一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，屬于軸承強(qiáng)化處理生產(chǎn)設(shè)備及其制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是軸承生產(chǎn)大國(guó)、軸承出口數(shù)量占世界首位，但國(guó)產(chǎn)軸承大多為中、低檔軸承，附加值較低，加上企業(yè)之間的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，利潤(rùn)率非常低；然而我國(guó)軍工企業(yè)、航空、航天等高新技術(shù)與科學(xué)研究、原子能發(fā)電站、高速列車(chē)等等行業(yè)急需要的長(zhǎng)壽命高端軸承、特種軸承大多需要進(jìn)口。
[0003]由于國(guó)產(chǎn)軸承鋼冶金質(zhì)量和國(guó)外軸承鋼差距較大，以及由于國(guó)產(chǎn)軸承在設(shè)計(jì)、制造、潤(rùn)滑、裝配等方面與國(guó)外的差距，使國(guó)產(chǎn)軸承與國(guó)外軸承相比，其抗磨損、抗腐蝕、抗疲勞性能較差，使用壽命較低。
[0004]等離子體浸泡式離子注入工藝不存在類(lèi)似薄膜的剝落問(wèn)題，可以精確控制注入離子數(shù)量，其控制方法是檢測(cè)注入電荷的數(shù)量和能量，能保持試樣表面粗糙度，不影響尺寸精度。
[0005]由于離子注入工藝特點(diǎn)很適用軸承的表面改性處理，它不用改變軸承的材料、設(shè)計(jì)和機(jī)械加工工藝就可達(dá)到軸承延長(zhǎng)的目的。
[0006]等離子體浸泡式離子注入(PIII)是一種新穎離子注入技術(shù)，它消除了束線離子注入技術(shù)固有的直射性限制，設(shè)備較簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用較低、但只能小批量處理零件，得不到了迅速發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為克服上述不足，本實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的可對(duì)軸承外圈滾道進(jìn)行強(qiáng)化處理的裝置。
[0008]本實(shí)用新型的方案如下:一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，包括真空處理室、高真空抽氣系統(tǒng)、高壓靶臺(tái)、等離子體產(chǎn)生器、離子加速組件和供氣系統(tǒng)；
[0009]所述的真空處理室包括鐘罩、底板，所述的鐘罩置于底板上方；
[0010]所述的高真空抽氣系統(tǒng)包括渦輪分子栗和旋片式真空栗，所述的真空栗與渦輪分子栗連接，所述的渦輪分子栗吸入口穿過(guò)底板與真空處理室連通；
[0011]所述的的高壓靶臺(tái)包括靶臺(tái)圓盤(pán)和絕緣支撐座，所述的支撐座一端固定在底板上，另一端固定在靶臺(tái)圓盤(pán)底部將其支撐固定；
[0012]所述的等離子體產(chǎn)生器包括射頻電源、中心電極和柵網(wǎng)電極；所述的底板上設(shè)置若干組軸承外圈冷卻套，所述的軸承外圈冷卻套內(nèi)設(shè)置柵網(wǎng)，所述的柵網(wǎng)內(nèi)設(shè)置中空管；所述的中空管穿過(guò)靶臺(tái)圓盤(pán)和底板，所述的柵網(wǎng)穿過(guò)靶臺(tái)圓盤(pán)并與底板連接；所述的射頻電源一端連接底板，間接與柵網(wǎng)連接形成柵網(wǎng)電極，另一端與管壁上設(shè)有若干孔的中空管相連形成中心電極；
[0013]所述的離子加速組件包括大功率高壓脈沖電源和靶臺(tái)電極，固定在靶臺(tái)圓盤(pán)下端的靶臺(tái)電極穿過(guò)底板與大功率高壓脈沖電源連接，大功率高壓脈沖電源另一端與底板連接并接地。
[0014]進(jìn)一步，所述的供氣系統(tǒng)包括鋼瓶、氣體質(zhì)量流量計(jì)、電磁閥和混氣室，所述的若干個(gè)氣體質(zhì)量流量計(jì)兩端分別連接電磁閥，兩端的電磁閥分別與鋼瓶、混氣室連接；所述的混氣室與真空處理室內(nèi)的中心電極連接。
[0015]進(jìn)一步，所述的真空處理室還包括視窗和鉛皮罩，所述的鉛皮罩置于鐘罩外且將鐘罩包圍；所述的視窗穿過(guò)鉛皮罩及鐘罩。
