专利名称：一种大直径齿轮渗碳淬火工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮的生产辅助设备，特别涉及一种大直径齿轮渗碳淬火的工装。
背景技术：
大直径齿轮是指直径大于600毫米的齿轮。齿轮零件特别是大直径重载齿轮在渗碳淬火过程中由于热应力、组织应力及零件自重等因素，使得齿轮的变形量难以控制，往往导致变形量很大。而较大的变形量会降低齿轮的制造精度、承载能力和使用寿命。为控制热处理的变形，往往采用增加后续加工余量或配置淬火压床的方法。但是，如果增加后续加工余量，则会降低齿轮材料的利用率，并且增加机加工工时以及造成刀具的大量浪费，也带来了齿轮的制造成本的增加；而如果在加工中配置淬火压床，则需对于不同结构和不同尺寸的齿轮制作相应大小和形状的单独的压淬模具，且还受到数量的限制，通常只能进行单一齿轮的压淬。这种方法同样增加了齿轮的制造成本，也降低了生产效率。
实用新型内容本实用新型的目的也即要解决的技术问题是提供一种制造成本较低、使用简单、热处理质量较高的大直径齿轮渗碳淬火工装。实现本实用新型目的的技术方案是提供一种大直径齿轮渗碳淬火工装，由中央座和3至8组支撑组件组成。中央座是一个钢制的轴线铅垂设置的圆环形柱体。各组支撑 组件由均为钢制一体件的各I个环首连接件、支撑螺栓和螺母组成。各环首连接件由从外至内依次相连的限位部和杆部构成，限位部呈贯通上下的圆圈状，且该圆圈的中央轴线铅垂设置。支撑螺栓的螺杆部的外径与环首连接件的限位部的内径间隙配合，且支撑螺栓的螺杆部穿过环首连接件的限位部，螺母旋合在支撑螺栓的尾端外螺纹上。各组支撑组件由各自的环首连接件的杆部呈辐向水平连接在中央座的周向外侧上，且各组支撑组件的环首连接件均位于中央座的周向外侧的上下向的中部位置上。各组支撑组件沿中央座的幅向等间隔角度地连接在中央座的周向外侧。中央座在其周向外侧沿幅向等间隔角度地设有数量与支撑组件的数量相等的水平设置的开口朝外的内螺孔，且各内螺孔位于中央座的周向外侧的上下向的中部位置。环首连接件是一个环首螺栓，其杆部由从外至内依次相连的光杆部和螺纹部构成。光杆部的形状为圆柱形，螺纹部设有与中央座的内螺孔相配合的外螺纹。各支撑组件由其环首连接件的螺纹部由外向内旋合伸入中央座的相应I个内螺孔中从而固定连接在中央座上。各组支撑组件由其环首连接件的杆部通过焊接的方式固定连接在中央座的周向外侧上。各支撑螺栓的头部位于下方。[0014]本实用新型具有积极的效果(I)本实用新型的大直径齿轮渗碳淬火工装(以下简称为渗碳淬火工装)可以有效地控制齿轮特别是大直径齿轮在渗碳淬火过程中由于热应力、组织应力及零件自重导致的变形，该工装制造成本较低，且使用时只需将本工装在上下方向上设置在两个齿轮之间，而可以增加每次热处理齿轮的数量。(2)本实用新型的渗碳淬火工装的吊环螺栓与中央座之间通过螺纹连接的方式连接在一起，对于不同直径的齿轮只需选用相应长度的吊环螺栓即可；对于不同高度的大直径齿轮则只需选用相应高度的支撑螺栓即可，均不用更换整体工装，拆卸、安装方便，节约制造成本。(3)本实用新型的渗碳淬火工装通过支撑组件的旋合在支撑螺栓22上的螺母，即可微调其所处的高度，能充分支撑住大直径齿轮，从而在高温下齿轮强度下降时不会因自身重力作用而产生变形。(4)本实用新型的渗碳淬火工装通过吊环螺栓将支撑螺栓与中央座连接为整体结构，而能防止在齿轮吊装及渗碳淬火过程中因支撑螺栓的掉落而使齿轮产生变形情况的发生。(5)本实用新型的渗碳淬火工装的中央座在使用中增加了上下相邻设置的大直径齿轮之间的间隔，可以使渗碳气氛和淬火油能充分的流通，从而有效地提高渗碳淬火质量。
图1为本实用新型的立体示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的前 视图；图4为本实用新型的齿轮渗碳淬火工装的使用示意图。上述附图中的标记如下中央座1，支撑组件2，环首连接件21，限位部21-1，光杆部21_2，螺纹部21_3，支撑螺栓22，螺母23，渗碳淬火工装10，第一渗碳淬火工装101，第二渗碳淬火工装102，第三渗碳淬火工装103，第四渗碳淬火工装104，齿轮3，第一大直径齿轮301，第二大直径齿轮302，第三大直径齿轮303，第四大直径齿轮304，第五大直径齿轮305。
