CN115181833B - 一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法 - Google Patents

Abstract

一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，涉及轴承技术领域，本发明使用双滚道中频淬火感应器对内圈（1）或外圈（2）上的滚道进行表面的淬火，通过选择适当的表面淬火工艺参数，内圈或外圈上滚道表面淬火后的硬度和硬化层深度满足设计要求，同时使用双滚道中频淬火感应器能够同时对内圈或外圈上的两条滚道同时淬火，可以有效的降低淬火时间，加工过程中对内圈或外圈的调整时间也得到减少，有效地提高了滚道中频感应淬火的生产效率，降低了生产成本等，适合大范围的推广和应用。

Description

一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，具体涉及一种42CrMo双排四点接触球轴承套圈双滚道表面淬火方法。

背景技术

已知的，双排四点接触球轴承（500～2000mm）套圈具有两列滚道，套圈的材质为42CrMo，套圈的滚道需要中频感应表面淬火，在相同的外形尺寸其承载能力比单排四点接触球轴承要大得多，所以受到广大客户青睐。双排四点接触球轴承主要应用于矿山机械行业，其市场需求量比较大。

目前，双排四点接触球轴承套圈两列滚道需要逐一进行中频感应表面淬火，滚道中频感应表面淬火加工效率比较低，不能够满足市场需求。市场往往因为成本或者交货期原因无法承接供货。因此如何提供一种可以提高双排四点接触球轴承套圈滚道中频感应表面淬火生产效率，也可以降低生产成本的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法就成了本领域技术人员的长期技术诉求。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，本发明在提高双排四点接触球轴承套圈滚道中频感应表面淬火生产效率的同时，有效的降低了生产成本等。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述淬火方法为首先将双排四点接触球轴承中内圈或外圈放置在中频感应淬火设备的回转平台上并装夹找正，然后再将中频淬火感应器的加热铜管置于双排四点接触球轴承中内圈或外圈的滚道内，调整中频淬火感应器与内圈或外圈上滚道的距离，设定中频淬火感应器的加热功率，对内圈或外圈上的滚道进行感应加热，当内圈或外圈的滚道达到相变温度后，旋转内圈或外圈，打开中频淬火感应器上的冷却液盒，冷却液盒喷冷却液对内圈或外圈的滚道进行冷却，内圈或外圈旋转一周后，内圈或外圈的滚道表面淬火完成，检测滚道的硬度和硬化深度，最后表面淬火完成后需进行回火稳定处理，回火温度为150℃～200℃,时间为4～8小时。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述中频淬火感应器的加热功率为35～45KW。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述滚道的相变温度为860～920℃。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述中频淬火感应器与内圈或外圈上滚道的耦合间隙为1～2mm。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述内圈或外圈旋转的转速为120～180mm/min。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述冷却液的浓度为15～20%，冷却液的温度为25℃～35℃。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述中频淬火感应器为双滚道中频淬火感应器，所述双滚道中频淬火感应器包括两组加热单元，两组加热单元中的加热铜管一一对应，两组加热单元中其中一组为预加热，加热单元包括加热铜管、硅钢片和冷却液盒，所述加热铜管设置为两根，两根加热铜管平行且间隔设置，两加热铜管分别通过折弯形成与内圈或外圈上滚道外形一致的形状，在两加热铜管之间设有两组硅钢片，两组硅钢片间隔设置，在两加热铜管的外侧分别设有一组硅钢片，在任一加热铜管外侧硅钢片的外侧设有冷却液盒，所述冷却液盒外接冷却源。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述加热铜管的横截面尺寸为8mm×8mm的方铜管。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述硅钢片的厚度为1.5mm，硅钢片的外形与内圈或外圈上滚道的外形一致。

所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述冷却液盒由1mm厚的铜板焊接而成，在冷却液盒上设有复数个喷液孔。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明使用双滚道中频淬火感应器对内圈或外圈上的滚道进行表面的淬火，通过选择适当的表面淬火工艺参数，内圈或外圈上滚道表面淬火后的硬度和硬化层深度满足设计要求，同时使用双滚道中频淬火感应器能够同时对内圈或外圈上的两条滚道同时淬火，可以有效的降低淬火时间，加工过程中对内圈或外圈的调整时间也得到减少，有效地提高了滚道中频感应淬火的生产效率，降低了生产成本等，适合大范围的推广和应用。

