一种铁路货车整体上心盘回转面超音频表面热处理装置的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及机械加工维修及装配制造技术领域，特别涉及大回转表面热处理技术领域，具体的说，是一种铁路货车整体上心盘回转面超音频表面热处理装置。

背景技术：
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我国现有铁路出口重载型货车，如几内亚货车、澳大利亚货车、阿根廷货车、委内瑞拉货车，都采用整体上心盘结构，根据技术要求，心盘的上部回转表面要进行热处理(淬火硬度>300hb，淬火深度>2mm)。目前采用的工艺是上心盘整体加热至900℃，再进行整体淬火。这种工艺要求热处理设备功率大，淬火工艺复杂，工人吊装操作劳动强度大，因此急需一种更经济、快捷、易于操作的装置。基于上述原因，亟需对现有的整体上心盘热处理装置进行改进，消除以上缺陷，显得极为重要。

技术实现要素：
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本实用新型提供一种铁路货车整体上心盘回转面超音频表面热处理装置，其通过超音频热处理设备的感应线圈加热旋转中的整体上心盘，并通过感应线圈上的出水孔喷水，能够使加热和淬火同时进行。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种铁路货车整体上心盘回转面超音频表面热处理装置，该热处理装置包括移动平台、旋转托架、龙门升降机构、热处理设备、水循环装置。移动平台设置有轨道、移动小车，轨道铺设在龙门升降机构下方的地面上，移动小车设置在轨道上，移动小车上设置有减速电机和小齿轮，减速电机带动小齿轮转动。旋转托架放置在移动小车上，旋转托架设置有旋转支架、定位档、减振垫、心轴、外齿式转盘轴承，心轴设置在旋转支架上、与整体上心盘的轴心孔相对应的位置，整体上心盘穿过心轴放置和固定在旋转托架上，旋转支架长度方向的两端设置有定位档，外齿式转盘轴承设置在旋转支架的下面，与心轴固定连接，外齿式转盘轴承与滑动小车上的小齿轮为齿轮连接，小齿轮带动外齿式转盘轴承旋转；减振垫设置在旋转支架上。龙门升降机构包括龙门架、控制箱、方箱、电动升降及导向机构，控制箱设置在龙门架一侧，龙门架的上横梁设置电动升降及导向机构，控制箱通过电路与电动升降及导向机构连接，方箱设置在龙门架的下方，与电动升降及导向机构连接，龙门架支撑方箱。热处理设备包括超音频热处理设备、感应线圈，超音频热处理设备放置在龙门架下方的方箱里，感应线圈设置在方箱的下方，感应线圈上设置有进水口、出水孔和电极；感应线圈通过电极连接在超音频热处理设备上。

所述的旋转托架两端的定位档的间距与整体上心盘长度尺寸相匹配。

所述的心轴与整体上心盘的轴心孔尺寸相匹配，心轴上设置有四个卡抓。

所述的感应线圈呈弯折状，与整体上心盘的上部回转面尺寸相对应吻合。

所述的感应线圈为空心的铜管煨制。

所述的感应线圈为u形，两侧设置有进水口，进水口通过水管和阀门与水源连通，感应线圈左侧设置出水孔，感应线圈两端设置电极。

所述的轨道采用工字钢制成。

所述的移动小车设置卡轨器，卡在轨道上。

所述的心轴与整体上心盘的轴心孔的中心重合。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型对现有整体上心盘热处理存在的技术问题进行技术改进，设计一种移动、回转、升降的装置，将超音频加热、淬火和送料机构结合在一起，利用超音频热处理设备，通过感应线圈加热旋转中的整体上心盘，并通过感应线圈上的出水孔喷水，使加热和淬火同时进行，改变原工艺整体加热、整体淬火的方法，提高热处理加工效率，降低工人操作劳动强度，提高了劳动生产率。

2、本实用新型结构合理、稳定性好、操作方便，设置旋转托架放置待热处理的整体上心盘，以使得待热处理的整体上心盘方便转动；再通过控制箱控制电动升降及导向机构，使得超音频感应热处理设备及连接的感应线圈和旋转托架的相对位置能够进行调整配合，从而能够更好的对整体上心盘的表面进行热处理，旋转托架匀速缓慢旋转，使得待热处理的整体上心盘受热、冷却均匀，满足了质量要求。

3、本实用新型同样可作为其它回转产品的表面热处理通用装置。本实用新型的感应线圈将根据待热处理的工件的表面形状和加热要求而制作，制作容易,没有明显的尖角效应，只对几何尺寸作相应的变动能适应所有类似不同轴径零件的表面感应淬火，并且均可获得理想的淬硬层。

附图说明：

图1为本实用新型的工作状态结构示意图；

图2为本实用新型整体上心盘与感应线圈运动示意图；

图3为本实用新型龙门升降机构的结构示意图；

图4为本实用新型移动平台的结构示意图；

图5为本实用新型旋转托架的结构示意图；

图6为整体上心盘的结构示意图

图7为整体上心盘的主视图。

附图标记：

1-轨道、2-移动小车、3-减速电机、4-小齿轮、5-旋转支架、6-定位档、7-减振垫、8-心轴、9-外齿式转盘轴承、10-龙门架、11-控制箱、12-方箱、13-电动升降及导向机构、14-感应线圈、15-整体上心盘。

