[發明專利]一種盾構機轉軸的花鍵軸頭的熱處理方法

有效

• 申請號: 201711444085.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107828941B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 鄭業方;趙彥民;陳玲;張旭東;馬連喜
• 申請（專利權）人: 株洲中車天力鍛業有限公司
• 主分類號: C21D1/10
• 分類號: C21D1/10;C21D9/00
• 代理公司: 43213 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 鐘聲

本發明公開了一種盾構機轉軸的花鍵軸頭的熱處理方法，包括如下步驟：1）采用高頻感應淬火設備對花鍵軸頭淬火；2）采用聚合物淬火液噴液淬火；3）回火：以180?260℃的溫度保溫1.5h?4.5h，然后空冷。花鍵軸頭熱處理后齒根部有效淬硬層深度0.7mm，熱處理后表面硬度在HRC50?HRC55，平均值為HRC53，達到設計要求。

技術領域

本發明涉及轉軸熱處理領域，尤其涉及一種盾構機轉軸的花鍵軸頭的熱處理方法。

背景技術

盾構機轉軸是應用于軌道交通基礎設施建設領域的產品，主要用于挖掘地道設備的盾構機減速電機的傳動件，一般轉軸的設計長度為841mm-1600mm，采用空心軸裝置降低重量，選擇材料為40CrNiMoA，外徑為φ95-φ155mm，端部的花鍵軸頭的齒頂直徑為φ94.4mm，齒根直徑為φ88.4 mm，模數為3，齒數為30，花鍵高度41 mm，要求輪齒淬透，齒根部淬硬層深度為0.5-1.0mm，齒頂表面硬度為HRC50-55。該轉軸表面結構復雜，同時感應淬火工藝影響因素大，從熱處理工藝方法角度來講，工藝難以達到技術要求。

發明內容

本發明目在于提供一種盾構機轉軸的花鍵軸頭熱處理方法，從而解決上述問題，使其熱處理后合格率達到95%以上。

為了實現上述目的，本發明公開了一種盾構機轉軸的花鍵軸頭的熱處理方法，包括如下步驟：

1）將用于盾構機轉軸定位的定位工裝安裝在感應淬火機床上；

2）將盾構機轉軸吊裝到感應淬火機床上，使盾構機轉軸的花鍵軸頭可旋轉地套接在高頻感應淬火設備的淬火感應器中；

3）對盾構機轉軸的花鍵軸頭進行淬火加熱；

4）加熱過程中連續采用聚合物淬火液噴液淬火冷卻；

5）淬火完成后，進行回火處理。

進一步的，所述盾構機轉軸為帶中心孔的中空軸，其中心孔的兩端均插接在所述定位工裝上，所述定位工裝上設置有與感應淬火機床的頂尖匹配的錐形沉孔，所述頂尖夾緊所述定位工裝進而固定夾緊所述盾構機轉軸。

進一步的，其特征在于，所述定位工裝上位于所述錐形沉孔的兩側設置螺紋孔。

進一步的，在所述步驟3）中，所述花鍵軸頭表面的加熱溫度為900-950℃。

進一步的，所述步驟5）中，回火處理以180-260℃的溫度保溫1.5h-4.5h，然后空冷。

進一步的，所述淬火感應器與花鍵軸頭的外側間隙為1-3mm。

進一步的，所述淬火感應器與花鍵軸頭的外側間隙為1.5-2.5mm。

進一步的，在所述步驟5）中，所述淬火感應器采用掃描式加熱法對花鍵軸頭進行加熱：所述盾構機轉軸相對所述淬火感應器旋轉且上下運動，其旋轉速度為1.0-2.0rad/s，上下運動速度為1.5-2.5mm/s。

進一步的，所述高頻感應淬火設備的加熱功率為100-200Kw，感應頻率200KHz。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

花鍵軸頭熱處理后齒根部淬硬層深度0.5-1.0mm，熱處理后表面硬度在HRC50-HRC55，平均值為HRC53，達到設計要求，同時，通過定位工裝外表面呈錐狀的結構與盾構機轉軸的內孔配合，在兼顧盾構機轉軸減重的情況下，可以實現盾構機轉軸的旋轉定位，同時也可以保證盾構機定位的工裝不與淬火感應器干涉；其端面帶中心孔及兩個螺紋通孔，中心孔與設備自帶的頂尖配合同時也便于后續的加工，定位工裝上的螺紋孔便于固定吊裝用的吊耳和拆卸定位工裝。

下面將參照附圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明