CN113151834B - 基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法 - Google Patents

基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113151834B
CN113151834B CN202110524408.9A CN202110524408A CN113151834B CN 113151834 B CN113151834 B CN 113151834B CN 202110524408 A CN202110524408 A CN 202110524408A CN 113151834 B CN113151834 B CN 113151834B
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaft part
rolling
shaft
roller
shaft parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110524408.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113151834A (zh
Inventor
董永刚
敖金磊
赵滨
张晋府
董文杰
潘恒志
尚虎城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yongsheng Heavy Industry Co ltd
Original Assignee
Yanshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanshan University filed Critical Yanshan University
Priority to CN202110524408.9A priority Critical patent/CN113151834B/zh
Publication of CN113151834A publication Critical patent/CN113151834A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113151834B publication Critical patent/CN113151834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382Removing material by boring or cutting by boring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/28Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for plain shafts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • C23C26/02Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法,属于轴类零件表面强化的技术领域,其包括滑轨装置、推送装置、电磁加热装置、液压装置、脉冲激光、气体保护装置、储料桶、辊压装置、传动轴、电机、承接装置以及回火炉装置;本发明将熔融的金属合金均匀的压在轴类零件表面从而达到强化其表面的作用;与其他轴类零件的表面强化装置相比,本发明采用了脉冲激光先对轴类零件的表面进行微破坏,提高吸附熔料的能力,通过三个热辊将熔料压实在轴类零件的表面,热辊能防止熔料粘连,同时降低了残余应力的产生。

