CN116727672A - 一种真空快淬炉辊轴结构及包括该结构的三向移动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空快淬炉辊轴结构及包括该结构的三向移动机构，真空快淬炉辊轴结构包括同轴套设在空心轴上的伸缩轴；空心轴上套设安装有前端轴承座组件和后端轴承座组件，前端轴承座组件和后端轴承座组件之间安装有伸缩轴；三向移动机构包括滑动座、升降油缸、平移油缸、伸缩油缸、及辊轴结构。优点：在伸缩油缸的驱动下，使空心轴带动快淬轮沿轴线方向伸缩，通过控制升降油缸，带动辊轴结构整体移动，由平移油缸调整辊轴结构沿垂直于空心轴的轴线方向移动，使快淬轮外表面更多位置与熔融金属液接触，提高冷却效率。
Description
技术领域
本发明涉及材料快淬技术领域，特别涉及一种真空快淬炉辊轴结构及包括该结构的三向移动机构。
背景技术
目前行业内，制备非晶或微晶态新型材料通常采用在真空或保护气氛下快淬金属或合金的方法，所采用的设备为真空快淬炉；真空快淬炉的空心轴一端置于真空淬室内且固定有快淬轮，空心轴的另一端置于真空淬室外、与电机传动连接，空心轴内通入有循环冷却水，循环冷却水流经快淬轮处内部的循环水通道，对快淬轮进行冷却；快淬过程中，真空淬室为真空状态，高温熔融的金属液从真空淬室的顶部喷咀喷到快淬轮上，在电机驱动下，空心轴带动快淬轮转动的同时，通过循环冷却水对落在快淬轮上的金属液进行快淬冷却以制备金属粉末。
但是，长时间快淬过程中，快淬轮的轮面上受到高温熔融金属液的冲击位置固定，快淬轮的轮面与金属液下料口正对的位置连续受力快淬，长时间容易受损，寿命短，且冷却效率低，进而影响产品质量，而快淬轮的轮面的其他位置没有得到有效利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有利于提高冷却效率及延长快淬轮使用寿命的真空快淬炉辊轴结构及包括该结构的三向移动机构。
本发明由如下技术方案实施：一种真空快淬炉辊轴结构，其包括空心轴，所述空心轴的前端安装固定有快淬轮；其还包括同轴套设在所述空心轴上的伸缩轴；所述空心轴上套设安装有前端轴承座组件和后端轴承座组件，所述前端轴承座组件和所述后端轴承座组件之间安装有所述伸缩轴。
进一步地，所述前端轴承座组件包括依次套设在所述空心轴上且相互抵接的压盖、前迷宫套、前端轴承、前端挡圈和前端圆螺母；所述压盖与所述伸缩轴的前端面通过螺钉连接；所述压盖和所述前端轴承之间设有套设在所述前迷宫套上的前端唇形密封圈，所述前迷宫套的内壁与所述空心轴的外壁之间设有前端密封圈。
进一步地，所述压盖上通过螺钉固定有罩设在所述前端轴承座组件上的防尘罩。
进一步地，所述后端轴承座组件包括依次套设在所述空心轴上的后端轴承、后端挡圈、后端圆螺母、骨架油封座和后盖；所述后端轴承的内圈一侧与所述空心轴的轴肩抵接，所述后端轴承的外圈一侧抵接在所述伸缩轴的内壁阶梯孔处，所述后端圆螺母将所述后端挡圈压紧在所述后端轴承的内圈另一侧上；所述骨架油封座一端与所述伸缩轴的端面之间密封连接，所述后盖与所述骨架油封座的另一端贴合且通过螺钉连接，所述骨架油封座内设置有骨架密封圈。
进一步地，所述伸缩轴与所述骨架油封座之间密封贴合固定有套设在所述空心轴上的环形压板，所述环形压板与所述后端轴承之间抵接有套设在所述空心轴上的挡套，所述挡套的外圈与所述伸缩轴的内壁贴合；所述环形压板与所述伸缩轴之间、所述环形压板与所述骨架油封座之间均设有后端密封圈。
