一种重工机械用大型轴承圈热处理夹具

技术领域

本发明涉及热处理设备领域，尤其涉及一种重工机械用大型轴承圈热处理夹具。

背景技术

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺，可大大增加工件的强度及韧性，大型轴承圈是一种结构相对复杂、截面尺寸变化相对剧烈、具有薄壁刃口的大直径薄壁零件，在对这类大型轴承圈进行热处理时，需要使用专用的夹具对轴承圈进行固定，现有技术中，多采用托板的方式来承载轴承圈，在托板的中心设置中心杆，来防止轴承圈从托板上滑落，此方式虽能够对轴承圈进行定位，防止轴承圈从托板上滑落，但难以平衡轴承圈在托板上的位置，而导致托板受力不均，在热处理过程中易使托板侧弯变形，进而损坏设备；

经检索中国专利号为CN103725862A的一种大型轴承圈热处理夹具，包括底板，底板的上表面中心垂直设置有转轴，转轴转动地安装在底板上，且转轴的侧壁开设有螺纹；主轴，主轴通过螺纹配合安装在转轴上；导向套，导向套固定安装在底板的上表面，且与主轴同轴设置，导向套的侧壁周向均布有至少三个导孔：撑杆，撑杆滑配在导孔内，且撑杆的尾部延伸至导向套外侧；支承块，支承块固定安装在撑杆的尾端；关节轴承，关节轴承的数量与导孔的数量相同且周向均布在主轴的侧壁，关节轴承上设有连杆，连杆的端部转动地铰接在撑杆的头部，该发明通过主轴旋转，带动支撑块对轴承圈内侧壁进行抵紧，实现对轴承圈的夹紧功能，可对轴承圈的快速固定定位，但依然存在以下缺点：1、大型轴承圈的在热处理工艺中，具有较高的温度以及热应力，支撑块与轴承圈内侧壁长时间挤压，轴承圈内侧壁与支撑块的接触面易出现形变而导致轴承圈与支撑块分离，进而导致轴承圈从夹具上脱落，造成重大生产事故；2、重工机械用大型轴承圈体积较大，该发明中的主轴旋转需要大型或较高功率的电机带动，进而能耗较高，为此我们提出了一种重工机械用大型轴承圈热处理夹具，来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种重工机械用大型轴承圈热处理夹具。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种重工机械用大型轴承圈热处理夹具，包括底座、中心套管、三个支架,所述中心套管固定连接在底座的上端侧壁上，所述中心套管的侧壁内分别开设有三个滑槽，三个所述滑槽的一端侧壁均贯穿开设有第一滑口，三个所述滑槽的侧壁上均滑动连接有滑块，所述滑块的下端侧壁固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的末端固定连接在滑槽的下端侧壁上，三个所述滑槽的侧壁均转动连接有第一抵杆，所述第一抵杆的末端贯穿相对的第一滑口的内部并转动连接有第二抵杆，所述第二抵杆的末端转动连接在中心套管的外侧壁上，所述中心套管的侧壁上分别贯穿开设有三个第二滑口，所述中心套管的内侧壁上固定连接有固定板，所述固定板的上端侧壁固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的末端固定连接有滑座，所述滑座与中心套管的内侧壁滑动连接，三个所述支架分别固定连接在滑座的侧壁上，三个所述支架的末端分别贯穿对应的第二滑口的内部并向外延伸，三个所述支架的侧壁上共同固定连接有滑套，所述滑套的侧壁上分别开设有三个嵌合槽，所述滑座的侧壁内开设有压缩槽，所述压缩槽内设置有喷粉机构，所述喷粉机构的侧壁贯穿开设有多个连通孔，所述支架的侧壁内开设有连通腔，所述连通腔的内部分别与气囊侧壁上对应的连通孔相互连通，所述连通腔的侧壁上分别贯穿开设有外喷孔与内喷孔,所述固定板的上端侧壁固定连接有顶杆。

