一種重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，包括中頻感應(yīng)加熱成套設(shè)備、強(qiáng)力拋丸機(jī)、將盤式制動(dòng)器由感應(yīng)加熱工位轉(zhuǎn)移到強(qiáng)力拋丸機(jī)內(nèi)拋丸工位的轉(zhuǎn)移裝置和控制整套設(shè)備運(yùn)行的中央控制系統(tǒng)。通過該設(shè)備加工的用鑄鐵制造的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤摩擦制動(dòng)工作表面，較常規(guī)正火，其強(qiáng)度、塑性均有明顯提高，并在該表面形成一定得表面壓應(yīng)力，有效提高了其抗熱疲勞性能，延遲熱裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展，提高了產(chǎn)品的使用壽命。
【專利說明】一種重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車車橋盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種重型卡車盤式 制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤一般采用鑄鐵材料制造，產(chǎn)品的熱處理多為普通正火 工藝，該種工藝制造的制動(dòng)盤在連續(xù)高速制動(dòng)后會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而變形，制動(dòng)盤表面會(huì)形 成波紋，導(dǎo)致制動(dòng)時(shí)車輪發(fā)生抖動(dòng)，降低制動(dòng)效率。在使用一段時(shí)間后，制動(dòng)盤工作表面還 會(huì)出現(xiàn)熱裂的現(xiàn)象，如何延遲該現(xiàn)象的發(fā)生，提高制動(dòng)盤的使用壽命，現(xiàn)實(shí)中采用的方法較 多，如采用造價(jià)較高的新材料、表面噴涂改性及使用相應(yīng)的加工設(shè)備進(jìn)行一些復(fù)雜的加工 工藝等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，是一種 感應(yīng)快速加熱加強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火組成的工藝強(qiáng)化設(shè)備，通過該設(shè)備加工的 用鑄鐵制造的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤摩擦制動(dòng)工作表面，較常規(guī)正火，其強(qiáng)度、塑性均 有明顯提高，并在該表面形成一定的表面壓應(yīng)力，有效提高了其抗熱疲勞性能、延遲熱裂紋 的廣生、擴(kuò)展和提商該廣品的使用壽命。
[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱 處理強(qiáng)化設(shè)備，包括中頻感應(yīng)加熱成套設(shè)備、強(qiáng)力拋丸機(jī)、將盤式制動(dòng)器由感應(yīng)加熱工位轉(zhuǎn) 移到強(qiáng)力拋丸機(jī)內(nèi)拋丸工位的轉(zhuǎn)移裝置和控制整套設(shè)備運(yùn)行的中央控制系統(tǒng)。
[0005] 所述中頻感應(yīng)加熱成套設(shè)備包括中頻感應(yīng)加熱爐、輸出變壓器和安裝在所述輸出 變壓器上的感應(yīng)器，所述中頻感應(yīng)加熱爐與所述輸出變壓器用軟線連接。
[0006] 所述感應(yīng)器的加熱圈為并聯(lián)單匝多彎結(jié)構(gòu)，加熱圈上均布U型硅鋼片導(dǎo)磁體，導(dǎo) 磁體開口沖著制動(dòng)器制動(dòng)盤摩擦制動(dòng)工作表面。
