大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置，包括底座、内液压缸、外液压缸、内应力补偿块以及外应力补偿块，所述底座包括上下并列设置的两圆盘，两圆盘固定连接在一起，且两圆盘的轴心线重合，所述内液压气缸与外液压气缸均为多个，所述内应力补偿块与内液压缸的活塞杆相连；所述外液压缸与下方圆盘的外缘固定连接，所述外应力补偿块与外液压缸的活塞杆相连。本实用新型能够配合计算机（或工控机）根据不同的应力进行适应性的应力补偿，从而能够更好地控制齿圈的形状、结构，保证齿圈的稳定性。
【专利说明】大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变形补偿装置，尤其涉及一种大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置。
【背景技术】
[0002]以大型齿圈为基础部件的齿轮箱传动在航海、矿业、新能源等领域具有无可替代的作用。随着舰船、风力发电、大型工程装备领域的快速发展，需要大型齿圈提高强度、传动精度、效率，满足重载、高速、长寿命、高可靠性的需求。由于大型齿圈直径较大、薄壁、断面结构形状较复杂等特点，加工中的变形导致精度下降乃至开裂等问题不但一直是生产厂家非常关注的技术质量问题。大型齿圈的变形直接关系到齿轮强度、精度等重要质量指标的控制。
[0003]对于渗碳淬火的齿圈，特别是大型齿圈，其变形量很大且难以严格控制，对大型齿圈的后续加工及使用带来严重的影响。目前国内外控制大型齿圈变形的主要方法有齿圈热处理工艺优化，工装固定等措施。采用工装固定方法进行大型齿圈变形控制主要分为两种方法，即补偿法和压淬法。补偿法对截面形状不规则的大型齿圈采用垫块或者套筒等补偿件，使齿圈截面均匀，起到加热冷却速度均匀、减少热处理的热应力作用，在实际生产中有一定的应用。压淬法是普遍采用的工装固定控制变形方法，采用拉筋夹具或者专用卡盘对大型齿圈进行装夹，随后进行热处理，比较有效的控制热处理的变形。
[0004]上述方法尽管能够取得一些效果，但是实际应用中还有很多问题。比如优化热处理工艺缺少对工艺条件的系统性研究，其工艺稳定性不能保证；压淬虽然可以解决平面翘曲和内孔圆度变形问题，但没有改善齿部变形问题；补偿法在生产中尽管有一定应用，但是受大型齿圈几何参数复杂的影响，这一方法目前还主要依赖经验，稳定性也较差。因此 申请人:发明了一种基于有限元预测的多点可调应力补偿大型齿圈热处理变形控制方法，通过计算机辅助分析热处理工艺(材质及环境参数等)，对齿圈热处理的变形进行预测，然后通过补偿装置在热处理过程中进行补偿，以对齿圈的变形进行修复，从而提高齿圈热处理后的精度。但是，目前的工作结构固定，不能根据实际生产情况进行调整，从而造成目前还没有能适用于该方法(系统)的装置。
实用新型内容
[0005]针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于怎样解决现有工装结构固定，不能根据实际产生的应力进行补偿的问题，提供一种大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置，能够配合计算机(或工控机)根据不同的应力进行适应性的应力补偿，从而能够更好地控制齿圈的形状、结构，保证齿圈的稳定性。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的:一种大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置，其特征在于:包括底座、内液压缸、外液压缸、内应力补偿块以及外应力补偿块，所述底座包括上下并列设置的两圆盘，两圆盘固定连接在一起，且两圆盘的轴心线重合，其中，上方圆盘的直径小于下方圆盘的直径；所述内液压气缸与外液压气缸均为多个，其中，内液压气缸绕上方圆盘外缘一周均匀分布并与上方圆盘固定连接，其活塞杆的轴向与上方圆盘的径向一致，所述内应力补偿块与内液压缸的活塞杆相连；所述外液压缸与下方圆盘的外缘固定连接，且外液压缸的位置与内液压缸的位置相对应，其活塞杆的轴向与下方圆盘的径向一致，所述外应力补偿块与外液压缸的活塞杆相连。
