CN114317911A - 用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法 - Google Patents
用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114317911A CN114317911A CN202111610323.9A CN202111610323A CN114317911A CN 114317911 A CN114317911 A CN 114317911A CN 202111610323 A CN202111610323 A CN 202111610323A CN 114317911 A CN114317911 A CN 114317911A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zone
- heating
- area
- photoelectric sensor
- cooling
- 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.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 125
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 101
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 93
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 61
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 58
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 208000018875 hypoxemia Diseases 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及乘用车轮毂轴承内外圈热处理淬火领域，公开用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法，包括炉箱，炉箱内安装有输送轮毂轴承的辊式输送装置，炉箱内依次设有预热区、加热区、保温区和冷却区，辊式输送装置从预热区一直延伸到冷却区，冷却区包括盐浴区和风冷区，盐浴区上方安装有第一升降装置，风冷区上方安装有第二升降装置和风冷工装。本装置采用了三道冷却工序，提高冷却效果，冷却过程中第一升降装置能够带动物料上下窜动，使得物料冷却均匀，盐浴区的动态冷却后，还会进入到风冷区进行盐浴静态冷，盐浴静态冷却后通过第二升降装置将物料上升到风冷工装进行第三次冷却处理。
Description
技术领域
本发明涉及乘用车轮毂轴承内外圈热处理淬火领域，尤其涉及用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法。
背景技术
轮毂轴承作为乘用车的关键部件，对于乘用车行驶的安全性和可靠性有着重要影响。实际生活中，很多乘用车轮毂轴承未达到理论设计寿命，便出现了裂纹、疲劳等失效形式，寿命远小于理论设计寿命。轮毂轴承失效严重的话还可能造成交通事故，造成人员和财产损失。内外圈作为轮毂轴承主要零件，对于轮毂轴承性能有着重要影响。为了提高轮毂轴承质量，需要对加工好的轴承内外圈进行热处理操作，淬火环节作为热处理最重要的环节，对热处理效果具有显著影响。现有的轮毂轴承内外圈热处理淬火环节自动化程度不高，例如申请号为201910006121.X的一种关于薄壁轴承的热处理加工，生产效率低下，淬火工艺相对简单，淬火获得效果一般。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点，提供用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，包括炉箱，炉箱内安装有输送轮毂轴承的辊式输送装置，炉箱的侧边设有进料口，进料口底面上安装有用于形成火帘的点火装置，炉箱内依次设有预热区、加热区、保温区和冷却区，辊式输送装置从预热区一直延伸到冷却区，冷却区包括盐浴区和风冷区，盐浴区上方安装有第一升降装置，盐浴区段的辊式输送装置安装在第一升降装置上，盐浴区与风冷区上端之间设有隔板，盐浴区与风冷区下端之间设有供轴承的通孔，风冷区上方安装有第二升降装置和风冷工装，风冷区段的辊式输送装置安装在第二升降装置上，风冷工装安装在风冷区的顶端。