Description

基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法
技术领域
本发明属于轴类零件表面强化的技术领域,特别涉及一种基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法。
背景技术
轴类零件作为重要的机械零件,在机械的各个领域中应用都非常广泛。轴类零件一般是支承转动并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件,在工况恶劣时,轴类零件会承受巨大的扭矩或冲击;在拆装时,也会不可避免的受到刮伤和划伤;在某些特殊情况下还会受到腐蚀磨损,大大降低了轴类零件的使用性能。我国很多轴类零件依赖于进口,在不是非常严重损坏的情况下更换轴类零件耗资巨大。迄今为止,对于轴类零件表面的强化前人提出了许多方法,例如激光熔覆强化及喷涂强化、粘涂技术、表面镀铬等,这些方法都在一定程度上对轴类零件的表面进行了强化强化。激光熔覆一般采用合金粉末对轴类零件表面缺陷进行强化,采用喷丸技术对其表面进行强化,但强化后的轴类零件韧性会有所降低,且易产生残余应力;粘涂技术虽然对轴类零件的表面进行了一定的强化,但强化程度较低;表面镀铬技术方便、简捷且经济效益高,但强化后的轴类零件表面非常粗糙不均匀,本发明创造提出了一种三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化的方法,与已有技术相比,本发明大大减少了残余应力的产生,且强化表面均匀细腻,力学性能好。
发明内容
针对上述问题本发明提供一种基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法,用以实现对轴类零件的表面强化处理,大大减少了残余应力的产生,且强化表面均匀细腻,力学性能好。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是提供一种基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置,其包括滑轨装置、推送装置、电磁加热装置、液压装置、脉冲激光、气体保护装置、储料桶、辊压装置、传动轴、电机、承接装置以及回火炉装置;所述推送装置滑动安装在所述滑轨上,所述滑轨上设置有所述滑轨电机和滑轨丝杠;
所述推送装置包括三个呈品字形布置的橡胶辊、与上橡胶辊连接的伸缩杆和弹簧、用于橡胶辊转动的橡胶辊电机与齿轮箱;所述推送装置的上橡胶辊用伸缩杆和弹簧连接;所述伸缩杆在固定橡胶辊的同时还能保证上橡胶辊上下移动,所述弹簧能保证上橡胶棍压住轴类零件,从而实现上橡胶辊压住轴类零件的同时又能让轴类零件脱离;所述推送装置通过滑块和丝杠螺母在所述滑轨装置上实现轴类零件的前后运动;所述推送装置通过所述橡胶辊电机与橡胶辊实现轴类零件的转动;轴类零件进入辊压装置后,辊压装置会提供轴类零件一个旋转速度和一个前进速度,为了使轴类零件能顺利的送入所述辊压装置,需使轴类零件在进入所述辊压装置前有相同的旋转速度和前进速度,滑轨电机和橡胶辊电机的转速应该与之相匹配;
所述电磁加热装置包括电磁装置底座、四个固定在底座上的固定杆、实现电磁加热装置上下移动的旋升盘和加热器,实现对轴类零件的预热;所述脉冲激光布置在所述电磁加热装置之后,实现在预热的轴类零件表面进行间断的打孔;所述辊压装置包括三个呈品字形布置的斜轧辊、与斜轧辊连接的液压缸、感应加热线圈、用于实现固定的三爪卡盘、用于连接斜轧辊的传动轴类零件和斜轧辊电机;所述液压装置实现对所述斜轧辊位置的调整;所述储料桶固定安装在所述辊压装置的上方,且位于辊的边缘;所述承接装置包括两个有斜度的斜辊和安装在底部的滚轮;所述承接装置能任意在移动板上前后运动;所述回火炉的回火炉底座上安装有两排滚轮和提供动力的滚轮电机,位于底座上的移动板能在所述滚轮和滚轮电机的作用下被自动运送到所述回火炉内。
进一步地,所述辊压装置中的斜轧辊的位置是能够调整的,调整时松开三爪卡盘,利用液压缸实现斜轧辊位置的调整;调整后再加紧三爪卡盘,实现保证辊在工作时被固定夹紧。
进一步地,所述电磁加热装置实现对轴类零件的预热,防止后续操作使轴类零件产生残余应力;所述脉冲激光实现对轴类零件表面的一定的微破坏,增加吸附熔料的能力。
优选地,利用感应加热线圈对三个斜轧辊进行加热,防止辊压时熔料粘连以及轴类零件产生残余应力的产生,在三个斜轧热辊的辊压作用下,熔料被均匀的压实在轴类零件的表面。
进一步地,所述辊压装置中的传动轴类零件设计成两部分,安装时让两部分轴类零件之间留有一定距离,辊在沿滑槽移动时与斜轧辊电机之间的距离变化由两部分轴类零件的的前后移动来适应,实现调整斜轧辊的位置时而使斜轧辊电机保持不动。
