紀(jì)同圣　王　玲　王　麗　楊彥宏　黃　?！》都t志　丁建軍　王宏利

摘要：文章通過對(duì)鞍山某機(jī)械設(shè)備制造廠齒輪淬火輔助設(shè)備的技術(shù)改造，克服了原有淬火輔助設(shè)備的各種弊端，增加了使用功能，從而大大提高生產(chǎn)效率，提高了工作時(shí)的安全性。

關(guān)鍵詞：淬火；輔助設(shè)備；技術(shù)改造

中圖分類號(hào)：TQ116.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145（2009）11-0156-02

一、概述

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種機(jī)械設(shè)備替代了越來越多的人力，其安全性能也相應(yīng)地增加了，創(chuàng)造了更多的價(jià)值。但是我們不難發(fā)現(xiàn)各種機(jī)械設(shè)備工作的同時(shí)，輔助設(shè)備的作用也是影響巨大的，主設(shè)備與輔助設(shè)備之間的關(guān)系是相互協(xié)調(diào)、相互合作、缺一不可的。所謂輔助設(shè)備，即對(duì)機(jī)械主設(shè)備功能的補(bǔ)充，為主設(shè)備服務(wù)，與機(jī)械主設(shè)備是相互依存的，沒有輔助設(shè)備的使用幫助，相應(yīng)機(jī)械主設(shè)備的工作效率就會(huì)大大地降低，就得投入更多的人力、物力、財(cái)力。輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)制造必須與相應(yīng)的機(jī)械主設(shè)備的設(shè)計(jì)制造相互配套。在大多數(shù)情況之下是一一對(duì)應(yīng)的。它的設(shè)計(jì)無須多么復(fù)雜，只要能完成相應(yīng)的輔助功能即可。

二、輔助設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

鞍山某機(jī)械制造廠，中型零件（如直徑在500～800mm的齒輪）進(jìn)行淬火時(shí)，淬火輔助設(shè)備基本閑置，工人師傅往往是五六個(gè)人在淬火設(shè)備周圍忙的不可開交。一臺(tái)吊車，粗大的鋼繩垂吊著中型零件，在淬火設(shè)備前加熱。三位工人師傅，把零件左右旋轉(zhuǎn)，另外的師傅拖著水管在冷卻，可見其安全性非常的差，而且工作精度低，還投入了大量的人力、物力。大型零件進(jìn)行淬火時(shí)，淬火輔助設(shè)備的利用，占據(jù)很大的空間，移動(dòng)困難，操作受限，廢水噴濺橫流。所以改造淬火輔助設(shè)備的研究勢(shì)在必行。

（一）改造前工作原理示意圖（圖1）

（二）生產(chǎn)中存在的問題

在熱處理車間，我們不難看到，中、大型零件淬火過程中存在的一些弊端。如：老設(shè)備占用空間比較大,體積比較笨重，并且可移動(dòng)性比較差，投入人力資源十分大，在齒輪淬火過程中，定位精度不高，在淬火過程中容易出現(xiàn)以下故障：整體結(jié)構(gòu)受力不均衡，將會(huì)引起淬火設(shè)備局部承載能力過大，即“失穩(wěn)”；淬火輔助設(shè)備本身沒有升降能力，導(dǎo)致人員工作困難度加大；老設(shè)備下部是由鋼軌固定，限制了活動(dòng)空間，并且存在偏心現(xiàn)象，滑輪和滑軌之間產(chǎn)生打滑；在齒輪冷卻過程中水資源沒有得到有效回收；定位精度低。

（三）改造原則

總體規(guī)劃，分布實(shí)施，具有創(chuàng)新，改造后使工藝和設(shè)備均達(dá)到較高水平，符合國家產(chǎn)業(yè)政策。

三、改造內(nèi)容及特點(diǎn)

輔助設(shè)備的改造，從以下幾個(gè)方面的內(nèi)容研究：移動(dòng)裝置改造，制動(dòng)裝置改造，增加升降裝置，自鎖裝置設(shè)計(jì)，雙重定位裝置。

（一）改造后工作原理示意圖（圖2）

（二）改造內(nèi)容

通過對(duì)老設(shè)備問題的分析提出改造措施：

1．設(shè)計(jì)一種大、中型零件熱處理淬火時(shí)的輔助設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、縱向升降和橫向移動(dòng)和定位的淬火輔助設(shè)備。

2．為了克服現(xiàn)有的淬火輔助設(shè)備沒有升降功能和不能在水平面內(nèi)的任意方向移動(dòng)的不足，該淬火輔助設(shè)備，不僅能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)定位，還能夠方便地實(shí)現(xiàn)升降，在水平面內(nèi)任意移動(dòng)和制動(dòng)。