冷却工序在淬火中比较重要的工序，该工序直接影响轴承的强度，本装置采用了三道冷却工序，提高冷却效果，冷却过程中第一升降装置能够带动物料上下窜动，使得物料冷却均匀，盐浴区的动态冷却后，还会进入到风冷区进行盐浴静态冷，盐浴静态冷却后通过第二升降装置将物料上升到风冷工装进行第三次冷却处理。同时本装置采用控制器实现了淬火装置的自动化作业，极大提高了生产效率，同时淬火工序较多，淬火效果显著好于现有技术。
作为优选，还包括控制器，进料口设在预热区处，进料口上安装有前进炉门，炉箱上安装有驱动前进炉门关闭进料口的电机，预热区内设有预热区光电传感器，控制器与预热区光电传感器连接并通过其传输的信号控制电机启停，预热区与加热区之间设有第一闸门，炉箱上安装有用于驱动第一闸门升降的第一气缸，加热区内安装有加热区前光电传感器，控制器与加热区前光电传感器连接并通过其传输的信号控制第一气缸启停。预热区进行预热时，第一闸门能够在电机的作用下自动关闭，从而使得预热区形成一个低氧的密封空间，物料先进行预热后渗碳处理的效果更加的好。
作为优选，加热区内设有3个加热区间段，每个加热区间段的炉箱上都安装有上部双头电热管、下部双头电热管和用于检测加热温度的热电偶，辊式输送装置设在上部双头电热管和下部双头电热管之间，中间的加热区间段顶部安装有循环风扇和氧探头。加热区为物料进行渗碳处理，加热区分为三个区间段，延长了加热区的距离，辊式输送装置带动物料在加热区来回移动，从而使得物料能加热均匀，提高渗碳效果。
作为优选，末段的加热区间段内设有加热区后光电传感器，加热区与保温区之间设有第二闸门，炉箱上安装有第二气缸，第二气缸与第二闸门连接并驱动其上下升降，控制器与加热区后光电传感器连接并通过其传输的信号控制第二气缸启停。
作为优选，保温区内安装有保温区前光电传感器和保温区后光电传感器，控制器与保温区前光电传感器连接并通过其传输的信号控制第二气缸启停，保温区与冷却区之间第三闸门，炉箱上安装有驱动第三闸门升降的第六气缸，控制器与保温区后光电传感器连接并通过其传输的信号控制第六气缸启停。物料能够在保温区进行短暂保温，后维修盐浴冷却做准备。
作为优选，第一升降装置包括形状为门框形的第一支架，第一支架安装在盐浴区对应的炉箱上，第一支架上安装有第三气缸，第三气缸的升降杆端安装有第一提升架，盐浴区段的辊式输送装置安装在第一提升架上。
作为优选，第二升降装置包括形状为门框形的第二支架，第二支架安装在风冷区对应的炉箱上，第二支架上端两侧分别安装有第四气缸和第五气缸，第四气缸的升降杆端与第五气缸的升降杆端之间安装有第二提升架，风冷区段的辊式输送装置安装在第二提升架上。
轮毂轴承内外圈热处理的方法，包括自动淬火装置，具体步骤如下：
a，预热处理：点火装置点火，进料口处形成一道火帘，电机驱动前进炉门打开，辊式输送装置运输物料进入预热区；预热区光电传感器检测物料到位后发送信号给控制器，控制器控制电机关闭前进炉门，同时熄灭点火装置，预热区内的温度控制在115℃～125℃，预热15min～20min；
b，加热渗碳处理：预热到达设定时间后，控制器控制第一气缸打开第一闸门，辊式输送装置运输物料进入加热区；加热区前光电传感器检测到物料到位后，控制器控制第一气缸关闭第一闸门，上部双头电热管和下部双头电热管开启加热，循环风扇开启，辊式输送装置带着物料在加热区来回运动，加热温度设定为840℃～845℃，氧探头测量炉内碳势值是否在物料表面渗碳要求的范围值内0.75±0.05C％，加热时间为15min～20min；
c，保温处理：加热渗碳处理完成后，辊式输送装置运输物料到末段的加热区，加热区后光电传感器检测物料到位后，控制器控制第二气缸打开第二闸门，辊式输送装置将物料输送到保温区，保温区前光电传感器检测到物料进入后，控制器控制第二气缸关闭第二闸门，保温时间为5min～10min；
d，冷却处理：保温时间完成后，保温区后光电传感器检测到物料到达指定位置后，控制器控制第六气缸打开第三闸门，辊式输送装置将物料输送到盐浴区内，第一升降装置带着物料在盐浴区上下窜动；在盐浴区冷却3min～6min后，第一升降装置降到盐浴区底部，辊式输送装置将物料输送到风冷区；第二升降装置带着物料在盐浴中静止冷却3min～6min，静止冷却后，第二升降装置带着物料上升到风冷工装的正下方进行冷却。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
冷却工序在淬火中比较重要的工序，该工序直接影响轴承的强度，本装置采用了三道冷却工序，提高冷却效果，冷却过程中第一升降装置能够带动物料上下窜动，使得物料冷却均匀，盐浴区的动态冷却后，还会进入到风冷区进行盐浴静态冷，盐浴静态冷却后通过第二升降装置将物料上升到风冷工装进行第三次冷却处理。同时本装置采用控制器实现了淬火装置的自动化作业，极大提高了生产效率，同时淬火工序较多，淬火效果显著好于现有技术。
附图说明
图1是本发明的外部结构示意图。
图2是本发明的内部结构示意图。