[0007] 所述強(qiáng)力拋丸機(jī)為雙拋頭強(qiáng)力拋丸機(jī)成套設(shè)備，包括鋼丸上料、分選、拋打及除塵 系統(tǒng)；其中，雙拋頭的拋口分別指向其斜下方的制動(dòng)器制動(dòng)盤兩摩擦制動(dòng)工作表面，二者相 對(duì)且對(duì)稱，相距一定間距安裝在拋丸機(jī)頂部。拋頭電機(jī)連接著變頻器，接受中央控制系統(tǒng)的 指令按照程序，連續(xù)或分級(jí)調(diào)整轉(zhuǎn)速，改變鋼丸拋打速度和啟動(dòng)或停止，拋頭拋打的鋼丸拋 向被加工表面的入射角為70°?80°。
[0008] 所述雙拋頭強(qiáng)力拋丸機(jī)帶有多個(gè)上下串聯(lián)排列的強(qiáng)風(fēng)側(cè)吹落砂分選器，不僅起到 分選、剔除破碎鋼丸作用，同時(shí)起到帶走鋼丸熱量使之冷卻降溫的作用，控制鋼丸溫度在工 藝要求的范圍內(nèi)，所帶走熱量隨粉塵進(jìn)入除塵系統(tǒng)后排放到空氣中。
[0009] 拋丸箱一側(cè)設(shè)有一升降氣缸，所述升降氣缸通過一鋼絲繩和一靜滑輪帶動(dòng)一提拉 門上下運(yùn)動(dòng)，所述提拉門用于封堵工件進(jìn)入拋丸箱后關(guān)閉進(jìn)、出口；所述提拉門被一對(duì)水平 截面為"L"型的導(dǎo)向塊壓住，所述導(dǎo)向塊相對(duì)安裝在拋丸箱上、提拉門兩側(cè)，所述導(dǎo)向塊與 爐門在垂直水平面方向形成楔形；所述提拉門兩側(cè)也有與導(dǎo)向塊同向同角度相配合的楔 形，使其完全封堵住進(jìn)、出口。所述升降氣缸的動(dòng)作也受控于中央控制系統(tǒng)。
[0010] 所述將盤式制動(dòng)器由感應(yīng)加熱工位轉(zhuǎn)移到強(qiáng)力拋丸機(jī)內(nèi)拋丸工位的轉(zhuǎn)移裝置是 由帶著盤式制動(dòng)器進(jìn)出拋丸箱的水平移動(dòng)系統(tǒng)和使盤式制動(dòng)器定位并帶其轉(zhuǎn)動(dòng)的定位轉(zhuǎn) 動(dòng)系統(tǒng)組成。
[0011] 所述水平移動(dòng)系統(tǒng)包括兩條水平安裝在地面上且相互平行并帶有朝上燕尾的導(dǎo) 軌，導(dǎo)軌上裝有可沿其滑動(dòng)、下方帶有燕尾槽的滑動(dòng)小車，所述滑動(dòng)小車頭部安裝一水平推 動(dòng)油缸，可推動(dòng)小車做水平往復(fù)移動(dòng)，帶動(dòng)固定在定位軸上的制動(dòng)盤在感應(yīng)加熱工位和拋 丸箱內(nèi)的拋丸加工工位處往復(fù)水平移動(dòng)。所述水平推動(dòng)油缸連接一液壓站，由其提供動(dòng)力 和設(shè)定其運(yùn)動(dòng)的快慢、控制工件在兩工位間運(yùn)行的時(shí)間等，該油缸的開合受控于中央控制 系統(tǒng)，按照程序運(yùn)行。
[0012] 所述定位轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括定位軸、軸承、調(diào)速電機(jī)和皮帶，定位軸連接在滑動(dòng)小車 上，安裝在滑動(dòng)小車上的調(diào)速電機(jī)通過皮帶套在定位軸上并帶動(dòng)定位軸和安裝在定位軸另 一端上的制動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)盤通過其內(nèi)孔套在定位軸上，它的定位，靠兩者孔和軸相互間的 間隙配合，以及定位軸軸肩的軸向定位和壓緊螺母壓緊制動(dòng)盤后面來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)盤 的可變速轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)速電機(jī)的開合和轉(zhuǎn)速受控于中央控制系統(tǒng)。