优选地,辊压后的轴类零件在所述气体保护装置里被直接送入回火炉中进行回火,减少了热量损耗的同时防止了强化后的轴类零件被氧化。
一种根据上文所述基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的轴类零件表面强化方法,其包括以下步骤:
S1、预热轴类零件;将轴类零件放入到电磁加热装置中,电磁加热装置的固定杆能沿底座的孔洞上下移动,通过旋升盘能使电磁加热装置上下移动;
S2、利用脉冲激光对预热后的轴类零件表面进行间断的打孔;
S3、利用布置在斜轧辊周围的感应线圈对斜轧辊进行预热;
S4、利用储料桶和辊压装置对轴类零件进行熔覆辊压修复强化;斜轧辊能沿着凹槽移动以便调整位置,固定的三爪卡盘能保证斜轧辊在工作时被固定,在调整时能松开,利用液压装置对三个斜轧辊进行位置调整;轴类零件进入辊压装置后,三个斜轧辊能将储料桶中的合金熔料压实在轴类零件表面;
S5、利用三个电机通过三个传动轴为斜轧辊提供旋转动力,传动轴被设计成两部分,能在调整斜轧辊位置时保证电机不动;
S6、轴类零件经过辊压强化后,穿出的一端会放置于移动板的承接装置上,并且移动板上的斜辊和底部的滚轮能使得承接装置随着轴类零件旋转前进,轴类零件完全穿出后的另一端搭在移动板的凸台上;
S7、利用回火炉上的电机带动底座上的两排滚轮转动,能将整个移动板送入回火炉中进行回火;
S8、回火完成后,打开回火炉后盖,取出轴类零件,此时完成轴类零件的修复强化;
S9、气体保护装置能防止轴类零件修复强化过程中被氧化。
本发明由于采用了上述的技术方案,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明采用电磁加热装置对轴类零件进行预热,防止后续操作使轴类零件产生残余应力,通过脉冲激光对预热后的轴类零件表面进行微破坏,增加轴类零件吸附熔料的能力。
(2)本发明利用三个热辊将熔料压紧在轴类零件上,热辊能防止熔料粘连,同时防止残余应力的产生。
(3)本发明利用回火装置对强化的轴类零件进行回火保温,提高轴类零件的表面质量。
(4)本发明在轴类零件表面进行强化以及强化后送入回火炉回火的过程中,气体保护装置能够防止强化后的轴类零件表面被氧化。
附图说明
图1为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的立体图;
图2为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的侧视图;
图3为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的没有气体保护装置的轴类零件测图;
图4为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的没有气体保护装置的侧视图;
图5为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的滑轨装置的轴类零件测图;
图6为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的推送装置的轴类零件测图;
图7为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的推送装置的正视图;
图8为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的电磁加热装置的轴类零件测图;
图9为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的液压装置的轴类零件测图;
图10为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的回火炉的轴类零件测图;
图11为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的辊压装置的轴类零件测图;
图12为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的辊压装置的剖视图;
图13为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的传动轴的轴类零件测图;
图14为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的传动轴类零件爆炸图;
图15为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的移动板的轴类零件测图;
图16为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的回火炉底座的轴类零件测图;