进一步地，所述伸缩轴侧壁开设有润滑油通道，所述润滑油通道与所述空心轴和所述伸缩轴之间的间隙连通，所述伸缩轴邻近后端的侧壁上设有与所述润滑油通道连通的注油口；所述伸缩轴邻近后端的侧壁上开设有排油口，所述排油口与所述空心轴和所述伸缩轴之间的间隙连通。
三向移动机构，其包括滑动座、伸缩油缸、及辊轴结构；所述滑动座包括滑套和滑动套设固定在所述滑套上的驱动盘，所述滑套滑动套设在伸缩轴上；所述滑套上套设有与所述驱动盘一侧贴合的固定板，所述固定板另一侧的所述滑套外壁上连接有与所述固定板抵接的限位组件；所述伸缩油缸的伸缩端与所述驱动盘另一侧固定连接，所述伸缩油缸的缸体与所述环形压板连接，所述伸缩油缸相对于所述空心轴平行设置。
进一步地，所述滑套的两端内壁与所述伸缩轴之间设有铜套，所述铜套的内圈与所述伸缩轴滑动接触，所述滑套的两端固定有与对应所述铜套抵接的防尘压圈；所述滑套邻近每个所述铜套的内壁对应嵌入有一组密封胶圈，两组所述密封胶圈之间的所述滑套内壁设有润滑空腔，所述滑套内设有与所述润滑空腔连通的润滑油流道，所述滑套的外壁上开设有与所述润滑油流道连通的加油口；所述驱动盘的边缘上固定有与所述固定板贴合的真空密封圈。
进一步地，所述限位组件包括限位环板、顶紧螺钉和聚四氟铜粉垫块；所述限位环板的内圈卡接固定在所述滑套外壁上，沿所述限位环板的边缘穿设螺接有若干个所述顶紧螺钉，所述顶紧螺钉的螺帽将所述聚四氟铜粉垫块顶紧于所述固定板上。
进一步地，其还包括升降油缸和平移油缸；所述升降油缸的伸缩端、所述平移油缸的伸缩端均连接在所述驱动盘的另一侧；所述驱动盘的侧壁上固定有置于所述空心轴两侧的第一连接板和第二连接板，所述升降油缸的伸缩端朝上设置且与所述第一连接板连接；所述第二连接板的一端与连接臂的中部铰接，所述平移油缸的伸缩端与所述连接臂的底端铰接。
本发明的优点：在伸缩油缸的驱动下，使空心轴能够带动快淬轮沿轴线方向伸缩，进而实现调整快淬轮受金属液的冲击位置；通过控制升降油缸，能够带动辊轴结构整体移动，实现调整快淬轮与喷咀之间的距离以满足工艺要求；由平移油缸能够调整辊轴结构沿垂直于空心轴的轴线方向移动，调整金属液在快淬轮上的落点位置，有利于延长快淬轮使用寿命；由此，本发明能够实现对快淬轮位置的调整，使快淬轮外表面更多位置与熔融金属液接触，实现多点式快淬，提高冷却速度，延长快淬轮使用寿命，进而延长连续快淬时间，对提升和稳定快淬产品质量具有积极的推动作用；本发明结构简单，且便于拆卸组装。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的结构示意图。
图2为图1的A局部放大图。
图3为图1的B局部放大图。
图4为实施例2的结构示意图。
图5为图4的纵向剖面图。
图6为图4的左视图。
图7为实施例2的立体图。
图8为实施例2的使用状态图一。
图9为实施例2的使用状态图二。
附图中各部件的标记如下：空心轴1、伸缩轴2、前端轴承座组件3、前端轴承3.1、前端挡圈3.2、前迷宫套3.3、压盖3.4、前端圆螺母3.5、前端唇形密封圈3.6、前端密封圈3.7、后端轴承座组件4、后端挡圈4.1、环形压板4.2、后端轴承4.3、后端圆螺母4.4、骨架油封座4.5、骨架密封圈4.6、后盖4.7、挡套4.8、后端密封圈4.9、套筒4.10、润滑油通道6、注油口6.1、排油口6.2、冷却水管7、旋转接头8、电机9、滑动座10、滑套10.1、驱动盘10.2、密封胶圈10.3、真空密封圈10.4、润滑空腔10.5、润滑油流道10.6、加油口10.7、升降油缸11、平移油缸12、伸缩油缸13、固定板14、限位组件15、限位环板15.1、顶紧螺钉15.2、聚四氟铜粉垫块15.3、第一连接板16、第二连接板17、连接臂18、铜套19、防尘压圈20、快淬轮21、真空淬室22、防尘罩23。