高品质模铸齿轮钢及其制备方法与流程

1.本发明涉及齿轮钢制备技术领域，具体涉及高品质模铸齿轮钢及其制备方法。


背景技术：

2.齿轮钢是对可用于加工制造齿轮用合金材料的统称，是风电装备、轨道交通、机械装备、汽车制造、船舶制造等领域用特种合金材料中要求较高的关键材料之一，以风电装备为例，80％以上的故障发生于齿轮箱和发电机，而齿轮箱是风电装备传动系统的关键部件，是完成风能转换的核心部件，其故障的发生容易引起设备的停机，因此对于齿轮箱齿轮钢材料性能要求极为严苛。
3.在实际制备过程中，当齿轮钢的钢胚经热轧后，需要使用切段设备对经过热轧后的钢胚进行定量切段操作，然后再通过输送机输送至退火炉进行退火，由于钢胚通过输送机输送，不同尺寸的钢胚运动时可能会出现偏移，且稳定性较差，因而会对切段设备的切段操作造成不便，且会降低加工的精确度。
4.因此，发明高品质模铸齿轮钢及其制备方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供高品质模铸齿轮钢及其制备方法，以解决现有技术中，通过输送机输送钢胚时，不同尺寸的钢胚运动时可能会出现偏移，且稳定性较差，因而会对切段设备的切段操作造成不便，且会降低加工的精确度的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高品质模铸齿轮钢及其制备方法，包括齿轮钢，所述齿轮钢的组成为：c：0.18-0.20％、mn：1.0-1.2％、cr：0.9-1.1％、ti：0.04-0.08％、ni：0.8-1.2％、si：0.2-0.3％、p：≤0.03％、s：0.015-0.03％，余量为铁；
7.上述齿轮钢制备方法的具体步骤如下：
8.s1：电炉冶炼；
9.s2：真空碳脱氧后，进行精炼；
10.s3：钢液浇筑后，冷却形成钢胚；
11.s4：钢胚锻造后，进行热处理，热处理后进行热轧；
12.s5：切断，通过切断装置经热轧后的钢胚；
13.s6：退火，退火完成后，进行成品检验；
14.上述制备方法所要用到的切断装置包括输送部以及设置于输送部一侧的切断部，所述输送部的顶部设置有引导部；
15.所述切断部包括切断机构、传动装置、调节装置、挡料装置、遮挡装置、限位板以及用于安装各个部件的支撑箱组成，所述调节装置包括调节电机以及调节组件，所述调节电机的输出轴连接有单向丝杠，所述单向丝杠的外壁上套设有第二螺母滑座，且所述传动装置包括双作用驱动缸、传动组件以及转动杆，所述转动杆的一端通过轴承转动设置于安装板上，所述安装板可拆卸安装于第二螺母滑座的外壁，且所述挡料装置包括套接固定于转
动杆外壁的凸轮以及设置于凸轮顶部的升降组件，所述升降组件的一侧设有固定支架，所述固定支架的底部螺栓连接有三个呈线性阵列分布的连接杆，所述连接杆的下端安装有挡料杆；
16.所述切断机构包括与双作用驱动缸的活塞杆的其中一端固定连接有安装支架，所述安装支架的底部设置有用于驱动切割刀的直线驱动器；
17.所述引导部包括双向丝杠，所述双向丝杠两端的外壁上均套设有运动方向相反的第一螺母滑座，所述第一螺母滑座的底部固定有t形连接杆，所述t形连接杆的底端可拆卸安装有用于形成八字形引导通道的引导板。
18.作为本发明的优选方案，所述调节组件包括辅助支架以及契形块，所述辅助支架上设置有呈倾斜设置的辅助斜板，所述契形块可拆卸安装于第二螺母滑座的顶部，所述契形块的斜面与辅助斜板相贴合，所述契形块与辅助斜板滑动连接。
