專利名稱：遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種金屬材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域的方法，特別是一種遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變方法。
背景技術(shù)：
零件熱處理通常是指將鋼鐵材質(zhì)的零件加熱到AC3或AC1點(diǎn)以上某一溫度，保持一定時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得預(yù)期組織的熱處理工藝。由于加熱和冷卻時(shí)零件截面的溫度和組織變化的不均勻性，以及零件承受重力和工裝夾持力等，在內(nèi)應(yīng)力和外力的作用下，零件熱處理后或多或少，都產(chǎn)生畸變。
窯磨類設(shè)備的傳動(dòng)裝置通常都有一大齒圈，因制造和安裝方面的原因，齒圈基本都是由兩個(gè)半齒圈組合而成，這類齒圈的直徑通常都在4米以上，8米甚至10米的直徑也不罕見，其鑄造工藝流程通常為鑄造毛坯-退火-粗加工-熱處理-精加工，粗加工時(shí)將兩個(gè)毛坯組合成圓形件加工，熱處理時(shí)又分為兩個(gè)半圓零件入爐。考慮到這類零件的特殊情況，通常在進(jìn)入熱處理工序前都留有足夠的加工余量，以保證熱處理后有畸變也能加工出合格的齒圈。但是，由于一些意外因素的存在，仍會(huì)有極個(gè)別的零件畸變量超過加工余量。這類齒圈尺寸大、鑄造工序復(fù)雜，到熱處理工序時(shí)若報(bào)廢，將會(huì)造成巨大的損失，故而有必要對其進(jìn)行校正。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，薛更生在《，水泥技術(shù)》(2002年02期27-29頁)發(fā)表了題為“回轉(zhuǎn)窯窯線調(diào)整和齒圈校正”的論文，提出一種齒圈的校正方法，該方法首先將齒圈從回轉(zhuǎn)窯上拆下，其次將齒圈組裝成整圓，并水平置于空曠場地，而后對齒圈各部的外徑尺寸進(jìn)行測量，以找到最小直徑處，然后用螺旋頂和厚壁管頂在直徑最小處，使齒圈產(chǎn)生塑性變形，重復(fù)執(zhí)行第三步和第四步，直至齒圈圓度達(dá)到圖紙要求，但是該方法首先要求半齒圈必須兩件組合成圓形齒圈后才能實(shí)施校正工作，同時(shí)也需很大的校正力量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變方法，使其無需通過將半齒圈組合成整圓就能對其進(jìn)行校正，并降低了校正時(shí)所需力量。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明具體包括如下步驟(1)將畸變超過要求需校正的半齒圈用墊塊水平的墊離地面；(2)根據(jù)半齒圈變形的狀況，選用鋼絲繩或支柱與千斤頂對半齒圈進(jìn)行處理，形成千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸減小或千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸增大的結(jié)構(gòu)，具體操作過程為半齒圈開口處尺寸張大者選用鋼絲繩，千斤頂一端固定于半齒圈一端的外側(cè)、另一端固定于橫梁上，鋼絲繩一端固定于橫梁上、另一端固定在半齒圈的另一端上，形成千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸減小的結(jié)構(gòu)，半齒圈開口處尺寸縮小者則選用支柱，千斤頂一端固定于半齒圈一端的內(nèi)側(cè)、另一端頂在支柱的一端上，支柱的另一端頂在半齒圈另一端的內(nèi)側(cè)，形成千斤頂伸長而使半齒圈開口處尺寸增大的結(jié)構(gòu)；(3)將遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)備的加熱墊固定在半齒圈的拱頂處，再將加熱墊和這段齒圈用保溫材料包好，加熱，加熱溫度以不超過零件熱處理的回火溫度為宜，否則需重新熱處理。待加熱部位加熱充分后，千斤頂開始加力，將半齒圈的開口尺寸校正到需要的尺寸。