附图说明

图1为本发明中双排四点接触球轴承结构示意图；

图2为本发明中中频淬火感应器的立体结构示意图；

在图中：1、内圈；2、外圈；3、钢球；4、塞子；5、锥销；6、密封圈；7、加热铜管；8、硅钢片；9、冷却液盒。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合附图1～2，本发明所述的一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，所述淬火方法为首先将双排四点接触球轴承中内圈1或外圈2放置在中频感应淬火设备的回转平台上并装夹找正，然后再将中频淬火感应器的加热铜管7置于双排四点接触球轴承中内圈1或外圈2的滚道内，调整中频淬火感应器与内圈1或外圈2上滚道的距离，设定中频淬火感应器的加热功率，对内圈1或外圈2上的滚道进行感应加热，当内圈1或外圈2的滚道达到相变温度后，旋转内圈1或外圈2，打开中频淬火感应器上的冷却液盒9，冷却液盒9喷冷却液对内圈1或外圈2的滚道进行冷却，内圈1或外圈2旋转一周后，内圈1或外圈2的滚道表面淬火完成，具体实施时，所述中频淬火感应器的加热功率为35～45KW；滚道的相变温度为860～920℃；中频淬火感应器与内圈1或外圈2上滚道的耦合间隙为1～2mm，即中频淬火感应器上的加热铜管7与内圈1或外圈2上滚道的耦合间隙为1～2mm；内圈1或外圈2旋转的转速为120～180mm/min；冷却液的浓度为15～20%，冷却液的温度为25℃～35℃；检测滚道的硬度和硬化深度，最后表面淬火完成后需进行回火稳定处理，回火温度为150℃～200℃,时间为4～8小时。

具体实施时，由于双排四点接触球轴承的内圈1和外圈2上均有两个桃形滚道，设计中频淬火感应器时根据两个滚道仿形设计，中频淬火感应器的加热和冷却均可以沿着两个桃形滚道，满足两个滚道同时中频感应淬火，加热部分有预热和加热两部分，有效提高淬火硬化层深度。中频淬火感应器上加热铜管7采用8×8mm的铜管通过折弯形成桃形滚道形状，然后插入1.5mm厚硅钢片8，通过修磨硅钢片8的外形使感应器的加热部分与内圈1和外圈2上的滚道一致。中频淬火感应器上的冷却液盒9采用1mm的铜板焊接而成，并在冷却液盒9上加工喷液孔，确保冷却充分。

具体实施时，如图2所示，所述中频淬火感应器为双滚道中频淬火感应器，所述双滚道中频淬火感应器包括两组加热单元，两组加热单元中的加热铜管7一一对应，即如图2所示，两组加热单元为对应设置，这样可以实现两组加热单元中加热铜管7对滚道进行先预热再加热的目的，两组加热单元中其中一组为预加热，另外一组为加热，这样可以实现对双滚道先预热再加热，每个加热单元分别包括加热铜管7、硅钢片8和冷却液盒9，所述加热铜管7设置为两根，加热铜管7的横截面尺寸为8mm×8mm的方铜管，两根加热铜管7平行且间隔设置，两加热铜管7分别通过折弯形成与内圈1或外圈2上滚道外形一致的形状，在两加热铜管7之间设有两组硅钢片8，两组硅钢片8间隔设置，在两加热铜管7的外侧分别设有一组硅钢片8，实施时，加热铜管7内通入冷却介质，如冷却纯水，对加热铜管7进行冷却，防止加热铜管7熔化，所述硅钢片8的厚度为1.5mm，硅钢片8的外形与内圈1或外圈2上滚道的外形一致；在任一加热铜管7外侧硅钢片8的外侧设有冷却液盒9，所述冷却液盒9外接冷却源，实施时所述冷却液盒9由1mm厚的铜板焊接而成，在冷却液盒9上设有复数个喷液孔。

本发明为了克服背景技术存在的不足，首先设计可以满足内圈1或外圈2双滚道可以同时淬火的双滚道中频淬火感应器，设定中频感应表面淬火参数，满足内圈1或外圈2滚道产品设计的硬度和硬化层深度。提高双排四点接触球轴承套圈滚道中频感应表面淬火生产效率，也可以降低生产成本。

本发明在具体实施时，以内径为φ1100mm的轴承为例，轴承的内圈1与外圈2之间的滚道上分别设有钢球3，在外圈2的外缘面设有至少一个联通至滚道的钢球穿孔，在所述钢球穿孔内设有塞子4，在外圈2的下端面设有贯通至外圈2上端面的销孔，在所述销孔内设有锥销5，在内圈1与外圈2之间的上端两端分别设有密封圈6，双排四点接触球轴承内圈1或外圈2上双滚道表面淬火的感应器结构设计、感应器的制作和双滚道中频感应淬火工艺如下：

