专利名称：轧辊双频淬火设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轧辊热处理领域，尤其是一种双频感应加热轧辊表面淬火设备。
背景技术：
申请号为92216888.1的专利申请"大型双频淬火机床"，公开了一种对冷轧辊等大型轴类工件进行中频、工频双频感应加热表面淬火的机械设备，存在几方面的缺点一是由于采用中频、工频双频感应，需要加装庞大的三相平衡器和电动调压器，电效率低，设备投资大；二是机床部分采用前、中、后六立柱和槽钢组组成喇叭型刚性框架，不仅占地面积大，而且机床承重能力未得到充分发挥；三是丝母固定在中横梁上，丝杠是传动件，运转的稳定性和抗冲击性差，震动大、噪音大、丝杠抗弯性能差。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种机床结构简单紧凑、承重能力大、电效率高、设备成本低、机床操作维护方便、运转的稳定性和抗冲击性强、使用寿命长、淬火后工件硬度高、淬硬层深的轧辊双频淬火设备。
本实用新型轧辊双频淬火设备，包括机床、双频感应加热装置、喷水器、顶横梁、下横梁锁紧装置、配重装置、操作台、由中横梁、下横粱、光杠、吊具组成的可移动框架，设在中横梁上使轧辊转动和上下移动的传动装置主要包括电机、减速机、丝杠、丝母，机床设为双立柱和双斜支撑柱组成的框架，所述丝母由电机、减速机驱动，双频感应加热装置设为低频和中频方式。作为本实用新型的一种改进，机床的顶横梁设为"C"形内凹结构。作为本实用新型的又一种改进，下横梁锁紧装置采用蜗轮蜗杆传动结构，蜗轮套在光杠上，蜗轮的内边缘设有若干个偏心凸起，凸起与光杠之间设有凸块。
作为本实用新型的另一种改进，轧辊上端采用悬挂式结构，即吊具设为
"T"形，横向为转轴，竖向为吊轴，中横梁上设有与吊具转轴相对应的转 轴孔，所述吊轴下端设为球形凸面，与之相对应，轧辊上端的锁具设为球形凹面。
作为本实用新型的一种改进，操作台设为环绕机床式并可沿立柱上下移动。
作为本实用新型的一种改进，喷水器设为开口环式。 作为本实用新型的一种改进，配重装置的配重砣设在中空的立柱内。 作为本实用新型的一种改进，双频感应加热装置设为可控硅逆变器式低 频和中频方式。
本实用新型的先进性在于
1、 由于机床部分采用双立柱加斜支撑的整体结构设计，与六立柱式 机床相比，不仅结构紧凑、占地面积小、安装维护简单方便，而且由于机床 重心前移，与轧辊重心基本重合，使得有效承重面积得以充分利用，与相同 重量的其它结构机床相比，可增加承重能力30%~50°/。；
2、 感应加热部分采用低频/中频的双频配置，即主加热为低频电源，
辅加热为中频电源，两台电源均为可控硅逆变器式变频系统，克服了工频/ 中频配置需要加装庞大的三相平衡器和电动调压器的缺点，不仅可以显著提
高电效率，而且使设备费用大幅度降低；
3、 丝母由电机、减速机驱动，这样中横梁的升降就依靠丝母传动， 传动部件重量轻、尺寸小，而且，因为丝杠是固定件，装配时可使其处于轴 向拉紧状态，保证了运转的稳定性和抗冲击性，与其它采用丝杠传动结构相 比，具有震动小、噪音低、丝杠抗弯性能好的优点；
4、 机床的顶横梁可为"C"形内凹结构，内凹处的空间使得可以根据 轧辊的不同长度将中横梁升到任何位置装卸轧辊，克服了六立柱式必须在淬 火前将中横梁升到上极限位置方可装卸轧辊的缺点，操作简单方便，减少了 上下工件的辅助时间。
5、 下横梁锁紧装置采用蜗轮蜗杆传动结构，蜗轮内边缘带有偏心凸起，凸起与光杠之间设有凸块，通过蜗轮的正转或反转，实现对光杠的锁紧 或松开，具有锁紧可靠、松开方便的特点，避免了其它采用螺钉锁紧结构操
作不便及长期使用易使光杠变形的缺点；
