您好！歡迎參觀陜西華威科技股份有限公司官網(wǎng)！
曲軸淬火
曲軸是汽車發(fā)動機中的重要零件，業(yè)內(nèi)越來越多的廠家采用感應(yīng)淬火技術(shù)對曲軸進行強化來提高其承載能力，曲軸淬火設(shè)備的需求日益擴大。曲軸感應(yīng)淬火設(shè)備屬特種機床，需要綜合熱處理、機械、電氣、電力電子、液壓、磁性材料等多學科的技術(shù)，國內(nèi)能夠生產(chǎn)該類設(shè)備的廠家很少，且多為簡單的手動或半自動設(shè)備，此前國內(nèi)使用的全自動成套淬火設(shè)備一直依賴進口。
東風汽車有限公司工藝研究所曾經(jīng)開發(fā)成功多套曲軸感應(yīng)淬火技術(shù)和設(shè)備，技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先水平，此次自主開發(fā)成功的國內(nèi)第一套全自動曲軸淬火成套設(shè)備達到國際先進水平，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
□ 將工控機應(yīng)用在感應(yīng)淬火機床上，實現(xiàn)了設(shè)備的動態(tài)監(jiān)控；
□ 引入自動返修程序，更加適應(yīng)中國國情；
□ 自主開發(fā)成功國內(nèi)第一臺曲軸專用薄型淬火變壓器，厚度僅為70mm，容量達到600kVA；
□ 實現(xiàn)曲軸雙軸頸同時淬火，加工康明斯6C曲軸時變形控制在0.5mm以下（國外同類設(shè)備控制在0.75mm左右）；
□ 經(jīng)處理后的康明斯6C曲軸疲勞強度達到4200Nm（國外同類設(shè)備達到3500Nm）。
總體方案
全自動曲軸淬火成套設(shè)備由淬火機床、冷卻液與淬火液循環(huán)系統(tǒng)、中頻電源（兩臺）、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。淬火機為設(shè)備的主體，曲軸淬火在其上完成；冷卻液循環(huán)系統(tǒng)對中頻電源、變壓器、感應(yīng)器、補償電容等進行冷卻；淬火液循環(huán)系統(tǒng)給感應(yīng)器提供淬火水；中頻電源負責曲軸加熱時的電力供應(yīng)；電氣控制系統(tǒng)對各系統(tǒng)實施控制，并采集重點部位的狀態(tài)，形成閉環(huán)控制，電氣控制系統(tǒng)同時提供實時監(jiān)控、故障報警和數(shù)據(jù)查詢等人機界面。
設(shè)備工作在全自動狀態(tài)時，將曲軸放在送料機構(gòu)的上料架上，系統(tǒng)自動把曲軸送到頂升位，再由頂升油缸托舉到滑臺中間，床頭、床尾夾緊曲軸，滑臺帶動曲軸橫向移動到淬火位置并旋轉(zhuǎn)到規(guī)定的角度后，變壓器和感應(yīng)器下降，騎到曲軸軸頸上進行淬火。淬火完成后，浮動機構(gòu)上升，滑臺把曲軸送到下個軸頸淬火位置，如此依次對每個軸頸進行淬火，待所有軸頸加工完畢后，曲軸再按前述相反的順序退出，下料時，曲軸落在下料架上，下料架和上料架分開設(shè)置，兩個動作同時進行，并且和曲軸加工過程重合。
淬火機床的設(shè)計
淬火機床的設(shè)計要重點考慮以下因素：① 淬火機床工作在強磁場和強電場環(huán)境中，需要很好地絕緣來保證機床運行的安全性和穩(wěn)定性；② 曲軸在加工過程中會產(chǎn)生較大的變形，機床要能夠保證曲軸的自由伸縮；③ 淬火機床工作在濕熱的環(huán)境中，要做好防銹和密封。
