齿轮锻造加工冷却装置的制作方法

本发明属于锻造设备技术领域，尤其涉及一种齿轮齿槽和齿轮轮毂冷却速度相同的齿轮锻造加工冷却装置。

背景技术：

齿轮，是轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件，在传动应用中出现的极早，因其传动的平稳性和连续性，广泛应用于机械的各个领域；齿轮是减速箱中必不可少的组件之一，齿轮的质量决定着传动的稳定性、减速比的准确性。而现在较精密的机械齿轮组件，一般都采用锻造方式来进行制作。其操作过程为，使用锻造加工机进行锻压，将齿轮工件放置在锻模内，通过锻造加工机的锻锤来进行锻压。而锻压过程中齿轮工件由于热传导性，使得其本身处于高温状态中，在一次锻压完毕后，需要对工件进行冷却。传统的冷却方法是采用手持式喷雾枪，对齿轮工件进行冷却，但是该方法存在如下问题：一是直接采用水淋方式，易使工件本身产生形变，从而导致工件作废，产生浪费；二是锻压过程中齿轮轮毂的轴孔内会存在残余积水，会滞留齿轮内，从而会降低产品质量。

授权公告号CN 104275434 B的发明专利公开了一种齿轮锻造后的快速冷却设备，包括壳体，壳体设置有进料口和出料口，壳体分隔设置有冷却室一、冷却室二和风干冷却室，壳体的内腔设置有若干个滚轮；冷却室的内腔沿长度方向设置有第一冷却风机和若干个第二冷却风机，冷却室上外表面设置有若干个第一排风扇，冷却室二的内腔上方设置有主进水管和支进水管，主进水管与水源相连相通，风干冷却室的上表面固定设置有若干个冷却吹干风机。该发明的冷却设备在使用时，对齿轮工件分步冷却，保证了齿轮工件本身不会产生形变，延长了齿轮工件的使用寿命，提高了产品的质量。但是该冷却设备中的齿轮通过滚轮不断向前传送，冷却室上方进水管上的喷头对滚轮上的齿轮工件进行不断喷水冷却，由于齿轮轮毂的厚度大于齿轮轮缘处的厚度，齿轮轮毂与齿轮轮缘处的降温速度不同，容易使得齿轮轮毂和齿轮轮缘处的工件残余应力应变消除速度不同，使得齿轮产生变形，影响齿轮的尺寸精度。

技术实现要素：

本发明为了解决齿轮轮毂与齿轮轮缘处的降温速度不同，使得齿轮轮毂和齿轮轮缘处的工件残余应力应变消除速度不同，容易使齿轮产生变形，影响齿轮尺寸精度的问题，提供一种齿轮锻造加工冷却装置。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种齿轮锻造加工冷却装置，包括支架和工作台，支架固定安装在工作台上，支架上设有中空的压板，压板的中空层连接有储水槽，压板呈倾斜状，压板的上表面设有若干第一喷头，第一喷头为金属材质的喷头，第一喷头与压板之间设有单向出水孔，压板的两侧固定安装有中空的护板，护板与压板相通，护板内侧设有若干第二喷头，第二喷头为弹性喷头，第二喷头上设有感应器，压板下方设有弧形板，弧形板上穿设有第一转轴，弧形板上开设有通孔，压板下端与机架接触的位置设有向弧形板倾斜的挡板，弧形板的外侧设有第二转轴和第三转轴，第二转轴上固定安装有吸水块，吸水块上方设有若干排风扇，第三转轴上铰接有拨条。