6、 轧辊上端采用悬挂式结构，即轧辊上端的锁具与吊具下端的吊轴 为球头、球窝式连接，吊具转轴插入顶横梁上的转轴孔，这样的自动调整平 衡结构，使轧辊装入机床后可以自动调整中心点，在整个淬火过程中轧辊的 摆动就可控制在最小范围内；
7、 操作台为环绕机床的形式，并可沿立柱上下移动，使得不管在机 床的前、后、上、下均可方便可靠地进行装卸轧辊的操作和机床的维护；
8、 由于喷水器设计为开口环式，与传统的闭环式喷水器相比具有反 向磁场强度低和本身不易被加热的特点，由于闭环式喷水器受涡流的作用， 自身容易被加热，轧辊必须先在其它设备上整体预热，然后再送入淬火设备 进行淬火。而本实用新型喷水器本身不易被加热，轧辊既可以采用整体预热， 又可以采用感应预热，工艺更加灵活，而且喷水器降低了感生反向磁场强度， 电源的加热效率也显著提高。
9、 配重砣放置在中空的立柱内，节省空间，机床外形也美观。 使用本实用新型双频淬火设备淬火时，轧辊垂直悬挂于机床上， 一边旋转， 一边向下顺序通过低频感应器、中频感应器，并被加热到适宜的淬火温 度，然后进入中频感应器下方的喷水器进行喷水淬火冷却，整个淬火过程连 贯流畅，轧辊淬火硬度均匀，轧辊硬度^85HSD的层深可针对不同材质分别 达到》15mm、》25mm和》40mm。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图l所示左视图。
图3为图1所示下横梁锁紧装置结构示意图。
图4为图3所示A—A向视图。
图5为图1所示轧辊传动装置、吊具、锁具结构示意图。
具体实施方式
如图l、图2所示，本实用新型轧辊双频淬火设备主要由机床l、双频 感应加热装置2、喷水器3、顶横梁4、中横梁5、下横粱6、配重装置IO、 传动装置8、操作台16组成，机床1与基础16固联在一起，由前面的两根 立柱11和后面的两根斜支撑柱12组成框架，配重装置10设在立柱11顶端 的顶横梁4上，配重装置10采用组合式可调配重，使大部分重量由双立柱 11承担，降低了丝杠83和中横梁丝母84的荷载，减轻磨损，延长使用寿命， 它通过两个滑轮组101、四股钢丝绳将中横粱5与配重砣联在一起，配重砣 位于中空的立柱11内，节省空间，机床外形也美观。双频感应加热装置2 从上到下顺序设置为低频感应器和中频感应器，中频感应器下方为喷水器3， 喷水器3设计为开口环式，用来降低感生的反向磁场强度，并使喷水器本身 不易被加热。中横梁5与下横粱6通过光杠7固联在一起，组成可移动框架， 在立柱ll内侧平面装有供移动框架上下移动的导轨17，为了提高运行的稳 定性，导轨17可以设为四条，每侧各两条。中横梁5上安装使轧辊15转动 和上下移动的传动装置8，传动装置8主要包括电机81、减速机82、丝杠 83、丝母84，丝杠83上端固定在顶横梁4上，下端固定在立柱11的丝杠座 上，装配时可使其处于轴向拉紧状态，保证运转的稳定性和抗冲击性。丝母 84由电机81、减速机82驱动，带动可移动框架沿立柱11上下运动。下横 梁锁紧装置9是用于轧辊15工件淬火时将光杠7与下横梁6固联在一起， 如图3、图4所示，下横梁锁紧装置9采用蜗轮蜗杆传动结构，即蜗轮91 为空心的环状，蜗轮91套在光杠7上，蜗轮91的内边缘带有三个偏心凸起 93，凸起93与光杠7之间装有三个凸块94，通过蜗轮91的正转或反转，依 靠偏心凸起93带动凸块94径向运动，实现对光杠7的锁紧或松开，具有锁 紧可靠、松开方便的特点。另外，机床1的顶横梁4做成"C"形内凹结构， 即顶横梁4的中部向内凹进，内凹的空间使得可以根据轧辊15的不同长度 将中横梁5升到任何位置装卸轧辊15，操作简单方便。如图5所示，轧辊上 端采用悬挂式结构，吊具13设为"T"字形，横向为转轴131,竖向为吊轴 132，中横梁5开有转轴孔，吊具转轴131直接放入转轴孔内，吊轴132下 端做成球形凸面133，与之相对应，轧辊15上端的锁具14做成球形凹面141 ，
