轉臂式大型軸承圈套類零件淬(cuì)火設備 
 
摘要：分析了傳統(tǒng)淬火方式弊端，設計(jì)了轉臂式淬火設備與具有自體液壓漲縮功能的模具(jù)，将(jiāng)設備與模具結合為一(yī)體，滿足淬火工藝要求。介紹了設備(bèi)的工作過(guò)程與(yǔ)優勢，得出用(yòng)相對簡單的設備(bèi)與模具，達到與淬火壓床相同的功(gōng)能，實現模具保持淬火。本淬火設備是對傳統工藝的(de)自動化提升(shēng)，是目前國内較為先進(jìn)的工藝裝備，獲得了國家專利授權。
關鍵詞：立柱轉臂式 大型軸承内外圈(quān) 自體液壓漲縮淬火模具(jù) 變頻供油冷卻(què) 觸摸屏控(kòng)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(zhuǎn)臂式淬火設備是專為大型軸(zhóu)承内套和外套淬火設計的專用設備，與模具配套，除工件入模、鎖模過程需人工外，實現了(le)淬火過程的半(bàn)自動化。
目前國内(nèi)在大型軸承内套(tào)和外套淬火過程與此相似，即工件裝在有簡易模具加熱托架上，一起(qǐ)吊入井式爐加熱，到淬火溫度後用(yòng)吊車從井式爐中吊出，将工件和模具（托架）一(yī)起吊入油池中，上下起吊淬火；對于尺寸較(jiào)小的工件，多個工件疊放在托架上，加熱後吊出托架，再将單件分吊到模具上，吊入油池(chí)上下起吊淬火。
這樣的淬火過程存(cún)在熱損失大、模具損耗大、模具占地(dì)大、吊(diào)車故障率高、随入油過程的長短(duǎn)造成淬火質量差異大等一系列(liè)弊端。
轉臂(bì)式淬火設備是對傳統工(gōng)藝的自動化提升，将設備與模具結(jié)合為一體(tǐ)，設備實現模(mó)具的轉(zhuǎn)位、提升與下降、冷卻(què)油液的循環、控制等(děng)淬火工藝要求、具有(yǒu)自體液壓漲縮功能的模具确保強制阻止工件淬火變形，與淬火壓(yā)床的功能一樣，實(shí)現模具保持淬(cuì)火。
和該設備配套的加熱爐為井式爐、輥(gǔn)棒爐、多用(yòng)爐及其他合适的加熱設備。 

設備包括主機、模具、冷卻系統、液壓系統、電控系(xì)統.等，限于篇幅，僅就主機、模具與冷(lěng)卻(què)系統做一簡述。
1主要結構及原理(lǐ)
設備的結構原理如圖一，
圖中：1、内油池 2、托盤 3、模具 4、提升油缸 5、浮動機(jī)構 6、轉(zhuǎn)臂 7、配重 8、立柱 9、淬火(huǒ)機構 10、外(wài)油池
工作過程如下：
機床處于原位時，轉臂連同提起的上模(mó)具，停留在轉離工作(zuò)位置的某(mǒu)一角度（根據工(gōng)件直徑的大小，角度可以(yǐ)設定），淬火機構托起(qǐ)下模(mó)具處于上位。加熱出爐的(de)工件(jiàn)被吊車吊入機床的工作位置，由人(rén)工扶正，放(fàng)在下模(mó)具上。啟動按鈕，定位銷拔出，轉臂(bì)回位，定位銷重新插入使轉臂的工作(zuò)位置固定，提升油缸下(xià)行落下模具，到某一位置時，有(yǒu)人工點動按鈕，使上、下模具對中插入下模具(jù)并将契鐵旋轉(zhuǎn)一個角度(dù)，推入契孔，上下模具(jù)連接為一體，此時，模具油缸的高壓進油接通，油缸推動(dòng)撐開(kāi)模具到設定尺寸保持工件。同時，池内油(yóu)液開始循環，淬火機構下行進(jìn)入油池，同時，插闆油(yóu)缸動作拔(bá)出插闆，提升油缸随(suí)淬火機構(gòu)浮動，即模具、工件、提升油缸于淬火(huǒ)機構一起下行(háng)進入油池，工件由模(mó)具保持在調定的冷卻狀态下淬火。淬火過程結(jié)束後，淬火機(jī)構換向，托(tuō)起工件、模具及浮(fú)動的提升油缸，到(dào)位後，插闆插入，結束提升油缸的(de)浮動，同時模具液壓缸換向(xiàng)，模具(jù)松開。此時，人(rén)工操作轉回鎖杆角度，上下模具分離(lí)，按按鈕(niǔ)，提升油缸提起上(shàng)模具，到位後，插銷油缸換向(xiàng)拔起插(chā)銷，轉臂回轉，将上模具轉離到設定的角度，插銷重新插入，轉(zhuǎn)臂被固定在初始位置(zhì)。淬火(huǒ)後的工件留(liú)在下(xià)模具上，啟動吊車，吊走已淬火的工件，一個工作循環完成，原位等待下一個循(xún)環的開始。
2主要技術參數及适用(yòng)範圍
被淬的外徑範圍是從 450 到 915mm。軸(zhóu)承圈的高度範圍是從(cóng) 25 到 400mm。軸承圈的重量範圍是 50 到 300kg。
軸承圈的外形為單錐外圈、單錐内圈、雙錐外圈(quān)、雙錐内(nèi)圈。設備的主要技術數據：
表 1 設備的主(zhǔ)要技術參數
 

