CN116875934B - 一种圆锥滚子轴承渗碳热处理装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于圆锥滚子轴承生产技术领域，具体涉及一种圆锥滚子轴承渗碳热处理装置和方法，圆锥滚子轴承渗碳热处理装置包括穿梭模块和多个真空渗碳炉；穿梭模块上安装有高压气淬炉和运输室，穿梭模块能够移动至真空渗碳炉的炉门前；运输室安装有料筐抓取装置，料筐抓取装置能够抓取真空渗碳炉内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将料筐装入高压气淬炉；本发明的优点和积极效果在于：(1)每个真空渗碳炉至高压气淬炉的运输距离及运输时间始终保持一致；很大程度上避免了材料热处理过程的波动，有利于提高产品质量的稳定性和可靠性；(2)工件由完成渗碳到进行气淬经历的运输时间短、温降小。
Description
技术领域
本发明属于圆锥滚子轴承生产技术领域，具体涉及一种圆锥滚子轴承渗碳热处理装置和方法。
背景技术
掘进机刀具安装结构包括:刀具法兰、安装座、刀轴、圆锥滚子轴承和滚刀刀体。目前国内有少数企业进入TBM(全断面硬岩隧道掘进机)刀具行业领域，但由于其大多数不掌握关键技术，产品性能方面不及同类进口产品，普遍存在刀圈质量不稳定、使用周期短、启动运转力矩不均匀、轴承过早疲劳现象即点蚀现象以及因滚道与滚动体接触不良等烧伤现象。根据实验分析，上述情况与刀圈使用材料及材料热处理工艺相关，主要问题是材料热处理过程存在波动，比如渗碳后的工件不能尽快进入气淬工序导致气淬前工件温降大，还有不同工件开始气淬时的温度不同等。
发明内容
本发明针对上述材料热处理过程存在波动的问题，提供了一种圆锥滚子轴承渗碳热处理装置和方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种圆锥滚子轴承渗碳热处理装置，包括穿梭模块和多个真空渗碳炉；
所述穿梭模块上安装有高压气淬炉和运输室，所述穿梭模块能够移动至真空渗碳炉的炉门前；所述运输室安装有料筐抓取装置，所述料筐抓取装置能够抓取真空渗碳炉内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将所述料筐装入高压气淬炉。
作为优选, 多个所述真空渗碳炉整齐的排成一排，在所述真空渗碳炉的炉门前方安装有轨道，所述轨道平行于真空渗碳炉的炉门；所述穿梭模块能够沿轨道直线往复运动。
作为优选，还包括上下料站，所述上下料站设于多个真空渗碳炉的中间，所述运输室内的料筐抓取装置能够将高压气淬炉内完成气淬的料筐及料筐内的工件移动至上下料站；所述运输室内的料筐抓取装置也能够将上下料站上待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件装入真空渗碳炉。
作为优选，所述高压气淬炉内安装有多个高压气体喷头，所述穿梭模块还运载有多个高压气罐，所述高压气罐的出气口与高压气淬炉内高压气体喷头通过进气管连接。
作为优选，每个所述真空渗碳炉都安装有抽真空管路，所述抽真空管路外接真空泵。
作为优选，所述料筐抓取装置为料筐抓取机械手。
一种圆锥滚子轴承渗碳热处理方法，利用所述的圆锥滚子轴承渗碳热处理装置对圆锥滚子轴承进行热处理，包括以下步骤：
步骤一在所述上下料站放置多个待进入渗碳处理工序的料筐，所述料筐内布设工件；所述穿梭模块沿轨道移动至上下料站, 所述运输室内的料筐抓取装置将上下料站上多个待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件分别装入不同的真空渗碳炉；
步骤二所述真空渗碳炉关闭炉门抽真空，然后对其中的工件进行加热和渗碳处理；
步骤三所述真空渗碳炉对其中的工件完成渗碳处理后，所述穿梭模块沿轨道移动至所述真空渗碳炉的炉门前；所述真空渗碳炉的炉门打开，所述运输室的料筐抓取装置抓取真空渗碳炉内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将所述料筐装入高压气淬炉；
步骤四所述高压气淬炉的炉门关闭对其中的工件进行高压气淬；同时所述穿梭模块沿轨道移动至上下料站，所述运输室内的料筐抓取装置将上下料站上待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件装入刚刚完成渗碳处理的真空渗碳炉；
步骤五所述高压气淬炉完成对工件的气淬后，所述穿梭模块沿轨道移动至上下料站，所述运输室内的料筐抓取装置将高压气淬炉内完成气淬的料筐和工件放置在上下料站；重复步骤一至步骤五进行持续热处理生产。