优选的，所述喷粉机构包括固定连接在压缩槽上端侧壁上的气囊，所述连通孔开设在气囊的侧壁上，所述压缩槽的侧壁上滑动连接有推板，所述压缩槽的下端侧壁贯穿开设有插孔，所述滑座的上端侧壁固定连接有渗剂箱，所述渗剂箱与滑座、气囊的相对侧壁共同贯穿开设有进料口，所述进料口内固定安装有单向阀。

优选的，所述渗剂箱的上端侧壁设置有端盖。

优选的，所述渗剂箱的下端内侧壁呈倾斜设置。

优选的，所述第一弹簧、第二弹簧均为弹力弹簧，且其均采用耐高温材质制成。

优选的，所述滑座与中心套管的内侧壁紧密贴合，且所述支架与第二滑口的侧壁紧密贴合。

优选的，所述外喷孔、内喷孔的侧壁均呈倾斜状设置。

优选的，所述底座、中心套管、支架均采用耐高温材质制成。

本发明的有益效果为：本发明中，通过底座、中心套管、滑座、支架、滑套、抵杆之间的配合使用，在使用本夹具对大型轴承圈进行热处理定位夹紧时，将轴承圈吊装到支架上，通过支架对轴承圈进行承载，在轴承圈重力的作用下，使支架及滑套下滑，中心套管侧壁上的第一抵杆嵌入到滑套侧壁上的嵌合槽内，随着滑套的下滑，两抵杆向外展开，可对轴承圈的内侧壁进行自动抵紧，实现在轴承圈自重的作用下，对轴承圈定位夹紧的功能，方便快捷，且通过中心套管上三处抵杆的设置，可自动对轴承圈在支架上定心，使各支架受力均匀，防止支架侧弯变形；

通过支架、滑座、压缩槽、气囊、推板、顶杆、渗剂箱之间的配合使用，在使用本夹具对需热处理的大型轴承圈进行定位时，轴承圈吊装到支架上后，压动支架下滑，使滑座同步下滑，中心套管内的顶杆会推动滑座内推板对滑座内的气囊进行压缩，经气囊内的渗剂压缩到支架内的连通腔中，由支架上的内、外喷孔喷出，可对轴承圈表面进行渗剂覆盖，在热处理加热时，可增加轴承圈的强度及韧性，相比传统的化学热处理方式，有效节省渗剂的使用。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的部分结构俯视图。

图4为本发明的A部分放大图。

图5为本发明的B部分放大图。

图6为本发明的C部分放大图。

图中标号：1底座、2中心套管、3滑槽、4第一滑口、5滑块、6第一弹簧、7第一抵杆、8第二抵杆、9第二滑口、10固定板、11第二弹簧、12滑座、13支架、14滑套、15嵌合槽、16压缩槽、17气囊、18推板、19插孔、20顶杆、21连通腔、22外喷孔、23连通孔、24渗剂箱、25进料口、26内喷孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种重工机械用大型轴承圈热处理夹具，包括底座1、中心套管2、三个支架13,底座1、中心套管2、支架13均采用耐高温材质制成，中心套管2固定连接在底座1的上端侧壁上，中心套管2的侧壁内分别开设有三个滑槽3，且在中心套管2的侧壁上等分分布，三个滑槽3的一端侧壁均贯穿开设有第一滑口4，三个滑槽3的侧壁上均滑动连接有滑块5，滑块5的下端侧壁固定连接有第一弹簧6，第一弹簧6的末端固定连接在滑槽3的下端侧壁上，三个滑槽3的侧壁均转动连接有第一抵杆7，第一抵杆7的末端贯穿相对的第一滑口4的内部并转动连接有第二抵杆8，第二抵杆8的末端转动连接在中心套管2的外侧壁上，中心套管2的侧壁上分别贯穿开设有三个第二滑口9，中心套管2的内侧壁上固定连接有固定板10，固定板10的上端侧壁固定连接有第二弹簧11，第一弹簧6、第二弹簧11均为弹力弹簧，且其均采用耐高温材质制成，防止温度过高而使得弹簧失去弹性；

