CN115109916B - 一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺，包括：加热炉、降温炉、喷焰枪、移动架、工件本体和液氮喷管，所述加热炉的后端安装有进气管，所述降温炉位于加热炉的左侧，所述喷焰枪安装在加热炉的内部底端，所述移动架固定在加热炉的右侧，所述工件本体安装在挂杆的底端，所述液氮喷管安装在降温炉的内部底端，所述液氮喷管的顶端等间距安装有液氮喷头。该避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺，根据工件本体的不同选择不同的热处理工艺，加热时，对工件本体进行限定，避免工件本体掉落，改变环形结构工件本体各个部位的高度，均匀加热环形结构工件本体。

Description

一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺

技术领域

本发明涉及风力发电轴承加工技术领域，具体为一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺。

背景技术

风力发电轴承是风力发电机械设备中一种重要零部件，支撑风力发电内部的机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，滚动轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为向心轴承和推力轴承，加工时，为提高轴承的性能，对轴承工件进行热处理，热处理以是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺，需要进行正火和退火，预先进行热处理，然后进行淬火和低温回火进行最终热处理，提高轴承性能；

但现有的轴承加工热处理工艺和设备仍存在以下问题；

1、对轴承工件进行热处理时，通过正火来消除网状碳化物，如果材料组织内不含有网状碳化物，可以省去正火工艺，但一般轴承热处理时，直接进行正火、退火、淬火和低温回火等步骤，各个工件热处理工艺一致，不能够根据工件内部材料含量处理工件；

2、授权公告号为CN 215799789 U的中国发明专利公开了一种轴承加工用热处理装置，通过放置架上的放置槽限定工件，工件位置固定，不能均匀的受热，且矩形结构的放置槽仅能够限定工件本体的一端，工件易掉落至，加热时，对工件本体进行限定，避免工件本体掉落，改变环形结构工件本体各个部位的高度，均匀加热环形结构工件本体，因此，我们提出一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺，具有能够根据工件本体的不同选择不同的热处理工艺，加热时，对工件本体进行限定，避免工件本体掉落，改变环形结构工件本体各个部位的高度，均匀加热环形结构工件本体的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺，包括：

加热炉，所述加热炉的后端安装有进气管；

降温炉，所述降温炉位于加热炉的左侧，所述降温炉的右端和加热炉的右端内壁均固定有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的输出端固定有挡板；

喷焰枪，所述喷焰枪安装在加热炉的内部底端，所述加热炉和降温炉的内部顶端均固定有安装盒，所述加热炉内部安装盒的内壁固定有第一换热管，所述第一换热管的一端连接有第一进水管，所述第一换热管的另一端连接有第一输出管，所述降温炉内部安装盒的内壁固定有第二换热管，所述第二换热管的一端连接有第二进水管，所述第二换热管的另一端连接有第二输出管，所述第二输出管和第一输出管的外侧均连接有外界管，所述降温炉的后端设置有出气管，所述降温炉的后侧面固定有承接箱，所述出气管的末端固定有螺旋管，所述承接箱的底端连接有微型泵，所述微型泵的输出端连接有分散管，所述分散管的顶端与第一进水管的底端相连接；

移动架，所述移动架固定在加热炉的右侧，所述移动架的右侧设置有安装架，所述安装架的上表面固定有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端固定有横架，所述横架的左端设置有安装板，所述安装板的下表面固定有挂杆，所述移动架的顶端安装有伺服电机，所述伺服电机的上方设置有丝杆，所述丝杆的右侧设置有限定杆，所述限定杆的下表面与移动架焊接连接，所述丝杆的顶端螺纹连接有顶架，所述加热炉的后方设置有推动机构，所述推动机构包括第一传送结构、第二传送结构、圆盘、支杆和推杆，所述第一传送结构和第二传送结构均由齿轮和链条组合而成，所述伺服电机输出端固定有第一传送结构前端的齿轮，所述第一传送结构前端的齿轮上表面固定有丝杆，所述第一传送结构后端的齿轮上固定连接有第二传送结构右端的齿轮，且第二传送结构左端的齿轮上固定连接有圆盘，所述圆盘的外端转动连接有支杆，所述支杆的前端转动连接有推杆；