我們設(shè)計的淬火機床機床分為臥床身和立床身兩個部分，前后放置。前臥床身既是支承送料機構(gòu)和頂升機構(gòu)的床體，又兼淬火液槽，后面的立床身是支承移動部分的床體，立床身的上半部分兼做電容器柜，下半部分兼做冷卻水箱。
1、滑臺
滑臺安裝在立床身上，在伺服電機的驅(qū)動下沿導軌左右移動。床頭、床尾置于滑臺上，油缸作用時，床頭、床尾移動，帶動床頭的卡盤和床尾的套筒到達預定位置，夾緊曲軸。
2、變壓器和感應(yīng)器浮動部分
加熱過程中，感應(yīng)器與曲軸軸頸必須同步運動，變壓器和感應(yīng)器對曲軸軸頸的跟蹤是浮動機構(gòu)設(shè)計的難點。我們采用的方法是：感應(yīng)器設(shè)計成馬鞍型，騎在曲軸軸頸上，曲軸旋轉(zhuǎn)時，感應(yīng)器通過四連桿機構(gòu)的上下前后擺動實現(xiàn)對曲軸的跟蹤。感應(yīng)器作用于曲軸軸頸的壓力是一個十分關(guān)鍵的參數(shù)，壓力太小，曲軸跟蹤效果不好，壓力太大，曲軸易變形，后部的調(diào)整螺桿可調(diào)整浮動機構(gòu)作用于曲軸的壓力。
3、液壓系統(tǒng)
機床液壓系統(tǒng)采用容積式泵與疊加閥組成開環(huán)系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)除給機械系統(tǒng)提供動力以外，在變壓器和感應(yīng)器浮動機構(gòu)的下降過程中還有緩沖功能。在浮動機構(gòu)的下降回路中并聯(lián)安裝一個截流閥，截流閥打開時，變壓器和感應(yīng)器快速下降，截流閥關(guān)閉時，變壓器和感應(yīng)器緩慢下降，平穩(wěn)的騎在曲軸軸頸上。調(diào)節(jié)截流閥的開度可實現(xiàn)下降速度的調(diào)節(jié)。
4、冷卻水與淬火液循環(huán)系統(tǒng)
中頻電源、電容器、變壓器和感應(yīng)器在工作過程中需要水冷，而且利用軟化水對這些部分進行冷卻，冷卻水在工作過程中是絕對不可以停的，否則感應(yīng)器在1s之內(nèi)就會被燒穿，其它發(fā)熱元件在缺水工作時壽命也會受到影響，為此，我們從兩方面進行保護：首先采用水位計檢測補水保證冷卻水池不缺水；其次在冷卻水的上水管路中設(shè)置水壓傳感器，當水壓低于設(shè)定值時設(shè)備停機。
淬火液的溫度變化對淬火質(zhì)量會有影響，系統(tǒng)設(shè)計為：當淬火液溫度低于設(shè)定值時，外循環(huán)冷卻系統(tǒng)關(guān)閉，當淬火液溫度高于設(shè)定值時，外循環(huán)冷卻系統(tǒng)打開，溫度信號由傳感器傳送到控制系統(tǒng)，并在控制面板上顯示。
冷卻液池和淬火液池設(shè)計在機床內(nèi)部，內(nèi)表面涂專用防腐涂料，具防銹性和密封性，在外部用不銹鋼版式換熱器對兩套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進行旁路冷卻。
5、曲軸專用薄型淬火變壓器
淬火變壓器的作用是調(diào)整負載的阻抗，使之與中頻電源匹配，通常使用的變壓器體積大重量大，厚度至少在360mm以上。全自動曲軸淬火設(shè)備需要同時進行２個以上軸頸的淬火加工，使用的變壓器要求厚度小、重量輕，為此，我們開發(fā)了專用的薄型淬火變壓器，厚度70mm，容量600kVA，輸出功率達200kW，電參數(shù)穩(wěn)定，可滿足大批量生產(chǎn)的需要。
