轉臂式(Shi)大型軸承圈套[Tao]類零件淬火設[She]備 
 
摘要：分析了傳統(Tong)淬火(Huo)方式弊端，設計了轉臂式淬火設備(Bei)與具有自體液[Ye]壓漲(Zhang)縮功能的模具，将設備與模(Mo)具結(Jie)合為一[Yi]體，滿足淬火工藝要(Yao)求。介紹(Shao)了[Le]設備的工作過程與(Yu)優勢，得出[Chu]用(Yong)相對簡單的設備與模具，達到與淬(Cui)火(Huo)壓床相同的功(Gong)能，實現模具保持淬火。本[Ben]淬火設備是對傳統工藝的自動化提升，是目前國内較為先(Xian)進的工藝(Yi)裝備，獲得(De)了國家專利授權。
關(Guan)鍵詞：立柱轉臂[Bi]式 大型(Xing)軸承内外(Wai)圈 自體液壓(Ya)漲縮[Suo]淬火模具(Ju) 變頻供油冷卻(Que) 觸摸屏控(Kong)制
  
Revolving Arm Style Large Bearing Rings Parts Quench Equipment
 
Abstract:This thesis analyses the shortcoming of traditional quench method, design revolving
arm style quench equipment and the quench tooling that with extension function by
self-hydraulic system, combine the equipment with the tooling to meet the quench technological
requirements. The thesis introduces the working process and superiority of the equipment, use
the relative simple equipment and tooling can achieve the same functions of a quench press,
and to complete the quenching process by the tooling keep pressure, it is an advanced
equipment in our country at present, and it has obtained the patent right of our country.
Key words:vertical column revolving arm style；large inner and outer bearing rings；the quench
tooling with extension function by self-hydraulic system ；converter control cooling oil supply；
the touch screen control
 
 
轉臂式淬火設備是專為大型軸(Zhou)承(Cheng)内套和外套淬[Cui]火設計的專用設(She)備，與[Yu]模具配套，除工件入(Ru)模、鎖[Suo]模過程需人(Ren)工外，實現了[Le]淬火過程的半[Ban]自動化。
目前國[Guo]内在大[Da]型軸承内套(Tao)和外套淬火(Huo)過程[Cheng]與此相似，即工件(Jian)裝在[Zai]有簡易模具(Ju)加(Jia)熱托架上，一起[Qi]吊入[Ru]井式爐加熱，到淬火溫度後用吊車從井式爐中吊出，将工件和模具（托(Tuo)架）一起吊入油[You]池(Chi)中，上下起吊淬火；對于尺寸較小的工(Gong)件，多個工件疊放在[Zai]托架上，加熱後吊(Diao)出托架(Jia)，再将單件分吊到模具上，吊入油池(Chi)上下起吊淬火。
這樣的淬火過程存[Cun]在熱(Re)損失(Shi)大、模具(Ju)損耗大[Da]、模具占地(Di)大、吊車故(Gu)障率高(Gao)、随入油過程(Cheng)的長[Zhang]短造成淬火質[Zhi]量差異大等一[Yi]系列弊端。
轉臂[Bi]式淬火[Huo]設備是對傳統工(Gong)藝的[De]自動化提升，将設備與模具結(Jie)合為一體，設備實現模具的轉(Zhuan)位、提升與下降(Jiang)、冷卻油(You)液的循(Xun)環、控制等淬[Cui]火工藝要求、具有自體液壓漲縮功能(Neng)的模具确保強制阻止工件淬火變形，與淬火壓床的功能一樣，實現模具保持淬火(Huo)。
和該設備配套的[De]加熱爐為井式爐、輥棒爐、多用[Yong]爐及其他合适的加熱(Re)設備。 