工件本体，所述工件本体安装在挂杆的底端；

液氮喷管，所述液氮喷管安装在降温炉的内部底端，所述液氮喷管的顶端等间距安装有液氮喷头。

优选的，所述第一换热管和第二换热管的纵截面均呈折线形结构，且前后2组第一换热管之间通过管道连接。

优选的，所述螺旋管位于承接箱的内部，且微型泵的输入端与承接箱相连接。

优选的，所述安装板的右端滑动安装在横架的左端，且安装板的右端和底端均呈凹凸状结构。

优选的，所述顶架通过丝杆与移动架构成升降结构，且顶架的内部贯穿有限定杆。

优选的，所述挂杆的纵截面呈“L”字型结构，且挂杆等间距安装在安装板的左端。

优选的，所述推杆的横截面呈“T”字型结构，且推杆的后端贯穿于加热炉的后端。

一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备热处理工艺包含以下工艺；

工艺一：通过快速检测钢件网状碳化物组织的装置检测工件本体的内部是否含有网状碳化物；

工艺二：将含有网状碳化物的工件本体挂在纵截面呈“L”字型结构的挂杆上，打开加热炉，推入挂杆和工件本体，利用喷焰枪对工件本体进行加热，对工件本体进行正火处理，加热时打开伺服电机，伺服电机带动丝杆使得挂杆和工件本体升降，同时推杆推动工件本体，使得工件本体升降以及小幅度前后移动，保温40-60min之后，推入降温炉的内部快速降温，完成正火处理；

工艺三：将不含网状碳化物的工件本体或者经过工艺一正火后的工件本体放在加热炉内进行退火处理；

工艺四：接着通过改变加热炉和降温炉内的温度，加热冷却工件本体，进行淬火和低温退火。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺，根据工件本体的不同选择不同的热处理工艺，加热时，对工件本体进行限定，避免工件本体掉落，改变环形结构工件本体各个部位的高度，均匀加热环形结构工件本体；

1.处理前，通过快速检测钢件网状碳化物组织的装置检测工件本体的内部是否含有网状碳化物，不含有网状碳化物的工件本体可直接进行退火处理，根据工件本体的不同选择不同的热处理工艺；

2.加热或者冷却时，利用纵截面呈“L”字型结构的挂杆限定环形结构工件本体，勾住工件本体，加热时，避免工件本体掉落，从而不方便后续控制工件本体；

3.在伺服电机的作用下，丝杆带动顶架升降，从而顶架上的工件本体升降，同时在伺服电机的作用下推动机构内部的推杆推动工件本体，改变环形结构工件本体各个部位的高度，均匀加热环形结构工件本体。

附图说明

图1为本发明正视剖切结构示意图；

图2为本发明侧视剖切结构示意图；

图3为本发明后视结构示意图；

图4为本发明承接箱内部剖切结构示意图；

图5为本发明俯视剖切结构示意图；

图6为本发明工件本体与挂杆连接整体结构示意图；

图7为本发明图6中A处放大结构示意图；

图8为本发明工件本体移动状态示意图；

图9为本发明工艺流程示意图。

图中：1、加热炉；2、降温炉；3、第一电动伸缩杆；4、挡板；5、进气管；6、喷焰枪；7、安装盒；8、第一换热管；9、第一进水管；10、第一输出管；11、第二进水管；12、第二输出管；13、外界管；14、出气管；15、螺旋管；16、承接箱；17、微型泵；18、分散管；19、移动架；20、安装架；21、第二电动伸缩杆；22、横架；23、安装板；24、挂杆；25、工件本体；26、伺服电机；27、丝杆；28、限定杆；29、顶架；30、液氮喷管；31、液氮喷头；32、第二换热管；33、推动机构；3301、第一传送结构；3302、第二传送结构；3303、圆盘；3304、支杆；3305、推杆。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺，包括加热炉1、降温炉2、第一电动伸缩杆3、挡板4、进气管5、喷焰枪6、安装盒7、第一换热管8、第一进水管9、第一输出管10、第二进水管11、第二输出管12、外界管13、出气管14、螺旋管15、承接箱16、微型泵17、分散管18、移动架19、安装架20、第二电动伸缩杆21、横架22、安装板23、挂杆24、工件本体25、伺服电机26、丝杆27、限定杆28、顶架29、液氮喷管30、液氮喷头31、第二换热管32和推动机构33，加热炉1的后端安装有进气管5；

降温炉2，降温炉2位于加热炉1的左侧，降温炉2的右端和加热炉1的右端内壁均固定有第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3的输出端固定有挡板4；

