CN213203140U - 一种用于齿轮的等温正火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及齿轮加工技术领域，具体公开了一种用于齿轮的等温正火装置，括运输机构、加热箱、空冷箱和PLC控制器，运输机构包括两根立柱和安装在两根立柱之间的第一丝杆，其中一根立柱上固定安装有第一电机，第一电机输出轴固接第一丝杆，第一丝杆螺纹连接有第一滑块，第一滑块上固定安装有第二电机，第二电机输出端固接有第二丝杆，第二丝杆与第一丝杆空间垂直，第二丝杆上螺纹连接有第二滑块，第二滑块上固定安装有第三电机，第三电机输出轴固接有转轴，转轴与第二丝杆平行，转轴自由端固定安装有可悬挂齿轮的挂钩，加热箱与空冷箱均位于两根立柱之间且其顶端高度均低于第二丝杆底端高度，加热箱和空冷箱顶部均设有可容齿轮进入的开口。

Description

一种用于齿轮的等温正火装置

技术领域

本实用新型涉及齿轮加工技术领域，具体公开了一种用于齿轮的等温正火装置。

背景技术

等温正火是将普通碳钢材加热奥氏体化，加热温度及保温时间与普通正火相同。保温完了后钢材冷至S曲线鼻部(孕育期最短，温度约为550～600℃)，等温保持，使过冷奥氏体在此温度范围内转变完毕，得到较细(相对于等温退火而言)的珠光体组织，然后空冷，以获得较好的加工性能和力学性能的热处理工艺。等温正火比普通等温退火所用的工艺周期较短，所得组织也较均匀。

在齿轮的加工过程中，需要对齿轮进行等温正火，以提高其加工性能和热处理性能，要获得均匀分布的组织、硬度以及良好的机械切削加工性能，主要取决于等温正火工艺过程中空冷的设计和等温温度、时间的确定，传统的等温正火工艺是将齿轮放在固定的架子里面进行，不能保证齿轮在冷却阶段获得良好的冷却均匀性，存在散热的不均匀和散热的“死角，降低齿轮的使用性能，因此，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供了一种用于齿轮的等温正火装置，以便解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决传统的等温正火中，齿轮空冷时散热不均匀，导致齿轮的使用性能降低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种用于齿轮的等温正火装置，括运输机构、加热箱、空冷箱和PLC控制器，运输机构包括两根立柱和安装在两根立柱之间的第一丝杆，其中一根立柱上固定安装有第一电机，第一电机输出轴固接第一丝杆，第一丝杆螺纹连接有第一滑块，第一滑块上固定安装有第二电机，第二电机输出端固接有第二丝杆，第二丝杆与第一丝杆空间垂直，第二丝杆上螺纹连接有第二滑块，第二滑块上固定安装有第三电机，第三电机输出轴固接有转轴，转轴与第二丝杆平行，转轴自由端固定安装有可悬挂齿轮的挂钩；

加热箱位于两根立柱之间且加热箱的顶端高度低于第二丝杆底端高度，加热箱顶部设有可容齿轮进入的开口，加热箱内设有加热层，加热层下表面连接有燃气管，燃气管自由端连接有燃气泵，加热箱内还设有温度传感器；

空冷箱位于两根立柱之间且空冷箱的底端高度低于第二丝杆底端高度，空冷箱顶部设有有可容齿轮进入的开口，空冷箱侧面设有若干通孔，空冷箱内设有若干风扇；

PLC控制器电连第一电机、第二电机、第三电机、温度传感器、燃气泵和风扇。

本基础方案的原理及效果在于：

1.本实用新型有第三齿轮，第三齿轮通过转轴连接挂钩，挂钩可悬挂待加工齿轮，第三电机转动，通过转轴带动挂钩转动，使待加工齿轮能够在水平方向内旋转，从而使待加工齿轮在等温正火过程中受热均匀，在空冷过程中散热均匀，提高齿轮的使用性能。

2.本实用新型中设有第一电机、第一丝杆、第一滑块、第二电机、第二丝杆、第二滑块等，第三齿轮安装在第二滑块上，第一丝杆和第二丝杆的主要功能是将旋转运动转换成线性运动，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点，而且摩擦阻力小，第一丝杆可将第一电机输出轴的转动转换成第一滑块的水平方向移动，控制第一电机的正反转，便能控制第一滑块的正反向移动，即控制待加工齿轮在水平方向的移动，第二丝杆可将第二电机输出轴的转动转换成第二滑块的竖直方向移动，控制第二电机的正反转，即可控制第二滑块的上下移动，即控制待加工齿轮在竖直方向的移动。

