[发明专利]一种用于挖掘机支重轮轴头轴颈部的淬火设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于挖掘机支重轮轴头轴颈部的淬火设备，属于金属淬火技术领域。

背景技术

大型挖掘机是露天矿山开矿作业的不可缺少的先进的装载工具，其中支重轮是矿山的大宗消耗备件之一。挖掘机支重轮作为挖掘机传动系统中重要的零件。它担负着承载挖掘机的静载荷或动载荷的任务。支重轮包括支撑滚道部分和轴头部分，支撑滚道部分作用在履带板上，轴头部分上安装的滑动轴承和轴承座，通过轴承座将支重轮固定挖掘机的框架上，支撑支重轮轮体旋转工作。

支重轮轴头和轴承座里的滑动轴承组成一对摩擦副。要求轴头颈部和端头具有一定深度和硬度的表面，延长该摩擦副的使用寿命。如果轴的表面硬度偏低，硬度不均匀造成轴部早期磨损，甚至导致轴承座和轴头粘接影响支重轮的正常工作。所以支重轮轴头端面的热处理质量对支重轮的使用寿命影响非常关键。

挖掘机支重轮一般采用42CrMo锻造材料。目前一般通过两种方法对支重轮轴头部分进行淬火热处理：

1.采用盐浴炉中或电阻炉中将支重轮整体加热到850℃保温一段时间后，再在含有添加10％NaOH(或10％NaCl)水溶液中进行冷却。

2.采用1-10kHz中频或100kHz高频对支重轮滚道部位进行感应加热后，再在含有8—10％PAG水溶液中冷却。

整体热处理淬火时应力较大，容易造成开裂，表面硬度低，硬度均匀性差，淬硬层较浅，能源消耗高等缺点。使用含有添加10％NaOH(或10％NaCl)水溶液冷却，成本相对高，不环保。

采用1-10kHz中频或100kHz高频感应加热淬火，尽管能耗低，表面硬度高，但是对于支重轮这样的大型工件，采用1-10kHz中频或100kHz高频感应加热，因集肤效应比较明显，所以在保证良好的组织情况下所获得的淬硬层浅，在3—5mm左右。此外该方法过渡区硬度梯度陡峭，在使用中容易产生剥落掉块。该方法使用含有8—10％PAG水溶液冷却，成本高，因添加PAG也不环保。

发明内容

本发明为解决目前技术中存在的问题，提供一种用于挖掘机支重轮轴头轴颈部的淬火设备。本发明装置生产的支重轮，能实现深层感应快速加热，晶粒细小，组织均匀，采用喷清水急冷，组织转变彻底，表面硬度高，表面硬度均匀，产品耐磨性好，使用寿命长。

本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明一种用于挖掘机支重轮轴头轴颈部的淬火设备，包括中频感应淬火机床、支重轮轴部和端头淬火喷水急冷机构、支重轮轴部和端头感应淬火加热器、冷却水包、蓄水池、机床操作控制台；

所述中频感应淬火机床包括机械传动部分、供电部分、冷却部分三部分，所述机械传动部分包括支撑框架、位于支撑框架顶端的电机、位于支撑框架两边的丝杠，及由上而下的上横梁、中间横梁、下横梁和两侧的光杠，上横梁的中间设有第一顶尖，第一顶尖旁边设有工件旋转电机，由工件旋转电机带动第一顶尖转动，丝杠通过安装在上横梁上的螺母(即丝杠穿过固定在上横梁中的铜合金螺母)，带动上横梁上下移动；所述上横梁、中间横梁、下横梁和两侧的光杠组成一个框架，其中上横梁、下横梁和两侧的光杠组成一个固定框架，固定框架中上横梁的两端有滑轮，滑轮沿着固定在支撑框架两边的轨道一里滑动；下横梁的两端有滑轮，沿着固定在蓄水池两边的轨道二滑动；(轨道一为上横梁服务；轨道二为下横梁服务，两侧轨道平行，保证固定框架上升下降基本变化不大)

所述固定框架，由机床两侧的丝杠带动框架沿着两侧的轨道(上横梁沿着轨道一，下横梁沿着轨道二)上下移动，固定框架中间设有中间横梁，中间横梁上设有锁紧螺栓，将中间横梁和光杠锁紧，当锁紧螺栓与光杠的锁紧松开时，光杠自由穿过中间横梁，从而可调整机床上横梁和中间横梁的距离，一旦锁紧螺栓和光杠后，那么中间横梁就和上横梁、下横梁、光杠构成为一个固定框架，可以一起上下移动；所述中间横梁上设有第二顶尖，和机床的上横梁的第一顶尖一起将准备感应热处理的工件纵向固定在机床上，工件随着丝杠带动的固定框架上下移动；

所述供电部分包括中频电源柜、淬火变压器、补偿电容、机床操作控制台，支重轮轴部和端头感应淬火加热器(感应线圈)与淬火变压器相连接，通过调整淬火变压器的匝数和补偿电容的数量，调节工件所需加热工作频率；