14.1-铜管、14.2-进水口、14.3-出水孔、14.4-电极。

具体实施方式：

参见图1～图7，本实用新型提供一种铁路货车整体上心盘回转面超音频表面热处理装置，其涉及的表面热处理方式，不同于整体加热淬火方式，该热处理装置包括移动平台、旋转托架、龙门升降机构、热处理设备、冷却水循环装置(保证0.2mpa以上水压，用于整体上心盘15加热后冷却)。移动平台设置有轨道1和移动小车2，轨道1固定铺设在龙门升降机构下方的地面上，移动小车2由两对轮组和焊接支架组装而成,移动小车2设置在轨道1上，沿轨道1移动，轨道1采用工字钢制成，移动小车2设置有卡轨器，卡在轨道1上；移动小车2上设置有减速电机3和小齿轮4，减速电机3带动小齿轮4转动。旋转托架放置在移动小车2上，旋转托架设置有旋转支架5、定位档6、减振垫7、心轴8和外齿式转盘轴承9，以外齿式转盘轴承9的内圈安装在移动小车2上，外齿式转盘轴承9的外圈安装在旋转支架5上，连接旋转托架和移动小车2。心轴8设置在旋转支架5上、与整体上心盘15的轴心孔相对应的位置，心轴8与整体上心盘15的轴心孔尺寸相匹配，心轴8上设置有四个卡抓，整体上心盘15穿过心轴8放置和固定在旋转托架上；旋转支架5长度方向的两端设置有定位档6，两端的定位档6的间距与整体上心盘15长度尺寸相匹配，起到固定整体上心盘15的作用；外齿式转盘轴承9设置在旋转支架5的下面，与心轴8固定连接，外齿式转盘轴承9与滑动小车2上的小齿轮4为齿轮连接，小齿轮4带动外齿式转盘轴承9旋转；减振垫7设置在旋转支架5上。龙门升降机构包括龙门架10、控制箱11、方箱12、电动升降及导向机构13，控制箱11设置在龙门架10一侧，龙门架10的上横梁设置电动升降及导向机构13，控制箱11通过电路与电动升降及导向机构13连接。龙门架10采用矩形方管焊接组成，龙门架10上端安装升降机，其输入轴与电机连接，输出轴与方箱12连接，达到电动升降方箱12，进而电动升降方箱12内感应线圈14的目的。在升降机两侧，安装导套导柱结构件，用于升降导，满足平稳升降。方箱12设置在龙门架10的下方，与电动升降及导向机构13连接，龙门架10支撑方箱12。热处理设备包括超音频热处理设备和感应线圈14。超音频热处理设备，以30～60khz的频率加热产品,比射频(≥100khz)低，比音频(≤20khz)稍高，对人体基本无辐射危害，也不至于干扰周围的无线电装置，不必采取设备的屏蔽措施。超音频热处理设备放置在龙门架10下方的方箱12里，感应线圈14设置在方箱12的下方，感应线圈14呈弯折状，与整体上心盘15的上部回转面尺寸相对应吻合，感应线圈14采用空心的铜管14.1煨制，形如u形，两侧设置有进水口14.2，进水口14.2通过水管和阀门与水源连通，感应线圈14左侧设置出水孔14.3，感应线圈14两端设置电极14.4，感应线圈14通过电极14.4连接在超音频热处理设备上。

采用该热处理装置进行整体上心盘表面热处理淬火的工作流程如下：

一、使用时，在龙门支架附近的地面上固定设置轨道，将滑动小车置于轨道上，滑动小车沿轨道滑动，再将滑动小车回退至龙门支架外的非工作位置，然后将旋转托架放置在滑动小车上，将待热处理的整体上心盘吊装、定位、固定在旋转托架上。推动滑动小车，将旋转在其上的旋转支架及整体上心盘推动至龙门支架下的相应工作位置。

二、通过控制箱控制电动升降及导向机构，完成超音频感应热处理设备的升降位置调整，使超音频感应热处理设备及连接的感应线圈下降至工作位置，感应线圈与将待热处理的整体上心盘的表面贴近但不接触，径向和轴向留有一定间隙。

三、启动减速电机2，通过减速电机2带动小齿轮3，小齿轮3带动外齿式转盘轴承5旋转，控制旋转托架旋转，带动其上的待热处理的整体上心盘逆时针缓慢转动，待热处理的整体上心盘360°旋转，并与感应线圈之间产生相对移动。

四、根据加热要求，调整超音频感应热处理设备的输出参数，启动超音频感应热处理设备，使感应线圈产生交变磁场，整体上心盘5表面产生出同频率的感应电流，产生900℃高温，同时出水孔2自动喷水。在旋转中，出水孔2喷出水迅速冷却之前加热的径向区域表面，完成表面淬火工艺要求。整体上心盘5旋转完成一圈，即完成整体上盘面淬火。通过感应线圈出水孔使加热和淬火同时进行，使待热处理的整体上心盘的表面就在短时间内完成表面淬火。

五、表面热处理淬火完成后，控制超音频感应设备及连接的感应线圈上升至非工作位置，再推动滑动小车，将滑动小车及其上的旋转托架和整体上心盘回退至龙门支架外的非工作位非工作位置，完成一次操作。

本实用新型通过超音频感应设备加热,完成待热处理的整体上心盘的大功率、短时间、内喷水表面淬火。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。