专利名称：用于曲轴氮化的炉内装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械工程材料处理设备技术领域，更具体的说是涉及一种用于曲轴氮化的炉内装置。
背景技术：
为提高曲轴表面硬度、屈服强度、耐磨性及耐蚀性，须对曲轴进行氮化处理。在对大型曲轴进行表面氮化处理时，通常的装炉方式是采用炉罩悬挂或直接竖立堆放在阴极底盘上，但由于大型曲轴自重较大的原因，这种装炉方式会使曲轴各部位受力不均匀而产生以曲轴自重作用为主因的弯曲变形，如2米半长的曲轴，若直接竖立堆放在离子氮化炉阴极底盘上进行氮化时，则会产生0. 6m m以上弯曲变形，导致各主轴颈跳动大，无法满足整机装配要求。而国内常采用的利用炉罩悬挂的装炉方式，不但使氮化炉的结构复杂、曲轴氮化 时装炉操作困难，而且无法防止曲轴氮化弯曲变形超差。
发明内容
为了解决目前大型曲轴氮化时由于装炉方式不当导致跳动变形超差的难题，本发明提供一种能防止大型曲轴氮化弯曲变形的炉内装置，该炉内装置不但可以解决大型曲轴氮化时易弯曲变形的难题，而且使曲轴装炉氮化操作过程更加简便安全可靠。本发明是采用如下技术方案来实现上述目的一种用于曲轴氮化的炉内装置，安装在氮化炉的底盘上，包括支撑架、上挂装置和下顶装置，该支撑架安装在底盘上，该上挂装置为用于连接曲轴并将其吊挂在支撑架上的杆状结构，该下顶装置为支撑在曲轴下方的可调高度的座状装置，该下顶装置设置在氮化炉底盘上且与上挂装置一一对应。作为上述方案的进一步说明优选地，所述支撑架包括挂盘和三根以上的支撑柱，该支撑柱为安装在氮化炉底盘上的柱状结构，该挂盘为安装在支撑柱顶端的盘状结构。优选地，所述支撑柱两端均设有螺纹，该支撑柱通过端部的螺纹竖直的螺接在底盘上，且多根支撑柱均匀分布呈正多边形。优选地，所述挂盘为圆盘状结构，在挂盘上设有与支撑柱对应的通孔，该挂盘通过该通孔水平的安装在支撑柱上并由螺母紧固，在该挂盘上设有三个以上的装卸槽，该装卸槽为由挂盘边缘沿挂盘半径向其圆心延伸的条形开口槽。优选地，所述上挂装置包括吊杆、锁紧螺母和吊环，该吊杆为阶梯轴结构，该阶梯轴的小径端设有与曲轴端部螺接的螺纹，该阶梯轴大径端的端部沿其轴心设有螺孔，该吊环螺接在该螺孔处，在该阶梯轴中部设有与锁紧螺母配合的外螺纹，该锁紧螺母螺接在该阶梯轴的中部，该阶梯轴大径端的直径和锁紧螺母的外径均大于装卸槽的宽度，该阶梯轴大径端以外部分的直径小于装卸槽的宽度。优选地，所述下顶装置包括底座和下顶尖，该底座为盘状结构，在该底座上设有一个竖直的螺柱，在该螺柱外围设有一个筒状的保护套，该下顶尖为一个柱状结构，该柱状结构上端设有锥形顶尖，下端沿轴线设有自下向上的螺纹孔，中部设有与其垂直的杆状手柄，该下顶尖的外径小于保护套的内径，该下顶尖的螺纹孔与底座的螺柱配合连接。 优选地，所述支撑柱和挂盘的材料与曲轴的材料相同。本发明采用以上技术方案所能达到的有益效果是本发明由吊杆把曲轴挂装在挂盘上，防止曲轴出现窜动倾斜，再由下顶装置顶紧曲轴下端中心孔，减轻曲轴下端重量对上端的拉力作用，通过拧动下顶装置的手柄，得到合适的顶紧力，这样通过上拉下顶，削弱了曲轴自重原因造成的内应力分布不均，从而有效防止大型曲轴的氮化变形。经实验，2米半长的曲轴，采用本发明所述的炉内装置装炉氮化，氮化后的弯曲变形 量可控制在0. 15mm以下。