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：如图1至图3所示，本实施例提供一种真空快淬炉辊轴结构，其包括空心轴1和伸缩轴2；空心轴1上由后端依次套设安装有前端轴承座组件3、伸缩轴2和后端轴承座组件4，伸缩轴2为与空心轴1同轴的空心结构，伸缩轴2的两端内均设有阶梯孔，伸缩轴2的一端与前端轴承座组件3连接，伸缩轴2的另一端与后端轴承座组件4连接，空心轴1的前端安装固定有快淬轮21。
前端轴承座组件3包括由后端依次套设在空心轴1上且相互抵接的压盖3.4、前迷宫套3.3、前端轴承3.1、前端挡圈3.2和前端圆螺母3.5；前端轴承3.1的内圈与空心轴1为紧配合，前端轴承3.1内圈一侧抵接在空心轴1的轴肩上，压盖3.4与伸缩轴2的前端面抵接且通过螺钉连接；前端轴承3.1的外圈一侧与伸缩轴2的内壁阶梯孔抵接；如此，通过前端圆螺母3.5的限位及前端轴承3.1对前端轴承3.1的位置进行有效限定；压盖3.4上通过螺钉固定有罩设在前端轴承座组件3上的防尘罩23，由于该结构在运行时，前端轴承座组件3置于真空淬室22内，通过防尘罩23能够起到有效的防尘作用。
后端轴承座组件4包括依次套设在空心轴1上的后端轴承4.3、后端挡圈4.1、后端圆螺母4.4、挡套4.8、环形压板4.2、套筒4.10；后端轴承4.3的内圈一侧与空心轴1的轴肩抵接，后端轴承4.3的外圈一侧抵接在伸缩轴2的内壁阶梯孔处；后端轴承4.3的外圈与伸缩轴2的内壁贴合，后端圆螺母4.4将后端挡圈4.1压紧在后端轴承4.3的内圈另一侧上；挡套4.8的外壁与伸缩轴2的内壁贴合，挡套4.8的一侧抵接在后端轴承4.3的外圈上，环形压板4.2抵接在伸缩轴2的端部上且通过螺钉固定；套筒4.10滑动套设在空心轴1上，套筒4.10的一端抵接在空心轴1的轴肩上，套筒4.10上依次套设了骨架油封座4.5、骨架密封圈4.6和后盖4.7，骨架油封座4.5一端与环形压板4.2抵接且通过螺钉固定，骨架密封圈4.6置于骨架油封座4.5内，后盖4.7与骨架油封座4.5的另一端贴合且通过螺钉连接。
在空心轴1的后端滑动套设有从动皮带轮且通过键卡接，从动皮带轮与套筒4.10的另一端抵接，环形压板4.2的底端固定有电机9，电机9的输出轴上套设固定有主动皮带轮，主动皮带轮通过同步带与从动皮带轮传动连接，带动空心轴1转动。
伸缩轴2侧壁开设有润滑油通道6，润滑油通道6与空心轴1和伸缩轴2之间的间隙连通，伸缩轴2的侧壁上设有与润滑油通道6连通的注油口6.1，伸缩轴2的侧壁上设有排油口6.2，排油口6.2与空心轴1和伸缩轴2之间的间隙连通，该辊轴结构安装在真空快淬炉上运行时，注油口6.1和排油口6.2是置于真空淬室22外的，通过注油口6.1注入润滑油，用于对后端轴承4.3进行润滑和冷却，同时，注入的润滑油能够沿润滑油通道6送入前端轴承3.1，对其进行润滑和冷却，从前端轴承座组件3漏出的少量润滑油沿防尘罩23流入防尘罩底部的机油盒内，避免对真空淬室22造成污染。