图17为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的承接装置座的轴类零件测图;
图18为本发明基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的承接装置座右视图。
主要附图标记:
1-滑轨装置;2-推送装置;3-电磁加热装置;4-液压装置;5-脉冲激光;6-气体保护装置;7-回火炉装置;8-储料桶;9-辊压装置;10-传动轴;11-电机;18-承接装置;19-移动板;101-滑轨电机;102-滑道;103-滑轨丝杠;201-橡胶辊电机;202-齿轮箱;203-橡胶辊;204-弹簧;205-伸缩杆;206-丝杠螺母;207-滑块;301-底座;302-旋升盘;303-固定杆;304-加热器;401-液压油箱;402-阀块;403-液压电机;404-液压油管;405-液压缸;701-凸台;702-底座滚轮;703-回火炉底座;704-滚轮电机;705-回火炉;706-回火炉后盖;901-感应加热线圈;902-三爪卡盘;903-固定杆;904-斜轧辊;905-矩形凹槽;181-斜辊;182-滚轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要注意的为,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。例如本发明所用的前、后、左和右仅仅是示例性质的,是为了描述方便使用的用语。
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1-4所示,本发明公开了一种基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置,其包滑轨装置1、推送装置2、电磁加热装置3、液压装置4、脉冲激光5、气体保护装置6、回火炉装置7、储料桶8、辊压装置9、传动轴10、电机11、承接装置18和移动板19,推送装置2滑动安装在滑轨装置1上,滑轨装置1上设置有滑轨电机101以及滑轨丝杠103;推送装置2包括三个呈品字形布置的橡胶辊203、与上橡胶辊连接的弹簧204和伸缩杆205、用于橡胶辊203转动的橡胶辊电机201、齿轮箱202以及固定在底部的丝杠螺母206和滑块207;电磁加热装置3包括电磁装置底座301、实现电磁加热装置上下移动的旋升盘302、四个固定在底座上的固定杆303和加热器304,实现对轴类零件的预热;脉冲激光5布置在电磁加热装置3之后,实现在预热的轴类零件表面进行间断的打孔;如图9所示,用于驱动斜轧辊位置液压装置包括液压油箱401、实现液压控制的阀块402、液压电机403以及与液压缸405相连的液压油管404,通过此液压装置实现对斜轧辊904位置的调整;辊压装置9包括感应加热线圈901、用于实现固定的三爪卡盘902和固定杆903、三个呈品”字形布置的斜轧辊904以及三个矩形凹槽905、用于连接斜轧辊的传动轴10和斜轧辊电机11;储料桶8固定安装在辊压装置9的上方,且位于辊的边缘;如图10、图16所示,回火炉装置7包括位于移动板19一侧的固定凸台701、底座滚轮702、位于移动板19上的承接装置18、移动板19、回火炉底座703、滚轮电机704、回火炉705和回火炉后盖706;如图17-18所示,承接装置18包括两个有斜度的斜辊181和安装在底部的滚轮182,承接装置18能任意在移动板19上前后运动,辊压后的轴类零件在气体保护装置6中被直接送入回火炉装置7中进行回火,减少了热量损耗的同时防止了强化后的轴类零件被氧化。
实施例一:
如图1-4所示,推送装置2位于滑轨1上,滑轨装置1如图5所示,推送装置2采用三个质量合适的橡胶辊203夹住要强化的轴类零件如图6-7所示,上橡胶辊203用弹簧204和伸缩杆205连接,实现能压住轴类零件的同时又能让轴类零件轻松的脱离,橡胶辊电机201通过齿轮箱202带动其中一个橡胶辊203转动,轴类零件会随着橡胶辊203一起转动,同时推送装置2底部有两个固定滑块207和丝杠螺母206,滑块207位于滑轨装置1的滑道102上,滑轨装置1通过滑轨电机101的带动滑轨丝杠103转动,滑轨丝杠103通过丝杠螺母206使得推送装置2能前后运动,实现了轴类零件的转动和前后运动。