[0007]进一步地，所述内应力补偿块的外侧和外应力补偿块的内侧均呈弧形，且当内液压缸的活塞杆和外液压缸的活塞杆伸出的长度分别一致时，内应力补偿块的外侧位于同一圆周上，外应力补偿块的内侧位于同一圆周上。
[0008]进一步地，所述底座沿其轴向开设有一通孔。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有如下优点:结构简单，通过该装置能够实现在热处理过程中，能够配合计算机(或工控机)根据不同的应力进行适应性的应力补偿，从而能够根据实际生产情况对大型齿圈进行多点反向应力补偿，以阻止大型齿圈热处理过程中变形，从而使大型齿圈热处理过后的形状符合要求，从而减少后期加工，提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的俯意图；
[0011]图2为图1的侧视图。
[0012]图中:I一底座，2—内液压缸，3—外液压缸，4一内应力补偿块，5—外应力补偿块。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]实施例:参见图1、图2，一种大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置，包括底座1、内液压缸2、外液压缸3、内应力补偿块4以及外应力补偿块5。所述底座I包括上下并列设置的两圆盘，两圆盘固定连接在一起，且两圆盘的轴心线重合，其中，上方圆盘的直径小于下方圆盘的直径。所述底座沿其轴向开设有一通孔；通过开设通孔能够有效减轻底座的重量，使用更加方便，并且能够降低加工成本。
[0015]所述内液压气缸与外液压气缸均为多个。其中，内液压气缸绕上方圆盘外缘一周均匀分布并与上方圆盘固定连接，其活塞杆的轴向与上方圆盘的径向一致，所述内应力补偿块4与内液压缸2的活塞杆(伸出缸体的一端)相连。所述外液压缸3与下方圆盘的外缘固定连接，且外液压缸3的位置与内液压缸2的位置相对应，其活塞杆的轴向与下方圆盘的径向一致，所述外应力补偿块5与外液压缸3的活塞杆(伸出缸体的一端)相连。
[0016]所述内应力补偿块4的外侧和外应力补偿块5的内侧均呈弧形，且当内液压缸2的活塞杆和外液压缸3的活塞杆伸出的长度分别一致时，内应力补偿块4的外侧位于同一圆周上，外应力补偿块5的内侧位于同一圆周上。
[0017]具体实施时，所述内液压缸2和外液压缸3均由计算机(或工控机)控制，通过计算机控制各内液压缸2和外液压缸3的活塞杆的伸出长度，从而实现对预测变形部分的补偿，这样能够能够根据不同的热处理环境进行适应性的形变补偿，从而能够更好地保证齿圈的稳定性。
[0018]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置，其特征在于：包括底座、内液压缸、夕卜液压缸、内应力补偿块以及外应力补偿块，所述底座包括上下并列设置的两圆盘，两圆盘固定连接在一起，且两圆盘的轴心线重合，其中，上方圆盘的直径小于下方圆盘的直径；所述内液压气缸与外液压气缸均为多个，其中，内液压气缸绕上方圆盘外缘一周均勻分布并与上方圆盘固定连接，其活塞杆的轴向与上方圆盘的径向一致，所述内应力补偿块与内液压缸的活塞杆相连；所述外液压缸与下方圆盘的外缘固定连接，且外液压缸的位置与内液压缸的位置相对应，其活塞杆的轴向与下方圆盘的径向一致，所述外应力补偿块与外液压缸的活塞杆相连。
2.根据权利要求I所述的大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置，其特征在于：所述内应力补偿块的外侧和外应力补偿块的内侧均呈弧形，且当内液压缸的活塞杆和外液压缸的活塞杆伸出的长度分别一致时，内应力补偿块的外侧位于同一圆周上，外应力补偿块的内侧位于同一圆周上。
3.根据权利要求I所述的大型齿圈热处理变形多点应力补偿装置，其特征在于：所述底座沿其轴向开设有一通孔。
【文档编号】C21D11/00GK204138729SQ201420628929
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】胡建军, 许洪斌, 李晖, 孙飞 申请人:重庆理工大学