作为优选，所述步骤三中不同的真空渗碳炉内完成渗碳处理的工件由真空渗碳炉转移至高压气淬炉的时间相等。
作为优选，所述步骤二中在真空状态下，采用脉冲方式向真空渗碳炉内通入渗碳介质高纯乙炔进行快速渗碳。
作为优选，所述步骤四中向高压气淬炉通入高压惰性气体对工件进行气淬。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
(1)每个真空渗碳炉至高压气淬炉的运输距离及运输时间始终保持一致；很大程度上避免了材料热处理过程的波动，有利于提高产品质量的稳定性和可靠性；
(2)穿梭模块能够移动至真空渗碳炉的炉门前，穿梭模块的运输室的料筐抓取装置置能够抓取真空渗碳炉内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将料筐装入高压气淬炉；以上技术方案使得工件由完成渗碳到进行气淬经历的运输时间短、温降小；
(3)穿梭模块的运输室可以为完成渗碳到进行气淬运输过程中的工件提供一个相对封闭的运输环境，避免由于周围环境温度低造成工件较大温降；
(4)在高压气淬炉对工件进行高压气淬的同时穿梭模块沿轨道移动至上下料站进行上料操作，进行连续化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：
图1为圆锥滚子轴承渗碳热处理装置示意图一；
图2为圆锥滚子轴承渗碳热处理装置示意图二；
图3为圆锥滚子轴承渗碳热处理装置示意图三。
附图标记说明：
1—真空渗碳炉；
2—穿梭模块，21—高压气淬炉，22—运输室；
3—上下料站，4—轨道。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1
下面结合附图1-图3对本发明作进一步的描述，一种圆锥滚子轴承渗碳热处理装置，如图1-图3所示，包括穿梭模块2和多个真空渗碳炉1。
如图1所示，穿梭模块2上安装有高压气淬炉21和运输室22，穿梭模块2能够移动至真空渗碳炉1的炉门前；运输室22安装有料筐抓取装置，料筐抓取装置能够抓取真空渗碳炉1内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将料筐装入高压气淬炉21。
如图1-图3所示，多个真空渗碳炉1整齐的排成一排，在真空渗碳炉1的炉门前方安装有轨道4，轨道4平行于真空渗碳炉1的炉门；穿梭模块2能够沿轨道4直线往复运动。
如图1-图3所示，圆锥滚子轴承渗碳热处理装置还包括上下料站3，上下料站3设于多个真空渗碳炉1的中间，运输室22内的料筐抓取装置能够将高压气淬炉21内完成气淬的料筐及料筐内的工件移动至上下料站3；运输室22内的料筐抓取装置也能够将上下料站3上待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件装入真空渗碳炉1。
高压气淬炉21内安装有多个高压气体喷头，穿梭模块2还运载有多个高压气罐，高压气罐的出气口与高压气淬炉21内高压气体喷头通过进气管连接。
每个真空渗碳炉1都安装有抽真空管路，抽真空管路外接真空泵。
料筐抓取装置为料筐抓取机械手。
一种圆锥滚子轴承渗碳热处理方法，利用上述的圆锥滚子轴承渗碳热处理装置对圆锥滚子轴承进行热处理，包括以下步骤：
步骤一如图1所示，在上下料站3放置多个待进入渗碳处理工序的料筐，料筐内布设工件；穿梭模块2沿轨道4移动至上下料站3, 运输室22内的料筐抓取装置将上下料站3上多个待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件分别装入不同的真空渗碳炉1；
步骤二如图2所示，真空渗碳炉1关闭炉门抽真空，然后对其中的工件进行加热和渗碳处理；
步骤三如图1所示，真空渗碳炉1对其中的工件完成渗碳处理后，穿梭模块2沿轨道4移动至真空渗碳炉1的炉门前；真空渗碳炉1的炉门打开，运输室22的料筐抓取装置抓取真空渗碳炉1内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将料筐装入高压气淬炉21；
步骤四高压气淬炉21的炉门关闭对其中的工件进行高压气淬；同时穿梭模块2沿轨道4移动至上下料站3，运输室22内的料筐抓取装置将上下料站3上待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件装入刚刚完成渗碳处理的真空渗碳炉1；
步骤五高压气淬炉21完成对工件的气淬后，穿梭模块2沿轨道4移动至上下料站3，运输室22内的料筐抓取装置将高压气淬炉21内完成气淬的料筐和工件放置在上下料站3；重复步骤一至步骤五进行持续热处理生产。