[0013] 鑄鐵制造的制動(dòng)盤在該套設(shè)備的動(dòng)作程序是：首先將制動(dòng)盤套在定位軸上并上緊 緊固螺栓，此時(shí)的制動(dòng)盤處在感應(yīng)加熱工位；按下工作循環(huán)啟動(dòng)按鈕，開始執(zhí)行已編制好并 儲(chǔ)存在中央控制系統(tǒng)中的制動(dòng)器制動(dòng)盤感應(yīng)加熱+強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火工藝 程序，輸出變壓器和感應(yīng)器在一套升降裝置的帶動(dòng)下，一同下移至感應(yīng)加熱工位，中頻感應(yīng) 加熱設(shè)備啟動(dòng)，開始加熱制動(dòng)盤摩擦工作面并計(jì)時(shí)；與此同時(shí)，調(diào)速電機(jī)啟動(dòng)并帶動(dòng)制動(dòng)盤 轉(zhuǎn)動(dòng)，使制動(dòng)盤摩擦工作面加熱均勻，加熱計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)加熱停止，兩表面已達(dá)到工藝規(guī)定溫 度范圍，輸出變壓器和感應(yīng)器一同上移與制動(dòng)盤脫開，返回至初始啟動(dòng)位置。
[0014] 水平推動(dòng)油缸帶動(dòng)定位軸及其上的制動(dòng)盤在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，一同轉(zhuǎn)移進(jìn)入強(qiáng)力拋丸 箱內(nèi)的拋丸工位，隨后，拋丸箱側(cè)面的提拉門由氣缸帶動(dòng)沿著其兩側(cè)的導(dǎo)向塊向下、行走至 封堵住工件進(jìn)出口，此時(shí)制動(dòng)盤兩摩擦工作面的溫度降低到工藝規(guī)定范圍，強(qiáng)力拋丸機(jī)被 開啟并開始計(jì)時(shí)，鋼丸開始擊打制動(dòng)盤摩擦工作面，與強(qiáng)力拋丸機(jī)拋頭電機(jī)相連的變頻器 連續(xù)或分段地輸出由小到大的頻率，提高著電機(jī)轉(zhuǎn)速，鋼丸的射出速度在相應(yīng)的提升，鋼丸 和與其隨行的風(fēng)，共同帶走摩擦制動(dòng)工作面的熱能，致使其以較快的速度冷卻，計(jì)時(shí)結(jié)束， 拋丸打擊停止，制動(dòng)盤兩摩擦工作面的溫度已經(jīng)降到低于工藝規(guī)定值，拋丸箱側(cè)面的提拉 門向上行走打開工件進(jìn)出口，水平推動(dòng)油缸帶動(dòng)定位軸及其上的制動(dòng)盤一同轉(zhuǎn)移出強(qiáng)力拋 丸箱，回到初始的感應(yīng)加熱工位后，制動(dòng)盤被卸下自然空冷到常溫，至此完成一個(gè)制動(dòng)器制 動(dòng)盤感應(yīng)加熱+強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火工藝循環(huán)。
[0015] 整套設(shè)備的中央控制系統(tǒng)具有獨(dú)立編程功能和控制功能，由中控機(jī)、數(shù)據(jù)線和控 制元件組成。將編制好的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤感應(yīng)快速加熱+強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下 的風(fēng)冷正火熱處理強(qiáng)化工藝程序輸入中控機(jī)中，命名程序號(hào)，使用時(shí)調(diào)出該程序號(hào)，按下程 序啟動(dòng)按鈕，開始執(zhí)行該程序，程序完成后自動(dòng)停機(jī)。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明有效地結(jié)合了應(yīng)變、相變同時(shí)進(jìn)行細(xì)化晶粒的原理， 鋼丸打擊并冷卻工件與鋼丸攜帶的空氣冷卻工件相結(jié)合的冷卻方式，有效地加快了工件的 冷卻速度，實(shí)現(xiàn)了正火后的快速冷卻，加大了相變時(shí)的過冷度，進(jìn)一步細(xì)化了晶粒，且制動(dòng) 盤兩個(gè)摩擦工作面表面空冷到常溫后仍保留一些殘余壓應(yīng)力。
