提高抗疲劳性能的隧道腕臂底座的制作方法与流程

本发明涉及铁路线接触网支撑装置领域，具体为提高抗疲劳性能的隧道腕臂底座的制作方法。

背景技术

腕臂底座在电气化铁路接触网中发挥着重要的作用，特别是在高铁迅速发展的当代，对腕臂底座的抗疲劳性能提出了新的要求，以保证铁路网的正常运行；其中单线隧道腕臂底座，由于隧道内的净空较大，腕臂底座在安装时需要能够调整，且腕臂上的绝缘串子经过双耳与隧道壁呈一定的夹角安装，增大了腕臂底座的受力。

现有的隧道用的腕臂底座基本采用角钢和槽钢铰接，通过铰接在另一侧的螺栓调节，而现有的角钢和槽钢基本采用q235钢轧制，毛坯加工完成后在表面进行镀锌处理；虽然简单易行、制作成本低，但是整个腕臂底座的抗拉强度低、抗疲劳性能低、耐磨性不足；转动副的镀锌层硬度不够，极易脱落，从而使铰接处失去防锈的性能，降低单耳的抗拉强度，存在安全隐患，且增加铰接处的摩擦力，致使隧道内腕臂的调整、维修不便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提高抗疲劳性能的隧道腕臂底座的制作方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：隧道腕臂底座包括底座、调整座、转轴，所述的底座、调整座、转轴中至少一个部件按如下步骤加工：

s1、原材料料的装备：选用低碳钢q235作为原材料，根据部件所需的尺寸剪切下料、除锈；

s2、将毛坯件加热至1250℃～1300℃；

s3、将步骤s2处理后的毛坯件放入相应的模锻模具中进行热锻；

s4、对步骤s3处理后的毛坯件进行超声波探伤检测，然后对合格的毛坯件进行切边、相应的冲孔，不合格的重复步骤s2、s3；

s5、将步骤s4处理后得到的板材进行冷压折弯，将其两侧折起形成凹槽；

s6、对经过上述步骤处理的部件进行正火处理；

s7、将获得的零件依次进行粗加工和半精加工；

s8、对s7处理后的部件进行渗碳处理后再淬火，然后低温回火；

s9、对s8处理的后的部件进行镀铬处理；

s10、对加工精度要求高的部件精加工，进行尺寸调整；

优选的，步骤s3终锻的温度为750～800℃。

优选的，操作步骤s10渗碳处理时，先将部件加热至930℃，以丙烷为碳源，控制碳氛1.3％～1.5％，以空气为保护气体进行，保温6h。

优选的，操作步骤s10渗碳处理结束后，部件通过机械方式调离并10s内移动至50℃～60℃的淬火油内进行淬火处理，至温度与油温相等。

优选的，操作步骤s11所述镀铬处理的镀铬厚度控制在0.04～0.08mm。

优选的，所述底座两端设置成平底、中间位置设置成凹槽，所述底座底部设置有安装孔，所述调整座上表面中间位置对称设置有两个一体加工成型的单耳，所述调整座下表面设置成凹槽，所述单耳上部设置有连接孔；所述调整座、底座的凹槽上端通过转轴铰接,所述转轴中间位置设置有一体成型的固定柱，所述丝杆一端加工方头、另一端加工成圆柱，所述丝杆圆柱端可旋转的固定在固定柱内，所述丝杆上还套设有滑块，所述滑块左侧通过第一连杆与调整座的凹槽下端铰接，所述滑块右侧通过第二连杆与底座的凹槽下端铰接。

优选的，所述的底座、调整座、转轴、滑块、第一连杆、第二连杆，全部按上述方法进行加工。

本发明具有以下有益效果：低碳钢q235本身具有很好的延展性、塑性、及韧性，利用其本身的性能将其模锻成所需的形状，然后通过正火处理提高其切削性能和机械性能，提高切削加工的效率并且能够保证零件的加工尺寸；最后进行渗碳、淬火、回火、镀铬处理获得了良好表面强度并消除了材料内部的应力，增强了腕臂底座的结构强度、耐磨、耐腐性能，提高了腕臂底座的疲劳寿命。毛坯件热锻处理后便进行超声波探伤，防止不良工件流入后续的加工工序，避免无效的加工，节约成本。