这样吊具13和锁具14通过球头、球窝式的活动连接，能够自动调整平衡， 使轧辊15装入机床后可以自动调整中心点。另外，操作台16可以做成环绕 机床的形式，在机床1的前、后两面均可进行装卸、维修操作，并可通过滑 轮组、钢丝绳组成的提升机构161使操作台16沿立柱11上下移动，高度可 根据工件的不同长度随意调整到任何位置进行操作，设计更加人性化，不管 在机床1的前、后、上、下均可方便可靠地进行装卸轧辊15的操作和机床 的维护。
权利要求1、一种轧辊双频淬火设备，包括机床(1)、双频感应加热装置(2)、喷水器(3)、顶横梁(4)、下横梁锁紧装置(9)、配重装置(10)、操作台(16)、由中横梁(5)、下横粱(6)、光杠(7)、吊具(13)组成的可移动框架，设在中横梁(5)上使轧辊(15)转动和上下移动的传动装置(8)主要包括电机(81)、减速机(82)、丝杠(83)、丝母(84)，其特征在于机床(1)设为双立柱(11)和双斜支撑柱(12)组成的框架，所述丝母(84)由电机(81)、减速机(82)驱动，双频感应加热装置(2)设为低频和中频方式。
2、 根据权利要求1所述的轧辊双频淬火设备，其特征在于所述机床(1)的顶横梁(4)设为"C"形内凹结构。
3、 根据权利要求1所述的轧辊双频淬火设备，其特征在于所述下横梁锁紧装置(9)采用蜗轮蜗杆传动结构，蜗轮(91)套在光杠(7)上， 蜗轮(91)的内边缘设有若干个偏心凸起(93)，凸起(93)与光杠(7)之 间设有凸块(94)。
4、 根据权利要求1所述的轧辊双频淬火设备，其特征在于所述轧 辊上端采用悬挂式结构，即吊具(13)设为"T"形，横向为转轴(131)， 竖向为吊轴(132)，中横梁(5)上设有与吊具转轴(131)相对应的转轴孔， 所述吊轴(132，)下端设为球形凸面(133),与之相对应，轧辊(15)上端 的锁具(14)设为球形凹面(141)。
5、 根据权利要求1所述的轧辊双频淬火设备，其特征在于所述操 作台(16)设为环绕机床式并可沿立柱(11)上下移动。
6、 根据权利要求1所述的轧辊双频淬火设备，其特征在于所述喷 水器(3)设为开口环式。
7、 根据权利要求1所述的轧辊双频淬火设备，其特征在于所述配 重装置(10)的配重砣设在中空的立柱(11)内。
8、 根据权利要求1所述的轧辊双频淬火设备，其特征在于所述双频感应加热装置设为可控硅逆变器式低频和中频方式。
专利摘要本实用新型公开了一种轧辊双频淬火设备，包括机床(1)、双频感应加热装置(2)、喷水器(3)、顶横梁(4)、下横梁锁紧装置(9)、配重装置(10)、操作台(16)、由中横梁(5)、下横粱(6)、光杠(7)、吊具(13)组成的可移动框架，设在中横梁(5)上使轧辊(15)转动和上下移动的传动装置的丝母(84)由电机(81)、减速机(82)驱动，机床(1)设为双立柱(11)和双斜支撑柱(12)组成的框架，双频感应加热装置(2)设为低频和中频方式。本实用新型机床结构简单紧凑、承重能力大、电效率高、设备成本低、机床操作维护方便、运转的稳定性和抗冲击性强、使用寿命长。
文档编号C21D9/38GK201074240SQ20072010199
公开日2008年6月18日 申请日期2007年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者张有志, 李宇山, 王运琦, 赵金书 申请人:邢台思赛特科技开发有限公司