[0017] 經(jīng)中頻感應(yīng)加熱鑄鐵制動(dòng)盤的兩個(gè)摩擦工作面表層的珠光體和鐵素體快速奧氏 體化，較一般爐內(nèi)加熱方式，奧氏體組織較細(xì)；通過控制制動(dòng)盤到強(qiáng)力拋丸機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)移速度 和時(shí)間，間接地控制了工件表面溫度恰好處在居里溫度附近；此時(shí)開啟拋丸機(jī)，在高速鋼 丸的打擊之下，奧氏體發(fā)生塑性應(yīng)變并在奧氏體晶粒內(nèi)增加大量孿晶和位錯(cuò)等亞結(jié)構(gòu)，有 效地增加了隨后的奧氏體向珠光體和鐵素體轉(zhuǎn)變初期的形核位置；隨后，制動(dòng)盤的兩個(gè)摩 擦面表層在鋼丸沖擊及其攜帶的風(fēng)快速冷卻下被迅速降溫，形成較大的相變過冷度，形核 數(shù)量顯著增多，二者相互配合，互相強(qiáng)化，使奧氏體向珠光體和鐵素體轉(zhuǎn)變后組織將明顯細(xì) 化，通過變頻器調(diào)速，與該溫度區(qū)域匹配的拋丸速度相對(duì)較低，可以控制加熱表面的變形在 工藝規(guī)定范圍；另外，隨著繼續(xù)降溫和鋼丸的加速和持續(xù)打擊，制動(dòng)盤的兩個(gè)摩擦工作面表 層珠光體和鐵素體發(fā)生塑性應(yīng)變，使表面組織變得更加致密，晶粒中的亞結(jié)構(gòu)增多，并產(chǎn)生 了表面壓應(yīng)力。打擊結(jié)束時(shí)，工件加熱表面溫度控制在一定溫度之下，將使其中部分表面壓 應(yīng)力保持到常溫，形成表面的殘余壓應(yīng)力。
[0018] 經(jīng)過該強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火工藝處理后的制動(dòng)盤兩個(gè)摩擦工作面表 層晶粒細(xì)小，晶粒中的亞結(jié)構(gòu)增多，其強(qiáng)度、硬度和塑性均得到提高，延緩熱疲勞裂紋的形 成和擴(kuò)展，加之表面的殘余壓應(yīng)力，可提高其抗接觸疲勞損傷和碾壓變形的抗力，能夠有效 地提高其抗熱疲勞能力。
[0019] 該套設(shè)備構(gòu)造簡單和自動(dòng)控制，使工件感應(yīng)加熱后的溫度與工件的轉(zhuǎn)移-低速拋 打-高速拋打-出拋丸機(jī)等加工工步、時(shí)間節(jié)點(diǎn)相契合，實(shí)現(xiàn)了高溫度區(qū)段快速冷卻正火 下的晶粒細(xì)化與塑性應(yīng)變下的晶粒細(xì)化、低溫度區(qū)段的表面強(qiáng)化和表面殘余壓應(yīng)力合理匹 配，即實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)盤感應(yīng)加熱+強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火工藝，使鑄鐵制動(dòng)盤的兩 個(gè)摩擦工作面表層獲得有效的強(qiáng)化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2為中頻感應(yīng)加熱成套設(shè)備感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3為圖2所示的感應(yīng)器的側(cè)視圖。
[0023] 圖4為本發(fā)明熱處理強(qiáng)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中：11_制動(dòng)盤，12、13_制動(dòng)盤兩摩擦制動(dòng)工作面，21-導(dǎo)磁體，22-感應(yīng)器， 23-壓緊螺釘，24-輸出變壓器，31-導(dǎo)向塊，32-提拉門，33-靜滑輪，34-鋼絲繩，35-升降 氣缸，36-強(qiáng)力拋丸機(jī)拋頭，37-拋出的鋼丸，38-拋丸箱，39-工件進(jìn)出口，41-制動(dòng)盤壓緊 螺母，42-定位軸，43-軸承，44-皮帶，45-調(diào)速電機(jī)，46-滑動(dòng)小車，47-燕尾導(dǎo)軌，48-油缸 桿，49-水平推動(dòng)油缸。