具体实施方式
本实用新型在进行方位描述时，以图3所示方位进行描述，图中的上下左右方位在描述中也是上下左右方位，图中图面所朝的方位为前方，背离图面的方位为后方。描述中的内侧是指靠近中央座的中心的部位，外侧是指远离中央座的中心的部位。文字描述中的圆环形柱体是指以水平设置的圆环形为基准，沿铅垂设置的轴线向上延伸而得到的体。(实施例1)见图1至图3，本实施例的大直径齿轮渗碳淬火工装(以下简称渗碳淬火工装)由中央座I和支撑组件2组成。中央座I是一个钢制的轴线铅垂设置的圆环形柱体，外径为180臟，内径为140mm，上下向长度为60_，采用普通碳素钢制成。中央座I在其周向外侧沿幅向等间隔角度地设有6个水平设置的开口朝外的内螺孔，且6个内螺孔位于中央座I的周向外侧的上下向的中部位置。支撑组件2有3至8组(本实施例为6组)，各组支撑组件2由均为钢制一体件的各I个环首连接件21、支撑螺栓22和螺母23组成。环首连接件21是一个环首螺栓(也称吊环螺栓)，各环首连接件21由从外至内依次相连的限位部21-1、光杆部21-2和螺纹部21-3构成。限位部21-1呈贯通上下的圆圈状，且该圆圈的中央轴线铅垂设置。光杆部21-2的形状为圆柱形，其内外向的长度为185_，螺纹部21-3设有与中央座I的内螺孔相配合的外螺纹。支撑螺栓22的螺杆部的外径与环首连接件21的限位部21-1的内径间隙配合，各支撑螺栓22的头部位于下方，且支撑螺栓22的螺杆部由下向上穿过环首连接件21的限位部21-1。螺母23旋合在支撑螺栓22的位于上方的尾端外螺纹上。各支撑组件2由其环首连接件21的螺纹部21-3由外向内旋合伸入中央座I的相应I个内螺孔中从而固定连接在中央座I上,从而得到渗碳淬火工装10。上述渗碳淬火工装10可以重复得到。(实施例2)本实施例的大直 径齿轮渗碳淬火工装与实施例1基本相同，其不同之处在于中央座I的周向外侧上不设有内螺孔，各组支撑组件2的环首连接件21不设有螺纹部21-3，各组支撑组件2由其环首连接件21的光杆部21-2通过焊接的方式呈辐向等间隔角度地水平固定连接在中央座I的周向外侧上，且各组支撑组件2的环首连接件21均位于中央座I的周向外侧的上下向的中部位置上。(应用例I)见图4，本应用例在使用渗碳淬火工装时，往往采用多个渗碳淬火工装一同使用(本应用例采用4个)。其步骤如下①先将一个待热处理的大直径齿轮3作为第一大直径齿轮301。将该第一大直径齿轮301水平放置在位于热处理设备中的架板上，也即使得第一大直径齿轮301的中心轴线铅垂设置。②将实施例1得到的渗碳淬火工装10作为第一渗碳淬火工装101。该第一渗碳淬火工装101由其中央座I的下端面的外侧部位放置于第一大直径齿轮301的中央部位的朝向上方的端平面上，并由各个支撑组件2的支撑螺栓22的头部的下端面与第一大直径齿轮301的相应的轮齿的朝向上方的非工作齿面相接触。③再将待热处理的另一个同样规格的大直径齿轮3作为第二大直径齿轮302。第二大直径齿轮302由其中央部位的朝向下方的端平面坐落在第一渗碳淬火工装101的中央座I的上端面上，同时由其相应的轮齿的朝向下方的非工作齿面坐落在第一渗碳淬火工装101的相应一个支撑组件2的螺母23的上端面上。④按照步骤②的方法将实施例1得到的另一个渗碳淬火工装10作为第二渗碳淬火工装102从上方设置在第二大直径齿轮302上，再按照步骤③的方法将又一个同样规格的大直径齿轮3作为第三大直径齿轮303从上方设置在第二渗碳淬火工装102上。依次类推，直至依次将第三渗碳淬火工装103从上方设置在第三大直径齿轮303上，将第四大直径齿轮304从上方设置在第三渗碳淬火工装103上，将第四渗碳淬火工装104从上方设置在第四大直径齿轮304上，以及将第五大直径齿轮305从上方设置在第四渗碳淬火工装104上。