1 淬火零件數量 1 件(jiàn) 2 淬火時間設定範圍 0～9999 秒連續可調 3 中心冷卻循(xún)環泵 流(liú)量：520m3/h，用變頻器可調(diào)節流量 4 被淬火工(gōng)件(jiàn)尺寸 直徑：φ450～φ915mm，高度：25～400mm 設 備主參 數 動(dòng)力(lì)部分 液壓系統從 6～10MPa, 可調整 主要工作尺寸 工作面離地高度 1150mm 模具安裝空間 ≤φ1100mm 外形(xíng)尺寸 2800×3100×3880mm（L×W×H）

 
 
 
 
模具油缸 4 通(tōng)入高壓油，推動模具内錐撐開模具到設定尺寸，保持(chí)工件淬火。淬火後，油缸釋壓，斜契返回，上下模(mó)具分離，提升油缸提起上模具到起始位置。
4冷卻系統
淬火冷卻系統(tǒng)由主機油池、管道、循環(huán)泵、中心噴油機構等組成。冷卻油池内、外分開，外油池與(yǔ)内油池有高低差，油(yóu)庫的冷卻油通過管(guǎn)、閥進入内油箱，高出内油箱液面的溢
流(liú)至外油箱，過濾後經管路流回油庫，油庫與設備油池的(de)油液不停交換以保證冷卻油液的(de)溫度。進油管道裝有流(liú)量計、壓力變(biàn)送器、閥門等以調節和檢測進油管(guǎn)道(dào)的流量和壓力；回(huí)油管道中含有溫度變送(sòng)器，以檢測油池中冷卻油的溫度。

淬(cuì)火時工件和模具浸入冷卻油池中，噴油(yóu)機構将冷卻油從外油池吸入，用調定的壓力和流(liú)量輸(shū)回到中心噴油裝置(zhì)，通過分配，分别流經工件外周及模具外周的油道(dào)，使工件内、外表面同(tóng)步冷卻。内、外油池中的外循環保證(zhèng)了淬火油液的溫度，内循環保證(zhèng)了急冷時的流量和流向要(yào)求。
内循環(huán)泵由變頻(pín)器控(kòng)制，減小了頻繁啟(qǐ)動對泵(bèng)的損害，而且通過控制泵轉速，既保證使工件内、外同時冷卻淬火的油量，又不使冷卻油噴射出油池，淬火完成後，泵低速運轉，具有節能效果且為下一(yī)循環做好(hǎo)準備。
如此，設備與模具配套保證了模壓淬火流程的(de)運行，油(yóu)池的自循環系統提(tí)供所需的(de)冷卻條件，除(chú)需人工鎖緊模(mó)具外，其餘模(mó)具保持的淬火過(guò)程實現了半自動化。
5設備特點
本設備對淬火的工作(zuò)部分進行了創新設計，具有以(yǐ)下功能和特點：
1）立(lì)柱(zhù)轉臂結構(gòu)，可将模具(jù)提升後轉開，便于吊車将加熱的工件吊入或将已淬工件吊出淬火位置； 2）提升油(yóu)缸與模具可以成浮動狀态，使(shǐ)工件入油淬火和出油提升過程中模具不與提(tí)升裝置分離，使操作簡(jiǎn)單，節省時間；3）采用托盤支(zhī)承模(mó)具與工件，托盤油缸可拖(tuō)動托(tuō)盤連同模具完成入(rù)油池或出油池的淬(cuì)火過程，有效的利用了設備的空間，降低(dī)了設備的空間高度； 4）冷卻油池(chí)配備有循環供油管路和自循環油(yóu)泵，油液的溫升小，工件的淬透性高(gāo)；5）除手動鎖模外，各動作可執行程序自動控制，提升了大型軸承淬火的自動化程度，保證(zhèng)淬(cuì)火工件的質量。
電氣(qì)控制部分采用了觸摸屏控制(zhì)，每(měi)一步驟均可通過觸摸屏進(jìn)行調整和設置，方便直觀，主要電氣元件采用進口産品；程控櫃上設有(yǒu)手動(dòng)淬火時間設定(dìng)，具有調(diào)整和自動程序控制兩種控制模式，設有調(diào)整、循環轉換開關。在調整(zhěng)位(wèi)置，設有上升(shēng)、下降按鈕，啟動按鈕，模具可以在任意位置停留，便于更換模具；在循環(huán)位置，隻要啟動循環按鈕，壓機會按照設定的程序自動循環工作；需要中途停止運行時，按下急停按鈕，一切運(yùn)行停(tíng)止(zhǐ)。PLC 内有若幹時間延時，可(kě)按給定的淬火工藝要求實現自動程序(xù)控制。
6結束語(yǔ)
本設備(bèi)集裝件、鎖緊、模具保持、内外強制循環油(yóu)液冷卻、模具提升旋轉等(děng)動作程序(xù)為一體，在滿足(zú)工件淬火工藝的同時，減小淬(cuì)火産生的形變，達到降低材料損耗和返工率，縮短磨削工時(shí)，提高工(gōng)效，降低勞動強(qiáng)度(dù)，實現(xiàn)連續化生産的目的。本設備(bèi)适(shì)合與各種加熱(rè)和回火、清洗(xǐ)設備連線使用。
根據用戶的(de)需要(yào)，可以為(wéi)該淬火設備配(pèi)備比吊車更為方便、省力的工件轉運和傳輸設備。