轴类零件首先会进入电磁加热装置3进行预热,如图8所示,预热目的是减少后续热操作使轴类零件产生残余应力,电磁加热装置3由四个固定杆304固定在电磁装置底座301上,且固定杆304能沿底座301孔洞上下移动,通过旋升盘302能使电磁加热装置3上下移动;轴类零件在推送装置2的作用下继续向前运动,经过脉冲激光5;脉冲激光5会在预热的轴类零件表面进行间断的打孔,对表面进行一定的微破坏,增加轴吸附熔料的能力;之后轴类零件会进入辊压装置9,如图11所示,辊压装置9上有三个能在矩形凹槽905内移动的斜轧辊904,分别依靠三个液压缸405控制,图12为辊压装置剖视图;为了防止斜轧辊904在辊压时沿着滑槽移动,在辊压装置上设置三爪卡盘902;当需要调整斜轧辊904位置时,松开三爪卡盘902,利用液压装置4实现对液压缸405的行程控制,使得液压缸能在矩形凹槽905内移动,调整好斜轧辊904的位置之后再将其加紧,这样能保证辊在工作时被固定夹紧;三个斜轧辊904通过传动轴10连接的三个电机11提供动力;为了调整斜轧辊904的位置时而使电机11保持不动,传动轴10设计如图13-14所示,将传动轴10设计成两部分,安装时让两部分轴类零件之间留有一定距离,这样辊在沿滑槽移动时与电机之间的距离变化由两部分轴类零件的前后移动来适应,电机通过传动轴带动斜轧辊904转动,同时采用感应加热线圈901对其进行加热,在轴类零件进入辊压装置9时,辊会被加热到一定的温度,这样能防止辊压时粘连熔料、储料桶8固定在辊压装置9的上方,且位于辊的边缘、在轴类零件开始辊压时储料桶8中的料正好能落在即将辊压的轴类零件面上,轴类零件开始辊压装置后,三斜轧辊904会使轴类零件旋转前进,这时停止滑轨电机101后,轴类零件会脱离推送装置2。
轴类零件经过辊压强化后穿出,轴类零件穿出的一侧会搭在承接装置18上,如图14-18所示,承接装置18上设置有两个有斜度的斜辊181,斜辊181能自由转动,同时承接装置18的底部设置有滚轮182,能任意在移动板19上前后运动,实现随轴类零件的转动和前进;在回火炉705的回火炉底座703上安装有两排底座滚轮702,在滚轮电机704的带动下,两排底座滚轮702实现转动,当轴类零件完全在滑板上时,启动滚轮电机704,底座滚轮702转动,移动板19会被运进回火炉705中进行回火,气体保护装置6在轴类零件进入辊压装置9以及进入回火炉的整个过程会实现保护,防止新强化的轴类零件表面被氧化,待回火完成后,打开回火炉后盖706,从回火炉另一侧取出轴类零件,完成轴类零件熔覆强化的整个过程。
一种根据前述基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的轴类零件表面强化方法,其包括以下步骤:
S1、预热轴类零件;将轴类零件放入到电磁加热装置3中,电磁加热装置3的固定杆303能沿底座301的孔洞上下移动,通过旋升盘302能使电磁加热装置3上下移动;
S2、利用脉冲激光5对预热后的轴类零件表面进行间断的打孔;
S3、利用布置在斜轧辊904周围的感应加热线圈901对斜轧辊904进行预热;
S4、利用储料桶8和辊压装置9对轴类零件进行熔覆辊压修复强化;斜轧辊904能沿着矩形凹槽905移动以便调整位置,固定的三爪卡盘902能保证斜轧辊904在工作时被固定,在调整时能松开,利用液压装置4对三个斜轧辊904进行位置调整;轴类零件进入辊压装置9后,三个斜轧辊904能将储料桶8中的合金熔料压实在轴类零件表面;
S5、利用三个电机11通过三个传动轴10为斜轧辊904提供旋转动力,传动轴10被设计成两部分,能在调整斜轧辊904位置时保证电机11不动;
S6、轴类零件经过辊压强化后,穿出的一端会放置于移动板19的承接装置18上,并且移动板19上的斜辊181和底部的滚轮182能使得承接装置18随着轴类零件旋转前进,轴类零件完全穿出后的另一端搭在移动板19的凸台上;
S7、利用回火炉705上的滚轮电机704带动底座上的两排底座滚轮702转动,能将整个移动板19送入回火炉705中进行回火;
S8、回火完成后,打开回火炉后盖706,取出轴类零件,此时完成轴类零件的修复强化;
S9、气体保护装置6能防止轴类零件修复强化过程中被氧化。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置,其特征在于,其包括滑轨装置、推送装置、电磁加热装置、液压装置、脉冲激光、气体保护装置、储料桶、辊压装置、传动轴、电机、承接装置以及回火炉装置;所述推送装置滑动安装在所述滑轨装置上,所述滑轨装置上设置有滑轨电机和滑轨丝杠;
所述推送装置包括三个呈品字形布置的橡胶辊、与上橡胶辊连接的伸缩杆和弹簧、用于橡胶辊转动的橡胶辊电机与齿轮箱;所述推送装置的上橡胶辊用伸缩杆和弹簧连接;所述伸缩杆在固定橡胶辊的同时还能保证上橡胶辊上下移动,所述弹簧能保证上橡胶辊压住轴类零件,从而实现上橡胶辊压住轴类零件的同时又能让轴类零件脱离;所述推送装置通过滑块和丝杠螺母在所述滑轨装置上实现轴类零件的前后运动;所述推送装置通过所述橡胶辊电机与橡胶辊实现轴类零件的转动;轴类零件进入辊压装置后,辊压装置会提供轴类零件一个旋转速度和一个前进速度,为了使轴类零件能顺利的送入所述辊压装置,需使轴类零件在进入所述辊压装置前有相同的旋转速度和前进速度,滑轨电机和橡胶辊电机的转速应该与之相匹配;