环形压板4.2与伸缩轴2之间、环形压板4.2与骨架油封座4.5之间、及套筒与空心轴1之间均设有后端密封圈4.9，对后端轴承4.3处的润滑油起到有效的密封作用；压盖3.4和前端轴承3.1之间设有套设在前迷宫套3.3上的前端唇形密封圈3.6，前迷宫套3.3的内壁与空心轴1的外壁之间设有前端密封圈3.7；通过前端唇形密封圈3.6、前端密封圈3.7和前迷宫套3.3能够对前端轴承3.1处的润滑油进行有效的密封。
空心轴1内布置有冷却水管7，冷却水管7的一端与快淬轮处内部的循环水通道进口连通，循环水通道出口与冷却水管7和空心轴1之间的间隙连通；空心轴1的后端安装有旋转接头8，该旋转接头的结构在专利号为202222105213.3，名称为《一种液体输送用旋转接头》的现有专利中已经公开，其具体结构在此不再赘述；该旋转接头的法兰管端面与空心轴1的后端贴合密封固定连接，旋转接头的空心管端部伸入空心轴1内并于冷却水管7的另一端密封连通；冷却水从旋转接头8的空心管进入到冷却水管7内，沿冷却水管7进入循环水通道，对落在快淬轮21上的金属液进行降温；冷却水再经空心轴1与冷却水管7之间的间隙，从旋转接头8的出水导管排出。
实施例2：如图4至图9所示，三向移动机构，其包括滑动座10、升降油缸11、平移油缸12、伸缩油缸13、及实施例1的辊轴结构。
在伸缩轴2上滑动套设有滑动座10，滑动座10包括滑套10.1和滑动套设且密封固定在滑套10.1上的驱动盘10.2，驱动盘10.2邻近快淬轮21一侧的滑套10.1上套设有固定板14，固定板14为环形结构，其内圈直径大于滑套10.1的直径而小于驱动盘10.2的直径；固定板14的一侧板面与驱动盘10.2密封贴合，固定板14另一侧的滑套10.1上连接有与固定板14抵接的限位组件15；限位组件15包括限位环板15.1、顶紧螺钉15.2和聚四氟铜粉垫块15.3；限位环板15.1的内圈卡接在滑套10.1外壁上，沿限位环板15.1的边缘周向均布穿设螺接有若干个顶紧螺钉15.2，顶紧螺钉15.2的螺帽朝向固定板14且嵌入了聚四氟铜粉垫块15.3，顶紧螺钉15.2将聚四氟铜粉垫块15.3顶紧在固定板14上；在外力作用下，驱动盘10.2能够沿固定板14移动，同时，聚四氟铜粉垫块15.3沿固定板14的另一面移动，聚四氟铜粉垫块15.3具有耐磨损、及良好抗压强度、良好的密封和润滑性能，有利于减小摩擦力，减小移动阻力。
本实施例在使用安装时，固定板14朝向快淬轮21的一侧板面贴合固定在真空淬室22的外壁上，固定板14右侧的结构置于真空淬室22内，固定板14左侧的结构置于真空淬室22外。
升降油缸11的伸缩端、平移油缸12的伸缩端均连接在驱动盘10.2的外侧壁上，驱动盘10.2的侧壁上固定有置于滑套10.1两侧的第一连接板16和第二连接板17，升降油缸11的伸缩端朝上设置且与第一连接板16连接，升降油缸11的缸体底部摆动连接在真空淬室22的外壁上；在升降油缸11的驱动下，能够使滑动座10带动辊轴结构沿固定板14移动，实现调整快淬轮21与喷咀之间的距离，以满足工艺要求，通常为8厘米至10厘米；另外，长时间生产后，喷咀上会粘附有大量金属垢，当需要将该辊轴结构从真空淬室22内退出以更换或检修快淬轮时，先通过控制升降油缸11带动辊轴结构下降一定距离，避免直接退出辊轴结构时，快淬轮与喷咀上的金属垢干涉而损坏喷咀。
第二连接板17的一端与连接臂18的中部铰接，连接臂18的顶端铰接在真空淬室22的外壁上，使连接臂18在外力下能够绕连接臂18的顶端铰接处摆动；平移油缸12的伸缩端与连接臂18的底端铰接，平移油缸12的缸体底部摆动连接在真空淬室22的外壁上，第二连接板17和平移油缸12置于连接臂18的同一侧；在平移油缸12的驱动下，通过连接臂18能够带动滑动座10连同辊轴结构沿固定板14绕连接臂18顶端的铰接处进行移动，实现调节金属液在快淬轮上的落点位置，有利于延长快淬轮使用寿命。
