CN203229554U - 一种超大型轧辊感应差温淬火机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种超大型轧辊感应差温淬火机，该淬火机包括立式框架，立式框架上设有顶部平台，顶部平台与立式框架的周边立柱之间设置有丝杠，丝杠的上端通过传动机构与顶部平台上的升降电机连接；立式框架内还设有中平台，中平台的边缘设有与丝杠配合的螺母，立式框架的下部还设有下平台，中平台与下平台之间设有导向杆，导向杆的底部与基座固定连接；中平台上设有驱动电机且与驱动轴连接，下平台上设有与驱动轴位置相对应的顶尖，将轧辊装卡在驱动轴与顶尖之间；轧辊的外围装有呈上下分布的感应炉和喷淬器，感应炉和喷淬器通过支架与立式框架连接。该淬火机具有承载能力强并具备平稳性好、防震动性好、稳定性好以及安全可靠性等特点。

Description

一种超大型轧辊感应差温淬火机
技术领域
本实用新型涉及一种淬火设备，具体涉及一种超大型轧辊感应差温淬火机。
背景技术
立式中频感应加热支承辊复合型淬火机床，取代燃气、燃油、支承辊差温炉的机床，其吊装、加热、运行以及喷淬方式等都有别于传统的支承辊燃气差温炉。机床的设计理念是针对燃气差温炉在生产过程中存在的不足(加热时间长，能耗高，吊装不方便等)而进行设计的，因此其在生产效率、加热方式、喷淬方式、生产成本、工作安全性、劳动强度、工件适应性、工件的质量以及工艺的设置等都显现出比较大的优势。提高支承辊的质量、精度、使用寿命以及缩短加工周期是当今轧钢领域的重要研究课题。研究生产支承辊的新技术能够有效地提高材料的利用率，支承辊的寿命又和辊身表面硬度、淬硬层深度及耐磨性密不可分; 同时改进制造方法和选择更优的材质是提高支承辊性能的重要措施。但现有立式中频感应加热支承辊复合型淬火机床处理工件范围较窄，如何设计一种可加工超大型支承辊复合淬火机床即能够处理总长度6000 mm，直径800~1680 mm，辊身长度780~2500 mm，质量≤55 t，淬硬层深30~118 mm的支承辊，已成为本领域技术人员有待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可以在一个工位上完成上料、加热、喷淬工作的；吊挂工件可以做上下运行以及平稳旋转的；用低频大功率电源可以对轧辊整体进行感应加热以及温度控制的。喷淬工位喷水、喷雾、喷气按工艺可自动转换的超大型轧辊感应差温淬火机。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述淬火机包括立式框架，在所述立式框架上端设有顶部平台，在所述顶部平台与立式框架的周边立柱内侧之间设置有丝杠，所述丝杠的上端通过传动机构与设置在顶部平台上的升降电机连接；在所述立式框架内还设有中平台，在所述中平台的边缘设有与所述丝杠配合的螺母，在所述立式框架的下部还设有下平台，在所述中平台与下平台之间设有导向杆，导向杆的底部与基座固定连接，所述中平台与下平台在丝杠的驱动下沿所述导向杆上下移动；在所述中平台上设有驱动电机，所述驱动电机与驱动轴连接，在所述下平台上设有与驱动轴位置相对应的顶尖，所述超大型轧辊装卡在驱动轴与顶尖之间；在所述超大型轧辊的外围装有呈上下分布的感应炉和喷淬器，所述感应炉和喷淬器通过支架与所述立式框架连接。
其中优选的技术方案是，所述立式框架包括4根立柱，在所述4根立柱之间设置有连杆。
优选的技术方案还有，所述中平台也为框架结构，在所述中平台上设有用于超大型轧辊吊装的U形开口。
优选的技术方案还有，所述导向杆为光杆。
优选的技术方案还有，在所述感应炉与喷淬器外部分别设有红外传感器探头。
优选的技术方案还有，所述感应炉位于立式框架的底座之上，所述喷淬器位于立式框架的底座之下。
优选的技术方案还有，所述传动机构为同步轮与同步带式的传动机构。
优选的技术方案还有，所述升降电机为步进电机。
优选的技术方案还有，所述步进电机、感应炉和喷淬器分别与电气控制柜连接。
本实用新型的优点和有益效果在于：该超大型轧辊感应差温淬火机结构简单，可适用于总长度6000 mm，直径800~1680 mm，辊身长度780~2500 mm，质量≤55 t，淬硬层深30~118 mm的支承辊。
该机设计制造是以垂直工件整体加热和淬火为原则，具有承载能力并具备平稳性、防震动性、稳定性以及安全可靠性。机床主体是框架结构，顶端的平台式设计，机床中平台移动通过专用卡具将支承辊吊起; 中平台移动通过丝杠可以上下运行，运行位置包括进料、加热和喷淬3个位置; 中平台移动上、下降速度变频可调; 下平台是通过光杠做上下调整的，它起着工件对中和锁紧的作用。机床配有液压配重装置，起到平衡机床受力、增加机床稳定性和延长使用寿命的作用。运行时中平台移动吊挂工件向下运行至下平台顶尖位置对中，并锁定下平台，使中下平台以及工件连成一个载荷体，工件整体在感应炉内旋转加热，加热完成后，载荷体下行到喷淬位置进行喷淬。喷淬完成后返回定中位置，解锁、并提升到进料位置。因此称为在同一工位上完成进料、加热和淬火工作。该机床结构严谨、空走距离短、工件适用范围宽且工作稳定。
附图说明
图1是本实用新型超大型轧辊感应差温淬火机的结构示意图。