本基础方案的原理在于：工作台上的支架用来支撑压板和待加工的齿轮，待加工的齿轮可以随着压板的倾斜方向逐渐向下运动。压板上的第一喷头可以对不断向下运动齿轮的齿槽进行喷水，使得齿轮的齿槽进行逐渐冷却。金属材质的喷头，可以不断的传递齿轮，使得齿轮上的齿沿着金属喷头所形成的齿缓慢向下移动。压板的两侧固定安装有与压板中空区域相通的护板，护板内侧设置第二喷头，且第二喷头为弹性喷头，弹性喷头上设置感应器，由于待加工件齿轮的轮毂厚度要大于齿轮齿缘处的厚度，齿轮逐渐向下运动时，齿轮上的轮毂挤压压板两侧的弹性第二喷头，使得弹性第二喷头上的感应器开启，不断对齿轮的轮毂进行喷水，使得齿轮轮毂的喷水量大于齿轮齿槽间的喷水量。这样使得齿轮的轮毂位置快速降温，通过调节第一喷头和第二喷头的出水量，调节齿轮齿槽和齿轮轮毂的降温速度，使得齿轮齿槽和齿轮轮毂的温度保持一致。齿轮齿槽和齿轮轮毂达到最终温度后，压板下端向弧形板倾斜的挡板能够将沿着压板向下移动的齿轮向弧形板一侧阻挡，使得冷却后的齿轮水平放置在弧形板上，这样残留在齿轮轴孔的水通过弧形板上的通孔排出齿轮轴孔。弧形板绕着第一转轴不断转动，使得齿轮轮毂面擦过第二转轴上的吸水块，使得第二转轴上的吸水块进入齿轮的轴孔中，将齿轮的轴孔上的水珠进行擦拭。吸水块上的排风扇能够对齿轮的表面进行烘干。冷却后的齿轮轴孔擦拭干净后，第三转轴上的拨条可以将弧形板上冷却后的齿轮拨动到指定位置进行收集。

本基础方案的有益效果在于：1、倾斜状的压板可以引导待加工的齿轮沿着压板逐渐向下运动，压板上的金属喷头能够使得齿轮的移动速度变缓，使得金属喷头上喷出的水不断对齿轮的齿槽进行冷却；2、压板两侧固定安装的护板与压板相通，护板上的弹性第二喷头能够使得齿轮向下转动时，齿轮轮毂面不断挤压护板上的弹性第二喷头，使得弹性第二喷头上的感应器开启，弹性第二喷头不断对着齿轮的轮毂进行喷水，使得齿轮轮毂逐渐降温；通过调节第一喷头和第二喷头的喷水量，能够使得齿轮齿槽和齿轮轮毂的降温速度相同，使得齿轮齿槽和齿轮轮毂内残余应力应变的消除速度相同，这样齿轮不易变形，且冷却后的齿轮精度高；3、压板下端与机架接触的位置设置向弧形板倾斜的挡板，弧形板能够将沿着压板向下运动的齿轮向弧形板一侧阻挡，使得冷却后的齿轮轴孔内残余的水从弧形板上的通孔流出；4、吸水块上的排风扇能够加快冷却后齿轮表面水分的蒸发；5、第三转轴上的拨条能够将冷却且烘干后的齿轮拨动到指定位置进行收集。

方案二：此为基础方案的优选，第二转轴内设有中空夹层，第二转轴的中空夹层内设有弹簧，弹簧的上端与吸水块固定连接。有益效果：第二转轴中空夹层内的弹簧能够使得弧形板带动齿轮转动过程中，弧形板挤压第二转轴上的吸水块，当吸水块正对弧形板上的通孔时，第二转轴内的弹簧将吸水块顶起，将齿轮轴孔内的水分充分吸收，使得齿轮轴孔充分干燥。

方案三：此为方案二的优选，第一喷头呈锯齿状，第一喷头与待加工齿轮上的齿相啮合。有益效果：第一喷头与待加工齿轮上的齿相啮合，能够使得待加工的齿轮沿着第一喷头形成的齿形缓慢移动，使得待加工齿轮的冷却效果更佳。

方案四：此为方案三的优选，工作台下方设有蓄水池，蓄水池与储水槽之间通过抽水管连接，抽水管上固定安装有制冷泵。有益效果：工作台下方的蓄水池能够将待加工齿轮冷却后的废水进行收集，且抽水管上的制冷泵能够将蓄水池中的废水进行不断冷却，通过抽水管不断回收至储水槽进行再利用。