3.本实用新型设有温度传感器，温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，能够实时监测齿轮等温正火过程中的温度。

4.本实用新型设有加热层，加热层下底面连接有燃气管，燃气管自由端连接有燃气泵，燃气泵可以实时控制通入燃气的大小，从而控制加热箱内的温度。

5.本实用新型中设有空冷箱，空冷箱侧面设有若干通孔，空冷箱内设有若干风扇，通过空冷箱侧面的通孔和空冷箱内的风扇，能够使齿轮空冷过程中均匀散热。

与现有技术相比，本实用新型通过设置运输机构、加热箱、空冷箱和PLC控制器等，达到了对齿轮进行等温正火工艺的目的，且控制精准，齿轮在加热过程中受热均匀，齿轮在散热过程中散热均匀，提高了齿轮等温正火的工艺效果，提高了齿轮的加工性能和热处理性能。

进一步，所述温度传感器为电阻传感器。电阻传感器可用于检测温度，适用于高温场合。

进一步，所述加热箱开口处设有电磁门，电磁门电连PLC控制器。电磁门能够将加热箱的开口密封住，防止加热箱内的热量散出。

进一步，所述空冷箱与加热箱在一个箱体内，空冷箱与加热箱之间设有隔热层。节省本实用新型的占用空间。

进一步，所述隔热层为佑热板。佑热板使良好的隔热材料。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种用于齿轮的等温正火装置中运输机构的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一电机1、第一丝杆2、第一滑块3、第二电机4、第二丝杆5、第二滑块6、第三电机7、转轴8、吊钩9、加热箱10、加热层11、燃气管12、电磁门13、温度传感器14、空冷箱15、风扇16、隔热层17、立柱18。

一种用于齿轮的等温正火装置,实施例如图1所示。包括运输机构、加热箱10、空冷箱15和PLC控制器，运输机构包括两根立柱18和固定安装在两根立柱18之间的第一丝杆2，其中左侧的立柱18上固定安装有第一电机1，第一电机1输出轴固定连接第一丝杆2，第一丝杆2螺纹连接有第一滑块3，第一滑块3上固定安装有第二电机4，第二电机4输出端固定连接有第二丝杆5，第二丝杆5与第一丝杆2空间上垂直，第二丝杆5上螺纹连接有第二滑块6，第二滑块6上固定安装有第三电机7，第三电机7输出轴固定连接有转轴8，转轴8与第二丝杆5平行，转轴8自由端固定安装有可悬挂待加工齿轮的挂钩；

空冷箱15与加热箱10均位于两根立柱18之间且空冷箱15和加热箱10顶端的高度均低于第二丝杆5底端的高度，在本实施例中，加热箱10与空冷箱15在一个箱体内，左侧为加热箱10，右侧为空冷箱15，空冷箱15与加热箱10之间设有隔热层17，隔热层17为佑热板，加热箱10顶部和空冷箱顶部均设有可容齿轮进入的开口，加热箱的开口处设有电磁门13，加热箱10内设有加热层11，加热层11下表面连接有燃气管12，燃气管12自由端连接有燃气泵，加热箱10内还设有温度传感器14，温度传感器14为电阻传感器，空冷箱15侧面设有若干通孔，空冷箱15内设有若干风扇16；

PLC控制器电连第一电机1、第二电机4、第三电机7、温度传感器14、燃气泵、风扇16、电磁门13。

在本实用新型的运输机构中，第一丝杆2的转动可以实现轮齿的水平运动，第二丝杆5的转动可实现齿轮的竖直运动，第三转动的转动可实现齿轮在水平方向内旋转，通过将齿轮不断旋转的方式，增加齿轮空冷时的散热均匀性，从而提高齿轮的使用性能；

温度传感器14实时监测加热箱10中的温度，并将检测的结果反馈到PLC控制器，通过PLC控制器判断加热箱10中的温度是否符合标准，若加热箱10中的温度低于标准温度，则PLC控制器控制燃气泵提高燃气的输入，从而提高加热箱10的温度；若加热箱10中的温度高于标准温度，则PLC控制器控制燃气泵减少燃气的输入，从而降低加热箱10的温度。