[0016]進(jìn)一步，所述的鐘罩外設(shè)置半幅式水道冷卻管。
[0017]進(jìn)一步，所述的底板上設(shè)置有冷卻進(jìn)油口、冷卻出油口與冷卻套連通。
[0018]本實(shí)用新型通過(guò)真空處理室、高真空抽氣系統(tǒng)、高壓靶臺(tái)、等離子體產(chǎn)生器、離子加速組件和供氣系統(tǒng)的配合，形成一套完整的離子注入處理設(shè)備。射頻電源建立射頻放電氮、碳、氬等離子體，大功率高壓脈沖電源對(duì)被處理鋼球提供負(fù)高壓脈沖偏壓，以實(shí)施離子注入或薄膜沉積處理。軸承外圈套在柵網(wǎng)電極及中心電極上，使得軸承外外圈的滾道獲得較均勻的注入劑量；強(qiáng)化處理效果更好。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型冷卻連接套內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型軸承外圈與射頻電源、大功率高壓脈沖電源之間的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，包括真空處理室、高真空抽氣系統(tǒng)、高壓靶臺(tái)、等離子體產(chǎn)生器、離子加速組件和供氣系統(tǒng)。
[0024]真空處理室包括鐘罩1、底板2，鐘罩1置于底板2上方；本實(shí)用新型設(shè)置有鉛皮罩28置于鐘罩外且將鐘罩包圍；視窗29穿過(guò)鉛皮罩及鐘罩。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中同時(shí)會(huì)產(chǎn)生軟X射線及RF電磁輻射，他們均對(duì)人體有損傷作用，必需適當(dāng)防護(hù)。在設(shè)備中，由于注入電壓不太高，僅為20-35kV，因此由離子轟擊零件表面所撞擊出的二次電子能量不是很高，器壁產(chǎn)生的軟X射線也不會(huì)太強(qiáng)，但仍然可能傷害工作人員的健康。用3_厚的高純防護(hù)鉛皮嚴(yán)密包裹真空處理處理室外表面，可有效地屏蔽所產(chǎn)生的軟X射線，使真空處理室外泄漏的軟X射線劑量遠(yuǎn)低于非放射性工作者允許的最低劑量。
[0025]高真空抽氣系統(tǒng)包括渦輪分子栗10和旋片式真空栗11，真空栗11與渦輪分子栗10連接，渦輪分子栗10吸入口穿過(guò)底板2與真空處理室連通。
[0026]高壓靶臺(tái)包括靶臺(tái)圓盤(pán)31和絕緣支撐座30，支撐座30 —端固定在底板2上，另一端固定在革G臺(tái)圓盤(pán)31底部將其支撐固定。
[0027]等離子體產(chǎn)生器包括射頻電源12、中心電極和柵網(wǎng)電極；底板2上設(shè)置若干組軸承外圈冷卻套6，軸承外圈冷卻套6內(nèi)徑向設(shè)置柵網(wǎng)3，柵網(wǎng)3內(nèi)徑向設(shè)置中空管4，中空管4上端封閉；中空管4穿過(guò)靶臺(tái)圓盤(pán)31和底板2，柵網(wǎng)3穿過(guò)靶臺(tái)圓盤(pán)31并與底板連接；射頻電源12 —端通過(guò)線纜連接底板2，間接與柵網(wǎng)3連接形成柵網(wǎng)電極，另一端通過(guò)線纜與管壁上設(shè)有若干孔的中空管4相連形成中心電極。中空管與底板連接處設(shè)置有電極絕緣密封件，柵網(wǎng)與靶臺(tái)圓盤(pán)連接處設(shè)置有柵網(wǎng)電極絕緣件，兩者均起到絕緣密封的作用。
[0028]離子加速組件包括大功率高壓脈沖電源26和靶臺(tái)電極8，固定在靶臺(tái)圓盤(pán)31下端的靶臺(tái)電極8穿過(guò)底板2通過(guò)線纜與大功率高壓脈沖電源26連接，大功率高壓脈沖電源26另一端通過(guò)線纜與底板2連接并接地。靶臺(tái)電極與底板連接處設(shè)置有絕緣密封件。
[0029]供氣系統(tǒng)包括鋼瓶25、21、17，氣體質(zhì)量流量計(jì)23、19、15、電磁閥22、24、18、20、
14、16和混氣室13，氣體質(zhì)量流量計(jì)兩端分別連接電磁閥，兩端的電磁閥分別與鋼瓶、混氣室連接；混氣室與真空處理室內(nèi)的中心電極連接?；鞖馐彝ㄟ^(guò)輸氣管與真空處理室內(nèi)的中心電極連通。
[0030]本實(shí)用新型的底板上設(shè)置有冷卻進(jìn)油口 7、冷卻出油口 9與冷卻套6連通。軸承外圈冷卻套內(nèi)通變壓器油作冷卻媒，經(jīng)冷卻進(jìn)油口流入，冷卻出油口流出。冷卻進(jìn)油口、冷卻出油口連接輸油管，輸油管通過(guò)穿壁器穿過(guò)底板與外部輸油裝置連接。