19.作为本发明的优选方案，所述传动组件包括可拆卸安装于双作用驱动缸另一端的传动齿条以及匚形移动架，所述传动齿条的一侧啮合连接有传动齿轮，所述传动齿轮的中心位置插接固定有传动杆，所述传动杆的一端通过轴承与支撑箱的内壁转动连接，且所述匚形移动架的一侧转动设置有张紧杆，所述张紧杆、传动杆和转动杆之间通过传动带传动连接；
20.所述匚形移动架的内侧对称设置有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧的下端与支撑箱的底板固定连接，所述匚形移动架的上方设有限位挡板，所述匚形移动架的顶部可拆卸安装有两个呈对称分布的调节立杆，所述调节立杆穿过限位挡板上的贯穿孔后与辅助支架底部固定连接。
21.作为本发明的优选方案，所述升降组件包括与凸轮的外弧面贴合的升降板，所述升降板通过伸缩杆与第二螺母滑座相连，所述升降板的顶部固定有用于与支撑箱顶板上的滑动通孔滑动配合的镂空板，所述镂空板的顶部固定有t型板，所述t型板上的四个呈矩形分布的贯穿孔内均滑动设置有引导杆，所述引导杆的两端均固定有引导块，所述引导杆的外壁上套设有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧的两端分别与t型板和位于底部的引导块相连，且位于底部的引导块的外侧设有用于对引导块进行限位的导轨，所述导轨固定于支撑箱顶板的顶部。
22.作为本发明的优选方案，所述遮挡装置包括贯穿设置于支撑箱顶板上的遮挡盒，所述遮挡盒设置于滑动通孔的一侧，所述遮挡盒的内部安装有第三复位弹簧，所述第三复位弹簧的一端与遮挡盒内壁固定连接，另一端安装有滑动板，所述滑动板远离第三复位弹簧的一侧固定有用于遮挡滑动通孔的遮挡板，所述遮挡板的穿过遮挡盒上的贯穿孔并与滑动通孔滑动连接。
23.作为本发明的优选方案，所述调节电机的底部设有支撑座，所述支撑座用于安装调节电机，所述支撑座固定于支撑箱底板的顶部，所述支撑座的一侧对称开设有滑动槽，且所述限位挡板固定于支撑座的一侧。
24.作为本发明的优选方案，所述匚形移动架靠近支撑座的一侧对称安装有滑动块，所述滑动块与滑动槽滑动连接。
25.作为本发明的优选方案，所述限位板设置于转动杆远离安装板的一端，所述限位板固定于支撑箱的内壁，所述限位板上开设有与条形通孔，且所述转动杆的一端设置有与
条形通孔滑动连接的滑动头。
26.作为本发明的优选方案，所述输送部的顶部对称固定有支撑板，且所述双向丝杠转动设置于支撑板上。
27.在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
28.1、通过输送部输送经过热轧后的钢胚，启动双作用驱动缸，通过传动组件、转动杆、凸轮以及与升降组件的配合，可以在切割刀下移切割钢胚的同时，利用连接杆和挡料杆挡住钢胚，实现定量切割，同时通过连接杆、挡料杆与引导板的配合使用，能够对钢胚进行限位，进而能够提高钢胚的稳定性，有助于提高成品长度的一致性，且只使用了单个动力机构，能够节省使用成本；
29.2、通过调节电机驱动单向丝杠，使第二螺母滑座沿着单向丝杠移动，同时利用伸缩杆使第二螺母滑座带动升降板移动，进而使挡料杆与切割机构之间的距离发生改变，从而能够切割出不同长度的成品，提高适用性，通过单向丝杠、第二螺母滑座、调节组件、传动组件以及限位板的配合使用，能在调节挡料杆与切割机构之间的距离时，使传动带张紧，避免对传动组件的运作造成影响；