方案五：此为方案四的优选，吸水块上包覆有若干高吸水树脂。有益效果：高吸水树脂的吸水块能够将齿轮轴孔内的水分吸收的更加彻底。

方案六：此为方案五的优选，第二转轴设置在弧形板上通孔绕第一转轴转动的运动轨迹上，第三转轴设置在弧形板外侧。有益效果：第二转轴设置在弧形板上通孔绕第一转轴转动的运动轨迹上，能够使得第二转轴上的吸水块很快插入在齿轮的轴孔中，对齿轮轴孔进行吸水；第三转轴设置在弧形板外侧，能够使得第三转轴上的拨块精准的将弧形板上的齿轮拨动到指定位置。

附图说明

图1是本发明齿轮锻造加工冷却装置示意图；

图2是本发明齿轮锻造加工冷却装置俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：

支架11、工作台12、储水槽13、压板14、第一喷头15、挡板16、通孔17、第一转轴18、吸水块19、第二转轴20、拨条21、第三转轴22、蓄水池23、抽水管24、制冷泵25、第二喷头26、弧形板27、护板28、排风扇29。

如图1所示的一种齿轮锻造加工冷却装置，包括支架11和工作台12，支架11固定安装在工作台12右端，支架11上设置中空的压板14，压板14呈左低右高的倾斜状，压板14的中空层连接储水槽13，压板14的上表面均匀设置50个第一喷头15，第一喷头15的孔径为1mm，第一喷头15呈锯齿状，第一喷头15的齿形与待加工齿轮上的齿相啮合。第一喷头15为金属材质的喷头，第一喷头15与压板14之间设有单向出水孔，压板14的两侧一体成型有如图2所示的中空的护板28，护板28与压板14相通，护板28内侧设有20个第二喷头26，第二喷头26为弹性喷头，第二喷头26上设有感应器，压板14下方设有弧形板27，弧形板27上穿设有第一转轴18，弧形板27上开设有通孔17，通孔17直径为30cm，压板14下端与机架接触的位置设有向弧形板27倾斜的挡板16，弧形板27的外侧的第二转轴20设置在弧形板27上通孔17绕第一转轴18转动的运动轨迹上，第三转轴22设置在弧形板27外侧绕第一转轴18转动的运动轨迹的外侧。第二转轴20内设有中空夹层，第二转轴20的中空夹层内设有弹簧，弹簧的上端与高吸水树脂的吸水块19固定连接。吸水块19上方设有三个排风扇29，第三转轴22上铰接拨条21。工作台12下方设有蓄水池23，蓄水池23与储水槽13之间通过抽水管24连接，抽水管24上固定安装有制冷泵25。

该齿轮锻造加工冷却装置使用时，将锻造后的待冷却齿轮置于压板14上，齿轮上的齿与压板14上第一喷头15所形成的锯齿形齿槽相啮合。齿轮沿着压板14逐渐向下运动，压板14上的第一喷头15不断向啮合的齿轮齿槽间喷水，随着齿轮的向下运动，齿轮上凸出的轮毂不断挤压压板14两侧护板28上的第二喷头26，第二喷头26上的感应器开启，向齿轮的轮毂处不断喷水。通过调整第一喷头15和第二喷头26的喷水速度，使得齿轮齿槽和齿轮轮毂的降温速度相同。齿轮冷却结束后，压板14下端向弧形板27倾斜的挡板16将齿轮向弧形板27一侧阻挡，使得齿轮倾倒在弧形板27上，齿轮轴孔内残余的水从弧形板27上的通孔17流出至蓄水池23中。开启弧形板27上的电机，使得弧形板27绕着第一转轴18圆弧运动，由于第二转轴20设置在通孔17绕第一转轴18转动的运动轨迹上，这样第二转轴20上的高吸水性树脂吸水块19很快插入在齿轮的轴孔中，对齿轮轴孔进行吸水。而第三转轴22设置在弧形板27外端绕第一转轴18运动的轨迹上，当弧形板27上齿轮转动到第三转轴22上的拨条21位置时，通过第三转轴22上的拨块将弧形板27上的齿轮拨动到指定位置。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。