本發(fā)明采用遠(yuǎn)紅外局部加熱半齒圈的中部，利用千斤頂為校正的動(dòng)力源，可以用較小的力量就將半齒圈畸變減小到可以接受的范圍內(nèi)。本發(fā)明中局部加熱溫度采用零件熱處理最終回火溫度以下的溫度，可以保證零件校正后的綜合機(jī)械性能不會(huì)下降，故進(jìn)行校正后的半齒圈不需重新進(jìn)行保證機(jī)械性能的熱處理，只需進(jìn)行去除校正帶來的殘余應(yīng)力的去應(yīng)力退火。另外，在進(jìn)行校正時(shí)，是對單個(gè)半齒圈進(jìn)行校正，而無需把齒圈毛坯把合成整圓的狀態(tài)下進(jìn)行畸變的校正，這樣可以解決兩片半齒圈畸變不一致時(shí)無法嚙合到一起的問題。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明降低了需校正零件的畸變抗力，使校正所需的動(dòng)力降低，且校正過程中零件不需組合成整圓，而可以為半圓狀態(tài)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中半齒圈開口尺寸為張大狀況時(shí)進(jìn)行校正的正視圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中半齒圈開口尺寸為張大狀況時(shí)進(jìn)行校正的俯視圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中半齒圈開口尺寸為縮小狀況時(shí)進(jìn)行校正的正視圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例2中半齒圈開口尺寸為縮小狀況時(shí)進(jìn)行校正的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1本實(shí)例的處理產(chǎn)品對象為水泥球磨機(jī)傳動(dòng)大齒輪，直徑為Ф7350mm，半齒圈重量超過10噸，熱處理后開口處尺寸張大35mm，而工藝余量為20mm，無法加工出合格的產(chǎn)品，需進(jìn)行校正。
如圖1及圖2所示，首先，用由等高的鋼質(zhì)圓柱體或六方體組成的墊鐵2將半齒圈3水平墊好，使半齒圈墊離地面，便于校正操作；然后用遠(yuǎn)紅外加熱墊1將半齒圈3中段包上1米長，再用耐火纖維毯將此段包好，遠(yuǎn)紅外加熱墊1及保溫毯包在半齒圈3的中部，可以將此處加熱，降低此處的屈服強(qiáng)度；其后，用鐵絲將千斤頂5的底座固定在半齒圈3一端的外側(cè)，千斤頂5水平放置，而后，將Ф32mm鋼絲繩4一端套在半齒圈3的另一側(cè)，Ф32mm鋼絲繩4另一端套在橫梁6上，橫梁6是垂直放置的鋼質(zhì)圓柱體，其中段緊靠千斤頂5的活塞端；將千斤頂5慢慢向外頂?shù)綑M梁6上，這時(shí)，千斤頂5的推力通過橫梁6傳到鋼絲繩4，轉(zhuǎn)化成向內(nèi)擠壓半齒圈的力，而后，將半齒圈加熱，溫度580℃，保溫2小時(shí)，此時(shí)被加熱部位(即半齒圈3中段)的屈服強(qiáng)度有很大幅度下降，然后千斤頂5開始加力，將半齒圈3開口尺寸縮小到需要尺寸，最后，該開口處尺寸由校正前的張大32mm變?yōu)閺埓?mm，小于加工留量，達(dá)到預(yù)期目的。
實(shí)施例2本實(shí)例的處理產(chǎn)品對象為鋼球煤磨傳動(dòng)大齒輪，直徑為Ф5200mm，半齒圈重量超過5噸，熱處理后開口處尺寸縮小25mm，而工藝余量為15mm，無法加工出合格的產(chǎn)品，需進(jìn)行校正。
如圖3及圖4所示，首先用由等高的鋼質(zhì)圓柱體或六方體組成的墊鐵2將半齒圈3水平墊好；用遠(yuǎn)紅外加熱墊1將半齒圈3中段包上1米長，再用耐火纖維毯將此段包好；其后，用鐵絲將千斤頂5的底座固定在半齒圈3一端的內(nèi)側(cè)，千斤頂5水平放置；將鋼質(zhì)的Ф200mm立柱7水平放置，并與千斤頂5成一條直線，立柱7一端頂在千斤頂5活塞端上，另一端頂在半齒圈3的另一端內(nèi)側(cè)；將千斤頂5慢慢向外頂?shù)搅⒅?上，通過立柱7，千斤頂5的推力變成張大半齒圈開口尺寸的張力，然后將半齒圈3加熱，溫度580℃，保溫2小時(shí)，隨后千斤頂5開始加力，將半齒圈3開口尺寸增大到需要尺寸，最后，開口處尺寸由校正前的縮小25mm變?yōu)閺埓?mm，小于加工留量，達(dá)到預(yù)期目的。