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026] 如圖所示：一種重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，包括中頻感應(yīng)加熱 成套設(shè)備、強(qiáng)力拋丸機(jī)、將盤式制動(dòng)器由感應(yīng)加熱工位轉(zhuǎn)移到強(qiáng)力拋丸機(jī)內(nèi)拋丸工位的轉(zhuǎn) 移裝置和控制整套設(shè)備運(yùn)行的中央控制系統(tǒng)。
[0027] 所述中頻感應(yīng)加熱成套設(shè)備包括中頻感應(yīng)加熱爐、輸出變壓器24和安裝在所述 輸出變壓器24上的感應(yīng)器22,所述中頻感應(yīng)加熱爐與所述輸出變壓器24用軟線連接。
[0028] 所述中頻感應(yīng)加熱爐的加熱、停止和加熱持續(xù)時(shí)間均由整套設(shè)備的中央控制系統(tǒng) 控制，輸出變壓器24帶著感應(yīng)器22由一套升降裝置帶動(dòng)，可做垂直于水平線的上下往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，所述升降裝置受控于整套設(shè)備中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)通過控制升降裝置的上下 速度來限定其上下時(shí)間。
[0029] 所述感應(yīng)器22的加熱圈為并聯(lián)單匝多彎結(jié)構(gòu)，加熱圈上均布U型硅鋼片導(dǎo)磁體 21，導(dǎo)磁體21開口沖著制動(dòng)器制動(dòng)盤摩擦制動(dòng)工作表面12、13。
[0030] 所述強(qiáng)力拋丸機(jī)為雙拋頭強(qiáng)力拋丸機(jī)成套設(shè)備，包括鋼丸上料、分選、拋打及除塵 系統(tǒng)；其中，雙拋頭36的拋口分別指向其斜下方的制動(dòng)器制動(dòng)盤兩摩擦制動(dòng)工作表面12、 13,二者相對(duì)且對(duì)稱，相距一定間距安裝在拋丸機(jī)頂部；拋頭電機(jī)連接著變頻器，接受中央 控制系統(tǒng)的指令按照程序，連續(xù)或分級(jí)調(diào)整轉(zhuǎn)速，改變鋼丸拋打速度和啟動(dòng)或停止，拋頭拋 打的鋼丸37拋向被加工表面的入射角為70°?80°。
[0031] 所述雙拋頭強(qiáng)力拋丸機(jī)帶有多個(gè)上下串聯(lián)排列的強(qiáng)風(fēng)側(cè)吹落砂分選器，不僅起到 分選、剔除破碎鋼丸作用，同時(shí)起到帶走鋼丸熱量使之冷卻降溫的作用，控制鋼丸溫度在工 藝要求的范圍內(nèi)，所帶走熱量隨粉塵進(jìn)入除塵系統(tǒng)后排放到空氣中。各強(qiáng)風(fēng)側(cè)吹落砂分選 器獨(dú)立或者一起工作。全部一起工作時(shí)，可實(shí)現(xiàn)在夏季環(huán)境溫度不大于40攝氏度的條件 下，鋼丸拋向制動(dòng)盤時(shí)的溫度低于要求溫度。
[0032] 所述拋丸箱38 -側(cè)設(shè)有一升降氣缸35,所述升降氣缸35通過一鋼絲繩34和一 靜滑輪33帶動(dòng)一提拉門32上下運(yùn)動(dòng)，所述提拉門32用于封堵工件進(jìn)入拋丸箱38后關(guān)閉 工件進(jìn)出口 39 ;所述提拉門32被一對(duì)水平截面為"L"型的導(dǎo)向塊31壓住，所述導(dǎo)向塊31 相對(duì)安裝在拋丸箱38上、提拉門32兩側(cè)，所述導(dǎo)向塊31與爐門在垂直水平面方向形成楔 形；所述提拉門32兩側(cè)也有與導(dǎo)向塊31同向同角度相配合的楔形，使其完全封堵住進(jìn)出口 39。所述升降氣缸35的動(dòng)作也受控于中央控制系統(tǒng)。
