一种钢球渗碳处理用精确控量加工设备及方法与流程

本发明涉及轴承钢球加工设备，尤其是一种轴承钢球渗碳处理用碳粉精确控量加工设备及方法。

背景技术：

1、申请号为“202011088085.5”的专利“一种轻度渗碳钢球的加工工艺”，提到了钢球的渗碳热处理。渗碳热处理采用的原料是木炭（是木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解,所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料），木炭经粉碎后形成碳粉，碳粉抛入热处理炉中进行渗碳反应。

2、采用碳粉直接加入热处理炉，现有的加入方式对碳粉量的控制不够精确，出现过多或过少的情况，导致产品品质难以保证。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种轴承钢球渗碳处理用碳粉精确控量加工设备及方法，将碳粉转化为炭块，根据实际需求加入指定数量的炭块，实现碳量精确控制，保证渗碳效果达到理想状态。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种轴承钢球渗碳处理用碳粉精确控量加工设备，包括上料机构、粉碎机构、输送机构、分料机构、成型机构及转移机构；

4、所述上料机构包括支架，支架一侧左右均固定有竖直轨道、弧形轨道，左右的竖直轨道、弧形轨道内侧均设有支撑叉架，每组支撑叉架前后均安装有第一滚轮、第二滚轮，其中第一滚轮滑动设置在竖直轨道内，第二滚轮滑动设置在弧形轨道内，两支撑叉架外侧设有定位筒，移动小车通过插杆插入到两支撑叉架的定位筒中；所述第一滚轮的中心轴穿过竖直轨道的定位孔并与连接头固定，连接头与吊绳连接，吊绳绕过竖直轨道顶端的定滑轮并缠绕在支架的卷线盘上，卷线盘通过第一电机驱动；

5、所述粉碎机构包括料斗，料斗下部设有破碎机构，破碎机构通过皮带传送机构、第二电机驱动转动；

6、所述输送机构包括绞龙主体，绞龙主体的进料口与粉碎机构连接，绞龙主体的出料口位于分料机构上方；所述进料口上设有环形加液管，环形加液管周向布置有多组喷嘴，喷嘴伸入到进料口内；

7、所述分料机构包括支座，支座上固定有齿条环，支座上位于齿条环中心可转动安装有中心轴，中心轴上固定有溜槽，溜槽下端的支承架上固定有驱动电机，驱动电机输出端与齿轮连接，齿轮与齿条环啮合；

8、所述成型机构包括平台，平台上设有滑轨，滑轨上设有移动料盒，移动料盒前端设有炭块夹具，平台上位于两滑轨之间的一端安装有落料孔，落料孔上端设有多组挤压头，多组挤压头通过第一液压缸驱动上下移动；所述落料孔下端设有多组顶头，多组顶头通过第二液压缸驱动顶料。

9、所述弧形轨道下部竖直、上部向料斗一侧弯曲。

10、所述喷嘴为l型结构、下端倾斜朝下布置。

11、所述绞龙主体的轴上螺纹连接有搅拌杆。

12、所述移动料盒包括方框盒体，方框盒体左右设有行走轮，其中一个行走轮通过第一伺服电机驱动转动。

13、所述炭块夹具包括左右的支承板，左右的支承板之间设有导杆、丝杆，其中，导杆与支承板固定连接，丝杆与支承板可转动连接并通过第二伺服电机驱动；所述导杆、丝杆下端设有多对安装板，每对安装板上相对面设有弧形夹板，每对安装板上端固定有连接板，每对安装板的连接板通过丝杆驱动相对靠近或远离。

14、所述挤压头包括连接杆，连接杆下端设有挤压头安装板，挤压头安装板上固定有插孔杆，顶板穿过插孔杆且上端与导向杆连接，导向杆上套有压簧，导向杆顶端自由穿过挤压头安装板后通过螺母限位。

15、所述转移机构包括移动底架，移动底架上端安装有剪叉式升降叉架，剪叉式升降叉架通过底部的第三液压缸驱动升降；所述剪叉式升降叉架的顶端设有安装架，安装架上叠放接料盒。