所述电磁加热装置包括电磁装置底座、四个固定在底座上的固定杆、实现电磁加热装置上下移动的旋升盘和加热器,实现对轴类零件的预热;所述脉冲激光布置在所述电磁加热装置之后,实现在预热的轴类零件表面进行间断的打孔;所述辊压装置包括三个呈品字形布置的斜轧辊、与斜轧辊连接的液压缸、感应加热线圈、用于实现固定的三爪卡盘、用于连接斜轧辊的传动轴类零件和斜轧辊电机;所述液压装置实现对所述斜轧辊位置的调整;所述储料桶固定安装在所述辊压装置的上方,且位于辊的边缘;所述承接装置包括两个有斜度的斜辊和安装在底部的滚轮;所述承接装置能任意在移动板上前后运动;所述回火炉装置的回火炉底座上安装有两排滚轮和提供动力的滚轮电机,位于底座上的移动板能在所述滚轮和滚轮电机的作用下被自动运送到所述回火炉装置内;
所述辊压装置中的斜轧辊的位置是能够调整的,调整时松开三爪卡盘,利用液压缸实现斜轧辊位置的调整;调整后再夹紧三爪卡盘,实现保证辊在工作时被固定夹紧;
利用感应加热线圈对三个斜轧辊进行加热,防止辊压时熔料粘连以及轴类零件产生残余应力的产生,在三个斜轧辊的辊压作用下,熔料被均匀的压实在轴类零件的表面;
利用回火炉装置对强化的轴类零件进行回火保温,提高轴类零件的表面质量。
2.根据权利要求1所述的基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置,其特征在于,所述电磁加热装置实现对轴类零件的预热,防止后续操作使轴类零件产生残余应力;所述脉冲激光实现对轴类零件表面的一定的微破坏,增加吸附熔料的能力。
3.根据权利要求1所述的基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置,其特征在于,所述辊压装置中的传动轴类零件设计成两部分,安装时让两部分轴类零件之间留有一定距离,辊在沿滑槽移动时与斜轧辊电机之间的距离变化由两部分轴类零件的的前后移动来适应,实现调整斜轧辊的位置时而使斜轧辊电机保持不动。
4.根据权利要求1所述的基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置,其特征在于,辊压后的轴类零件在所述气体保护装置里被直接送入回火炉中进行回火,减少了热量损耗的同时防止了强化后的轴类零件被氧化。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置的轴类零件表面强化方法,其特征在于,其包括以下步骤:
S1、预热轴类零件;将轴类零件放入到电磁加热装置中,电磁加热装置的固定杆能沿底座的孔洞上下移动,通过旋升盘能使电磁加热装置上下移动;
S2、利用脉冲激光对预热后的轴类零件表面进行间断的打孔;
S3、利用布置在斜轧辊周围的感应线圈对斜轧辊进行预热;
S4、利用储料桶和辊压装置对轴类零件进行熔覆辊压修复强化;斜轧辊能沿着凹槽移动以便调整位置,固定的三爪卡盘能保证斜轧辊在工作时被固定,在调整时能松开,利用液压装置对三个斜轧辊进行位置调整;轴类零件进入辊压装置后,三个斜轧辊能将储料桶中的合金熔料压实在轴类零件表面;
S5、利用三个电机通过三个传动轴为斜轧辊提供旋转动力,传动轴被设计成两部分,能在调整斜轧辊位置时保证电机不动;
S6、轴类零件经过辊压强化后,穿出的一端会放置于移动板的承接装置上,并且移动板上的斜辊和底部的滚轮能使得承接装置随着轴类零件旋转前进,轴类零件完全穿出后的另一端搭在移动板的凸台上;
S7、利用回火炉上的电机带动底座上的两排滚轮转动,能将整个移动板送入回火炉中进行回火;
S8、回火完成后,打开回火炉后盖,取出轴类零件,此时完成轴类零件的修复强化;
S9、气体保护装置能防止轴类零件修复强化过程中被氧化。
CN202110524408.9A 2021-05-13 2021-05-13 基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法 Active CN113151834B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110524408.9A CN113151834B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110524408.9A CN113151834B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113151834A CN113151834A (zh) 2021-07-23
CN113151834B true CN113151834B (zh) 2023-01-17