[0033] 所述將盤式制動(dòng)器由感應(yīng)加熱工位轉(zhuǎn)移到強(qiáng)力拋丸機(jī)內(nèi)拋丸工位的轉(zhuǎn)移裝置是 由帶著盤式制動(dòng)器進(jìn)出拋丸箱的水平移動(dòng)系統(tǒng)和使盤式制動(dòng)器定位并帶其轉(zhuǎn)動(dòng)的定位轉(zhuǎn) 動(dòng)系統(tǒng)組成。
[0034] 所述水平移動(dòng)系統(tǒng)包括兩條水平安裝在地面上且相互平行并帶有朝上燕尾的導(dǎo) 軌47,導(dǎo)軌47上裝有可沿其滑動(dòng)、下方帶有燕尾槽的滑動(dòng)小車46,所述滑動(dòng)小車46頭部安 裝一水平推動(dòng)油缸49,可推動(dòng)小車46做水平往復(fù)移動(dòng)，帶動(dòng)固定在定位軸上42的制動(dòng)盤 11在感應(yīng)加熱工位和拋丸箱內(nèi)的拋丸加工工位處往復(fù)水平移動(dòng)。所述水平推動(dòng)油缸49連 接一液壓站，由其提供動(dòng)力和設(shè)定其運(yùn)動(dòng)的快慢、控制工件在兩工位間運(yùn)行的時(shí)間等，該油 缸49的開合受控于中央控制系統(tǒng)，按照程序運(yùn)行。
[0035] 所述定位轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括定位軸42、軸承43、調(diào)速電機(jī)45和皮帶44,定位軸42通過 其軸肩、軸承、軸承座、緊固螺栓連接在滑動(dòng)小車上，安裝在滑動(dòng)小車46上的調(diào)速電機(jī)45通 過皮帶44套在定位軸上42并帶動(dòng)定位軸42和安裝在定位軸42另一端上的制動(dòng)盤11轉(zhuǎn) 動(dòng)，制動(dòng)盤11通過其內(nèi)孔套在定位軸42上，它的定位，靠兩者孔和軸相互間的間隙配合，以 及定位軸42軸肩的軸向定位和制動(dòng)盤壓緊螺母41壓緊制動(dòng)盤11后面來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了制動(dòng) 盤11的可變速轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)速電機(jī)45的開合和轉(zhuǎn)速將受控于中央控制系統(tǒng)。
[0036] 本發(fā)明的具體實(shí)施過程是：一種重型卡車盤式制動(dòng)器，材料牌號(hào)為HT250/ GB 9439-88,屬珠光體類型的灰鑄鐵，化學(xué)成分為碳C :3. 16?3. 30%，硅Si : 1. 79?1. 93%，錳 Μη :0. 89?1. 04%，硫S :0. 094?0. 125%，磷P :0. 120?0. 170%。經(jīng)鑄造成型和機(jī)械粗、精 加工成型如圖1后，套在定位軸42左端上，擰緊制動(dòng)盤壓緊螺母41，處在感應(yīng)加熱工位；按 下啟動(dòng)按鈕，制動(dòng)盤感應(yīng)加熱+強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火熱處理強(qiáng)化工藝程序開始 啟動(dòng)，輸出變壓器24和感應(yīng)器22由一套升降裝置帶動(dòng)，從感應(yīng)加熱工位上方向下運(yùn)動(dòng)至感 應(yīng)加熱工位處止，制動(dòng)盤11開始進(jìn)行中頻感應(yīng)加熱，該中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的額定輸出頻率 為30kHZ，額定功率為200kw，加熱時(shí)間為72?80s，至制動(dòng)盤11的兩個(gè)摩擦工作面表面 12、13的溫度達(dá)到860?900°C時(shí)，加熱停止；輸出變壓器24和感應(yīng)器22從加熱工位升起 回到其初始位置；油缸49啟動(dòng)，油缸桿48推動(dòng)滑動(dòng)小車46沿燕尾導(dǎo)軌47向左滑動(dòng)，帶動(dòng) 其上的制動(dòng)盤11、定位軸42等一同通過拋丸箱38的進(jìn)出口 39,在工藝規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入拋 