[發(fā)明專利]一種用于鏟刀連接座凹球面的感應(yīng)淬火裝置及操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310053883.8
• 申請(qǐng)日: 2013-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN103146896A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆麟角;孔春花;段華榮;丁芳;馬春慶;徐成慧;張沈潔;劉書鐸;劉文化;高磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國一拖集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C21D1/42
• 分類號(hào): C21D1/42;C21D1/62;C21D9/22
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 陸君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于感應(yīng)熱處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于鏟刀連接座凹球面的感應(yīng)淬火裝置及操作方法，用于推土機(jī)鏟刀連接座上的上蓋凹球面和下座凹球面的感應(yīng)淬火。

背景技術(shù)

公知的，推土機(jī)上鏟刀，系通過鏟刀連接座與推土機(jī)上的油缸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)其所需的萬向轉(zhuǎn)動(dòng)功能。所述的鏟刀連接座，是一合件的統(tǒng)稱，包括“帶有凹球面”的上蓋和“帶有凹球面”的下座，且二者用連接螺栓連接成為一個(gè)整體。

下面，例舉某推土機(jī)上所用鏟刀連接座，具體說明其結(jié)構(gòu)情況，如下：

1、鏟刀連接座的上蓋1。由圖1、圖2知，在鏟刀連接座上蓋1上，除設(shè)置有上蓋凹球面1a、上蓋連接面1b?、上蓋前端面1c、上蓋后端面1d、上蓋前尖角處α1、上蓋后尖角處α2以外，還標(biāo)記有：上蓋凹球面半徑尺寸SR1、上蓋寬度尺寸L1、上蓋前尖角處半徑尺寸Rα1、上蓋后尖角處半徑尺寸Rα2；

2、鏟刀連接座的下座2。由圖3、圖4知，在鏟刀連接座下座2上，除設(shè)置有下座凹球面2a、下座連接面2b、下座前端面2c、下座后端面2d、下座前尖角處β1、下座后尖角處β2以外，還標(biāo)記有：下座凹球面半徑尺寸SR2、下座寬度尺寸L2、下座前尖角處半徑尺寸Rβ1、下座后尖角處半徑尺寸Rβ2。

在圖1、圖2、圖3、圖4中，上蓋1凹球面半徑尺寸SR1?等于下座凹球面半徑尺寸SR2；上蓋寬度尺寸L1等于下座寬度尺寸L2；上蓋前尖角處半徑尺寸Rα1等于下座前尖角處半徑尺寸Rβ1；上蓋后尖角處半徑尺寸Rα2等于下座后尖角處半徑尺寸Rβ2。

需要說明的是，推土機(jī)在實(shí)施作業(yè)時(shí)，鏟刀連接座在其作業(yè)的過程中則需要承受較大的工作載荷。其中，作為合件的鏟刀連接座的凹球面由于與鏟刀尾部的球頭為可轉(zhuǎn)動(dòng)配合，因此，在其發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，將伴隨有不可避免的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，工作次數(shù)越多、載荷越大，轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦越為嚴(yán)重，因此，鏟刀連接座的凹球面（上蓋凹球面1a和下座凹球面2a）應(yīng)具有較高的耐磨性。

為提高鏟刀連接座凹球面的耐磨性，目前所采用的方法如下：

1、整體淬火。即對(duì)鏟刀連接座上蓋與下座分別進(jìn)行整體淬火，目的是獲得鏟刀連接座上的凹球面（上蓋凹球面1a和下座凹球面2a）所需的硬度和淬硬層深度。

這種方法的不足之處是，凹球面以外無需硬化的部位淬火后硬度過高，難以滿足實(shí)際的使用要求。另外，整體淬火的時(shí)間長達(dá)數(shù)小時(shí)，耗能高，因無其它更好的方法予以替代，故數(shù)十年來這種方法一直被沿用，其淬火質(zhì)量難以保證，且生產(chǎn)耗時(shí)長、能源消耗大。

2、局部淬火。為解決整體淬火出現(xiàn)的問題，一些企業(yè)曾嘗試采用火焰加熱表面淬火等局部淬火的方法，對(duì)鏟刀連接座凹球面（上蓋凹球面1a和下座凹球面2a）進(jìn)行淬火，以期獲得所需的淬火硬度和淬硬層深度。

這種方法的不足之處是，火焰加熱時(shí)間、加熱距離、移動(dòng)速度及距離憑操作者的經(jīng)驗(yàn)手工操作，加熱溫度、加熱速度、加熱精確位置難以控制，使凹球面的淬火硬度、淬硬層深度、淬火均勻性難以滿足使用要求，操作不當(dāng)甚至引起凹球面燒熔、裂紋，造成鏟刀連接座的報(bào)廢。

為解決上述整體淬火、局部淬火存在的不足，采用感應(yīng)熱處理技術(shù)對(duì)鏟刀連接座的凹球面進(jìn)行感應(yīng)淬火處理，被認(rèn)為是一種不錯(cuò)的選擇。因?yàn)楦袘?yīng)淬火具有：①?不必整體加熱，電能消耗小；②加熱速度快；③?淬硬層易于控制；④?硬度易于保證；⑤?加熱時(shí)間短，效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是，由于存在以下問題，以致于目前雖然經(jīng)過多次研究嘗試，但卻至今沒有很好地解決所出現(xiàn)的凹球面淬火質(zhì)量問題。具體如下：

1、尖角效應(yīng)難以避免。由圖1、圖2、圖3、圖4知，由于鏟刀連接座的上蓋前尖角處α1、上蓋后尖角處α2以及下座前尖角處β1、下座后尖角處β2的存在，在實(shí)施局部感應(yīng)淬火時(shí)，易產(chǎn)生尖角效應(yīng)，即在局部感應(yīng)淬火時(shí)，位于尖角處的電流密集，易產(chǎn)生過熱或過燒現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生淬火裂紋。

2、感應(yīng)間距難以控制。由圖1、圖2、圖3、圖4并結(jié)合圖5、圖6、圖7、圖8知，需感應(yīng)淬火部位為均凹球面，即鏟刀連接座的上蓋凹球面1a、下座凹球面2a，但由于在實(shí)際作業(yè)中，淬火感應(yīng)器3的有效感應(yīng)弧面3d’與上蓋凹球面1a（或下座凹球面2a）間的感應(yīng)間距（指上蓋1或下座2繞其有效感應(yīng)弧面3d’回轉(zhuǎn)時(shí)在水平方向X、豎直方向Y上的感應(yīng)間距）難以控制，即，如果在水平方向X上的感應(yīng)間距過大或過小，將直接影響到凹球面的淬硬層深度；如果在豎直方向Y上，凹球面與感應(yīng)圈外弧面的圓心未對(duì)準(zhǔn)一致，出現(xiàn)上下錯(cuò)位，將造成二者間的感應(yīng)間距上下不均勻，且直接影響到凹球面的淬火均勻性，繼而影響淬火質(zhì)量的控制。??