步骤三中不同的真空渗碳炉1内完成渗碳处理的工件由真空渗碳炉1转移至高压气淬炉21的时间相等。
步骤二中在真空状态下，采用脉冲方式向真空渗碳炉1内通入渗碳介质高纯乙炔进行快速渗碳。
步骤四中向高压气淬炉21通入高压惰性气体对工件进行气淬。
实施例2
本实施例与实施例1的区别是：将上下料站3分为上料站和下料站，上料站和下料站设于多个真空渗碳炉1之间。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种圆锥滚子轴承渗碳热处理装置，其特征在于，包括穿梭模块(2)和多个真空渗碳炉(1)；
所述穿梭模块(2)上安装有高压气淬炉(21)和运输室(22)，所述穿梭模块(2)能够移动至真空渗碳炉(1)的炉门前；所述运输室(22)安装有料筐抓取装置，所述料筐抓取装置能够抓取真空渗碳炉(1)内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将所述料筐装入高压气淬炉(21)；每个真空渗碳炉(1)至高压气淬炉(21)的运输距离及运输时间始终保持一致；
多个所述真空渗碳炉(1)整齐的排成一排，在所述真空渗碳炉(1)的炉门前方安装有轨道(4)，所述轨道(4)平行于真空渗碳炉(1)的炉门；所述穿梭模块(2)能够沿轨道(4)直线往复运动；
所述高压气淬炉(21)内安装有多个高压气体喷头，所述穿梭模块(2)还运载有多个高压气罐，所述高压气罐的出气口与高压气淬炉(21)内高压气体喷头通过进气管连接。
2.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承渗碳热处理装置，其特征在于，还包括上下料站(3)，所述上下料站(3)设于多个真空渗碳炉(1)的中间，所述运输室(22)内的料筐抓取装置能够将高压气淬炉(21)内完成气淬的料筐及料筐内的工件移动至上下料站(3)；所述运输室(22)内的料筐抓取装置也能够将上下料站(3)上待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件装入真空渗碳炉(1)。
3.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承渗碳热处理装置，其特征在于，每个所述真空渗碳炉(1)都安装有抽真空管路，所述抽真空管路外接真空泵。
4.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承渗碳热处理装置，其特征在于，所述料筐抓取装置为料筐抓取机械手。
5.一种圆锥滚子轴承渗碳热处理方法，其特征在于，利用权利要求2所述的圆锥滚子轴承渗碳热处理装置对圆锥滚子轴承进行热处理，包括以下步骤：
步骤一在所述上下料站(3)放置多个待进入渗碳处理工序的料筐，所述料筐内布设工件；所述穿梭模块(2)沿轨道(4)移动至上下料站(3), 所述运输室(22)内的料筐抓取装置将上下料站(3)上多个待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件分别装入不同的真空渗碳炉(1)；
步骤二所述真空渗碳炉(1)关闭炉门抽真空，然后对其中的工件进行加热和渗碳处理；
步骤三所述真空渗碳炉(1)对其中的工件完成渗碳处理后，所述穿梭模块(2)沿轨道(4)移动至所述真空渗碳炉(1)的炉门前；所述真空渗碳炉(1)的炉门打开，所述运输室(22)的料筐抓取装置抓取真空渗碳炉(1)内完成渗碳操作的料筐及料筐内的工件，并将所述料筐装入高压气淬炉(21)；所述步骤三中不同的真空渗碳炉(1)内完成渗碳处理的工件由真空渗碳炉(1)转移至高压气淬炉(21)的时间相等；
步骤四所述高压气淬炉(21)的炉门关闭对其中的工件进行高压气淬；同时所述穿梭模块(2)沿轨道(4)移动至上下料站(3)，所述运输室(22)内的料筐抓取装置将上下料站(3)上待进入渗碳处理工序的料筐及料筐内的工件装入刚刚完成渗碳处理的真空渗碳炉(1)；
步骤五所述高压气淬炉(21)完成对工件的气淬后，所述穿梭模块(2)沿轨道(4)移动至上下料站(3)，所述运输室(22)内的料筐抓取装置将高压气淬炉(21)内完成气淬的料筐和工件放置在上下料站(3)；重复步骤一至步骤五进行持续热处理生产。
6.根据权利要求5所述的圆锥滚子轴承渗碳热处理方法，其特征在于，所述步骤二中在真空状态下，采用脉冲方式向真空渗碳炉(1)内通入渗碳介质高纯乙炔进行快速渗碳。
7.根据权利要求5所述的圆锥滚子轴承渗碳热处理方法，其特征在于，所述步骤四中向高压气淬炉(21)通入高压惰性气体对工件进行气淬。
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