⑤在设置各个大直径齿轮3的过程中，通过旋转螺母23而调节螺母23的高度直至支撑螺栓22的头部的下端面以及螺母23的上端面分别与相应的大直径齿轮3的轮齿的非工作齿面之间的实现无间隙咬合。然后，即可进行相应的热处理。本实用新型的渗碳淬火工装增加了上下相邻大直径齿轮3之间的间隔，可以使渗碳气氛和淬火油能充分的流通，从而有效地提高了渗碳淬火质量；通过调节螺母23相对于支撑螺栓22的上下方向的位置，能充分支撑住相对位于上方的齿轮3，使其不会因自身重力作用在高温下强度下降时产生变形；且通过选用不同长度的环首连接件21和不同长度的支撑螺栓22，能适用于不同尺寸的大直径齿轮，拆卸、安装方便。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之 中。
权利要求1.一种大直径齿轮渗碳淬火工装，其特征在于由中央座(I)和3至8组支撑组件(2)组成； 中央座(I)是一个钢制的轴线铅垂设置的圆环形柱体； 各组支撑组件(2)由均为钢制一体件的各I个环首连接件(21)、支撑螺栓(22)和螺母(23)组成；各环首连接件(21)由从外至内依次相连的限位部(21-1)和杆部构成，限位部(21-1)呈贯通上下的圆圈状，且该圆圈的中央轴线铅垂设置；支撑螺栓(22)的螺杆部的外径与环首连接件(21)的限位部(21-1)的内径间隙配合，且支撑螺栓(22)的螺杆部穿过环首连接件(21)的限位部(21-1)，螺母(23)旋合在支撑螺栓(22)的尾端外螺纹上； 各组支撑组件(2)由各自的环首连接件(21)的杆部呈辐向水平连接在中央座(I)的周向外侧上，且各组支撑组件(2)的环首连接件(21)均位于中央座(I)的周向外侧的上下向的中部位置上。
2.根据权利要求1所述的大直径齿轮渗碳淬火工装，其特征在于各组支撑组件(2)沿中央座(I)的幅向等间隔角度地连接在中央座(I)的周向外侧。
3.根据权利要求2所述的大直径齿轮渗碳淬火工装，其特征在于中央座(I)在其周向外侧沿幅向等间隔角度地设有数量与支撑组件(2)的数量相等的水平设置的开口朝外的内螺孔，且各内螺孔位于中央座(I)的周向外侧的上下向的中部位置； 环首连接件(21)是一个环首螺栓，其杆部由从外至内依次相连的光杆部(21-2)和螺纹部(21-3 )构成；光杆部(21-2)的形状为圆柱形，螺纹部(21-3 )设有与中央座(I)的内螺孔相配合的外螺纹； 各支撑组件(2)由其环首连接件(21)的螺纹部(21-3)由外向内旋合伸入中央座(I)的相应I个内螺孔中从而固定连接在中央座(I)上。
4.根据权利要求2所述的大直径齿轮渗碳淬火工装，其特征在于各组支撑组件(2)由其环首连接件(21)的杆部通过焊接的方式固定连接在中央座(I)的周向外侧上。
5.根据权利要求1至4之一所述的大直径齿轮渗碳淬火工装，其特征在于各支撑螺栓(22)的头部位于下方。
专利摘要本实用新型涉及一种大直径齿轮渗碳淬火工装，由中央座和3至8组支撑组件组成。中央座是一个钢制的轴向铅垂设置的圆环形柱体。各组支撑组件由各1个环首连接件、支撑螺栓和螺母组成。各环首连接件由从外至内依次相连的限位部和杆部构成，限位部1呈贯通上下的圆圈状，且该圆圈的中央轴线铅垂设置。支撑螺栓的螺杆部的外径与环首螺栓的限位部的内径间隙配合，且支撑螺栓的螺杆部穿过环首连接件的限位部，螺母旋合在支撑螺栓的尾端外螺纹上。各支撑组件由其环首连接件的杆部内尾端沿中央座的幅向水平连接在中央座的周向外侧，且各组支撑组件的环首连接件均位于中央座的周向外侧的上下向的中部位置。该工装制造成本较低、使用简单、热处理质量较高。
文档编号C21D9/32GK202898475SQ20122050352
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者刘聪敏, 吴刚, 高辉辉 申请人:南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司