[实用新型]圆柱辊轴类零部件表面合金层熔铸设备

说明书

技术领域

本实用新型属于机械维修与表面强化设备，主要涉及一种对圆柱辊轴类零部件外表面进行熔铸合金层的加工设备。

背景技术

近几年出现预置冷涂层高频熔覆技术，较已有技术，具有效率较高、熔覆层表面较光滑、加工余量较小、成本较低、熔覆层硬度及耐腐蚀能力较好、甚至可根据工件工况条件设计等优点，但是由于加工中，采用先将欲熔覆工件表面进行加工处理，然后将选择配置好的合金粉末用无机胶调成膏状，预涂于工件表面，经干燥、预热，置于卧式专用机床，用高频感应线圈进行感应加热，使预涂层熔覆于工件表面，从而达到维修或零件表面强化的目的，在实际应用中，除在粉末中加入一定量的脱氧剂外，还要考虑脱渣，其最大的缺点是其预涂层在干燥、预热、搬运等环节易出现剥落，一旦局部剥落，整个预涂层必须全部清除，重新处理，重新涂布，造成不必要的合金粉末、工时浪费，同时，预涂要求致密均匀，否则，制得的合金层薄厚不匀，有的部位加工含量过大，有点的部位可能由于过薄加工不起来，质量不易保证，另外，在加热过程中，由于胶的选择或比例不当，预涂层极易剥落或翘起，导致熔覆失败，甚至工件报废。被加工辊轴类零件卧式配置，在熔铸加工过程中工件易发生弯曲变形，整个加工工艺复杂。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述已有技术存在的问题，设计提供一种新型结构的圆柱辊轴类零部件表面合金层熔铸设备，达到简化熔铸工艺、保证熔铸作业质量、降低作业成本、提高作业效率的目的。

本实用新型的基本设计是，一种圆柱辊轴类零部件表面合金层熔铸设备包括支架、夹具和熔铸工件驱动装置，在夹具上配装铸模，感应线圈套配在铸模外部上，熔铸工件插装在铸模中心孔内，在熔铸工件圆柱外表面与铸模内孔表面之间设有环形间隙，构成环形坩埚式熔铸腔，合金料斗安装在支架上，输料管两端分别与合金料斗和环形坩埚式熔铸腔连通。在输料管上配装阀门。

本实用新型除具有对圆柱辊轴类零部件表面合金层的熔铸工艺过程简单、作业操作简易连续、作业效率高、作业质量好、作业成本低廉的优点外，还具有如下特点：1、工件竖位装夹，使工件在加热过程中热应力弯曲变形倾向几乎为零；2、省去了调胶、脱渣剂选择和预涂、干燥等环节，作业效率和成功率极大提高，制得熔覆层更均匀、加工余量更小，甚至可直接按设计要求熔铸；3、本技术应用于单件大批量零部件优势更为明显，如抽油机柱塞、矿山液压支柱、轧机支承辊等；4、与已有技术相比，可根据工件工况要求，制得更厚的熔覆层。已有预置冷涂层高频熔覆技术中单次可熔覆厚度一般在4.5mm以下，否则在熔覆过程中，熔覆层熔融态金属会产生流淌、滴落，本设备可根据工件工况，设计熔铸层厚度，并通过选择适当的铸模材质、感应电源频率(如高频、中频、工频)，脱氧剂等工艺条件及参数，实现单次大厚度熔铸，应用范围更广。

附图说明

附图是圆柱辊轴类零部件表面合金层熔铸设备总体结构示意图。

图中件号说明：

1、支架、2、夹具、3、合金料斗、4、熔铸工件、5、阀门、6、环形坩埚式熔铸腔、7、输料管、8、感应线圈、9、铸模、10、合金熔铸层、11、熔铸工件驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型最佳实施方案进行详细描述。一种圆柱辊轴类零部件表面合金层熔铸设备包括支架1、夹具2和熔铸工件驱动装置11，在夹具2上配装铸模9，感应线圈8套配在铸模9外部上，熔铸工件4插装在铸模9中心孔内，在熔铸工件4圆柱外表面与铸模9内孔表面之间设有环形间隙，构成环形坩埚式熔铸腔6，合金料斗3安装在支架1上，输料管7两端分别与合金料斗3和环形坩埚式熔铸腔6连通。在输料管7上配装阀门5。铸模9呈整体式结构，或者上模与下模组合分体式结构。铸模9采用高熔点、低膨胀系数的陶瓷、石墨、高熔点的金属或其氧化物材料制作。

作业过程如下：在熔铸工件4下端外表面上设置与铸模9内孔直径尺寸相当的环形凸台或环形挡板，将熔铸工件4插配在铸模9内，且使环位凸台或环形挡板位于铸模9内孔里侧下部位处相配合；熔铸工件4上下端部装夹在熔铸工件驱动装置11上，打开阀门5使合金料斗3内的合金粉末经输料管7均匀连续送入至环形坩埚式熔铸腔6内，通电后的感应线圈8对铸模9内的合金粉末及熔铸工件4进行加热，同时熔铸工件驱动装置11驱动熔铸工件4以适当速度转动，使其受热均匀，根据环形坩埚式熔铸腔6内的合金粉末熔化情况，用熔铸工件驱动装置11在驱动熔铸工件4转动的同时又使工件4进行从上至下的轴向移动，将铸模9的环形坩埚式熔铸腔6内的液体合金陆续均匀熔铸到熔铸工件4圆柱外表面上，形成合金熔铸层10，直至熔铸工件4脱离与铸模9的配合，完成整件熔铸作业。在熔铸过程中，按工艺要求，及时关闭阀门5，停止向环形坩埚式熔铸腔6内供给合金粉末，减少合金的损失浪费。