30.3、在镂空板在滑动通孔内向靠近切断机构的方向移动时，通过镂空板挤压遮挡板，使遮挡板向遮挡盒内部移动，通过遮挡板带动滑动板挤压第三复位弹簧，通过第三复位弹簧进行缓冲，提高稳定性，当不使用装置时镂空板移动到最左端，同时利用第三复位弹簧使遮挡板跟随镂空板移动，通过镂空板和遮挡板遮盖住滑动通孔，能有效避免闲置设备时灰尘从滑动通孔进入到支撑箱内部，实现防尘效果，有助于保护支撑箱内部的各部件。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明的第一视角立体图；
33.图2为本发明的第二视角立体图；
34.图3为本发明支撑箱内部安装图；
35.图4为本发明挡料装置、传动装置、遮挡装置和调节装置的配合图；
36.图5为本发明传动装置和调节装置的配合图；
37.图6为本发明匚形移动架的立体图；
38.图7为本发明支撑座的立体图；
39.图8为本发明挡料装置与限位板的配合图；
40.图9为本发明遮挡装置的立体剖切图。
41.附图标记说明：
42.1、输送部；2、支撑箱；21、滑动通孔；
43.3、引导部；31、双向丝杠；32、t形连接杆；33、第一螺母滑座；34、引导板；4、支撑板；
44.5、挡料装置；51、凸轮；52、升降板；53、导轨；54、镂空板；55、引导杆；551、第二复位弹簧；552、引导块；56、t型板；57、固定支架；58、连接杆；59、挡料杆；
45.6、传动装置；61、双作用驱动缸；62、传动齿条；63、传动齿轮；64、传动杆；65、匚形
移动架；651、第一复位弹簧；652、张紧杆；653、调节立杆；654、滑动块；66、限位挡板；67、转动杆；671、滑动头；68、安装板；
46.7、遮挡装置；71、遮挡盒；72、第三复位弹簧；73、遮挡板；74、滑动板；
47.8、限位板；81、条形通孔；
48.9、安装支架；91、直线驱动器；92、切割刀；
49.10、调节装置；101、调节电机；102、单向丝杠；103、辅助支架；104、契形块；105、支撑座；1051、滑动槽。
具体实施方式
50.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
51.本发明提供了如图1-9所示的高品质模铸齿轮钢及其制备方法，包括齿轮钢，齿轮钢的组成为：c：0.18-0.20％、mn：1.0-1.2％、cr：0.9-1.1％、ti：0.04-0.08％、ni：0.8-1.2％、si：0.2-0.3％、p：≤0.03％、s：0.015-0.03％，余量为铁；
52.上述齿轮钢制备方法的具体步骤如下：
53.s1：电炉冶炼；
54.s2：真空碳脱氧后，进行精炼；
55.s3：钢液浇筑后，冷却形成钢胚；
56.s4：钢胚锻造后，进行热处理，热处理后进行热轧；
57.s5：切断，通过切断装置经热轧后的钢胚；
58.s6：退火，退火完成后，进行成品检验；
59.上述制备方法所要用到的切断装置包括输送部1以及设置于输送部1一侧的切断部，结构中输送部1的顶部设置有引导部3；
60.结构中切断部包括切断机构、传动装置6、调节装置10、挡料装置5、遮挡装置7、限位板8以及用于安装各个部件的支撑箱2组成，调节装置10包括调节电机101以及调节组件，调节电机101的输出轴连接有单向丝杠102，单向丝杠102的外壁上套设有第二螺母滑座，且传动装置6包括双作用驱动缸61、传动组件以及转动杆67，转动杆67的一端通过轴承转动设置于安装板68上，安装板68可拆卸安装于第二螺母滑座的外壁，且挡料装置5包括套接固定于转动杆67外壁的凸轮51以及设置于凸轮51顶部的升降组件，升降组件的一侧设有固定支架57，固定支架57的底部螺栓连接有三个呈线性阵列分布的连接杆58，连接杆58的下端安装有挡料杆59；