曲軸淬火
曲軸是汽車發(fā)動機中的重要零件，業(yè)內(nèi)越來越多的廠家采用感應(yīng)淬火技術(shù)對曲軸進行強化來提高其承載能力，曲軸淬火設(shè)備的需求日益擴大。曲軸感應(yīng)淬火設(shè)備屬特種機床，需要綜合熱處理、機械、電氣、電力電子、液壓、磁性材料等多學科的技術(shù)，國內(nèi)能夠生產(chǎn)該類設(shè)備的廠家很少，且多為簡單的手動或半自動設(shè)備，此前國內(nèi)使用的全自動成套淬火設(shè)備一直依賴進口。
東風汽車有限公司工藝研究所曾經(jīng)開發(fā)成功多套曲軸感應(yīng)淬火技術(shù)和設(shè)備，技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先水平，此次自主開發(fā)成功的國內(nèi)第一套全自動曲軸淬火成套設(shè)備達到國際先進水平，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
□ 將工控機應(yīng)用在感應(yīng)淬火機床上，實現(xiàn)了設(shè)備的動態(tài)監(jiān)控；
□ 引入自動返修程序，更加適應(yīng)中國國情；
□ 自主開發(fā)成功國內(nèi)第一臺曲軸專用薄型淬火變壓器，厚度僅為70mm，容量達到600kVA；
□ 實現(xiàn)曲軸雙軸頸同時淬火，加工康明斯6C曲軸時變形控制在0.5mm以下（國外同類設(shè)備控制在0.75mm左右）；
□ 經(jīng)處理后的康明斯6C曲軸疲勞強度達到4200Nm（國外同類設(shè)備達到3500Nm）。
總體方案
全自動曲軸淬火成套設(shè)備由淬火機床、冷卻液與淬火液循環(huán)系統(tǒng)、中頻電源（兩臺）、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。淬火機為設(shè)備的主體，曲軸淬火在其上完成；冷卻液循環(huán)系統(tǒng)對中頻電源、變壓器、感應(yīng)器、補償電容等進行冷卻；淬火液循環(huán)系統(tǒng)給感應(yīng)器提供淬火水；中頻電源負責曲軸加熱時的電力供應(yīng)；電氣控制系統(tǒng)對各系統(tǒng)實施控制，并采集重點部位的狀態(tài)，形成閉環(huán)控制，電氣控制系統(tǒng)同時提供實時監(jiān)控、故障報警和數(shù)據(jù)查詢等人機界面。
設(shè)備工作在全自動狀態(tài)時，將曲軸放在送料機構(gòu)的上料架上，系統(tǒng)自動把曲軸送到頂升位，再由頂升油缸托舉到滑臺中間，床頭、床尾夾緊曲軸，滑臺帶動曲軸橫向移動到淬火位置并旋轉(zhuǎn)到規(guī)定的角度后，變壓器和感應(yīng)器下降，騎到曲軸軸頸上進行淬火。淬火完成后，浮動機構(gòu)上升，滑臺把曲軸送到下個軸頸淬火位置，如此依次對每個軸頸進行淬火，待所有軸頸加工完畢后，曲軸再按前述相反的順序退出，下料時，曲軸落在下料架上，下料架和上料架分開設(shè)置，兩個動作同時進行，并且和曲軸加工過程重合。
淬火機床的設(shè)計
淬火機床的設(shè)計要重點考慮以下因素：① 淬火機床工作在強磁場和強電場環(huán)境中，需要很好地絕緣來保證機床運行的安全性和穩(wěn)定性；② 曲軸在加工過程中會產(chǎn)生較大的變形，機床要能夠保證曲軸的自由伸縮；③ 淬火機床工作在濕熱的環(huán)境中，要做好防銹和密封。
