风电主轴轴承多头整体无软带淬火设备的制作方法

1.本实用新型涉及热处理设备技术领域，特别涉及风电主轴轴承多头整体无软带淬火设备。


背景技术：

2.风电主轴轴承是风力发电机的一个重要部件，其强度要求高，因此风电主轴轴承需要进行淬火处理。如中国专利cn2020224007959所记载的一种安全的轴承生产淬火设备，包括壳体，所述壳体的顶部开设有淬火腔，淬火腔的内壁固定安装有对称的两个安装座，两个安装座的一侧固定安装有同一个加热圈，壳体的顶部固定安装有防护罩，壳体的顶部固定安装有电机，淬火腔的内壁滑动安装环形喷淋盘，环形喷淋盘的内壁固定连通有多个喷头。虽然能够对小轴承进行淬火，但不适用于风电主轴轴承淬火，其自动化程度低，适用范围小，不能灵活应对大中小型工件的加工，仅能用于特定尺寸的工件淬火。


技术实现要素：

3.本实用新型提供风电主轴轴承多头整体无软带淬火设备，设置机械臂用于调整感应器位置和淬火液喷射位置，可灵活对应大中小型工件的淬火，同时设置淬火液循环系统和集成冷却系统，提高淬火液的利用率，防止设备温度过高。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.风电主轴轴承多头整体无软带淬火设备，包括集液槽、设置在集液槽中的旋转台、设置在集液槽周围的单个或多个机械臂、单个或多个中频柜、淬火液循环系统以及集成冷却系统，
6.旋转台上设置有用于夹持工件的自定心锁紧装置；
7.机械臂靠近旋转台的端部设置有变压器，变压器连接有汇流排，汇流排上设置有用于给工件加热的感应器，中频柜与变压器一一对应；
8.淬火液循环系统包括淬火液水箱、淬火液水泵和淬火液回收泵，机械臂的前端设置有分水器水管，淬火液水泵可从淬火液水箱抽取淬火液并通过分水器水管上的喷水器向工件喷射淬火液，淬火液回收泵可抽取汇集到集液槽中的淬火液并将其输送到淬火液水箱中；
9.集成冷却系统用于为变压器、感应器、中频柜以及淬火液冷却降温。
10.优选地，旋转台的下方设置有回转体，回转体的一侧设置有用于驱动旋转台正转反转的电机。
11.优选地，自定心锁紧装置包括至少三个支撑臂和至少三个锁紧臂，支撑臂和锁紧臂均匀且相间的径向分布在旋转台上，锁紧臂上滑动安装有滑块并安装有能够转动的丝杆，丝杆与滑块螺纹配合，旋转台的中心设置有用于驱动所有丝杆同步转动的自定心驱动机构。
12.优选地，自定心驱动机构包括转动安装在丝杆靠近旋转台中心一端的伞齿轮一和
转动安装在旋转台中心的伞齿轮二，所有伞齿轮一均与伞齿轮二啮合。
13.优选地，旋转台的中心下侧设置有分合步进电机，分合步进电机用于驱动伞齿轮二转动。
14.优选地，淬火液回收泵和淬火液水箱之间设置有过滤装置，过滤装置用于过滤淬火液回收泵从集液池中抽出的淬火液。
15.优选地，过滤装置为托辊磁吸式纸带过滤机。
16.优选地，集成冷却系统包括循环水系统和工业制冷机组，循环水系统包括循环水箱、循环水泵和冷却管路，循环水泵可驱动水从循环水箱到变压器、感应器和中频柜再到循环水箱的冷却管路循环流动；工业制冷机组包括用于冷却循环水的循环水空调和用于冷却淬火液的淬火液空调。
17.优选地，中频柜的一侧设置有控制柜；机械臂远离集液池的一侧设置有环绕集液池的围栏，围栏和控制柜之间设置有悬挂臂，悬挂臂上设置有操作箱。
18.优选地，机械臂的底部设置有移动滑台，机械臂可随移动滑台移动。
19.与现有技术对比，本实用新型的有益效果为：
20.相较于其它淬火设备，本实用新型可根据实际需求设置多台或单台机械臂，带动多个或单个感应器加热，灵活程度高，通过机械臂的调节，可兼容滚道淬火和齿淬火，控制精度高，设置的自定心锁紧装置可自定心夹持大中小工件，配合机械臂工作，适用范围广；通过设置淬火液循环系统和集成冷却系统，淬火液可循环使用，使用过滤装置可对淬火液进行过滤，循环水冷和工业制冷机组使得本实用新型具有两道水路系统的冷却功能，既可对淬火液进行冷却又可对变压器、感应器和中频柜进行冷却，防止设备温度过高损坏，保证淬火效果；通过使用淬火液水泵，淬火液喷水开启时间可调，淬火液喷水持续时间可调，淬火液喷水量及功率可调，可控制感应器加热时间和功率，大大提高生产工作效率。
