列的环状壳体的圆周方向，每个单磁极绕组7是由U型铁芯和环绕在铁芯上的线圈组成的，环状多磁极绕组6通电后，各个单磁极绕组7流过电流流量是一样的，使得环状多磁极绕组6的磁场强度均匀分布。环状多磁极绕组6的大小根据轴承套圈1的大小进行设定，环状多磁极绕组6的直径与轴承套圈1端面直径相匹配，磁力集于轴承套圈1上、下二个端面部分，磁性强且磁力集中，两面退磁一次性完成，可以达到最佳的退磁效果。

调速器9，串接在交流电源和电机4的连接线路上，用于控制电机4的转速。

单相交流移相调压器8，如图5所示，包括电阻R、电容C、移相控制电路、同步变压器和主回路可控硅。单相交流移相调压器8的输入端①、③接交流电源，单相交流移相调压器8的输出端②、④接一对环状多磁极绕组6。

单相交流移相调压器8的工作原理为：单相交流移相调压器8的低压控制端电源+V被接通后，向电容C充电，随着电容C两端电压逐渐上升，通过电阻R向控制端0-10mA电流输入接口输入电流，输入电流由0mA上升至10mA时，输出端②、④电压由0V升到220V，低压控制端电源+V断开时，输入电流由10mA至0mA，输出端②、④的两端电压由220V降到0V，对应于一对环状多磁极绕组6的磁场也随之变化，轴承套圈1在此过程中完成消磁。

光电开关3用于感应轴承套圈1，光电开关3包括光感应部件和开关K，当轴承套圈1传输至一对环状多磁极绕组6之间时，光电开关3的光感应部件检测到轴承套圈1时，开关K闭合。

控制电路，用于控制传输带2的启动和停止，控制电路的一端用于通过开关K连接低压电源(24V)，另一端接地，控制电路包括并联的电机控制支路、消磁控制支路、第一延时支路以及第二延时支路。

电机控制支路，用于控制电机4的转动和停止，电机控制支路上串设有第二继电器的控制线圈J2和第二时间继电器的常闭触点SJ2-1；第二继电器的常闭触点J2-1设置在交流电源和调速器9的连接线路上。

消磁控制支路，用于控制环状多磁极绕组6的通电和断电，消磁控制支路上串设有第一继电器的控制线圈J1和第一时间继电器的常闭触点SJ1-1；第一继电器的常开触点J1-1设置在交流电源与单相交流移相调压器8，作为单相交流移相调压器8的触发开关控制单相交流移相调压器8的通电与断电，进而控制环状多磁极绕组6的通电和断电。

第一延时支路，第一延时支路上串设有第一时间继电器的控制线圈SJ1。

第二延时支路，第二延时支路上串设有第二时间继电器的控制线圈SJ2和第一时间继电器的常开触点SJ1-2。

第一时间继电器和第二时间继电器的延时动作时间根据消磁所需的时间进行设定，消磁过程分为两个过程，这两个过程与单相交流移相调压器8的工作原理相对应：

第一个消磁过程：当第一继电器的控制线圈J1带电，第一继电器的常开触点J1-1闭合，闭合初期，单相交流移相调压器8输出端的电压由0V升到220V，轴承套圈1的消磁工作开始，接着单相交流移相调压器8输出端的电压稳定为220V，轴承套圈1在交变磁场中进行消磁；

第二个消磁过程：当第一继电器的控制线圈J1失电，第一继电器的常开触点J1-1断开，单相交流移相调压器8输出端的电压由220V降到0V，一对环状多磁极绕组6的磁场强度也随之衰减到0，轴承套圈1在交变磁场的衰减中消磁。

因此，结合控制电路，第一时间继电器的延时动作时间为第一个消磁过程对应的消磁时间(即第一设定时间)，第二时间继电器的延时动作时间为第二个消磁过程对应的消磁时间，根据消磁时间进行设定。