3．在絕緣內(nèi)殼中，設(shè)置液壓回路和杠桿裝置。當(dāng)人手壓動(dòng)杠桿時(shí)，機(jī)械能通過液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，壓力能又通過液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的升降和制動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

4．設(shè)置定位裝置，淬火件放在卡盤上，根據(jù)零件尺寸，調(diào)節(jié)拉伸桿和定位裝置，實(shí)現(xiàn)定位功能。通過旋轉(zhuǎn)推力軸承，使夾具裝置旋轉(zhuǎn)。支撐座下端，安裝萬向輪裝置，達(dá)到水平面內(nèi)的移動(dòng)和制動(dòng)。

5．針對(duì)水資源浪費(fèi)問題，從新設(shè)計(jì)設(shè)備外觀，形成一個(gè)V形槽，選擇不銹鋼材料，通過實(shí)踐證明回收水資源95%以上。

（三）改造后特點(diǎn)及創(chuàng)新性

改造后的淬火輔助設(shè)備具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和創(chuàng)新性：

1．引入液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)，提高了穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)緊湊。

2．與以往設(shè)計(jì)相比，具有優(yōu)越性，可以在夾具夾緊零件淬火過程中，按照需求旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還可以根據(jù)需求進(jìn)行升降和移動(dòng)，方便淬火工作。

3．添加了水回收系統(tǒng)，環(huán)保。

4．降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

5．改造周期短，投資少，見效快。

四、投資估算及應(yīng)用前景

（一）投資估算

改造中、大型淬火輔助設(shè)備，采用鑄鐵、不銹鋼為主要加工材料，其加工無特殊要求。液壓系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，無特殊元件?？偼顿Y為4～5萬元，成本低，見效快，周期短。

（二）應(yīng)用前景

改造淬火輔助設(shè)備，投資少，工作范圍廣，工作效率高，占地面積減少了，增加了提升功能。對(duì)于現(xiàn)在的鞍山某機(jī)械制造廠來說，只要取消原有淬火輔助設(shè)備的兩個(gè)方向的滑道及機(jī)體，安裝具有行走裝置、制動(dòng)裝置、升降裝置的該設(shè)備，便可以投入使用。

目前，由于淬火工作的需求，國內(nèi)許多中、小型機(jī)械加工廠和熱處理車間的興建和計(jì)劃籌建，包括現(xiàn)有淬火輔助設(shè)備的更新?lián)Q代，其應(yīng)用前景廣闊。

五、結(jié)語

經(jīng)過了我們深入市場的調(diào)查及實(shí)踐證明，通過對(duì)舊設(shè)備的技術(shù)改造，新型的淬火輔助設(shè)備應(yīng)用在熱處理車間，會(huì)取得非常好的效果。與老的淬火設(shè)備相比較具有多方面優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)靈活，穩(wěn)定性能強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)水平和豎直方向的任意移動(dòng)和定位，將會(huì)解放大量的人力資源，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此設(shè)備無論是從生產(chǎn)效果還是從工藝角度都達(dá)到了國內(nèi)較先進(jìn)的水平。齒輪淬火輔助設(shè)備的改造無疑將成為國產(chǎn)化，使用范圍廣泛，可以說是輔助設(shè)備的典范。

參考文獻(xiàn)

[1]邊守仁．工業(yè)設(shè)計(jì)專案的解構(gòu)與重建[M]．北京理工大學(xué)出版社．

[2]李雪如．工業(yè)設(shè)計(jì)＆創(chuàng)意管理的24堂課[M]．北京:中國建筑工業(yè)出版社．

[3]金東．工業(yè)設(shè)計(jì)表現(xiàn)[M]．合肥工業(yè)大學(xué)出版社．

[4]簡召全．工業(yè)設(shè)計(jì)方法學(xué)[M]．北京理工大學(xué)出版社．

[5]阮寶湘，邵祥華．工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．

[6]李樂山．工業(yè)設(shè)計(jì)心理學(xué)[M]．北京:高等教育出版社．

[7]姜江，彭其鳳．表面淬火技術(shù)[M]．化學(xué)工業(yè)出版社材料科學(xué)與工程出版中心．

[8]呂利太．淬火處理[M]．中國農(nóng)機(jī)出版社．

[9](蘇)列別哈．鋼的火焰表面淬火[M]．上海:科學(xué)技術(shù)出版社.

[10](蘇)伊萬諾夫．高頻淬火機(jī)床[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社.

作者簡介：王玲，女，遼寧科技大學(xué)建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院副教授，研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)和冶金機(jī)械。