附图说明
21.图1为本实用新型设置多个机械臂和感应器时的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型设置多个机械臂和感应器时的部分结构俯视图；
23.图3为本实用新型机械臂的立体图；
24.图4为本实用新型旋转台的整体结构示意图；
25.图5为图4中a处的局部放大图；
26.图6为本实用新型自定心驱动机构的结构示意图；
27.图7为本实用新型设置一个机械臂和感应器时的整体结构示意图。
28.图中：1、集液池，2、回转体，21、旋转台，22、支撑臂，221、支撑块，23、锁紧臂，231、锁紧块，232、锁紧柱，233、丝杆，234、联轴器一，235、伞齿轴座一，236、伞齿轮一，237、伞齿轴一，238、伞齿轮二，239、分合步进电机，2391、减速机，2392、伞齿轴座二，2393、伞齿轴二，2394、联轴器二，24、自定心驱动机构，25、工件，3、机械臂，31、感应器，32、分水器水管，33、变压器，34、汇流排，4、淬火液循环系统，41、淬火液水箱，42、淬火液水泵，43、纸带过滤机，5、循环水系统，51、循环水箱，52、循环水泵，6、工业制冷机组，61、淬火液空调，62、循环水空调，7、控制柜，8、中频柜，9、悬挂臂，91、操作箱，92、围栏。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例1
31.如图1至图6所示，本实用新型实施例提供的风电主轴轴承多头整体无软带淬火设备，包括六边形的集液槽和安装在集液槽正中间的回转体2以及设置在回转体2上的旋转台21、设置在集液槽周围的六个机械臂3、六个中频柜8、一个控制柜7、淬火液循环系统4、过滤装置以及集成冷却系统。机械臂3远离集液池1的外围设置有一圈围栏92。
32.回转体2一侧安装有电机，电机可驱动回转体2上的旋转台21正转或反转。旋转台21上设置有用于夹持工件25的自定心锁紧装置，可便于滚道淬火和齿淬火工件25加工。具体地，自定心锁紧装置包括三个支撑臂22和三个锁紧臂23，三个支撑臂22和三个锁紧臂23呈径向均匀固定在旋转台21上，三个支撑臂22和三个锁紧臂23相间分布，即相邻两个支撑臂22之间分布一个锁紧臂23。支撑臂22上滑动安装有支撑块221，可手动调节支撑块221在支撑臂22上的位置并通过螺栓固定。工件25放置在三个支撑臂22的支撑块221上。锁紧臂23上滑动安装有锁紧块231，锁紧臂23上通过轴承安装有丝杆233，丝杆233与锁紧块231螺纹配合，当丝杆233转动时能够带动锁紧块231在锁紧臂23上移动。旋转台21的中心设置有能够同时驱动三个丝杆233同速转动的自定心驱动机构24。
33.如图6所示，自定心驱动机构24包括转动安装在丝杆233靠近旋转台21中心一端的伞齿轮一236和转动安装在旋转台21中心的伞齿轮二238，伞齿轮一236的伞齿轴一237通过伞齿轴座一235转动安装在旋转台21上，伞齿轴一237与丝杆233之间通过联轴器一234连接；伞齿轮二238的伞齿轴二2393通过伞齿轴座二2392转动安装在旋转台21的中心，伞齿轴二2393与三个伞齿轴一237垂直。旋转台21的中心下侧安装有分合步进电机239，分合步进电机239的输出端安装有减速机2391，减速机2391的输出轴与伞齿轴二2393之间通过联轴器二2394连接。
34.分合步进电机239工作时，能够驱动伞齿轮二238转动，并通过伞齿轮二238带动三个伞齿轮一236转动，从而驱动三个丝杆233同速同步转动，控制锁紧块231在锁紧臂23上移动。锁紧臂23上固定有锁紧柱232，锁紧柱232将该工件25锁紧。由于是三个锁紧臂23同步向中心锁紧，所以工件25是自定心锁紧，无需校圆。