图3是图2中A的局部放大图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：
10—炉箱、101—进料口、102—预热区、103—加热区、104—保温区、105—冷却区、106—隔板、107—通孔、108—前进炉门、109—第一闸门、1010—第二闸门、1011—第三闸门、1051—盐浴区、1052—风冷区
11—辊式输送装置
12—第一升降装置、121—第一支架、122—第三气缸、123—第一提升架
13—第二升降装置、131—第二支架、132—第四气缸、133—第五气缸、134—第二提升架
14—电机
15—第一气缸
16—上部双头电热管
17—下部双头电热管
18—循环风扇
19—氧探头
20—第二气缸
21—第六气缸
22—点火装置
具体实施方式
下面结合附图1-3与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，包括炉箱10，炉箱10内还充满甲醇、甲烷和氮气的混合气氛，甲醇和甲烷用于渗碳处理，氮气作为保护气体主要用于保持炉压，防止外部气体渗入。加热区炉壁安装有隔热墙，一方面防止炉壁温度过高，另一方面保持炉内温度稳定。炉箱10内安装有输送轮毂轴承的辊式输送装置11，辊式输送装置11包括主动辊、数量为多个的从动辊和伺服电机，伺服电机驱动主动辊转动，主动辊与从动辊之间通过带有会齿轮的皮带连接，所有从动辊之间也通过带有齿轮的皮带连接，主动辊和从动辊的两端部都通过轴承安装在炉箱10内，炉箱10的侧边设有进料口101，进料口101底面上安装有用于形成火帘的点火装置22，火帘能够防止外部空气进入炉箱10内与甲醛形成爆炸性气体混合物而引发爆炸，进料口101上方带有烟罩，烟罩用于收集吸附产生烟雾。炉箱10内依次设有预热区102、加热区103、保温区104和冷却区105，辊式输送装置11从预热区102一直延伸到冷却区105，冷却区105为单独设置的辊式输送装置11，从而使得冷却区105处的辊式输送装置11能够升降。冷却区105包括盐浴区1051和风冷区1052，盐浴区1051上方安装有第一升降装置12，盐浴区1051段的辊式输送装置11安装在第一升降装置12上，盐浴区1051与风冷区1052上端之间设有隔板106，盐浴区1051与风冷区1052下端之间设有供轴承的通孔107，隔板106阻隔盐浴区1051与风冷区1052上方相互连通，通孔107使得盐浴区1051与风冷区1052下方相互连通，从而使得盐浴区1051内的盐液能够流入到风冷区1052，风冷区1052能够进行静态的盐浴冷却，风冷区1052上方安装有第二升降装置13和风冷工装，风冷区1052段的辊式输送装置11安装在第二升降装置13上，风冷工装安装在风冷区1052的顶端，风冷工装为风扇式。
自动淬火装置还包括控制器，进料口101设在预热区102处，进料口101上安装有前进炉门108，炉箱10上安装有驱动前进炉门108关闭进料口101的电机14，预热区102内设有预热区光电传感器，控制器与预热区光电传感器连接并通过其传输的信号控制电机14启停，预热区102与加热区103之间设有第一闸门109，炉箱10上安装有用于驱动第一闸门109升降的第一气缸15，加热区103内安装有加热区前光电传感器，控制器与加热区前光电传感器连接并通过其传输的信号控制第一气缸15启停。点火后，电机14驱动前进炉门108打开，辊式运输装置11运输物料进入预热区102，预热区102侧面装有光电传感器，检测物料到位后，前进炉门108关闭，点火装置22熄火，物料在预热区102内预热。
加热区103内设有3个加热区间段，每个加热区间段的炉箱10上都安装有上部双头电热管16、下部双头电热管17和用于检测加热温度的热电偶，辊式输送装置11设在上部双头电热管16和下部双头电热管17之间，中间的加热区间段顶部安装有循环风扇18和氧探头19，循环风扇18目的是通过空气对流使得加热区103内温度相对均匀，氧探头19用于测量加热区103内碳势值是否满足物料表面渗碳要求。
末段的加热区间段内设有加热区后光电传感器，加热区103与保温区104之间设有第二闸门1010，炉箱10上安装有第二气缸20，第二气缸20与第二闸门1010连接并驱动其上下升降，控制器与加热区后光电传感器连接并通过其传输的信号控制第二气缸20启停。物料进入保温区103，保温区103内的保温区前光电传感器检测物料到位后，第二闸门1010关闭，物料在保温区103进行短暂保温，为后续盐浴冷却做准备。
保温区104内安装有保温区前光电传感器和保温区后光电传感器，控制器与保温区前光电传感器连接并通过其传输的信号控制第二气缸20启停，保温区104与冷却区105之间第三闸门1011，炉箱10上安装有驱动第三闸门1011升降的第六气缸21，控制器与保温区后光电传感器连接并通过其传输的信号控制第六气缸21启停。