61.结构中切断机构包括与双作用驱动缸61的活塞杆的其中一端固定连接有安装支架9，安装支架9的底部设置有用于驱动切割刀92的直线驱动器91，直线驱动器91可以是直线模组、液压缸等，直线驱动器91可以驱动切割刀92进行水平往复移动，从而有助于对钢胚进行切割操作；
62.结构中引导部3包括双向丝杠31，双向丝杠31两端的外壁上均套设有运动方向相反的第一螺母滑座33，第一螺母滑座33的底部固定有t形连接杆32，t形连接杆32的底端可拆卸安装有用于形成八字形引导通道的引导板34。
63.具体的，通过输送部1输送经过热轧后的钢胚，启动双作用驱动缸61，通过传动组
件、转动杆67、凸轮以及与升降组件的配合，可以在切割刀92下移切割钢胚的同时，利用连接杆58和挡料杆59挡住钢胚，进行定量切割，同时通过连接杆58、挡料杆59与引导板34的配合使用，能够对钢胚进行限位，进而能够提高钢胚的稳定性，有助于提高成品长度的一致性，且只使用了单个动力机构，能够节省使用成本，启动调节电机101，通过单向丝杠102、第二螺母滑座、调节组件、传动组件以及限位板8的配合使用，能在调节挡料杆59与切割机构之间的距离时，使传动带张紧，避免对传动组件的运作造成影响。
64.参照图3-5，为了提高本发明的适用性，结构中调节组件包括辅助支架103以及契形块104，辅助支架103上设置有呈倾斜设置的辅助斜板，契形块104可拆卸安装于第二螺母滑座的顶部，契形块104的斜面与辅助斜板相贴合，契形块104与辅助斜板滑动连接。
65.具体的，启动调节电机101，通过调节电机101驱动单向丝杠102，使第二螺母滑座沿着单向丝杠102移动，同时利用伸缩杆使第二螺母滑座带动升降板52移动，进而使挡料杆59与切割机构之间的距离发生改变，从而能够切割出不同长度的成品，提高适用性，通过第二螺母滑座契形块104靠近调节电机101时，通过契形块104与辅助支架103上的辅助斜板的配合，并在重力以及第一复位弹簧651的弹力的作用下，使辅助支架103下移，通过辅助支架103带动调节立杆653下移，使匚形移动架65下移，进而使张紧杆652下移，从而能在调节挡料杆59与切割机构之间的距离时，使传动带张紧，避免对传动组件的运作造成影响。
66.参照图3-7，为了提高成品长度的一致性，结构中传动组件包括可拆卸安装于双作用驱动缸61另一端的传动齿条62以及匚形移动架65，传动齿条62的一侧啮合连接有传动齿轮63，传动齿轮63的中心位置插接固定有传动杆64，传动杆64的一端通过轴承与支撑箱2的内壁转动连接，且匚形移动架65的一侧转动设置有张紧杆652，张紧杆652、传动杆64和转动杆67之间通过传动带传动连接；
67.结构中匚形移动架65的内侧对称设置有第一复位弹簧651，第一复位弹簧651的下端与支撑箱2的底板固定连接，匚形移动架65的上方设有限位挡板66，匚形移动架65的顶部可拆卸安装有两个呈对称分布的调节立杆653，调节立杆653穿过限位挡板66上的贯穿孔后与辅助支架103底部固定连接。
68.具体的，通过双作用驱动缸61带动切割刀92下移时，双作用驱动缸61将控制传动齿条62与传动齿轮63啮合传动，通过传动齿条62带动传动齿轮63实现传动杆64的旋转，然后利用传动带带动张紧杆652和转动杆67旋转，通过转动杆67带动凸轮51旋转，从而实现挡料杆59的升降，进而能够在切割刀92下移切割钢胚的同时，利用连接杆58和挡料杆59挡住钢胚，从而能够提高成品长度的一致性，且只使用了单个动力机构，能够节省使用成本。