附图说明

图1为本发明的腕臂底座结构示意图；

图2为本发明的腕臂底座侧视图。

具体实施方式

提高抗疲劳性能的隧道腕臂底座的制作方法，所述隧道腕臂底座包括底座、调整座、转轴，所述的底座、调整座、转轴中至少一个部件按如下步骤加工：

s1、原材料料的装备：选用低碳钢q235作为原材料，根据部件所需的尺寸剪切下料、除锈；

s2、将毛坯件加热至1250℃～1300℃；

s3、将步骤s2处理后的毛坯件放入相应的模锻模具中进行热锻，终锻温度为750℃～800℃；

s4、对步骤s3处理后的毛坯件进行超声波探伤检测，然后对合格的毛坯件进行切边、相应的冲孔，不合格的重复步骤s2、s3；

s5、将步骤s4处理后得到的板材进行冷压折弯，将其两侧折起形成凹槽；

s6、对经过上述步骤处理的部件进行正火处理，正火温度为780℃～900℃；

s7、将获得的零件依次进行粗加工和半精加工，具体为：对轴类零件一次进行粗车和半精车加工；对s5处理后的部件的凹槽槽壁钻孔；对s4处理得到的圆柱零件进行钻孔、攻丝；

s8、上述步骤处理后的部件进行渗碳处理后再淬火，然后低温回火；其中渗碳处理的过程为：先将部件加热至930℃，以丙烷为碳源，控制碳氛1.3％～1.5％，空气为保护气体进行，保温6h；淬火的过程为：完成渗碳处理后，采用机械方式将预制钢架在10s内移动至50℃～60℃的淬火油内进行淬火处理至温度与油温相等；

s9、承接步骤s8进行精加工，然后镀铬处理，镀铬层的厚度控制在0.04～0.08mm；

s10、对加工精度要求高的部件精加工，进行尺寸调整。

进一步的，所述底座1两端设置成平底、中间位置设置成凹槽，所述底座1底部设置有安装孔11，所述调整座2上表面中间位置对称设置有两个单耳4，所述调整座2下表面设置成凹槽，所述单耳4上部设置有连接孔9；所述调整座2、底座1的凹槽上端通过转轴5铰接,所述转轴5中间位置设置有一体成型的固定柱6，所述丝杆3一端设置成方头8、另一端设置成圆柱，所述丝杆3圆柱端可旋转的固定在固定柱6内，所述丝杆3上还套设有滑块7，所述滑块7左侧通过第一连杆12与调整座2的凹槽下端铰接，所述滑块7右侧通过第二连杆13与底座1的凹槽下端铰接。

进一步的，所述的底座、调整座、转轴、滑块、第一连杆、第二连杆，全部按上述方法进行加工。也就是说，隧道腕臂底座的主要受力部件均采用上述方法进行加工，提高各个转动副的硬度，从而提高腕臂底座的耐磨性能，同时也提高了各受力部件的屈服极限和抗拉强度，从而提高隧道腕臂底座的抗疲劳性能。

由上述方法制作五组试验件(直径15mm的棒料)为实施例1～5,普通q235试验件(直径15mm的棒料)为对照组进行比较，实施例1～5热处理参数如表1：

表1

性能比较表如表2：

表2

表2中的表面硬度是在进行底周疲劳试验前测得，从表2中可以看出，经过渗碳、淬火、镀铬处理后，q235的表面硬度、疲劳极限、抗拉强度和屈服极限得到了一定的提高。使用本发明的加工方法制作的隧道腕臂底座，消除了零件内部的应力；提高了表面的硬度，从而提高了转动副的耐磨性能；另材料本身的抗拉强度、疲劳极限均有提高；因此具有良好的耐磨性、抗疲劳性能。