图I是曲轴安装在本发明所述炉内装置上时的主视图；图2是图I的俯视图；图3是图I中A的局部放大图。附图标记说明I-氮化炉底盘，2-支撑柱，3_挂盘,4_吊环,5_吊杆,6_锁紧螺母，7_曲轴,8_下顶装置，9-装卸槽,10-底座，11-屏蔽钢套，12-螺柱,13-手柄，14-下顶尖。
具体实施例方式为进一步阐述本发明的结构和功能，以下结合附图和优选的实施例对本发明作详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式
的限制。图I、图2分别是曲轴7安装在本发明所述炉内装置上时的主视图和俯视图，如图中所示，本发明所述的炉内装置包括三根支撑柱2、一个挂盘3、上挂装置和下顶装置8，曲轴7两端的端面上均设有螺孔，上挂装置与曲轴7端部的螺孔连接并将曲轴7挂在挂盘3上，下顶装置8与曲轴7另一端的螺孔配合并将曲轴7顶紧，以抵消曲轴7因所受的自重力产生的形变。支撑柱2为两端车有螺柱的杆状结构，这三根螺柱分布呈正三角形螺接在氮化炉底盘I上，该挂盘3为圆盘状结构，在挂盘3上设有与支撑柱2对应的通孔，该挂盘3通过该通孔水平的安装在支撑柱2顶端的螺柱上并由螺母紧固，在该挂盘3上设有三个装卸槽9，该装卸槽9为由挂盘3边缘沿挂盘3半径向其圆心延伸的条形开口槽，上挂装置就是挂在该装卸槽9上。上挂装置包括吊杆5、锁紧螺母6和吊环4，该吊杆5为二阶的阶梯轴结构，该阶梯轴的小径端的端部车有与曲轴7端部螺接的螺柱，该阶梯轴大径端的端部沿其轴心设有螺孔，该吊环4螺接在该螺孔处，在该阶梯轴小径端设有与锁紧螺母6配合的外螺纹，该锁紧螺母6螺接在该阶梯轴的中部，该阶梯轴大径端的直径和锁紧螺母6的外径均大于装卸槽9的宽度，该阶梯轴大径端以外部分的直径小于装卸槽9的宽度。吊装曲轴7时，先将吊杆5端部的螺柱与曲轴7端部的螺孔螺接，再用吊车通过吊杆5上端的吊环4把曲轴7吊起并使其竖立，然后移动吊杆5，使吊杆5上锁紧螺母6与阶梯轴大径端的部分和装卸槽9对应并慢慢移入装卸槽9，移动到合适位置后放下吊杆5，通过吊杆5的轴肩把曲轴7搁挂在挂盘3上，最后再拧紧锁紧螺母6，确保吊杆5能牢固卡在挂盘3的装卸槽9上。曲轴7完成吊装后，再通过下顶装置8顶紧，图3即为图I中下顶装置8的放大图，如图中所示，该下顶装置8包括底座10和下顶尖14，该底座10为盘状结构,在底座10上设有一个竖直的螺柱12,在该螺柱12外围设有一个筒状的屏蔽钢套11，该下顶尖14为一个柱状结构，该柱状结构上端设有锥形顶尖，下端沿轴线设有自下向上的螺纹孔，中部设有两个IOmm长的杆状手柄13，该手柄13与下顶尖14垂直，用于转动下顶尖14。在装配下顶装置8时，将下顶尖14螺接在底座10的螺柱12上，通过转动手柄13即可调节下顶尖14的高度，屏蔽钢套11的内径稍大于下顶尖14的外径，用于保护螺柱12的螺纹。曲轴7吊装完成后，将下顶尖14对准曲轴7下端端面的螺孔，然后用手慢慢均匀扭动手柄13，是下顶尖14顶紧曲轴7，直到用手拧不到为止。装好所有曲轴7后再吊装好炉罩，就可以开炉氮化。实际应用中，要求支撑柱2和挂盘3的材料要与曲轴7相同，主要是考虑它们要有相同的线胀系数，这样曲轴在受热、冷却时而产生热胀冷缩变形，不会受构件的限制而产生热应力或弯曲变形。