35.机械臂3可采用现有的多关节机械臂3。部分机械臂3的底部安装有移动滑台，通过移动滑台可调整机械臂3的前后位置，从而用于控制机械臂3与工件25之间的距离，保证大小工件25均可加工。机械臂3的前端固定安装有变压器33，变压器33连接有汇流排34，汇流排34上安装有感应器31。汇流排34是铜排，作用是转换感应器31安装方向和位置，便于安装调节感应器31。变压器33是通过内部绕组和导磁体之间形成感应电场，然后通过汇流排34传导给感应器31用于金属工件25加热。感应器31根据不同工件25大小等分特制，组合起来是一个近似完整圆。
36.可根据工件25大小选用机械臂3，每个机械臂3可单独工作也可以同时工作。从小型工件25到大型工件25均可加工，加工小尺寸工件25可用三个感应器31加热，加工中大型
工件25可用六到十二个感应器31加热组。
37.机械臂3上感应器31的两侧设置有分水器水管32喷水器，可喷射淬火液，保证冷却及时均匀爆喷。
38.六个中频柜8中是中频电源，分别用于为六个变压器33提供电力。感应器31和中频柜8可使用现有成熟设备，在此不进行详述。控制柜7和围栏92之间的区域设置了一个悬挂臂9，悬挂臂9上安装有操作箱91，方便工人进行操作。
39.淬火液循环系统4包括淬火液水箱41、淬火液水泵42、淬火液回收泵和过滤系统。回收泵设置在集液池1内，集液池1内设置有液位开关，当集液池1里面的淬火液达到设定高度，液位开关吸合，淬火液回收泵开始工作，淬火液回收泵会把集液池1里面的淬火液经过过滤系统，即托辊磁吸式纸带过滤装置过滤后回收到淬火液水箱41；然后淬火液水泵42会再把淬火液通过感应器31旁的喷水器向工件25喷出，从而再次流入集液池1，完成淬火液的循环使用。过滤系统也可采用其他过滤装置，托辊磁吸式纸带过滤机43是现有公开的设备。
40.由于在淬火设备运行中，感应器31、变压器33以及中频柜8中的一些元器件会产生大量热，需要及时冷却才能保证不会过热损坏，因此设置了集成冷却系统。集成冷却系统包括循环水系统5和工业制冷机组6，循环水系统5包括循环水箱51、循环水泵52和冷却管路，冷却管路经过变压器33、感应器31和中频柜8，利用水冷为设备降温。循环水泵52可驱动水从循环水箱51到变压器33、感应器31和中频柜8再到循环水箱51的冷却管路循环流动。由于在循环过程中冷却水会有损耗，所以要及时补充软水或纯净水，可配备离子交换树脂对循环水进行水质净化，保证水的电阻率控制在75～100kω/cm，保证循环水不产生水垢，保证管路不会结碱堵塞。工业制冷机组6包括用于冷却循环水的循环水空调62和用于冷却淬火液的淬火液空调61。
41.循环水空调62和淬火液空调61均采用蜗杆式工业风冷机组，制冷量不低于300kw。控制柜7可安装现有的操作系统，用于控制电机、机械臂3、循环水泵52、淬火液水泵42和中频柜8等等的工作状态。
42.使用时：工件25放置在支撑块221上，然后启动分合步进电机239，夹紧工件25，因为是自定心所以不需要找圆。启动循环水系统5，此循环为内循环，主要给变压器33、感应器31及中频柜8冷却。固定好工件25后通过之前所编写程序使每个机械臂3带动感应器31到设定好的加热位置，然后旋转台21带着工件25旋转，待转速达到要求时开始加热，当温度达到要求时停止加热，同时喷淬火液冷却，待冷却结束工件25停止旋转，机械臂3带动感应器31回到原来位置，工件25加工完成，就可换工件25。喷出的淬火液会流到集液池1，然后通过淬火液回收泵回收到淬火液水箱41，中间会经过托辊磁吸式纸带过滤机43过滤掉脏东西，然后会再通过淬火液水泵42把淬火液水箱41中的淬火液经过淬火液空调61冷却后从喷水器喷出。以上步骤除了固定工件25是手动控制，其余都可使用操作系统自动完成，当然也可以手动操作。
43.实施例2
44.如图7所示，在实施例1的基础上，本实用新型提出的实施例2减少了机械臂3的数量以及相应的淬火液水泵42、循环水泵52和中频柜8的数量。此时可满足较小工件25的淬火需求。相应地，感应器31和变压器33只需设置一个。相应的集成冷却系统和淬火液循环系统4的也进行相应的缩减，但整体工作流程与实施例1相同。
45.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
46.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。