喷焰枪6，喷焰枪6安装在加热炉1的内部底端，加热炉1和降温炉2的内部顶端均固定有安装盒7，加热炉1内部安装盒7的内壁固定有第一换热管8，第一换热管8的一端连接有第一进水管9，第一换热管8的另一端连接有第一输出管10，降温炉2内部安装盒7的内壁固定有第二换热管32，第二换热管32的一端连接有第二进水管11，第二换热管32的另一端连接有第二输出管12，第二输出管12和第一输出管10的外侧均连接有外界管13，降温炉2的后端设置有出气管14，降温炉2的后侧面固定有承接箱16，出气管14的末端固定有螺旋管15，承接箱16的底端连接有微型泵17，微型泵17的输出端连接有分散管18，分散管18的顶端与第一进水管9的底端相连接；

移动架19，移动架19固定在加热炉1的右侧，移动架19的右侧设置有安装架20，安装架20的上表面固定有第二电动伸缩杆21，第二电动伸缩杆21的输出端固定有横架22，横架22的左端设置有安装板23，安装板23的下表面固定有挂杆24，移动架19的顶端安装有伺服电机26，伺服电机26的上方设置有丝杆27，丝杆27的右侧设置有限定杆28，限定杆28的下表面与移动架19焊接连接，丝杆27的顶端螺纹连接有顶架29，加热炉1的后方设置有推动机构33，推动机构33包括第一传送结构3301、第二传送结构3302、圆盘3303、支杆3304和推杆3305，第一传送结构3301和第二传送结构3302均由齿轮和链条组合而成，伺服电机26输出端固定有第一传送结构3301前端的齿轮，第一传送结构3301前端的齿轮上表面固定有丝杆27，第一传送结构3301后端的齿轮上固定连接有第二传送结构3302右端的齿轮，且第二传送结构3302左端的齿轮上固定连接有圆盘3303，圆盘3303的外端转动连接有支杆3304，支杆3304的前端转动连接有推杆3305；

工件本体25，工件本体25安装在挂杆24的底端；

液氮喷管30，液氮喷管30安装在降温炉2的内部底端，液氮喷管30的顶端等间距安装有液氮喷头31；

如图1和图2中，第一换热管8和第二换热管32的纵截面均呈折线形结构，且前后2组第一换热管8之间通过管道连接，扩大第一换热管8和第二换热管32的换热面。

如图3和图4中，螺旋管15位于承接箱16的内部，且微型泵17的输入端与承接箱16相连接，扩大螺旋管15的换热面。

如图1和图6中，安装板23的右端滑动安装在横架22的左端，且安装板23的右端和底端均呈凹凸状结构，避免升降左右移动时安装板23脱落，顶架29通过丝杆27与移动架19构成升降结构，且顶架29的内部贯穿有限定杆28，便于升降顶架29和工件本体25，挂杆24的纵截面呈“L”字型结构，且挂杆24等间距安装在安装板23的左端，避免工件本体25掉落。

如图5中，推杆3305的横截面呈“T”字型结构，且推杆3305的后端贯穿于加热炉1的后端，利用加热炉1限定加热炉1的移动轨迹。

一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备热处理工艺包含以下工艺；

工艺一：通过快速检测钢件网状碳化物组织的装置检测工件本体25的内部是否含有网状碳化物；

工艺二：将含有网状碳化物的工件本体25挂在纵截面呈“L”字型结构的挂杆24上，打开加热炉1，推入挂杆24和工件本体25，利用喷焰枪6对工件本体25进行加热，对工件本体25进行正火处理，加热时打开伺服电机26，伺服电机26带动丝杆27使得挂杆24和工件本体25升降，同时推杆3305推动工件本体25，使得工件本体25升降以及小幅度前后移动，保温40-60min之后，推入降温炉2的内部快速降温，完成正火处理；

工艺三：将不含网状碳化物的工件本体25或者经过工艺一正火后的工件本体25放在加热炉1内进行退火处理；

工艺四：接着通过改变加热炉1和降温炉2内的温度，加热冷却工件本体25，进行淬火和低温退火；

根据工件本体25内部组织调整工艺。

在使用该避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺时，通过快速检测钢件网状碳化物组织的装置检测工件本体25的内部是否含有网状碳化物，本方案中使用的快速检测钢件网状碳化物组织的装置与授权公告号为CN206772896 U的中国实用新型提出快速检测钢件网状碳化物组织的装置内部结构以及工作原理相同；