16、一种轴承钢球渗碳处理用碳粉精确控量加工方法，包括以下步骤：

17、步骤1）、当需要进行上料时，将木炭放入到移动小车中，将移动小车推送到上料机构处，并将移动小车的插杆插入到位于下方的两支撑叉架中；然后启动第一电机，第一电机带动两卷线盘转动，从而实现吊绳的收线，吊绳收线过程中拉动左右的连接头向上移动；由于第一滚轮、第二滚轮通过对应的竖直轨道、弧形轨道进行导向，使得移动小车随连接头向上竖直移动；当线收卷到合适位置后，第一滚轮继续沿竖直轨道向上移动，而第二滚轮进入到弧形轨道的弯曲部，此时移动小车进行倾斜，移动小车内的木炭倒入到料斗中；随后第一电机反向转动，吊绳松弛并逐渐放线，移动小车反向逐渐恢复到竖直状态并利用自重下移到下部，方便下次继续上料；

18、步骤2）、粉碎机构对木炭进行粉碎，经粉碎后的碳粉向下落入到进料口中，并与水雾接触混合后落下；原料混合物随后进入到绞龙主体内，随着螺旋叶片向前输送，在输送的过程中通过搅拌杆进一步搅拌混合，随后进入到溜槽上；溜槽较低端指向其中一台成型机构，通过振动电机振动，溜槽上的原料混合物落到对应的成型机构中；当另一成型机构需要上料时，驱动电机带动齿轮转动，齿轮沿齿条环行走，从而使得溜槽转动一定角度，指向另一组成型机构；

19、步骤3）、溜槽中的物料落到移动料盒内，移动料盒接料时，移动料盒位于平台上远离落料孔一端，在该处溜槽将加湿后的碳粉送入到移动料盒；移动料盒在此处接料，接料时可进行来回移动，这样碳粉均匀落到移动料盒内；待原料混合物达到一定高度，通过移动料盒内部的光电传感器检测后停止上料；

20、步骤4）、移动料盒向落料孔一端移动，到达落料孔处时，移动料盒内的碳粉进入到落料孔内；随后移动料盒返回继续上料并将少部分多余的碳粉带回；

21、步骤5）、第一液压缸伸出带动挤压头进入到落料孔中，顶板挤压碳粉将碳粉压实成块；同时顶板受到碳粉反作用力而上移压簧，使得插孔杆露出并对炭块形成插孔。当挤压完成后，第一液压缸缩回，挤压头上移逐渐脱离炭块，由于顶板对炭块的压力逐变变小，在压簧的作用下顶板复位并使插孔杆脱离炭块；

22、步骤6）、第二液压缸伸出，带动多组顶柱上升，待顶柱与平台上表面齐平时，移动料盒向落料孔一端移动，直到炭块夹具上的弧形夹板与对应的炭块正对；启动第二伺服电机，炭块夹具对炭块加持；

23、步骤7）、移动料盒继续向前移动，待炭块夹具前移到转移机构处时，炭块夹具松开，炭块落到转移机构上；与此同时，移动料盒位于落料孔处，第二液压缸缩回，顶头在限位弹簧的作用下复位；此时，移动料盒可完成第二次下料，随后再次返回；

24、步骤8）、重复上述过程，循环进行下料、压制成块、夹持转移的过程，直到完工。

25、所述步骤8）中，转移机构接料时，接料盒逐个逐次添加，且最上端一个接料盒的内底面与平台保持齐平。

26、本发明一种轴承钢球渗碳处理用碳粉精确控量加工设备及方法，具有以下技术效果：

27、1）、采用定制的炭块代替碳粉，每个炭块的碳量一定，将需要加入的碳量直接转换成炭块的个数，生产时，只需要控制数量即可达到精确控制轴承钢球渗碳用碳量，简单高效，保证产品质量。

28、2）、移动小车方便在地面进行不定时加料，移动小车可与支撑叉架插接，采用钢丝绳收卷完成移动小车升降，利用竖直轨道、弧形轨道完成小车的倾斜翻转，简单高效，一个电机即可完成。相对于其他机构而言，该装置结构更简洁更实用，且无需人为搬运、爬梯倒料，安全高效。

29、3）、采用环形加液管、喷嘴在粉碎机构的落料口处进行环形喷雾，可直接与碳粉混合，可减少后期搅拌难度；利用绞龙主体带动输送，在输送的同时可完成简单搅拌，方便后期直接使用，无需单独设置搅拌室。

30、4）、采用分料机构可连续对多组成型机构进行送料，提高设备利用率。

31、5）、采用带炭块夹具的移动料盒，可有序完成压制后的压块转移及压制前的上料，提高效率；通过采用多组挤压头、顶头协同作用，可按一定规格一次性压制多个带孔炭块，实现批量作业生产，同时满足后期精确控制加入的碳量，保证产品质量达到要求。