第一升降装置12包括形状为门框形的第一支架121，第一支架121安装在盐浴区1051对应的炉箱10上，第一支架121上安装有第三气缸122，第三气缸122的升降杆端安装有第一提升架123，盐浴区1051段的辊式输送装置11安装在第一提升架123上。
第二升降装置13包括形状为门框形的第二支架131，第二支架131安装在风冷区1052对应的炉箱10上，第二支架131上端两侧分别安装有第四气缸132和第五气缸133，第四气缸132的升降杆端与第五气缸133的升降杆端之间安装有第二提升架134，风冷区1052段的辊式输送装置11安装在第二提升架134上。
实施例2
轮毂轴承内外圈热处理的方法，包括实施例1中的自动淬火装置，具体步骤如下：
a，预热处理：点火装置22点火，进料口101处形成一道火帘，电机14驱动前进炉门108打开，辊式输送装置11运输物料进入预热区102；预热区光电传感器检测物料到位后发送信号给控制器，控制器控制电机14关闭前进炉门108，同时熄灭点火装置22，预热区102内的温度控制在115℃，预热15min；
b，加热渗碳处理：预热到达设定时间后，控制器控制第一气缸15打开第一闸门109，辊式输送装置11运输物料进入加热区103；加热区前光电传感器检测到物料到位后，控制器控制第一气缸15关闭第一闸门109，上部双头电热管16和下部双头电热管17开启加热，循环风扇18开启，辊式输送装置11带着物料在加热区103来回运动，加热温度设定为840℃，氧探头19测量炉内碳势值是否在物料表面渗碳要求的范围值内0.75±0.05C％，加热时间为15min；
碳势测量原理分析：
氧探头检测碳势值是以下列化学反应方程式为基础的：
2CO→[C]+CO2 (1)
2CO2→2CO+O2 (2)
2CO→2[C]+O2 (3)
在此基础上，氧探头的输出电势E(mv)和炉内测量得到的绝对温度T(℃)、炉内气氛碳势值Cp(C％)、CO分压Pco(％)这三个参数相关，具体关系式为：
E＝0.0992T[1.995+0.15Cp+lgCp-lgPco]+816.1 (4)
由式(4)可知，在已知T和Pco的基础上，此时通过检测E即可获得碳势值。T可通过热电偶测得，Pco在某一种特定气氛中实际可求的。
甲醇高温完全分解的化学反应式如下：
CH3OH→CO+2H2 (5)
丙烷高温条件下先裂解为甲烷，在参加渗碳反应：
C3H8→2[C]+2H2+CH4 (6)
CH4→[C]+2H2 (7)
由式(5)、(6)、(7)可知，甲醇和丙烷完全反应后得到的气体只有CO和H2，那么炉内全部气体只有CO、H2和N2。由于甲醇、丙烷和氮气的比例设定是一定的，因此完全反应后CO、H2和N2的比例也是一定的，那么Pco也就是已知的了。
c，保温处理：加热渗碳处理完成后，辊式输送装置11运输物料到末段的加热区103，加热区后光电传感器检测物料到位后，控制器控制第二气缸20打开第二闸门1010，辊式输送装置11将物料输送到保温区104，保温区前光电传感器检测到物料进入后，控制器控制第二气缸20关闭第二闸门1010，保温时间为5min；
d，冷却处理：保温时间完成后，保温区后光电传感器检测到物料到达指定位置后，控制器控制第六气缸21打开第三闸门1011，辊式输送装置11将物料输送到盐浴区1051内，第一升降装置12带着物料在盐浴区1051上下窜动；在盐浴区1051冷却3min后，第一升降装置12降到盐浴区1051底部，辊式输送装置11将物料输送到风冷区1052；第二升降装置13带着物料在盐浴中静止冷却3min，静止冷却后，第二升降装置13带着物料上升到风冷工装的正下方进行冷却。
实施例2
实施例2与实施例1特征基本相同，不同的是轮毂轴承内外圈热处理的方法，包括实施例1中的自动淬火装置，具体步骤如下：
a，预热处理：点火装置22点火，进料口101处形成一道火帘，电机14驱动前进炉门108打开，辊式输送装置11运输物料进入预热区102；预热区光电传感器检测物料到位后发送信号给控制器，控制器控制电机14关闭前进炉门108，同时熄灭点火装置22，预热区102内的温度控制在120℃，预热17.5min；
b，加热渗碳处理：预热到达设定时间后，控制器控制第一气缸15打开第一闸门109，辊式输送装置11运输物料进入加热区103；加热区前光电传感器检测到物料到位后，控制器控制第一气缸15关闭第一闸门109，上部双头电热管16和下部双头电热管17开启加热，循环风扇18开启，辊式输送装置11带着物料在加热区103来回运动，加热温度设定为842.5℃，氧探头19测量炉内碳势值是否在物料表面渗碳要求的范围值内0.75±0.05C％，加热时间为17.5min；
碳势测量原理分析：
氧探头检测碳势值是以下列化学反应方程式为基础的：
2CO→[C]+CO2 (1)
2CO2→2CO+O2 (2)
2CO→2[C]+O2 (3)