伸缩油缸13的伸缩端与第二连接板17的板面固定连接，伸缩油缸13相对于空心轴1平行设置；伸缩油缸13的缸体与环形压板4.2固定；通过控制伸缩油缸13的活塞杆的伸缩，在限位组件15的限定下，伸缩油缸13的缸体带动辊轴结构沿滑动座10的滑套10.1进行移动，进而实现调整快淬轮21受金属液的冲击位置，有利于延长快淬轮使用寿命；由此，本发明能够实现对快淬轮21位置的调整，使快淬轮21外表面更多位置与熔融金属液接触，提高冷却效率，延长快淬轮21使用寿命，对提升和稳定快淬产品质量具有积极的推动作用。
滑套10.1的两端内壁与伸缩轴2之间设有铜套19，铜套19的内圈与伸缩轴2滑动接触，滑套10.1的两端固定有与对应铜套19抵接的防尘压圈20，滑套10.1通过铜套19与伸缩轴2接触，铜套19耐磨，有利于减小伸缩轴2和滑套10.1之间的磨损；滑套10.1邻近每个铜套19的内壁对应嵌入有一组密封胶圈10.3，两组密封胶圈10.3之间的滑套10.1内壁设有润滑空腔10.5，滑套10.1内设有与润滑空腔10.5连通的润滑油流道10.6，滑套10.1的外壁上开设有与润滑油流道10.6连通的加油口10.7，滑套10.1的外壁上开设有与润滑空腔10.5连通的出油口；加油口10.7和出油口均置于真空淬室22外，通过加油口10.7注入的润滑油经润滑油流道10.6送入润滑空腔10.5内，用于对伸缩轴2沿滑套10.1移动时起到有效的冷却和润滑作用；驱动盘10.2的边缘上固定有与固定板14贴合的真空密封圈10.4，对真空淬室22内的真空起到有效密封作用，保证真空淬室22内的真空度，避免漏气而影响正常生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种真空快淬炉辊轴结构，其包括空心轴，所述空心轴的前端安装固定有快淬轮；其特征在于，其还包括同轴套设在所述空心轴上的伸缩轴；所述空心轴上套设安装有前端轴承座组件和后端轴承座组件，所述前端轴承座组件和所述后端轴承座组件之间安装有所述伸缩轴。
2.根据权利要求1所述的一种真空快淬炉辊轴结构，其特征在于，所述前端轴承座组件包括依次套设在所述空心轴上且相互抵接的压盖、前迷宫套、前端轴承、前端挡圈和前端圆螺母；所述压盖与所述伸缩轴的前端面通过螺钉连接；
所述压盖和所述前端轴承之间设有套设在所述前迷宫套上的前端唇形密封圈，所述前迷宫套的内壁与所述空心轴的外壁之间设有前端密封圈。
3.根据权利要求2所述的一种真空快淬炉辊轴结构，其特征在于，所述压盖上通过螺钉固定有罩设在所述前端轴承座组件上的防尘罩。
4.根据权利要求1所述的一种真空快淬炉辊轴结构，其特征在于，所述后端轴承座组件包括依次套设在所述空心轴上的后端轴承、后端挡圈、后端圆螺母、骨架油封座和后盖；所述后端轴承的内圈一侧与所述空心轴的轴肩抵接，所述后端轴承的外圈一侧抵接在所述伸缩轴的内壁阶梯孔处，所述后端圆螺母将所述后端挡圈压紧在所述后端轴承的内圈另一侧上；所述骨架油封座一端与所述伸缩轴的端面之间密封连接，所述后盖与所述骨架油封座的另一端贴合且通过螺钉连接，所述骨架油封座内设置有骨架密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种真空快淬炉辊轴结构，其特征在于，所述伸缩轴与所述骨架油封座之间密封贴合固定有套设在所述空心轴上的环形压板，所述环形压板与所述后端轴承之间抵接有套设在所述空心轴上的挡套，所述挡套的外圈与所述伸缩轴的内壁贴合；所述环形压板与所述伸缩轴之间、所述环形压板与所述骨架油封座之间均设有后端密封圈。