Family

ID=76875009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110524408.9A Active CN113151834B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113151834B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101003847A (zh) * 2006-09-22 2007-07-25 攀钢集团钢城企业总公司协力公司 一种型材轧制轧辊激光表面强化工艺
CN102383339A (zh) * 2011-11-02 2012-03-21 深圳市赢合科技股份有限公司 一种料带装置及涂布机
CN104768665A (zh) * 2012-10-10 2015-07-08 丹尼尔和科菲森梅克尼齐有限公司 具有三个工作辊的轧制机架
CN109268395A (zh) * 2018-10-12 2019-01-25 翟长生 一种角接触球轴承套圈复合强化工艺
CN109719240A (zh) * 2018-12-27 2019-05-07 宁波大学 一种轴类件加工用三辊斜轧装置
CN110102575A (zh) * 2019-04-30 2019-08-09 北京科技大学 一种轴类零件两辊柔性斜轧成形装置及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6749894B2 (en) * 2002-06-28 2004-06-15 Surface Engineered Products Corporation Corrosion-resistant coatings for steel tubes
JP5983700B2 (ja) * 2013-12-09 2016-09-06 株式会社デンソー 半導体装置およびその製造方法、複合成形体
CN108296292B (zh) * 2018-01-15 2020-08-28 宁波大学 一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法
CN208758549U (zh) * 2018-08-06 2019-04-19 宁波大学 一种高铁空心车轴的斜连轧装置
CN109590416B (zh) * 2018-12-27 2021-02-09 宁波大学 一种联动式三辊斜轧机
CN112077322B (zh) * 2020-08-27 2021-06-11 燕山大学 钢管外壁旋压半固态金属粉末成型双金属复合管装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101003847A (zh) * 2006-09-22 2007-07-25 攀钢集团钢城企业总公司协力公司 一种型材轧制轧辊激光表面强化工艺
CN102383339A (zh) * 2011-11-02 2012-03-21 深圳市赢合科技股份有限公司 一种料带装置及涂布机
CN104768665A (zh) * 2012-10-10 2015-07-08 丹尼尔和科菲森梅克尼齐有限公司 具有三个工作辊的轧制机架
CN109268395A (zh) * 2018-10-12 2019-01-25 翟长生 一种角接触球轴承套圈复合强化工艺
CN109719240A (zh) * 2018-12-27 2019-05-07 宁波大学 一种轴类件加工用三辊斜轧装置
CN110102575A (zh) * 2019-04-30 2019-08-09 北京科技大学 一种轴类零件两辊柔性斜轧成形装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113151834A (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112846193B (zh) 一种增材复合微轧制的轴表面修复系统及方法
CN110241296A (zh) 一种淬火装置
CN113151834B (zh) 基于三辊斜轧熔覆成型的轴类零件表面强化装置及其方法
CN110923437A (zh) 一种金属板带材热处理螺旋辊道
CN212955263U (zh) 一种热处理全自动产线的热压平装置
CN210305202U (zh) 一种氧枪生产加工用弯管机
CN216473342U (zh) 一种黑色金属冶炼压延品用槽钢表面淬火装置
CN114643334B (zh) 一种双金属包覆冶金覆合的装置及方法
CN87205433U (zh) 中频加热推制弯曲型钢组合装置
CN201711338U (zh) 一种新型行星轧管机
CN212560360U (zh) 一种淬火装置的辅助出料机构
CN2279966Y (zh) 长钢件连续调质自动矫直装置
CN210498743U (zh) 一种提高缸体焊前预热效率的装置
CN213357678U (zh) 一种加热均匀的回火炉
CN210023247U (zh) 一种轴类零件两辊柔性斜轧成形装置
CN220837300U (zh) 一种方矩形管在线热处理矫直装置
CN220049889U (zh) 主动锥齿轮转移装置
CN213172442U (zh) 一种新型油墨刮刀电热处理装置
CN207026453U (zh) 一种机筒耐磨层的加工装置
CN207170600U (zh) 控制精确的钢丝网折弯机
CN112853074A (zh) 一种筒件热处理用隧道炉
CN217700692U (zh) 一种调整热轧不锈钢带钢表面温度的装置
CN108705016A (zh) 一种双工位矩形零件双面自动锻造设备
CN221434393U (zh) 一种轧辊表面处理预热装置
CN109967535A (zh) 用于轧制高度棒、线材设备的活套辊及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230327

Address after: 230000 b-1018, Woye Garden commercial office building, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: HEFEI WISDOM DRAGON MACHINERY DESIGN Co.,Ltd.

Address before: 066004 No. 438 west section of Hebei Avenue, seaport District, Hebei, Qinhuangdao

Patentee before: Yanshan University

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240614

Address after: 272000 No. 1, Lianhua Road, high tech Zone, Jining City, Shandong Province

Patentee after: Yongsheng Heavy Industry Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 230000 b-1018, Woye Garden commercial office building, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei City, Anhui Province

Patentee before: HEFEI WISDOM DRAGON MACHINERY DESIGN Co.,Ltd.

Country or region before: China