在此基础上，氧探头的输出电势E(mv)和炉内测量得到的绝对温度T(℃)、炉内气氛碳势值Cp(C％)、CO分压Pco(％)这三个参数相关，具体关系式为：
E＝0.0992T[1.995+0.15Cp+lgCp-lgPco]+816.1 (4)
由式(4)可知，在已知T和Pco的基础上，此时通过检测E即可获得碳势值。T可通过热电偶测得，Pco在某一种特定气氛中实际可求的。
甲醇高温完全分解的化学反应式如下：
CH3OH→CO+2H2 (5)
丙烷高温条件下先裂解为甲烷，在参加渗碳反应：
C3H8→2[C]+2H2+CH4 (6)
CH4→[C]+2H2 (7)
由式(5)、(6)、(7)可知，甲醇和丙烷完全反应后得到的气体只有CO和H2，那么炉内全部气体只有CO、H2和N2。由于甲醇、丙烷和氮气的比例设定是一定的，因此完全反应后CO、H2和N2的比例也是一定的，那么Pco也就是已知的了。
c，保温处理：加热渗碳处理完成后，辊式输送装置11运输物料到末段的加热区103，加热区后光电传感器检测物料到位后，控制器控制第二气缸20打开第二闸门1010，辊式输送装置11将物料输送到保温区104，保温区前光电传感器检测到物料进入后，控制器控制第二气缸20关闭第二闸门1010，保温时间为5min～10min；
d，冷却处理：保温时间完成后，保温区后光电传感器检测到物料到达指定位置后，控制器控制第六气缸21打开第三闸门1011，辊式输送装置11将物料输送到盐浴区1051内，第一升降装置12带着物料在盐浴区1051上下窜动；在盐浴区1051冷却4.5min后，第一升降装置12降到盐浴区1051底部，辊式输送装置11将物料输送到风冷区1052；第二升降装置13带着物料在盐浴中静止冷却4.5min，静止冷却后，第二升降装置13带着物料上升到风冷工装的正下方进行冷却。
实施例3
实施例3与实施例1特征基本相同，不同的是轮毂轴承内外圈热处理的方法，包括实施例1中的自动淬火装置，具体步骤如下：
a，预热处理：点火装置22点火，进料口101处形成一道火帘，电机14驱动前进炉门108打开，辊式输送装置11运输物料进入预热区102；预热区光电传感器检测物料到位后发送信号给控制器，控制器控制电机14关闭前进炉门108，同时熄灭点火装置22，预热区102内的温度控制在125℃，预热20min；
b，加热渗碳处理：预热到达设定时间后，控制器控制第一气缸15打开第一闸门109，辊式输送装置11运输物料进入加热区103；加热区前光电传感器检测到物料到位后，控制器控制第一气缸15关闭第一闸门109，上部双头电热管16和下部双头电热管17开启加热，循环风扇18开启，辊式输送装置11带着物料在加热区103来回运动，加热温度设定为845℃，氧探头19测量炉内碳势值是否在物料表面渗碳要求的范围值内0.75±0.05C％，加热时间为20min；
碳势测量原理分析：
氧探头检测碳势值是以下列化学反应方程式为基础的：
2CO→[C]+CO2 (1)
2CO2→2CO+O2 (2)
2CO→2[C]+O2 (3)
在此基础上，氧探头的输出电势E(mv)和炉内测量得到的绝对温度T(℃)、炉内气氛碳势值Cp(C％)、CO分压Pco(％)这三个参数相关，具体关系式为：
E＝0.0992T[1.995+0.15Cp+lgCp-lgPco]+816.1 (4)
由式(4)可知，在已知T和Pco的基础上，此时通过检测E即可获得碳势值。T可通过热电偶测得，Pco在某一种特定气氛中实际可求的。
甲醇高温完全分解的化学反应式如下：
CH3OH→CO+2H2 (5)
丙烷高温条件下先裂解为甲烷，在参加渗碳反应：
C3H8→2[C]+2H2+CH4 (6)
CH4→[C]+2H2 (7)
由式(5)、(6)、(7)可知，甲醇和丙烷完全反应后得到的气体只有CO和H2，那么炉内全部气体只有CO、H2和N2。由于甲醇、丙烷和氮气的比例设定是一定的，因此完全反应后CO、H2和N2的比例也是一定的，那么Pco也就是已知的了。
c，保温处理：加热渗碳处理完成后，辊式输送装置11运输物料到末段的加热区103，加热区后光电传感器检测物料到位后，控制器控制第二气缸20打开第二闸门1010，辊式输送装置11将物料输送到保温区104，保温区前光电传感器检测到物料进入后，控制器控制第二气缸20关闭第二闸门1010，保温时间为10min；
d，冷却处理：保温时间完成后，保温区后光电传感器检测到物料到达指定位置后，控制器控制第六气缸21打开第三闸门1011，辊式输送装置11将物料输送到盐浴区1051内，第一升降装置12带着物料在盐浴区1051上下窜动；在盐浴区1051冷却6min后，第一升降装置12降到盐浴区1051底部，辊式输送装置11将物料输送到风冷区1052；第二升降装置13带着物料在盐浴中静止冷却6min，静止冷却后，第二升降装置13带着物料上升到风冷工装的正下方进行冷却。
Claims (8)