設[She]備[Bei]包括主機、模(Mo)具、冷卻系統、液壓系統、電控系(Xi)統.等，限于篇幅[Fu]，僅就[Jiu]主機、模具[Ju]與冷卻系統做[Zuo]一簡述。
1主(Zhu)要[Yao]結(Jie)構及原理[Li]
設備的結構原理如(Ru)圖一(Yi)，
圖中：1、内油[You]池 2、托盤 3、模[Mo]具 4、提升(Sheng)油缸 5、浮動機構 6、轉臂 7、配重 8、立柱 9、淬火機構 10、外油池
工作(Zuo)過程如下：
機床處于(Yu)原位時，轉臂連(Lian)同提(Ti)起的[De]上模具，停留在轉離工作[Zuo]位置的某(Mou)一角度（根據工件直徑的大小(Xiao)，角度可以設定[Ding]），淬火機[Ji]構托起下模[Mo]具處于上位[Wei]。加熱出爐的(De)工件被吊車[Che]吊(Diao)入機床的工作位置，由人工扶正，放(Fang)在下模[Mo]具[Ju]上。啟動按鈕，定(Ding)位銷拔出，轉臂[Bi]回位，定位銷重新插[Cha]入使轉臂(Bi)的工[Gong]作[Zuo]位置固定，提升油缸下(Xia)行落下模具，到某一位置時，有人工點[Dian]動[Dong]按鈕，使上、下模具對(Dui)中(Zhong)插入下模具并将契鐵旋轉[Zhuan]一個角度[Du]，推入契孔，上下模具連接為一體，此[Ci]時(Shi)，模具油缸的高壓進油接通，油缸推動撐開[Kai]模具到設定尺寸保持工件。同[Tong]時，池内油液(Ye)開(Kai)始循環，淬火機[Ji]構下行進入油池，同時，插闆油缸動作拔出插[Cha]闆，提升[Sheng]油缸随淬火機構浮動，即模具、工[Gong]件、提升油缸于淬火[Huo]機構一起下行[Hang]進(Jin)入油池，工件由模[Mo]具保持(Chi)在調定的[De]冷卻狀态下淬火。淬火過程結束後，淬[Cui]火[Huo]機構換向，托[Tuo]起工件、模具及浮動的提升油[You]缸，到[Dao]位後，插闆插入，結[Jie]束提升油缸的浮動，同(Tong)時模具液壓缸(Gang)換向，模具松開。此時，人工操作[Zuo]轉[Zhuan]回(Hui)鎖杆角度，上下模具分離(Li)，按按鈕，提升油(You)缸提起上[Shang]模具，到位後，插銷油缸換向拔起插[Cha]銷，轉臂回轉，将上模具轉離到設定的角(Jiao)度，插(Cha)銷重新插入，轉(Zhuan)臂被(Bei)固定在初始位(Wei)置。淬火[Huo]後的工件留在下模具上，啟動吊車，吊走已淬火的工[Gong]件，一個工作循環完成，原位等待下一個循環的開始。
2主[Zhu]要技[Ji]術參數及适用範圍[Wei]
被淬的外徑範圍是[Shi]從 450 到 915mm。軸承圈(Quan)的高度範圍是從 25 到 400mm。軸承圈的重量範圍是 50 到 300kg。
軸(Zhou)承圈的外形為單錐外圈、單錐内圈、雙錐外圈[Quan]、雙錐[Zhui]内圈。設備的主(Zhu)要技術數據：
表(Biao) 1 設備的主(Zhu)要技術參數[Shu]
 

1 淬火零件數量 1 件[Jian] 2 淬火時間設定範[Fan]圍[Wei] 0～9999 秒連續可調 3 中心冷卻循環泵 流量：520m3/h，用(Yong)變[Bian]頻器可調(Diao)節流[Liu]量 4 被淬火工件尺寸 直徑：φ450～φ915mm，高度：25～400mm 設(She) 備主參 數 動[Dong]力部分 液壓系統從 6～10MPa, 可調整 主要工作[Zuo]尺寸 工作面離地高度[Du] 1150mm 模具安裝空間(Jian) ≤φ1100mm 外形(Xing)尺寸 2800×3100×3880mm（L×W×H）

 
 
 
 
模具(Ju)油缸 4 通入(Ru)高壓油，推動模具内錐撐開模具到設定尺寸，保持[Chi]工件淬火。淬火後，油缸釋壓(Ya)，斜[Xie]契返回(Hui)，上下模[Mo]具分(Fen)離，提升油缸提起上模具到起(Qi)始位置。
4冷(Leng)卻系統[Tong]
淬火冷卻系統由(You)主機油池、管道、循環[Huan]泵、中心噴油機[Ji]構等組成。冷卻油(You)池内、外分開[Kai]，外油池[Chi]與(Yu)内油池有高低差，油(You)庫的冷卻油通(Tong)過管、閥進入内油箱，高出(Chu)内油箱液面(Mian)的溢
流至外油箱，過濾後[Hou]經管路流回(Hui)油庫，油庫與設備油池的油液不停交換以保(Bao)證冷[Leng]卻油液的溫度。進油管道[Dao]裝有流量計、壓(Ya)力變送器、閥門等以調(Diao)節和檢測進油管[Guan]道的(De)流量和壓力；回油管道中含[Han]有溫度變送器，以檢測油[You]池中冷卻油(You)的溫度。