1、中频淬火感应器的结构设计：

双排四点接触球轴承的内圈1和外圈2均有两个桃形滚道，制作中频淬火感应器时加热铜管7及硅钢片8的外形应根据两个滚道仿形设计，中频淬火感应器的加热和冷却均可以沿着两个桃形滚道，满足两个滚道同时中频感应淬火，加热单元有预热和加热两个单元，有效提高淬火硬化层深度。

2、中频淬火感应器的制作

中频淬火感应器中加热铜管7采用8×8mm的铜管通过折弯或焊接形成桃形滚道形状，表面插入1.5mm厚硅钢片8，通过修磨硅钢片8的外形，使中频淬火感应器的加热部分与中频感应淬火的沟道一致。中频淬火感应器上的冷却液盒9采用1mm的铜板焊接而成，并在冷却液盒9上加工喷液孔，确保冷却充分。

3、双滚道中频感应淬火工艺

将中频淬火感应器置于滚道中，调整淬火设备功率，使感应器升温，内圈1或外圈2滚道达到相变温度，内圈1或外圈2旋转，冷却液盒9喷液进行冷却。中频表面淬火参数如下表所示，根据淬火硬化层深度选择，淬火功率35～45KW；表面淬火温度860～920℃；冷却液浓度15～20%，温度25～35℃；淬火耦合间隙1～2mm；工件转速120～180mm/min。表面淬火后必须进行回火稳定处理，回火温度170℃,4～8小时。

滚道中频淬火参数表

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (8)

1.一种双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述淬火方法为首先将双排四点接触球轴承中内圈（1）或外圈（2）放置在中频感应淬火设备的回转平台上并装夹找正，然后再将中频淬火感应器的加热铜管（7）置于双排四点接触球轴承中内圈（1）或外圈（2）的滚道内， 调整中频淬火感应器与内圈（1）或外圈（2）上滚道的距离，所述中频淬火感应器与内圈（1）或外圈（2）上滚道的耦合间隙为1～2mm， 设定中频淬火感应器的加热功率，对内圈（1）或外圈（2）上的滚道进行感应加热，当内圈（1）或外圈（2）的滚道达到相变温度后，旋转内圈（1）或外圈（2），打开中频淬火感应器上的冷却液盒（9），冷却液盒（9）喷冷却液对内圈（1）或外圈（2）的滚道进行冷却，内圈（1）或外圈（2）旋转一周后，内圈（1）或外圈（2）的滚道表面淬火完成，检测滚道的硬度和硬化深度，最后表面淬火完成后需进行回火稳定处理，回火温度为150℃～200℃,时间为4～8小时；

所述中频淬火感应器为双滚道中频淬火感应器，所述双滚道中频淬火感应器包括两组加热单元，两组加热单元中的加热铜管（7）一一对应，两组加热单元中其中一组为预加热，加热单元包括加热铜管（7）、硅钢片（8）和冷却液盒（9），所述加热铜管（7）设置为两根，两根加热铜管（7）平行且间隔设置，两加热铜管（7）分别通过折弯形成与内圈（1）或外圈（2）上滚道外形一致的形状，在两加热铜管（7）之间设有两组硅钢片（8），两组硅钢片（8）间隔设置，在两加热铜管（7）的外侧分别设有一组硅钢片（8），在任一加热铜管（7）外侧硅钢片（8）的外侧设有冷却液盒（9），所述冷却液盒（9）外接冷却源。

2.根据权利要求1所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述中频淬火感应器的加热功率为35～45KW。

3.根据权利要求1所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述滚道的相变温度为860～920℃。

4.根据权利要求1所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述内圈（1）或外圈（2）旋转的转速为120～180mm/min。

5.根据权利要求1所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述冷却液的浓度为15～20%，冷却液的温度为25℃～35℃。

6.根据权利要求1所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述加热铜管（7）的横截面尺寸为8mm×8mm的方铜管。

7.根据权利要求1所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述硅钢片（8）的厚度为1.5mm，硅钢片（8）的外形与内圈（1）或外圈（2）上滚道的外形一致。

8.根据权利要求1所述的双排四点接触球轴承套圈双滚道表面的淬火方法，其特征是：所述冷却液盒（9）由1mm厚的铜板焊接而成，在冷却液盒（9）上设有复数个喷液孔。