[0031]盡管上文對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)想對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書(shū)所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，其特征在于，包括真空處理室、高真空抽氣系統(tǒng)、高壓靶臺(tái)、等離子體產(chǎn)生器、離子加速組件和供氣系統(tǒng)； 所述的真空處理室包括鐘罩、底板，所述的鐘罩置于底板上方； 所述的高真空抽氣系統(tǒng)包括渦輪分子栗和旋片式真空栗，所述的真空栗與渦輪分子栗連接，所述的渦輪分子栗吸入口穿過(guò)底板與真空處理室連通； 所述的的高壓靶臺(tái)包括靶臺(tái)圓盤(pán)和絕緣支撐座，所述的支撐座一端固定在底板上，另一端固定在革G臺(tái)圓盤(pán)底部將其支撐固定； 所述的等離子體產(chǎn)生器包括射頻電源、中心電極和柵網(wǎng)電極；所述的底板上設(shè)置若干組軸承外圈冷卻套，所述的軸承外圈冷卻套內(nèi)設(shè)置柵網(wǎng)，所述的柵網(wǎng)內(nèi)設(shè)置中空管；所述的中空管穿過(guò)靶臺(tái)圓盤(pán)和底板，所述的柵網(wǎng)穿過(guò)靶臺(tái)圓盤(pán)并與底板連接；所述的射頻電源一端連接底板，間接與柵網(wǎng)連接形成柵網(wǎng)電極，另一端與管壁上設(shè)有若干孔的中空管相連形成中心電極； 所述的離子加速組件包括大功率高壓脈沖電源和靶臺(tái)電極，固定在靶臺(tái)圓盤(pán)下端的靶臺(tái)電極穿過(guò)底板與大功率高壓脈沖電源連接，大功率高壓脈沖電源另一端與底板連接并接地； 所述的供氣系統(tǒng)與真空處理室內(nèi)的中心電極連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，其特征在于，所述的供氣系統(tǒng)包括鋼瓶、氣體質(zhì)量流量計(jì)、電磁閥和混氣室，所述的若干個(gè)氣體質(zhì)量流量計(jì)兩端分別連接電磁閥，兩端的電磁閥分別與鋼瓶、混氣室連接；所述的混氣室與真空處理室內(nèi)的中心電極連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，其特征在于，所述的真空處理室還包括視窗和鉛皮罩，所述的鉛皮罩置于鐘罩外且將鐘罩包圍；所述的視窗穿過(guò)鉛皮罩及鐘罩。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，其特征在于，所述的鐘罩外設(shè)置半幅式水道冷卻管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置，其特征在于，所述的底板上設(shè)置有冷卻進(jìn)油口、冷卻出油口與冷卻套連通。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軸承外圈滾道強(qiáng)化處理裝置及處理方法，包括真空處理室、高真空抽氣系統(tǒng)、高壓靶臺(tái)、等離子體產(chǎn)生器、離子加速組件和供氣系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)真空處理室、高真空抽氣系統(tǒng)、高壓靶臺(tái)、等離子體產(chǎn)生器、離子加速組件和供氣系統(tǒng)的配合，形成一套完整的離子注入處理設(shè)備。射頻電源建立射頻放電氮、碳、氬等離子體，大功率高壓脈沖電源對(duì)被處理鋼球提供負(fù)高壓脈沖偏壓，以實(shí)施離子注入或薄膜沉積處理。軸承外圈套在柵網(wǎng)電極及中心電極上，使得軸承外圈的滾道獲得較均勻的注入劑量；強(qiáng)化處理效果更好。
【IPC分類(lèi)】C23C14/48
【公開(kāi)號(hào)】CN205011830
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520606326
【發(fā)明人】傅小林, 洪學(xué)江, 孫新民, 翁慧成, 柴林
【申請(qǐng)人】黃山邁瑞機(jī)械設(shè)備科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年8月13日