實(shí)施例3本實(shí)例的處理產(chǎn)品對象為水泥窯傳動(dòng)大齒輪，直徑為Ф6320mm，半齒圈重量超過10噸，熱處理后開口處尺寸縮小25mm，而工藝余量為15mm，無法加工出合格的產(chǎn)品，需進(jìn)行校正。
本實(shí)施例過程如實(shí)施例2，首先，用墊鐵2將半齒圈3水平墊好；用遠(yuǎn)紅外加熱墊1將半齒圈3中段包上1米長，再用耐火纖維毯將此段包好；其后，用鐵絲將千斤頂5的底座固定在半齒圈3一端的內(nèi)側(cè)，千斤頂5水平放置；將Ф200mm立柱7水平放置，與千斤頂5成一條直線，立柱7一端頂在千斤頂5活塞端上，另一端頂在半齒圈3的另一端內(nèi)側(cè)；將千斤頂5慢慢向外頂?shù)搅⒅?上，通過立柱7，千斤頂5的推力變成張大半齒圈開口尺寸的張力；然后，將半齒圈3加熱，溫度580℃，保溫2小時(shí)；隨后千斤頂5開始加力，將半齒圈3開口尺寸增大到需要尺寸，最后，開口處尺寸由校正前的縮小25mm變?yōu)榭s小7mm，小于加工留量，達(dá)到預(yù)期目的。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變的方法，其特征在于，具體包括如下步驟(1)將畸變超過要求需校正的半齒圈用墊塊水平的墊離地面；(2)根據(jù)半齒圈變形的狀況，選用鋼絲繩或支柱與千斤頂對半齒圈進(jìn)行處理，形成千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸減小或千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸增大的結(jié)構(gòu)；(3)將遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)備的加熱墊固定在半齒圈的拱頂處，再將加熱墊和這段齒圈用保溫材料包好，加熱，待加熱部位加熱充分后，千斤頂開始加力，將半齒圈的開口尺寸校正到需要的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變的方法，其特征是，步驟(2)中，當(dāng)半齒圈開口處尺寸張大時(shí)，選用鋼絲繩，千斤頂一端固定于半齒圈一端的外側(cè)、另一端固定于橫梁上，鋼絲繩的一端固定于橫梁上、另一端固定在半齒圈的另一端上，形成千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸減小的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變的方法，其特征是，步驟(2)中，當(dāng)半齒圈開口處尺寸縮小時(shí)，選用支柱，千斤頂一端固定于半齒圈一端的內(nèi)側(cè)，另一端頂在支柱的一端上，支柱另一端頂在半齒圈另一端的內(nèi)側(cè)，形成千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸增大的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變的方法，其特征是，步驟(3)中，所述的加熱，其溫度小于或等于零件熱處理的回火溫度。
全文摘要
一種金屬材料熱處理領(lǐng)域的遠(yuǎn)紅外局部加熱校正半齒圈熱處理畸變方法，具體步驟包括(1)將畸變超過要求需校正的半齒圈用墊塊水平的墊離地面；(2)根據(jù)半齒圈變形的狀況，選用鋼絲繩或支柱與千斤頂對半齒圈進(jìn)行處理，形成千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸減小或千斤頂伸長而半齒圈開口處尺寸增大的結(jié)構(gòu)；(3)將遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)備的加熱墊固定在半齒圈的拱頂處，再將加熱墊和這段齒圈用保溫材料包好，加熱，待加熱部位加熱充分后，千斤頂開始加力，將半齒圈的開口尺寸校正到需要的尺寸。本發(fā)明降低了需校正零件的畸變抗力，使校正所需的動(dòng)力大大降低，且校正時(shí)零件不需組合成整圓，而可以為半圓狀態(tài)。
文檔編號B21D37/16GK101020204SQ20071003808
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者張幸, 左訓(xùn)偉, 張偉民, 陳乃錄 申請人:上海交通大學(xué)