[發明專利]一種防止開式大齒輪變形的方法

有效

• 申請號: 201710335845.X
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107267714B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 郭建;于慎君;雷曉娟;張沛
• 申請（專利權）人: 中信重工機械股份有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D9/32
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 陳利超

一種防止開式大齒輪變形的方法，通過利用起吊拉筋進行輔助，起吊拉筋減少了因拉筋和內腹板高溫下自重下垂帶來的縮口和錐口變形。只需對現有工裝進行簡單改造，可以適應不同規格的大齒圈，操作簡單，安全可靠。

技術領域

本發明涉及一種防止變形的方法，尤其是涉及一種防止開式大齒輪變形的方法。

背景技術

開式大齒圈作為大型回轉窯、磨機等設備中的最關鍵的傳動部件之一，負荷大，工作條件復雜，其質量的好壞，直接關系到整套產品的質量。開式大齒圈種類繁多，結構復雜，通常整圓分為兩個半齒圈進行熱處理。按照傳統工藝，半齒圈采用的是正火熱處理工藝，但正火處理硬度低，大模數齒圈難以滿足設計的要求，為解決上述問題，可采用調質熱處理工藝，調質技術具有生產周期短、效率高、提升材料性能（減輕齒輪重量）、改善齒圈硬度衰減、增加裝爐量等多項優勢。

開式大齒圈的調質工藝并不成熟，調質過程需要利用工裝輔具起吊，大齒圈在高溫狀態下起吊易造成齒圈變形；另外大齒圈入冷卻介質后不同截面處冷速差別大，同樣會引起變形。變形一般分為錐口、縮口、張口及翹曲四種方式，變形后會導致齒圈輪緣壁厚減薄、內腹板偏心、結合面連接孔錯位及外圓面不夠加工等質量問題，變形后矯正難度較大，且嚴重影響生產周期及產品質量。

為了減少返修焊補和后續熱處理過程中的變形，半齒圈通常放置拉筋，增加拉筋后半齒圈張口與翹曲變形得到有效控制，但縮口及錐口變形依然嚴重。對生產的84臺份的半齒圈進行了數據跟蹤，熱處理后未去除拉筋時對半齒圈的開口尺寸進行測量，其平均縮口量（上下端面縮口量的平均值）及錐口量，隨著半齒圈外圓直徑的增加，其錐口、縮口量均呈增大趨勢；其中6500mm-8000mm的齒圈錐、縮口量一般在5mm左右，最大可達到15mm以上；而大于8000mm的齒圈，其錐、縮口量都在10mm左右，最大達到近30mm。

對發生縮口與錐口變形的半齒圈拉筋的平直度進行測量發現，其拉筋呈弧形下彎趨勢，該問題主要由2種原因導致，第1種原因：拉筋的尺寸通常為200mm×200mm的結構，在高溫起吊過程中自重下垂會導致齒圈縮口與錐口變形；另外加熱與冷卻過程中，拉筋4面傳熱。在調質加熱過程中，相對于半齒圈的內腹板與輪緣處，拉筋受其它部位影響少，溫度升高的快，膨脹量大，由于受到輪緣的拘束，在一定條件下發生塑形變形；冷卻過程中，由于拉筋散熱要比輪緣快的多，因而在拉筋快速冷卻收縮時，輪緣還處于溫度較高的狀態，溫度高而強度低，在拉筋的拉力下發生塑形變形，從而形成縮口趨勢。第2種原因：由于半齒圈起吊時支撐點在外輪緣，而在入油前零件溫度在800℃以上，自身強度比較低，內腹板存在的自重使得外輪緣面發生傾斜，上端面向里倒，下端面向外倒，通常8000mm以上的齒圈拱頂附近傾斜量在5-12mm。

上述2種原因導致熱處理后半齒圈拱頂附近輪緣壁厚減薄或者非加工面偏離中心線，其中起吊過程中的拉筋自重導致的錐縮口變形是開式大齒圈變形的超差的主要因素。針對上述問題，本發明提供一種防止開式大齒圈熱處理變形的方法。

發明內容

本發明的目的是為解決現有熱處理后半齒圈拱頂附近輪緣壁厚減薄或者非加工面偏離中心線的問題，提供一種防止開式大齒輪變形的方法。

本發明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是：

一種防止開式大齒輪變形的方法，包括如下步驟：

步驟一、將待加工的開式大齒輪分為兩瓣并疊放在一起，在疊放后的開式大齒輪輪緣上確定N個吊點，N個吊點中靠近結合面的兩端各設置一個吊點，剩余N-2個吊點均勻分布在輪緣上，吊點處均連接有吊鉤，吊鉤對開式大齒輪施加豎直方向作用力，具體來講就是吊點位置可以根據大齒圈尺寸進行調整，保證吊鉤盡量豎直，減少水平分力帶來的變形；