具体用什么材料，要看所要处理的曲轴是什么材料，如我们氮化的6C 曲轴材料是QT800-6，那么构件材料就使用的QT800-6。但考虑吊杆5及吊环4在吊装时曲轴受力大，使用铸铁材料不安全，这两样构件用一般碳钢就可以了。本发明上述实施例和附图所示仅为本发明较佳实施例之一，并不能以此局限本发明，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所做的任何变动，都属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于曲轴氮化的炉内装置，安装在氮化炉的底盘上，其特征在意，包括支撑架、上挂装置和下顶装置，该支撑架安装在底盘上，该上挂装置为用于连接曲轴并将其吊挂在支撑架上的杆状结构，该下顶装置为支撑在曲轴下方的可调高度的座状装置，该下顶装置设置在氮化炉底盘上且与上挂装置一一对应。
2.根据权利要求I所述的用于曲轴氮化的炉内装置，其特征在于，所述支撑架包括挂盘和三根以上的支撑柱，该支撑柱为安装在氮化炉底盘上的柱状结构，该挂盘为安装在支撑柱顶端的盘状结构。
3.根据权利要求2所述的用于曲轴氮化的炉内装置，其特征在于，所述支撑柱两端均设有螺纹，该支撑柱通过端部的螺纹竖直的螺接在底盘上，且多根支撑柱均匀分布呈正多边形。
4.根据权利要求3所述的用于曲轴氮化的炉内装置，其特征在于，所述挂盘为圆盘状结构，在挂盘上设有与支撑柱对应的通孔，该挂盘通过该通孔水平的安装在支撑柱上并由螺母紧固，在该挂盘上设有三个以上的装卸槽，该装卸槽为由挂盘边缘沿挂盘半径向其圆心延伸的条形开口槽。
5.根据权利要求I或4所述的用于曲轴氮化的炉内装置，其特征在于，所述上挂装置包括吊杆、锁紧螺母和吊环，该吊杆为阶梯轴结构，该阶梯轴的小径端设有与曲轴端部螺接的螺纹，该阶梯轴大径端的端部沿其轴心设有螺孔，该吊环螺接在该螺孔处，在该阶梯轴中部设有与锁紧螺母配合的外螺纹，该锁紧螺母螺接在该阶梯轴的中部，该阶梯轴大径端的直径和锁紧螺母的外径均大于装卸槽的宽度，该阶梯轴大径端以外部分的直径小于装卸槽的览度。
6.根据权利要求I所述的用于曲轴氮化的炉内装置，其特征在于，所述下顶装置包括底座和下顶尖，该底座为盘状结构，在该底座上设有一个竖直的螺柱，在该螺柱外围设有一个筒状的保护套，该下顶尖为一个柱状结构，该柱状结构上端设有锥形顶尖，下端沿轴线设有自下向上的螺纹孔，中部设有与其垂直的杆状手柄，该下顶尖的外径小于保护套的内径，该下顶尖的螺纹孔与底座的螺柱配合连接。
7.根据权利要求4所述的用于曲轴氮化的炉内装置，其特征在于，所述支撑柱和挂盘的材料与曲轴的材料相同。
全文摘要
本发明公开了一种用于曲轴氮化的炉内装置，安装在氮化炉的底盘上，包括支撑架、上挂装置和下顶装置，该支撑架安装在底盘上，该上挂装置为用于连接曲轴并将其吊挂在支撑架上的杆状结构，该下顶装置为支撑在曲轴下方的可调高度的座状装置，该下顶装置设置在氮化炉底盘上且与上挂装置一一对应。本发明提供的炉内装置不但可以解决大型曲轴氮化时易弯曲变形的难题，而且使曲轴装炉氮化操作过程更加简便安全可靠。
文档编号C23C8/26GK102758168SQ201110111999
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者于笋, 李勇强 申请人:广西玉柴机器股份有限公司