将含有网状碳化物的工件本体25挂在纵截面呈“L”字型结构的挂杆24上，然后打开加热炉1右端的第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3带动挡板4移动，挡板4伸入加热炉1的内部，打开加热炉1；

然后安装架20底端安装的万向轮的作用下移动安装架20，向加热炉1的内部推入工件本体25，如图1所示，使得工件本体25位于喷焰枪6的上方，外界的空气输送设备与进气管5相连接，向加热炉1的内部输送空气，通过喷焰枪6加热工件本体25，对工件本体25进行正火处理；

在使得工件本体25升温时，打开伺服电机26，伺服电机26带动第一传送结构3301前端的齿轮顺时针和逆时针往复旋转，固定在齿轮上表面的丝杆27顺时针和逆时针往复旋转，与丝杆27螺纹连接的顶架29升降，利用限定杆28限定顶架29的移动轨迹，随着顶架29的升降，由于安装板23的底端卡在顶架29顶端的滑槽内，从而安装板23、挂杆24和工件本体25升降，快速升降挂杆24，上抛工件本体25，由于挂杆24的纵截面呈“L”字型结构，避免挂杆24上的工件本体25掉落，安装板23在横架22上升降；

同时通过第一传送结构3301、第二传送结构3302和圆盘3303带动支杆3304转动，由于推杆3305与支杆3304转动连接，且推杆3305贯穿于加热炉1的后端，支杆3304的转动使得推杆3305前后移动，推杆3305的前后移动推动工件本体25，改变工件本体25与挂杆24贴合面的位置，均匀加热工件本体25；

随着安装板23的升降，第一电动伸缩杆3控制挡板4升降，工件本体25透热之后保温40-60min，然后打开降温炉2右端的第一电动伸缩杆3，以及安装架20上的第二电动伸缩杆21，降温炉2右下端的第一电动伸缩杆3和加热炉1右下端的第一电动伸缩杆3均带动挡板4向下降，第二电动伸缩杆21推动横架22、安装板23、挂杆24和工件本体25向降温炉2移动，将挂杆24和工件本体25移动至降温炉2的内部之后，在第一电动伸缩杆3的作用下移动挡板4，关闭降温炉2，液氮喷管30与外界的液氮输送设备相连接，液氮通过液氮喷管30和液氮喷头31喷向工件本体25，使得工件本体25快速降温；

将不含网状碳化物的工件本体25或者经过工艺一正火后的工件本体25放在加热炉1内进行退火处理，接着在加热炉1和降温炉2内进行淬火和低温退火；

当需要在加热炉1的内部降温时，关闭喷焰枪6，通过第一进水管9向加热炉1内部顶端的第一换热管8输送冷水，冷水降低加热炉1内部温度之后，通过第一输出管10流出；

当需要升高降温炉2内部温度时，通过第二进水管11向第二换热管32输送温度合适的水，经过换热后，第二换热管32内部的水温度降低，通过第二输出管12流向承接箱16，承接箱16的内部储存温度较低的水，承接箱16内部温度较低的水可通过微型泵17和分散管18输送至第一进水管9，为第一换热管8提供冷水；

当需要放出降温炉2内部的冷气时，打开出气管14上的阀门，冷气通过出气管14和螺旋管15流经承接箱16，降低承接箱16内部水的温度，充分利用降温炉2内部的冷气，以上便完成该避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备及工艺的一系列操作，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备，其特征在于：包括：

加热炉（1），所述加热炉（1）的后端安装有进气管（5）；

降温炉（2），所述降温炉（2）位于加热炉（1）的左侧，所述降温炉（2）的右端和加热炉（1）的右端内壁均固定有第一电动伸缩杆（3），所述第一电动伸缩杆（3）的输出端固定有挡板（4）；