齿轮等温正火的工艺流程，装架-加热-奥氏体保温-空冷冷却-等温处理-风冷至常温。

在本实用新型的实施过程中，第一电机正转，第一滑块右移，反之左移，第二电机正转，第二滑块上移，反之下移，工作人员将待加工的齿轮放在挂钩上，PLC控制器控制第一电机1正转，第一滑块3右移，将齿轮移动到加热箱10电磁门13正上方，PLC控制器控制第一电机1停转，同时控制电磁门13开启、第二电机4反转，第二滑块6下移，齿轮从电磁门13处移动至加热箱10内，PLC控制器控制第二电机4停转，同时控制燃气泵开启，燃气泵通入燃气，加热层11对齿轮进行加热，PLC控制器控制第三电机7转动并计时，20分钟后，PLC控制器控制燃气泵和第三电机7停止，同时控制第二电机4正转，第二滑块6上移，直至齿轮移除加热箱10，PLC控制器控制电磁门13关闭，同时控制第一电机1正转，第一滑块3右移，直至齿轮移至空冷箱15开口处正上方，PLC控制第一电机1停转，同时控制第二电机4反转，直至齿轮移动至空冷箱15内，第二电机4停转，PLC控制器控制第三电机7和风扇16启动，对齿轮进行散热，齿轮在第三电机7的带动下旋转，增加了散热的均匀性，冷却完毕后，PLC控制器控制风扇16和第三电机7停止，同时控制第二电机4正转，第二滑块6上移直至齿轮移除空冷箱15，再控制第一电机1反转，直至齿轮移至加热箱10电磁门13正上方，PLC控制器控制电磁门13开启，同时控制第一电机1停止、第二电机4反转，直至齿轮移至加热箱10内，PLC控制器控制第二电机4停止，控制燃气泵和第三电机7开启并计时，4小时后，控制燃气泵和第三电机7关闭，同时控制第二电机4正转，第二滑块6上移，直至齿轮移除加热箱10，PLC控制器控制电磁门13关闭，同时控制第一电机1正转，第一滑块3右移，直至齿轮移至空冷箱15开口处正上方，PLC控制第一电机1停转，同时控制第二电机4反转，直至齿轮移动至空冷箱15内，将齿轮冷却至常温，然后装置复位，工作人员取下等温正火完成的齿轮，所有工作过程完成。

本实用新型通过设置运输机构、加热箱10、空冷箱15和PLC控制器等，达到了对齿轮进行等温正火工艺的目的，操作方便，控制精准，齿轮在加热过程中受热均匀，齿轮在散热过程中散热均匀，解决了传统的齿轮等温正火中，空冷时散热不均匀的问题，提高了齿轮等温正火的工艺效果，提高了齿轮的加工性能和热处理性能。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种用于齿轮的等温正火装置，其特征在于,包括运输机构、加热箱、空冷箱和PLC控制器，运输机构包括两根立柱和安装在两根立柱之间的第一丝杆，其中一根立柱上固定安装有第一电机，第一电机输出轴固接第一丝杆，第一丝杆螺纹连接有第一滑块，第一滑块上固定安装有第二电机，第二电机输出端固接有第二丝杆，第二丝杆与第一丝杆空间垂直，第二丝杆上螺纹连接有第二滑块，第二滑块上固定安装有第三电机，第三电机输出轴固接有转轴，转轴与第二丝杆平行，转轴自由端固定安装有可悬挂齿轮的挂钩；

加热箱位于两根立柱之间且加热箱的顶端高度低于第二丝杆底端高度，加热箱顶部设有可容齿轮进入的开口，加热箱内设有加热层，加热层下表面连接有燃气管，燃气管自由端连接有燃气泵，加热箱内还设有温度传感器；

空冷箱位于两根立柱之间且空冷箱的底端高度低于第二丝杆底端高度，空冷箱顶部设有可容齿轮进入的开口，空冷箱侧面设有若干通孔，空冷箱内设有若干风扇；

PLC控制器电连第一电机、第二电机、第三电机、温度传感器、燃气泵和风扇。

2.根据权利要求1所述的一种用于齿轮的等温正火装置，其特征在于：所述温度传感器为电阻传感器。

3.根据权利要求1所述的一种用于齿轮的等温正火装置，其特征在于：所述加热箱开口处设有电磁门，电磁门电连PLC控制器。

4.根据权利要求1所述的一种用于齿轮的等温正火装置，其特征在于：所述空冷箱与加热箱在一个箱体内，空冷箱与加热箱之间设有隔热层。

5.根据权利要求4所述的一种用于齿轮的等温正火装置，其特征在于：所述隔热层为佑热板。

Images