第二弹簧11的末端固定连接有滑座12，滑座12与中心套管2的内侧壁滑动连接，滑座12与中心套管2的内侧壁紧密贴合，确保支架13与滑座12上下滑动的稳定性，且支架13与第二滑口9的侧壁紧密贴合，三个支架13分别固定连接在滑座12的侧壁上，三个支架13的末端分别贯穿对应的第二滑口9的内部并向外延伸，三个支架13的侧壁上共同固定连接有滑套14，滑套14的侧壁上分别开设有三个嵌合槽15，滑座12的侧壁内开设有压缩槽16，压缩槽16内设置有喷粉机构，喷粉机构的侧壁贯穿开设有多个连通孔23，喷粉机构包括固定连接在压缩槽16上端侧壁上的气囊17，连通孔23开设在气囊17的侧壁上，压缩槽16的侧壁上滑动连接有推板18，压缩槽16的下端侧壁贯穿开设有插孔19，滑座12的上端侧壁固定连接有渗剂箱24，渗剂箱24的上端侧壁设置有端盖，渗剂箱24的下端内侧壁呈倾斜设置，渗剂箱24与滑座12、气囊17的相对侧壁共同贯穿开设有进料口25，进料口25内固定安装有单向阀，单向阀目的在于防止气囊17压缩时，气囊17内的渗剂回到渗剂箱24中，在热处理时，事先将渗剂箱24上端侧壁上的端盖打开，向渗剂箱24内添加一定量的渗剂，这里所用的渗剂是具有一定粒度的固态物质，它由供渗剂(如渗碳时的木炭)、催渗剂(如渗碳时的碳酸盐)及填料(如渗铝时的氧化铝粉)按-定配比组成，通过压缩气囊17可将经进料口25进入到气囊17内部的渗剂压缩到支架13的连通腔21中，当热处理结束后，轴承圈从支架13上取下时，弹簧及气囊的形变恢复，使得气囊17可将渗剂箱24内一定量的渗剂，吸入到气囊17中，以便后续对其他轴承圈的热处理；

支架13的侧壁内开设有连通腔21，连通腔21的内部分别与气囊17侧壁上对应的连通孔23相互连通，连通腔21的侧壁上分别贯穿开设有外喷孔22与内喷孔26,外喷孔22、内喷孔26的侧壁均呈倾斜状设置，通过内外喷孔的设置，可使轴承圈表面有效覆盖渗剂颗粒，固定板10的上端侧壁固定连接有顶杆20。

工作原理：在使用本夹具来对大型轴承圈进行热处理时，刷洗事先向渗剂箱24内填入一定量的渗剂，将轴承圈吊装到支架13的上端侧壁上，通过多个支架13来对轴承圈进行承载，轴承圈在重力的作用下，对支架13进行下压，迫使支架13在第二滑口9内向下滑动，使得滑座12向下滑动，对第二弹簧11进行压缩，滑套14随支架13同步下滑，使得中心套管2侧壁上的第一抵杆7嵌入滑套14侧壁上的嵌合槽15内，通过嵌合槽15的侧壁将第一抵杆7下压，使滑块5对第一弹簧6进行压缩，则第一抵杆7与第二抵杆8相互靠近，第一抵杆7与第二抵杆8的连接点向外展开，进而对轴承圈的内侧壁自动进行抵紧，通过中心套管2侧壁上三个第一抵杆7的设置，实现对轴承圈的自动定心夹紧的功能；

另外，渗剂箱24内一定量的渗剂通过进料口25进入到气囊17内，在滑座12下滑过程中，固定板10侧壁上的第二弹簧11会贯穿插孔19的内部并对推板18进行推挤，随着滑座12的继续下滑，推板18对气囊17进行压缩，将气囊17内的渗剂经气囊17侧壁上的连通孔23排挤到支架13侧壁上的连通腔21中，再分别由外喷孔22、内喷孔26喷出，喷出的渗剂会吸附在轴承圈的内外侧壁上，对轴承圈的侧壁进行覆盖，在热处理加热过程中可对轴承圈进行化学热处理功能，增加轴承圈的强度及韧性，相比传统的化学热处理方式，可有效节省渗剂的使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。