图中：1、立式框架；2、顶部平台；3、周边立柱；4、丝杠；5、传动机构；6、升降电机；7、中平台；8、螺母；9、下平台；10、导向杆；11、基座；12、驱动电机；13、驱动轴；14、顶尖；15、超大型轧辊；16、感应炉；17、喷淬器；18、支架。19、20、红外传感器探头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型是一种超大型轧辊感应差温淬火机，该淬火机包括立式框架1，在立式框架1上端设有顶部平台2，在顶部平台2与立式框架1的周边立柱3内侧之间设置有丝杠4，丝杠4的上端通过传动机构5与设置在顶部平台2上的升降电机6连接；在立式框架内还设有中平台7，在中平台7的边缘设有与丝杠配合的螺母8，在立式框架1的下部还设有下平台9，在中平台7与下平台9之间设有导向杆10，导向杆10的底部与基座11固定连接，中平台7与下平台9在丝杠4的驱动下沿导向杆10上下移动；在中平台7上设有驱动电机12，驱动电机12与驱动轴13连接，在下平台9上设有与驱动轴13位置相对应的顶尖14，超大型轧辊15装卡在驱动轴13与顶尖14之间；在超大型轧辊15的外围装有呈上下分布的感应炉16和喷淬器17，感应炉16和喷淬器17通过支架18与立式框架1连接。
在本实用新型中优选的实施方案是，立式框架1包括4根立柱，在4根立柱之间设置有连杆。
在本实用新型中优选的实施方案还有，中平台7也为框架结构，在中平台7上设有用于超大型轧辊15吊装的U形开口。
在本实用新型中优选的实施方案还有，导向杆10为光杆。
在本实用新型中优选的实施方案还有，在感应炉16与喷淬器17外部分别设有红外传感器探头19、20。
在本实用新型中优选的实施方案还有，感应炉16位于立式框架1的底座之上，喷淬器17位于立式框架1的底座之下。
在本实用新型中优选的实施方案还有，传动机构5为同步轮与同步带式的传动机构。
在本实用新型中优选的实施方案还有，升降电机6为步进电机。
在本实用新型中优选的实施方案还有，步进电机、感应炉16和喷淬器17分别与电气控制柜连接。
该超大型轧辊感应差温淬火机的应用实例为：支承辊进行快速感应差温加热之前要在箱式炉内整体预热到350~500℃( 预热可使辊身内外温度均匀一致)。预热后经快速感应加热，在辊身表面至190mm 层深处形成了810~940℃的加热层，使工件内外形成温差，从而减小了奥氏体化造成的热应力。
预热后的支承辊转入感应差温炉内，要经过三段: 1、速将预热温度加热到工艺设定温度，从辊身表面到70mm深处同时被电磁感应加热，形成表面高温蓄能层，为温度向内传导提供热动力；2、加热层过居里点后提升功率并开始保温，此时蓄能区进一步扩大到90mm，同时高温蓄能层的热量向内传导，保温时间确定了所需奥氏体化层的深度; （保温时间长短是根据辊身直径大小、淬硬层深要求及实际达到的升温速度来综合考虑确定，保温时间过长会造成辊心温度过高，工艺控制辊心温度＜600℃)。3、工件保温到时后下降到喷淬位置进行强喷水淬火; 当表层温度下降到工艺第一转变点时，由强喷水方式转换成强喷雾方式；当到工艺第二转变点时，由强喷雾方式转换成弱喷雾方式；可以使工件获得最佳的淬火效果。
奥氏体化层深至少达到所要求淬硬层的2倍以上，这样淬火后得到的淬硬层有足够平缓过渡层分布空间，淬硬层与过渡层处于压应力区，而拉应力峰向内部推移，使表面层抗疲劳性能有较大提高。
同一支承辊不同深度的实际温度曲线各不相同。曲线分别包含加热、保温和喷淬3个部分。在工件的轴向从外到内安装9根K型热电偶，钻孔深度600mm，第一根热电偶辊身表面深50mm，以后每隔20mm取1个测量点，最深一根210 mm，从记录仪上可以清晰的看到加热、保温、喷淬的全过程，辊深越深，温度越低，温度差越大，差温性越好。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1. 一种超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述淬火机包括立式框架，在所述立式框架上端设有顶部平台，在所述顶部平台与立式框架的周边立柱内侧之间设置有丝杠，所述丝杠的上端通过传动机构与设置在顶部平台上的升降电机连接；在所述立式框架内还设有中平台，在所述中平台的边缘设有与所述丝杠配合的螺母，在所述立式框架的下部还设有下平台，在所述中平台与下平台之间设有导向杆，导向杆的底部与基座固定连接，所述中平台与下平台在丝杠的驱动下沿所述导向杆上下移动；在所述中平台上设有驱动电机，所述驱动电机与驱动轴连接，在所述下平台上设有与驱动轴位置相对应的顶尖，所述超大型轧辊装卡在驱动轴与顶尖之间；在所述超大型轧辊的外围装有呈上下分布的感应炉和喷淬器，所述感应炉和喷淬器通过支架与所述立式框架连接。
2.如权利要求1所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述立式框架包括4根立柱，在所述4根立柱之间设置有连杆。
3.如权利要求1所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述中平台也为框架结构，在所述中平台上设有用于超大型轧辊吊装的U形开口。
4.如权利要求1所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述导向杆为光杆。
5.如权利要求1所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，在所述感应炉与喷淬器外部分别设有红外传感器探头。
6.如权利要求5所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述感应炉位于立式框架的底座之上，所述喷淬器位于立式框架的底座之下。
7.如权利要求6所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述传动机构为同步轮与同步带式的传动机构。
8.如权利要求7所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述升降电机为步进电机。
9.如权利要求8所述的超大型轧辊感应差温淬火机，其特征在于，所述步进电机、感应炉和喷淬器分别与电气控制柜连接。
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