以铁路轴承套圈为例对本发明的在线消磁系统的工作原理进行说明：

铁路轴承套圈在自动生产线上磨削加工时，电机4和传输带2已处在运转工作状态，铁路轴承套圈磨削完毕后，平稳落到传输带2上，由传输带2带动铁路轴承套圈向前运行；

当铁路轴承套圈由上一道工序被送到退磁区域的预置位置时，光电开关3的感应部分测得信号，使得开关K闭合；

开关K闭合后，第二继电器的控制线圈J2、第一继电器的控制线圈J1、以及第一时间继电器的控制线圈SJ1带电；第二继电器的控制线圈J2带电，第二继电器的常闭触点J2-1断开，电机4断电停止工作，传输带2停止传输，铁路轴承套圈静止在一对环状多磁极绕组6之间消磁位置；第一继电器的控制线圈J1带电，第一继电器的常开触点J1-1闭合，单相交流移相调压器8工作并输出电压，一对环状多磁极绕组6电流导通，产生磁场，开始第一个消磁过程；第一时间继电器的控制线圈SJ1带电，待达到延时设定时间后，第一个消磁过程结束，第一时间继电器的常闭触点SJ1-1断开，第一时间继电器的常开触点SJ1-2闭合；

第一时间继电器的常闭触点SJ1-1断开后，第一继电器的控制线圈J1失电，第一继电器的常开触点J1-1断开，单相交流移相调压器8的输出电压从220V下降，一对环状多磁极绕组6的电流下降，磁场减弱，开始第二个消磁过程；第一时间继电器的常开触点SJ1-2闭合，第二时间继电器的控制线圈SJ2带电，第二时间继电器的常闭触点SJ2-1在设定的延时时间(也即第二个消磁过程的时间)后断开，第二继电器的控制线圈J2失电，第二继电器的常闭触点J2-1闭合，电机4通电开始工作，输送铁路轴承套圈离开消磁位置，开始下一步的工序。

上述实施例中，光电开关3作为检测轴承套圈1的触发开关，可以保证轴承套圈1检测的可靠性，作为其他实施方式，触发开关也可以为接近开关等其他形式的开关，只要能够检测轴承套圈1即可。

上述实施例中，单相交流移相调压器8作为调节交流电源实现更好的消磁效果，作为其他实施方式，也可以采用其他类型的调压器，调压的控制只要符合消磁的原理即可，本发明对此不做限制。

上述实施例中，控制电路连接光电开关3以及电机4，作用是当触发开关检测到待消磁的轴承套圈时，控制电机4停止转动；同时控制电路连接调压器，作用是当触发开关检测到待消磁的轴承套圈时，控制调压器带电，消磁装置开始消磁，当消磁时间达到第一设定时间时，控制调压器断电，当消磁完毕后，控制电机4开始转动，符合高效的消磁原理，作为其他实施方式，本发明对控制电路的具体实现形式并不做限制，实现相应的功能即可。

上述实施例中，为了达到最佳的消磁效果，消磁装置采用一对环状多磁极绕组6，作为其他实施方式，消磁装置可以采用C型铁芯以及线圈组成，线圈环绕在C型铁芯的两端，并且传输带2穿过C型铁芯的缺口，本发明对消磁装置的具体实现形式并不做限制。

上述实施例中，多磁极绕组为环状多磁极绕组6，且其中单磁极绕组7的数量为8个，单磁极绕组7在环状壳体的圆周方向均匀排布，且铁芯的形状为C型，作为其他实施方式，多磁极绕组的形状也可以为正方形，单磁极绕组7的数量大于2个即可，并且对单磁极绕组7的排列方式也可以集中排列，铁芯的形状也可以为I型，本发明对多磁极绕组的形状，内部单磁极绕组7的数量以及排列方式、铁芯的形状并不做限制。