69.参照图3-4和图8，为了实现对钢胚的定量切割，并提高钢胚的稳定性，结构中升降组件包括与凸轮51的外弧面贴合的升降板52，升降板52通过伸缩杆与第二螺母滑座相连，伸缩杆采用现有技术，可以根据实际情况选择伸缩杆的结构，因而未在附图中标记出，升降板52的顶部固定有用于与支撑箱2顶板上的滑动通孔21滑动配合的镂空板54，镂空板54的顶部固定有t型板56，t型板56上的四个呈矩形分布的贯穿孔内均滑动设置有引导杆55，引导杆55的两端均固定有引导块552，引导杆55的外壁上套设有第二复位弹簧551，第二复位弹簧551的两端分别与t型板56和位于底部的引导块552相连，且位于底部的引导块552的外侧设有用于对引导块552进行限位的导轨53，导轨53固定于支撑箱2顶板的顶部。
70.具体的，在凸轮51长边旋转到短边的过程中，升降板52在第二复位弹簧551的弹力
以及重力的作用下向下移动，通过升降板52带动镂空板54下移，使t型板56带动固定支架57下移，进而带动连接杆58和挡料杆59下移，通过下移至最底端的连接杆58和挡料杆59来阻挡钢胚继续移动，实现对钢胚的定量切割，且连接杆58、挡料杆59与引导板34配合使用，能够对钢胚进行限位，进而能够提高钢胚的稳定性，有助于切割钢胚，并提高加工的精确度，在调节挡料杆59与切割机构之间的距离的过程中，利用导轨53对引导块552进行导线、限位，从而能够提高机构运作的稳定性。
71.参照图1-3和图9，为了避免闲置设备时灰尘从滑动通孔21进入到支撑箱2内部，结构中遮挡装置7包括贯穿设置于支撑箱2顶板上的遮挡盒71，遮挡盒71设置于滑动通孔21的一侧，遮挡盒71的内部安装有第三复位弹簧72，第三复位弹簧72的一端与遮挡盒71内壁固定连接，另一端安装有滑动板74，滑动板74远离第三复位弹簧72的一侧固定有用于遮挡滑动通孔21的遮挡板73，遮挡板73的穿过遮挡盒71上的贯穿孔并与滑动通孔21滑动连接。
72.具体的，在镂空板54在滑动通孔21内向靠近切断机构的方向移动时，通过镂空板54挤压遮挡板73，使遮挡板73向遮挡盒71内部移动，通过遮挡板73带动滑动板74挤压第三复位弹簧72，通过第三复位弹簧72进行缓冲，提高稳定性，当不使用装置时镂空板54移动到最左端，同时利用第三复位弹簧72使遮挡板73跟随镂空板54移动，通过镂空板54和遮挡板73遮盖住滑动通孔21，能有效避免闲置设备时灰尘从滑动通孔21进入到支撑箱2内部，实现防尘效果，有助于保护支撑箱2内部的各部件。
73.在上述方案中，结构中调节电机101的底部设有支撑座105，支撑座105用于安装调节电机101，支撑座105固定于支撑箱2底板的顶部，支撑座105的一侧对称开设有滑动槽1051，且限位挡板66固定于支撑座105的一侧，通过设置的支撑座105对调节电机101和限位挡板66进行支撑。
74.在上述方案中，结构中匚形移动架65靠近支撑座105的一侧对称安装有滑动块654，滑动块654与滑动槽1051滑动连接，通过设置的滑动块654与滑动槽1051的配合，对匚形移动架65进行导向、限位，避免匚形移动架65在移动的过程中发生偏移。
75.在上述方案中，结构中限位板8设置于转动杆67远离安装板68的一端，限位板8固定于支撑箱2的内壁，限位板8上开设有与条形通孔81，且转动杆67的一端设置有与条形通孔81滑动连接的滑动头671，通过条形通孔81与滑动头671的配合使用，对转动杆67进行导向、限位。
76.在上述方案中，结构中输送部1的顶部对称固定有支撑板4，且双向丝杠31转动设置于支撑板4上，通过设置的支撑板4支撑双向丝杠31。
77.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。