1.用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，包括炉箱(10)，炉箱(10)内安装有输送轮毂轴承的辊式输送装置(11)，其特征在于：炉箱(10)的侧边设有进料口(101)，进料口(101)底面上安装有用于形成火帘的点火装置(22)，炉箱(10)内依次设有预热区(102)、加热区(103)、保温区(104)和冷却区(105)，辊式输送装置(11)从预热区(102)一直延伸到冷却区(105)，冷却区(105)包括盐浴区(1051)和风冷区(1052)，盐浴区(1051)上方安装有第一升降装置(12)，盐浴区(1051)段的辊式输送装置(11)安装在第一升降装置(12)上，盐浴区(1051)与风冷区(1052)上端之间设有隔板(106)，盐浴区(1051)与风冷区(1052)下端之间设有供轴承的通孔(107)，风冷区(1052)上方安装有第二升降装置(13)和风冷工装，风冷区(1052)段的辊式输送装置(11)安装在第二升降装置(13)上，风冷工装安装在风冷区(1052)的顶端。
2.根据权利要求1所述的用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，其特征在于：还包括控制器，进料口(101)设在预热区(102)处，进料口(101)上安装有前进炉门(108)，炉箱(10)上安装有驱动前进炉门(108)关闭进料口(101)的电机(14)，预热区(102)内设有预热区光电传感器，控制器与预热区光电传感器连接并通过其传输的信号控制电机(14)启停，预热区(102)与加热区(103)之间设有第一闸门(109)，炉箱(10)上安装有用于驱动第一闸门(109)升降的第一气缸(15)，加热区(103)内安装有加热区前光电传感器，控制器与加热区前光电传感器连接并通过其传输的信号控制第一气缸(15)启停。
3.根据权利要求1所述的用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，其特征在于：加热区(103)内设有3个加热区间段，每个加热区间段的炉箱(10)上都安装有上部双头电热管(16)、下部双头电热管(17)和用于检测加热温度的热电偶，辊式输送装置(11)设在上部双头电热管(16)和下部双头电热管(17)之间，中间的加热区间段顶部安装有循环风扇(18)和氧探头(19)。
4.根据权利要求3所述的用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，其特征在于：末段的加热区间段内设有加热区后光电传感器，加热区(103)与保温区(104)之间设有第二闸门(1010)，炉箱(10)上安装有第二气缸(20)，第二气缸(20)与第二闸门(1010)连接并驱动其上下升降，控制器与加热区后光电传感器连接并通过其传输的信号控制第二气缸(20)启停。
5.根据权利要求1所述的用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，其特征在于：保温区(104)内安装有保温区前光电传感器和保温区后光电传感器，控制器与保温区前光电传感器连接并通过其传输的信号控制第二气缸(20)启停，保温区(104)与冷却区(105)之间第三闸门(1011)，炉箱(10)上安装有驱动第三闸门(1011)升降的第六气缸(21)，控制器与保温区后光电传感器连接并通过其传输的信号控制第六气缸(21)启停。
6.根据权利要求1所述的用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，其特征在于：第一升降装置(12)包括形状为门框形的第一支架(121)，第一支架(121)安装在盐浴区(1051)对应的炉箱(10)上，第一支架(121)上安装有第三气缸(122)，第三气缸(122)的升降杆端安装有第一提升架(123)，盐浴区(1051)段的辊式输送装置(11)安装在第一提升架(123)上。
7.根据权利要求1所述的用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置，其特征在于：第二升降装置(13)包括形状为门框形的第二支架(131)，第二支架(131)安装在风冷区(1052)对应的炉箱(10)上，第二支架(131)上端两侧分别安装有第四气缸(132)和第五气缸(133)，第四气缸(132)的升降杆端与第五气缸(133)的升降杆端之间安装有第二提升架(134)，风冷区(1052)段的辊式输送装置(11)安装在第二提升架(134)上。
8.轮毂轴承内外圈热处理的方法，其特征在于：包括权利要求1-7任一项所述的自动淬火装置，具体步骤如下：