喷焰枪（6），所述喷焰枪（6）安装在加热炉（1）的内部底端，所述加热炉（1）和降温炉（2）的内部顶端均固定有安装盒（7），所述加热炉（1）内部安装盒（7）的内壁固定有第一换热管（8），所述第一换热管（8）的一端连接有第一进水管（9），所述第一换热管（8）的另一端连接有第一输出管（10），所述降温炉（2）内部安装盒（7）的内壁固定有第二换热管（32），所述第二换热管（32）的一端连接有第二进水管（11），所述第二换热管（32）的另一端连接有第二输出管（12），所述第二输出管（12）和第一输出管（10）的外侧均连接有外界管（13），所述降温炉（2）的后端设置有出气管（14），所述降温炉（2）的后侧面固定有承接箱（16），所述出气管（14）的末端固定有螺旋管（15），所述承接箱（16）的底端连接有微型泵（17），所述微型泵（17）的输出端连接有分散管（18），所述分散管（18）的顶端与第一进水管（9）的底端相连接；

移动架（19），所述移动架（19）固定在加热炉（1）的右侧，所述移动架（19）的右侧设置有安装架（20），所述安装架（20）的上表面固定有第二电动伸缩杆（21），所述第二电动伸缩杆（21）的输出端固定有横架（22），所述横架（22）的左端设置有安装板（23），所述安装板（23）的下表面固定有挂杆（24），所述移动架（19）的顶端安装有伺服电机（26），所述伺服电机（26）的上方设置有丝杆（27），所述丝杆（27）的右侧设置有限定杆（28），所述限定杆（28）的下表面与移动架（19）焊接连接，所述丝杆（27）的顶端螺纹连接有顶架（29），所述加热炉（1）的后方设置有推动机构（33），所述推动机构（33）包括第一传送结构（3301）、第二传送结构（3302）、圆盘（3303）、支杆（3304）和推杆（3305），所述第一传送结构（3301）和第二传送结构（3302）均由齿轮和链条组合而成，所述伺服电机（26）输出端固定有第一传送结构（3301）前端的齿轮，所述第一传送结构（3301）前端的齿轮上表面固定有丝杆（27），所述第一传送结构（3301）后端的齿轮上固定连接有第二传送结构（3302）右端的齿轮，且第二传送结构（3302）左端的齿轮上固定连接有圆盘（3303），所述圆盘（3303）的外端转动连接有支杆（3304），所述支杆（3304）的前端转动连接有推杆（3305）；

工件本体（25），所述工件本体（25）安装在挂杆（24）的底端；

液氮喷管（30），所述液氮喷管（30）安装在降温炉（2）的内部底端，所述液氮喷管（30）的顶端等间距安装有液氮喷头（31），所述挂杆（24）的纵截面呈“L”字型结构，且挂杆（24）等间距安装在安装板（23）的左端。

2.根据权利要求1所述的一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备，其特征在于：所述第一换热管（8）和第二换热管（32）的纵截面均呈折线形结构，且前后2组第一换热管（8）之间通过管道连接。

3.根据权利要求1所述的一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备，其特征在于：所述螺旋管（15）位于承接箱（16）的内部，且微型泵（17）的输入端与承接箱（16）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备，其特征在于：所述安装板（23）的右端滑动安装在横架（22）的左端，且安装板（23）的右端和底端均呈凹凸状结构。

5.根据权利要求1所述的一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备，其特征在于：所述顶架（29）通过丝杆（27）与移动架（19）构成升降结构，且顶架（29）的内部贯穿有限定杆（28）。

6.根据权利要求1所述的一种避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备，其特征在于：所述推杆（3305）的横截面呈“T”字型结构，且推杆（3305）的后端贯穿于加热炉（1）的后端。

7.一种如权利要求1所述的避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备的热处理工艺，其特征在于：所述避免工件掉落的风力发电轴承加工用热处理设备热处理工艺包含以下工艺；

工艺一：通过快速检测钢件网状碳化物组织的装置检测工件本体（25）的内部是否含有网状碳化物；

工艺二：将含有网状碳化物的工件本体（25）挂在纵截面呈“L”字型结构的挂杆（24）上，打开加热炉（1），推入挂杆（24）和工件本体（25），利用喷焰枪（6）对工件本体（25）进行加热，对工件本体（25）进行正火处理，加热时打开伺服电机（26），伺服电机（26）带动丝杆（27）使得挂杆（24）和工件本体（25）升降，同时推杆（3305）推动工件本体（25），使得工件本体（25）升降以及小幅度前后移动，保温40-60min之后，推入降温炉（2）的内部快速降温，完成正火处理；

工艺三：经过工艺一正火后的工件本体（25）放在加热炉（1）内进行退火处理；

工艺四：接着通过改变加热炉（1）和降温炉（2）内的温度，加热冷却工件本体（25），进行淬火和低温退火。

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