[实用新型]转盘轴承滚道感应淬火机床伺服跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床伺服跟踪系统，进一步涉及一种转盘轴承滚道感应淬火机床伺服跟踪系统。

背景技术

风力发电机转盘轴承是关键部件，工作寿命要求达到20年以上。转盘轴承滚道失效形式为疲劳点蚀。为避免疲劳点蚀发生，只有提高淬火硬度的均匀性，使HRC变化量＜2；提高淬硬层深度均匀性，使ΔS＜0.5mm；缩小过度区梯度，确保基体组织处在调质态HB220～235。影响转盘轴承寿命的最主要环节是感应淬火质量(其他因素还有材料问题，加工精度问题，加工工艺问题等)。用常规感应淬火机床加工时，要想保证淬火质量，只有依靠高技能操作工的经验，但合格率、生产率很低，成本很高。

在淬火前，风力发电转盘轴承回转支承件滚道部位的几何精度不高，即端面与滚道面平行度0.1mm，内外圆表面与滚道面同心度＞0.1mm。该工件采用扫描式淬火，在淬火过程中，工件处在局部加热冷却状态下，工件变形很大，即工件圆度＞0.1mm。

感应淬火感应器与工件的间隙变化量大小是影响淬火质量的主要因素。其他因素也很重要，如输出功率的稳定性、喷液压力的稳定性、喷液流量的稳定性、淬火液温度变化率等。

传统淬火工艺过程为：人工上料找正(很费时)启动  喷液开始，工件旋转 到位 旋转停，加热开始计时 计时到 旋转开始(按设定的速度)到位 加热停 到位 旋转停，喷液延时 计时到 喷液停，人工下料。通常在加热开始后，工件处于热膨胀状态开始无规则变形，致使感应器与工件的间隙变化量＞0.1mm。此时，只有靠人工来调整感应器与工件的间隙。(包括工件自身的精度误差、上料找正误差)。人为因素很难确保批量生产的质量。

发明内容

本发明解决风力发电转盘轴承滚道感应淬火时，感应器与工件间隙变化量＜0.1的技术问题。

转盘轴承滚道感应淬火机床伺服跟踪系统，包括：轴向测位仪，位于转盘轴承端面外缘处，与端面垂直紧密接触；径向测位仪，位于转盘轴承外圆周面，与外圆周面垂直紧密接触；轴向伺服电机，与轴向测位仪构成闭环控制，并根据轴向测位仪确定轴向补偿量；径向伺服电机，与径向测位仪构成闭环控制，并根据径向测位仪确定径向补偿量；受径向伺服电机驱动的径向滚珠丝杠驱动系统；受轴向伺服电机驱动的轴向滚珠丝杠驱动系统。

此方案已用于风力发电转盘轴承滚道淬火机床，效果如下：

(1)减少人为因素对质量的影响；

(2)稳定批量生产的淬火质量；

(3)缩短上料找正时间，提高工作效率；

(4)降低淬火成本。

附图说明

图1为本发明示意图。图中，1代表工件旋转机构，2代表被淬火工件，3代表轴向测位仪，4代表径向测位仪，5感应淬火机床感应器，6代表变压器，7代表径向滚珠丝杠驱动系统，8代表径向伺服电机，9代表轴向滚珠丝杠驱动系统，10代表轴向伺服电机。

具体实施方式

在淬火机床变压器下面增设二维机动装置，即径向伺服电机8，约0.37kw，径向滚珠丝杠驱动系统；轴向伺服电机10，轴向滚珠丝杠驱动系统9。位于转盘轴承端面外缘处，与端面垂直紧密接触的轴向测位仪3，将轴向测位仪3与轴向伺服电机10构成闭环控制；位于转盘轴承外圆周面，与外圆周面垂直紧密接触的径向测位仪4，将径向测位仪4与径向伺服电机8构成闭环控制。

淬火工艺过程为：

步骤一：人工上料找正，同心度＜2mm。

步骤二：将轴向测位仪3与工件端面紧密接触并下压5mm，将径向测位仪4与工件外圆周面紧密接触并下压5mm。

步骤三：启动跟踪，启动自动程序。当工件旋转开始后，轴向伺服电机10和径向伺服电机8分别按当前值受控于轴线测位仪3和径向测位仪4。由于工件的综合误差，在工件旋转过程中，轴向测位仪3和径向测位仪4将当前位置、信号分别实时反馈给轴向伺服电机10和径向伺服电机8。轴向伺服电机10和径向伺服电机8实时调整，并分别驱动轴向滚珠丝杠驱动系统9和径向滚珠丝杠驱动系统7，实时调整感应器与工件的间隙变化量，确保间隙ΔS＜0.1mm。