丸箱38,轉(zhuǎn)移到拋丸加工工位；同時(shí)進(jìn)行的有提拉門升降氣缸35向上釋放鋼繩34,靜滑輪 33轉(zhuǎn)動(dòng)，提拉門32向下沿著導(dǎo)向塊31滑動(dòng)至拋丸箱38的進(jìn)出口 39處封堵住該口；調(diào)速電 機(jī)45啟動(dòng)，通過皮帶輪傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)定位軸42、制動(dòng)盤11轉(zhuǎn)動(dòng)，上述動(dòng)作在5-8s內(nèi)完成； 此時(shí)制動(dòng)盤兩個(gè)摩擦工作面12、13的表面溫度為720?800°C ;強(qiáng)力拋丸機(jī)啟動(dòng)，強(qiáng)力拋丸 機(jī)拋頭36單機(jī)功率為6kw，拋出的鋼丸37的丸粒材料及尺寸為S-330 (GB/T18838. 3 - 2008高碳鑄鋼丸和砂），丸粒硬度為40?50HRC (377?509HV)，進(jìn)入拋頭前丸粒溫度控 制在< 100°C，強(qiáng)力拋丸打擊時(shí)間為240?360s，強(qiáng)力拋丸打擊的前150s時(shí)間內(nèi)，丸粒打擊 速度50?60 m/s，以后時(shí)間段為80?90m/s，丸粒打擊的入射角為70?80度，單拋頭打 擊鋼丸流量為〇. 8?1. 5kg/s，低速時(shí)流量在該區(qū)間值下限附近，高速時(shí)流量在該區(qū)間值上 限附近；計(jì)時(shí)結(jié)束，打擊停止，此時(shí)兩個(gè)摩擦工作面12、13的表面溫度將降至250°C以下，調(diào) 速電機(jī)45停止，提拉門32開，制動(dòng)盤11從拋丸箱38中出來返回到感應(yīng)加熱工位并被卸下 后空冷至常溫，至此完成一件制動(dòng)盤強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火工藝循環(huán)。經(jīng)強(qiáng)力拋 丸打擊的制動(dòng)盤兩個(gè)摩擦工作面的表面質(zhì)量結(jié)果為：拋丸強(qiáng)度為阿爾梅試片弧高〇. 15A? 0. 25A，最小覆蓋率為>100%(10倍放大鏡下觀察)。強(qiáng)力拋丸打擊狀態(tài)下的風(fēng)冷正火工藝 完成后的制動(dòng)盤的兩個(gè)摩擦工作面表面金相組織為：珠光體> 95%，鐵素體和碳化物< 5%， 表面硬度HBS193?247,表面殘余壓應(yīng)力彡300MP(距表層0. 05mm)。在新車行駛5萬公里 內(nèi)，統(tǒng)計(jì)與對(duì)比該材料新工藝和原普通正火工藝加工的制動(dòng)盤，兩個(gè)摩擦工作面熱裂至失 效狀態(tài)的比例降低達(dá)30%以上。
[0037] 本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制。在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需 要可輕易想到的技術(shù)手段的變化、替換和改進(jìn)，如；改變加熱設(shè)備為電爐加熱或其它加熱方 式、強(qiáng)力拋丸改為強(qiáng)力噴丸等，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于：包括中頻感應(yīng)加熱 成套設(shè)備、強(qiáng)力拋丸機(jī)、將盤式制動(dòng)器由感應(yīng)加熱工位轉(zhuǎn)移到強(qiáng)力拋丸機(jī)內(nèi)拋丸工位的轉(zhuǎn) 移裝置和控制整套設(shè)備運(yùn)行的中央控制系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述中頻感應(yīng)加熱成套設(shè)備包括中頻感應(yīng)加熱爐、輸出變壓器和安裝在所述變壓器上的感 