我們設(shè)計的淬火機床機床分為臥床身和立床身兩個部分，前后放置。前臥床身既是支承送料機構(gòu)和頂升機構(gòu)的床體，又兼淬火液槽，后面的立床身是支承移動部分的床體，立床身的上半部分兼做電容器柜，下半部分兼做冷卻水箱。
1、滑臺
滑臺安裝在立床身上，在伺服電機的驅(qū)動下沿導軌左右移動。床頭、床尾置于滑臺上，油缸作用時，床頭、床尾移動，帶動床頭的卡盤和床尾的套筒到達預定位置，夾緊曲軸。
2、變壓器和感應(yīng)器浮動部分
加熱過程中，感應(yīng)器與曲軸軸頸必須同步運動，變壓器和感應(yīng)器對曲軸軸頸的跟蹤是浮動機構(gòu)設(shè)計的難點。我們采用的方法是：感應(yīng)器設(shè)計成馬鞍型，騎在曲軸軸頸上，曲軸旋轉(zhuǎn)時，感應(yīng)器通過四連桿機構(gòu)的上下前后擺動實現(xiàn)對曲軸的跟蹤。感應(yīng)器作用于曲軸軸頸的壓力是一個十分關(guān)鍵的參數(shù)，壓力太小，曲軸跟蹤效果不好，壓力太大，曲軸易變形，后部的調(diào)整螺桿可調(diào)整浮動機構(gòu)作用于曲軸的壓力。
3、液壓系統(tǒng)
機床液壓系統(tǒng)采用容積式泵與疊加閥組成開環(huán)系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)除給機械系統(tǒng)提供動力以外，在變壓器和感應(yīng)器浮動機構(gòu)的下降過程中還有緩沖功能。在浮動機構(gòu)的下降回路中并聯(lián)安裝一個截流閥，截流閥打開時，變壓器和感應(yīng)器快速下降，截流閥關(guān)閉時，變壓器和感應(yīng)器緩慢下降，平穩(wěn)的騎在曲軸軸頸上。調(diào)節(jié)截流閥的開度可實現(xiàn)下降速度的調(diào)節(jié)。
4、冷卻水與淬火液循環(huán)系統(tǒng)
中頻電源、電容器、變壓器和感應(yīng)器在工作過程中需要水冷，而且利用軟化水對這些部分進行冷卻，冷卻水在工作過程中是絕對不可以停的，否則感應(yīng)器在1s之內(nèi)就會被燒穿，其它發(fā)熱元件在缺水工作時壽命也會受到影響，為此，我們從兩方面進行保護：首先采用水位計檢測補水保證冷卻水池不缺水；其次在冷卻水的上水管路中設(shè)置水壓傳感器，當水壓低于設(shè)定值時設(shè)備停機。
淬火液的溫度變化對淬火質(zhì)量會有影響，系統(tǒng)設(shè)計為：當淬火液溫度低于設(shè)定值時，外循環(huán)冷卻系統(tǒng)關(guān)閉，當淬火液溫度高于設(shè)定值時，外循環(huán)冷卻系統(tǒng)打開，溫度信號由傳感器傳送到控制系統(tǒng)，并在控制面板上顯示。
冷卻液池和淬火液池設(shè)計在機床內(nèi)部，內(nèi)表面涂專用防腐涂料，具防銹性和密封性，在外部用不銹鋼版式換熱器對兩套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進行旁路冷卻。
5、曲軸專用薄型淬火變壓器
淬火變壓器的作用是調(diào)整負載的阻抗，使之與中頻電源匹配，通常使用的變壓器體積大重量大，厚度至少在360mm以上。全自動曲軸淬火設(shè)備需要同時進行２個以上軸頸的淬火加工，使用的變壓器要求厚度小、重量輕，為此，我們開發(fā)了專用的薄型淬火變壓器，厚度70mm，容量600kVA，輸出功率達200kW，電參數(shù)穩(wěn)定，可滿足大批量生產(chǎn)的需要。