a，预热处理：点火装置(22)点火，进料口(101)处形成一道火帘，电机(14)驱动前进炉门(108)打开，辊式输送装置(11)运输物料进入预热区(102)；预热区光电传感器检测物料到位后发送信号给控制器，控制器控制电机(14)关闭前进炉门(108)，同时熄灭点火装置(22)，预热区(102)内的温度控制在115℃～125℃，预热15min～20min；
b，加热渗碳处理：预热到达设定时间后，控制器控制第一气缸(15)打开第一闸门(109)，辊式输送装置(11)运输物料进入加热区(103)；加热区前光电传感器检测到物料到位后，控制器控制第一气缸(15)关闭第一闸门(109)，上部双头电热管(16)和下部双头电热管(17)开启加热，循环风扇(18)开启，辊式输送装置(11)带着物料在加热区(103)来回运动，加热温度设定为840℃～845℃，氧探头(19)测量炉内碳势值是否在物料表面渗碳要求的范围值内0.75±0.05C％，加热时间为15min～20min；
c，保温处理：加热渗碳处理完成后，辊式输送装置(11)运输物料到末段的加热区(103)，加热区后光电传感器检测物料到位后，控制器控制第二气缸(20)打开第二闸门(1010)，辊式输送装置(11)将物料输送到保温区(104)，保温区前光电传感器检测到物料进入后，控制器控制第二气缸(20)关闭第二闸门(1010)，保温时间为5min～10min；
d，冷却处理：保温时间完成后，保温区后光电传感器检测到物料到达指定位置后，控制器控制第六气缸(21)打开第三闸门(1011)，辊式输送装置(11)将物料输送到盐浴区(1051)内，第一升降装置(12)带着物料在盐浴区(1051)上下窜动；在盐浴区(1051)冷却3min～6min后，第一升降装置(12)降到盐浴区(1051)底部，辊式输送装置(11)将物料输送到风冷区(1052)；第二升降装置(13)带着物料在盐浴中静止冷却3min～6min，静止冷却后，第二升降装置(13)带着物料上升到风冷工装的正下方进行冷却。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111610323.9A CN114317911B (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111610323.9A CN114317911B (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114317911A true CN114317911A (zh) | 2022-04-12 |
| CN114317911B CN114317911B (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=81013151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111610323.9A Active CN114317911B (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114317911B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005320593A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Hirohisa Taniguchi | 連続式金属熱処理システム |
| CN107502716A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-22 | 刘妍 | 一种用于含碳化物奥铁体球墨铸铁材料的连续式等温淬火油冷专机生产线 |
| CN207904311U (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-25 | 江西铜业集团（余干）锻铸有限公司 | 一种低碳低锰合金耐磨球淬火装置 |
| CN112609059A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-06 | 浙江海亮股份有限公司 | 链式退火炉及管材传送控制方法 |
| CN113512640A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-19 | 浙江五洲新春集团股份有限公司 | 一种轴承部件的热处理生产线 |
| CN215251013U (zh) * | 2021-07-12 | 2021-12-21 | 浙江五洲新春集团股份有限公司 | 一种轴承部件热处理加工用淬火加热炉 |
-
2021