淬[Cui]火時工[Gong]件和模[Mo]具浸入冷卻油池中，噴油機(Ji)構将冷卻[Que]油從外(Wai)油池(Chi)吸入，用調(Diao)定的(De)壓力和流量輸(Shu)回到中心(Xin)噴油裝置，通過[Guo]分配，分别流經工件(Jian)外周及(Ji)模具外周的油道(Dao)，使工件内、外表面同步冷卻。内、外油池[Chi]中的外循環(Huan)保證(Zheng)了淬火油液的溫度(Du)，内循環保證了急冷[Leng]時的流量和流向要[Yao]求。
内[Nei]循環泵由變頻器[Qi]控(Kong)制，減小了(Le)頻繁[Fan]啟[Qi]動對泵的損害，而且通過控制泵轉(Zhuan)速[Su]，既保證使工件(Jian)内、外同時冷卻(Que)淬火的油量，又(You)不使冷卻油噴射出油[You]池，淬火[Huo]完成後，泵低速運轉，具有節能效果且為下[Xia]一(Yi)循環做好準備。
如此，設備與模具配(Pei)套保證了模[Mo]壓淬火流程(Cheng)的運行，油池的(De)自循環系(Xi)統提供所需的[De]冷卻[Que]條件，除需人工鎖緊模具外，其餘模具保持的淬火過程實現了半自(Zi)動化。
5設備特(Te)點
本設備(Bei)對淬火的工作(Zuo)部分進行了創新設計，具有以下功能和特點：
1）立柱(Zhu)轉臂結構(Gou)，可将模具(Ju)提升(Sheng)後轉開，便于吊(Diao)車将加熱的工[Gong]件吊入或将已淬[Cui]工件吊出淬火位置； 2）提升油(You)缸與模具可[Ke]以成浮動狀[Zhuang]态，使工件入油淬火和出油提升過(Guo)程中模具不與(Yu)提升裝置分離[Li]，使操作簡單，節省時間；3）采用托盤支承模(Mo)具與(Yu)工(Gong)件[Jian]，托盤油缸可拖動托盤連同模具完成入(Ru)油池或出油池的淬[Cui]火過程，有[You]效的利用(Yong)了設(She)備的空間，降低(Di)了設備的空間[Jian]高度； 4）冷卻油池配備有循環供(Gong)油管路和自循環油[You]泵，油液(Ye)的溫升(Sheng)小(Xiao)，工(Gong)件的淬透性高[Gao]；5）除手[Shou]動鎖[Suo]模外，各動作[Zuo]可執行程序自動控制，提升了大型軸承淬火的自[Zi]動化程度，保證淬火工件(Jian)的質量(Liang)。
電氣(Qi)控制部分采[Cai]用[Yong]了觸摸屏控制(Zhi)，每一步(Bu)驟均可通(Tong)過(Guo)觸摸屏進行調(Diao)整和設置[Zhi]，方便直觀，主要電氣元件采用進口(Kou)産品；程控櫃上(Shang)設有[You]手動[Dong]淬火時間設定[Ding]，具有調整和自動程(Cheng)序控制兩(Liang)種控制[Zhi]模式，設有調整、循環轉換開關。在調[Diao]整位置(Zhi)，設有上[Shang]升[Sheng]、下降按鈕，啟動按鈕，模(Mo)具可以[Yi]在任(Ren)意位置停留，便于更換模具；在循環(Huan)位置，隻要啟動循(Xun)環按鈕，壓[Ya]機會按照設定的程序(Xu)自[Zi]動循環工作(Zuo)；需要中途停止(Zhi)運行時，按下急(Ji)停按鈕，一切運行停止。PLC 内有若(Ruo)幹[Gan]時間延時，可(Ke)按給定的淬火工[Gong]藝要求實現自動(Dong)程[Cheng]序控制。
6結束語
本設備[Bei]集裝件、鎖緊、模[Mo]具保(Bao)持、内外強制循環油(You)液冷卻、模具提升旋[Xuan]轉[Zhuan]等動作程序為一(Yi)體，在滿足工件淬火工藝的同時，減[Jian]小淬(Cui)火産生的形(Xing)變，達到降低材料[Liao]損耗和返工率，縮(Suo)短磨削工[Gong]時，提高工效(Xiao)，降低(Di)勞動強(Qiang)度，實現(Xian)連續化生(Sheng)産的(De)目的。本設備适[Shi]合與各種加熱和回火、清洗設備連線使(Shi)用。
根據用(Yong)戶的需要[Yao]，可[Ke]以為該淬火[Huo]設備配備(Bei)比吊[Diao]車更為方[Fang]便、省(Sheng)力的工件轉運[Yun]和傳輸設備。