應(yīng)器，所述中頻感應(yīng)加熱爐與所述輸出變壓器用軟線連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述感應(yīng)器的加熱圈為并聯(lián)單匝多彎結(jié)構(gòu)，所述加熱圈上均布U型硅鋼片導(dǎo)磁體，所述導(dǎo) 磁體的開口沖著制動(dòng)器制動(dòng)盤摩擦制動(dòng)工作表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述強(qiáng)力拋丸機(jī)為雙拋頭強(qiáng)力拋丸機(jī)成套設(shè)備，其中，所述雙拋頭的拋口分別指向其斜下 方的制動(dòng)器制動(dòng)盤兩摩擦制動(dòng)工作表面，所述雙拋頭相對(duì)且對(duì)稱、相隔一定間距安裝在拋 丸機(jī)頂部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述雙拋頭拋打的鋼丸拋向制動(dòng)盤兩摩擦制動(dòng)工作表面的入射角為70°?80°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述雙拋頭強(qiáng)力拋丸機(jī)帶有多個(gè)上下串聯(lián)排列的強(qiáng)風(fēng)側(cè)吹落砂分選器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備， 其特征在于：所述強(qiáng)力拋丸機(jī)的拋丸箱一側(cè)設(shè)有一升降氣缸，所述升降氣缸通過一鋼絲繩 和一靜滑輪帶動(dòng)一提拉門上下運(yùn)動(dòng)，所述提拉門用于封堵工件進(jìn)入拋丸箱后關(guān)閉工件進(jìn)出 口，所述提拉門被一對(duì)水平截面為L型的導(dǎo)向塊壓住，所述導(dǎo)向塊相對(duì)安裝在拋丸箱上、提 拉門的兩側(cè)，所述導(dǎo)向塊與爐門在垂直水平面方向形成楔形，所述提拉門兩側(cè)有與導(dǎo)向塊 同向同角度相配合的楔形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述轉(zhuǎn)移裝置包括帶著制動(dòng)盤進(jìn)出拋丸箱的水平移動(dòng)系統(tǒng)和使盤式制動(dòng)器定位并帶動(dòng)其 轉(zhuǎn)動(dòng)的定位轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述水平移動(dòng)系統(tǒng)包括兩條水平安裝在地面上且相互平行并帶有朝上燕尾的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上 裝有可沿其滑動(dòng)、下方帶有燕尾槽的滑動(dòng)小車，所述滑動(dòng)小車頭部安裝一水平推動(dòng)油缸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的重型卡車盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤熱處理強(qiáng)化設(shè)備，其特征在于： 所述定位轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括定位軸、軸承、調(diào)速電機(jī)和皮帶，所述定位軸連接在滑動(dòng)小車上，所 述安裝在滑動(dòng)小車上的調(diào)速電機(jī)通過皮帶套在定位軸上并帶動(dòng)定位軸和安裝在定位軸另 一端上的制動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】C21D9/00GK104195306SQ201410366499
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】韓樹, 龐桂奇, 曹小璞, 李 昊, 張龍, 苗林壯, 沈洪亮, 王軍燕, 張兵, 姚興林, 魯焱, 劉曉宇 申請(qǐng)人:中國重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司