- 2021-12-27 CN CN202111610323.9A patent/CN114317911B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005320593A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Hirohisa Taniguchi | 連続式金属熱処理システム |
| CN107502716A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-22 | 刘妍 | 一种用于含碳化物奥铁体球墨铸铁材料的连续式等温淬火油冷专机生产线 |
| CN207904311U (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-25 | 江西铜业集团（余干）锻铸有限公司 | 一种低碳低锰合金耐磨球淬火装置 |
| CN112609059A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-06 | 浙江海亮股份有限公司 | 链式退火炉及管材传送控制方法 |
| CN113512640A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-19 | 浙江五洲新春集团股份有限公司 | 一种轴承部件的热处理生产线 |
| CN215251013U (zh) * | 2021-07-12 | 2021-12-21 | 浙江五洲新春集团股份有限公司 | 一种轴承部件热处理加工用淬火加热炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114317911B (zh) | 2023-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2152487A1 (en) | Recycling carbon fibre | |
| US20230064445A1 (en) | Apparatus and method capable of monitoring and adjusting in-furnace combustion conditions in real time | |
| CN114317911A (zh) | 用于轮毂轴承内外圈热处理的自动淬火装置及方法 | |
| EP1264915B1 (en) | A carburising method and an apparatus therefor | |
| CN202610266U (zh) | 燃气式铝合金淬火炉 | |
| CN2782704Y (zh) | 全自动回转输送式退火炉 | |
| CN206875949U (zh) | 一种双层式垃圾热解隧道窑 | |
| US4950334A (en) | Gas carburizing method and apparatus | |
| CN201740378U (zh) | 低能耗宽体隧道窑 | |
| CN109108073B (zh) | 一种连铸红坯直轧补热装置及方法 | |
| CN108373275B (zh) | 一种石灰竖窑险情的动态监测装置及监测方法 | |
| CN212077127U (zh) | 步进式镁合金卷带退火炉 | |
| CN211445515U (zh) | 一种连续型钢化玻璃均质炉 | |
| US20230012244A1 (en) | Eductor sensor system | |
| Druzhinin et al. | Furnace with a hybrid heating system | |
| CN214422710U (zh) | 一种实验室模拟硅钢带连续常化退火炉 | |
| EP2233601B1 (en) | Carburization treatment method | |
| CN200999254Y (zh) | 汽车轮毂连续式热处理炉 | |
| CN205917302U (zh) | 推盘式盐浴淬火自动生产线 | |
| JPH0699795B2 (ja) | 連続ガス浸炭方法 | |
| CN108267010B (zh) | 一种消除侧风影响的燃气喷吹装置及喷吹方法 | |
| US3259381A (en) | Thermocouple pickup for a heating chamber | |
| CN106048160B (zh) | 推盘式盐浴淬火自动生产线 | |
| CN117004797A (zh) | 一种钢材正火设备和钢材正火方法 | |
| CN220665397U (zh) | 一种取向硅钢台车式高温退火炉 |
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 |