上述实施例中，为了保证消磁效果，环状多磁极绕组6的大小与轴承套圈1的大小相匹配，作为其他实施方式，环状多磁极绕组6的大小也可以略大于轴承套圈1的大小。

本发明的轴承套圈在线消磁系统实现了轴承套圈1在生产线上的自动静止消磁，并且完全达到铁路轴承套圈的消磁标准。在铁路轴承套圈在自动生产线中，铁路轴承套圈的内径、內圈滚道、外圈滚道等磨削后，均需要其在生产线上退磁，提高了铁路轴承套圈的生产效率。

Claims (7)

1.一种轴承套圈在线消磁系统，其特征在于，包括：

电机和传输带，电机驱动传输带工作，以输送待消磁的轴承套圈；

触发开关，用于检测待消磁的轴承套圈；

调压器和消磁装置，调压器和消磁装置连接，用于调节交流电源的电压，通过为消磁装置通电完成待消磁的轴承套圈的消磁；

控制电路，控制电路的一端通过触发开关连接电源，另一端接地；所述控制电路包括并联的电机控制支路、消磁控制支路、第一延时支路、第二延时支路；电机控制支路、消磁控制支路、第一延时支路和第二延时支路并联后与触发开关串联；所述触发开关用于在检测到待消磁的轴承套圈时闭合；

电机控制支路上串设有第二继电器的控制线圈和第二时间继电器的常闭触点；第二继电器的常闭触点设置在交流电源和电机的连接线路上；在第二继电器的控制线圈带电时，第二继电器的常闭触点断开，电机停止工作，传送带停止传输，待消磁的轴承套圈静止在消磁装置的消磁位置；

消磁控制支路串设有第一继电器的控制线圈和第一时间继电器的常闭触点；第一继电器的常开触点设置在交流电源与调压器之间；第一继电器的控制线圈带电时，第一继电器的常开触点闭合，调压器工作并输出电压，电压由0V开始上升，消磁装置产生磁场，待消磁的轴承套圈的消磁工作开始，调压器的输出电压稳定为220V，轴承套圈在交变磁场中进行消磁；

第一延时支路上串设有第一时间继电器的控制线圈；第一时间继电器的控制线圈带电时，达到第一延时设定时间后，第一时间继电器的常闭触点断开，第一时间继电器的常开触点闭合，第一时间继电器的常闭触点断开后，第一继电器的控制线圈失电，第一继电器的常开触点断开，调压器的输出电压从220V下降，消磁装置的电流下降，磁场强度随之衰减，轴承套圈在交变磁场的衰减中消磁；

第二延时支路，第二延时支路上串设有第二时间继电器的控制线圈和第一时间继电器的常开触点；第一时间继电器的常开触点闭合后，第二时间继电器的控制线圈带电，第二时间继电器的常闭触点在第二延时设定时间后断开，第二继电器的控制线圈J2失电，第二继电器的常闭触点闭合，电机通电开始工作，输送带开始传输，输送轴承套圈离开消磁位置。

2.根据权利要求1所述的轴承套圈在线消磁系统，其特征在于，所述消磁装置包括两个多磁极绕组，两个多磁极绕组相对设置在传输带的上方和下方；所述多磁极绕组包括壳体和至少两个串联的单磁极绕组，所述单磁极绕组由铁芯和环绕在铁芯上的线圈组成。

3.根据权利要求2所述的轴承套圈在线消磁系统，其特征在于，所述铁芯为U型铁芯。

4.根据权利要求2所述的轴承套圈在线消磁系统，其特征在于，所述多磁极绕组为环状多磁极绕组，所述壳体为环状壳体。

5.根据权利要求4所述的轴承套圈在线消磁系统，其特征在于，至少两个单磁极绕组在所述环状壳体的圆周方向均匀排布。

6.根据权利要求4所述的轴承套圈在线消磁系统，其特征在于，所述环状壳体的大小和待消磁的轴承套圈的大小相同。

7.根据权利要求1所述的轴承套圈在线消磁系统，其特征在于，所述触发开关为光电开关。

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