6.根据权利要求5所述的一种真空快淬炉辊轴结构，其特征在于，所述伸缩轴侧壁开设有润滑油通道，所述润滑油通道与所述空心轴和所述伸缩轴之间的间隙连通，所述伸缩轴邻近后端的侧壁上设有与所述润滑油通道连通的注油口；所述伸缩轴邻近后端的侧壁上开设有排油口，所述排油口与所述空心轴和所述伸缩轴之间的间隙连通。
7.三向移动机构，其特征在于，其包括滑动座、伸缩油缸、及如权利要求1至6任一所述的辊轴结构；
所述滑动座包括滑套和滑动套设固定在所述滑套上的驱动盘，所述滑套滑动套设在伸缩轴上；所述滑套上套设有与所述驱动盘一侧贴合的固定板，所述固定板另一侧的所述滑套外壁上连接有与所述固定板抵接的限位组件；
所述伸缩油缸的伸缩端与所述驱动盘另一侧固定连接，所述伸缩油缸的缸体与环形压板连接，所述伸缩油缸相对于所述空心轴平行设置。
8.根据权利要求7所述的三向移动机构，其特征在于，所述滑套的两端内壁与所述伸缩轴之间设有铜套，所述铜套的内圈与所述伸缩轴滑动接触，所述滑套的两端固定有与对应所述铜套抵接的防尘压圈；所述滑套邻近每个所述铜套的内壁对应嵌入有一组密封胶圈，两组所述密封胶圈之间的所述滑套内壁设有润滑空腔，所述滑套内设有与所述润滑空腔连通的润滑油流道，所述滑套的外壁上开设有与所述润滑油流道连通的加油口；所述驱动盘的边缘上固定有与所述固定板贴合的真空密封圈。
9.根据权利要求7所述的三向移动机构，其特征在于，所述限位组件包括限位环板、顶紧螺钉和聚四氟铜粉垫块；所述限位环板的内圈卡接固定在所述滑套外壁上，沿所述限位环板的边缘穿设螺接有若干个所述顶紧螺钉，所述顶紧螺钉的螺帽将所述聚四氟铜粉垫块顶紧于所述固定板上。
10.根据权利要求7所述的三向移动机构，其特征在于，其还包括升降油缸和平移油缸；所述升降油缸的伸缩端、所述平移油缸的伸缩端均连接在所述驱动盘的另一侧；所述驱动盘的侧壁上固定有置于所述空心轴两侧的第一连接板和第二连接板，所述升降油缸的伸缩端朝上设置且与所述第一连接板连接；所述第二连接板的一端与连接臂的中部铰接，所述平移油缸的伸缩端与所述连接臂的底端铰接。
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Denomination of invention: A roller shaft structure for vacuum rapid quenching furnace and a three-way moving mechanism comprising the structure Granted publication date: 20231020 Pledgee: Baotou Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: BAOTOU KERUI WEICI NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2024150000009 |
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