[發(fā)明專利]一種基于激光沖擊波技術(shù)的回轉(zhuǎn)支承軟帶消除裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811019986.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN108774682A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳彬;張興權(quán);龐剛;劉正揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C21D10/00
• 分類號(hào): C21D10/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 韋超峰;胡鋒鋒

本發(fā)明公開了一種基于激光沖擊波技術(shù)的回轉(zhuǎn)支承軟帶消除裝置及方法，屬于回轉(zhuǎn)支承加工領(lǐng)域。本發(fā)明包括回轉(zhuǎn)裝夾機(jī)構(gòu)、升降沖擊機(jī)構(gòu)和水循環(huán)機(jī)構(gòu)，所述回轉(zhuǎn)裝夾機(jī)構(gòu)設(shè)置有底座和回轉(zhuǎn)臺(tái)，通過第一電機(jī)能夠控制回轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)件固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述升降沖擊機(jī)構(gòu)包括齒條軸、激光發(fā)生器和激光沖擊頭，設(shè)置升降齒輪以驅(qū)動(dòng)齒條軸在回轉(zhuǎn)臺(tái)中心上下運(yùn)動(dòng)，在齒條軸上端安裝激光發(fā)生器，所產(chǎn)生激光通過激光沖擊頭射向回轉(zhuǎn)件軟帶；所述水循環(huán)機(jī)構(gòu)用于在激光沖擊頭與回轉(zhuǎn)件軟帶之間形成水簾。本發(fā)明通過各機(jī)構(gòu)的相互配合，能夠?qū)剞D(zhuǎn)支承外圈內(nèi)表面的軟帶和內(nèi)圈外表面的軟帶進(jìn)行消除，使傳統(tǒng)工藝加工后的回轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到大幅增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)支承加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于激光沖擊波技術(shù)的回轉(zhuǎn)支承軟帶消除裝置及方法。

背景技術(shù)

回轉(zhuǎn)支承是能使兩個(gè)結(jié)構(gòu)部件做相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械產(chǎn)品，可以同時(shí)承受較大的軸向力、徑向力和傾覆力矩，它被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電、軍用雷達(dá)等行業(yè)。回轉(zhuǎn)支承由內(nèi)圈、外圈和滾動(dòng)體組成，為了提高回轉(zhuǎn)支承的力學(xué)性能和使用壽命，需要對(duì)回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈外表面和外圈內(nèi)表面進(jìn)行熱處理。目前，主流的熱處理工藝是中頻掃描感應(yīng)淬火，若重復(fù)淬火會(huì)產(chǎn)生裂紋，因此，回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈外表面和外圈內(nèi)表面在淬火時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)小于360。，會(huì)產(chǎn)生15mm左右的未淬火區(qū)，稱之為軟帶，軟帶區(qū)硬度低、磨損快，容易產(chǎn)生裂紋，大大降低了回轉(zhuǎn)支承的力學(xué)性能和使用壽命。回轉(zhuǎn)支承在使用過程中，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的交變載荷，軟帶區(qū)將最先失效，并可能引發(fā)安全事故。

對(duì)于直徑較小的回轉(zhuǎn)支承可以采用整體感應(yīng)加熱淬火實(shí)現(xiàn)無軟帶，但該技術(shù)要求回轉(zhuǎn)支承的直徑不能過大，且對(duì)設(shè)備輸出功率要求很高。除此以外，可以通過回轉(zhuǎn)支承的合理安裝，減輕軟帶的影響，但該技術(shù)對(duì)安裝準(zhǔn)確性要求高，且未真正消除軟帶。

經(jīng)過檢索，中國(guó)專利公開了一種漸變硬度齒輪式回轉(zhuǎn)支承齒輪淬火加工工藝(申請(qǐng)?zhí)枺?01410384561.6)，該工藝是在齒輪進(jìn)行感應(yīng)淬火時(shí)，將齒輪加熱區(qū)段分成正常硬度區(qū)、過渡區(qū)和軟帶區(qū)三段，用數(shù)控程序?qū)⒄Ｓ捕葏^(qū)、過渡區(qū)和軟帶區(qū)分別設(shè)定三段不同的線速度，過渡區(qū)和軟帶區(qū)的線速度為正常硬度區(qū)的1-3倍；加熱停止后，減少淬火液噴水器持續(xù)噴液時(shí)間，使齒輪的上端保持高溫狀態(tài)，對(duì)齒輪中部由上至下進(jìn)行高溫自回火。

該專利通過對(duì)不同區(qū)域速度的控制，使得軟區(qū)也得到淬火，只是在程度上略有欠缺，從而提高產(chǎn)品的硬度。但該工藝沒有真正解決軟帶區(qū)的問題，沒有從實(shí)質(zhì)上消除軟帶。

又如中國(guó)專利公開的一種無軟帶回轉(zhuǎn)支承套圈的淬火方法(申請(qǐng)?zhí)枺?01810111079.3)，該專利包括以下步驟：步驟一、工件的定位：將工件水平安裝在機(jī)床的工作平臺(tái)上，并將其進(jìn)行固定；步驟二、確定工件的圓心位置：機(jī)床主軸上安裝有測(cè)距傳感器，本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)單、方便，可在淬火之前對(duì)回轉(zhuǎn)支承的中心進(jìn)行定位，保證感應(yīng)加熱器和冷卻裝置運(yùn)動(dòng)的精確性，通過兩個(gè)感應(yīng)加熱器同時(shí)向相反方向運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承滾道的無軟帶熱處理過程。

上述專利方案是通過設(shè)置兩個(gè)感應(yīng)加熱器，并讓其同時(shí)運(yùn)動(dòng)，最終距離相聚2mm，從而實(shí)現(xiàn)無軟帶淬火加工。該方法中，至于是否真的能夠形成無軟帶加工暫不考慮，采用該方法并不能消除已經(jīng)產(chǎn)生的軟帶。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中淬火時(shí)產(chǎn)生的軟帶區(qū)不易消除的不足，提供了一種基于激光沖擊波技術(shù)的回轉(zhuǎn)支承軟帶消除裝置及方法。本發(fā)明通過回轉(zhuǎn)裝夾機(jī)構(gòu)、升降沖擊機(jī)構(gòu)和水循環(huán)機(jī)構(gòu)的相互配合，能夠?qū)剞D(zhuǎn)支承外圈內(nèi)表面的軟帶和內(nèi)圈外表面的軟帶進(jìn)行消除，使傳統(tǒng)工藝加工后的回轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到大幅增強(qiáng)。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：