发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种中碳合金钢无软带大型轧机轴承的加工方法，本发明以中碳合金钢为材料，中碳合金钢具有表面强度和硬度大，内部韧性大的特点，适合应用于大型轧机轴承中，同时利用了中碳合金钢加工过程中污染小，加工周期短、表面强度和硬度大、使用寿命长的特点；提高了大型轧机轴承自身的质量。同时本发明将中碳合金钢大型轧机轴承的内圈表面、内圈辊道、外圈辊道和外圈表面全部采用热感应无软带淬火处理，大大提高了中碳合金钢大型轧机轴承的内圈表面、内圈辊道、外圈辊道和外圈表面的强度和硬度，能够满足大型轧机轴承较大的径向可变冲击载荷需要。

本发明所采用的技术方案是：一种中碳合金钢无软带大型轧机轴承的加工方法，包括以下步骤：

步骤一、中碳合金钢轧机轴承的加工：以中碳合金钢为原材料，通过现有的加工工艺，制造加工内圈、外圈、保持架、圆锥滚子；

步骤二、中碳合金钢轧机轴承的无软带淬火：1、将步骤一中制造加工好的内圈固定在中频热感应无软带淬火机的中心位置，将两个中频热感应加热器并列固定在内圈的某个点位，使中频热感应加热器完全包裹住内圈辊道和内圈表面，然后驱动中频热感应加热器的位移旋转装置，使中频热感应加热器围绕内圈相悖、缓慢匀速而行，同时利用喷水装置对中频感应加热器加热过的内圈进行急速冷却淬火，当两个中频热感应加热器位移到对接的点位时，实现了内圈表面和内圈辊道的无软带淬火；2、将步骤一中制造加工好的外圈固定在中频热感应无软带淬火机的中心位置，将两个中频热感应加热器并列固定在外圈的某个点位，使中频热感应加热器完全包裹住外圈辊道和外圈表面，然后驱动中频热感应加热器的位移旋转装置，使中频热感应加热器围绕内圈相悖、缓慢匀速而行，同时利用喷水装置对中频感应加热器加热过的外圈进行急速冷却淬火，当两个中频热感应加热器位移到对接的点位时，实现了外圈表面和外圈辊道的无软带淬火；

步骤三、中碳合金钢无软带大型轧机轴承的装配：将步骤二中经过无软带淬火的内圈、外圈与保持架和圆锥滚子，按照现有轴承装配工艺进行装配。

所述步骤一中，利用现有的加工工艺，对内圈的内圈辊道和外圈的外圈辊道进行加工，使内圈辊道和外圈辊道表面加工出符合大型轧机轴承装配工艺要求的光洁度。

所述步骤二中，中频热感应加热器高度与内圈的高度平齐，中频热感应加热器将内圈本体包裹在中心。

所述步骤二中，中频热感应加热器高度与外圈的高度平齐，中频热感应加热器将外圈本体包裹在中心。

所述步骤二中，喷水装置对准内圈本体的内圈表面和内圈辊道同时喷水；同样喷水装置对准外圈本体的外圈表面和外圈辊道同时喷水。

所述强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力，或材料抵抗破坏的能力。刚度是指金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力，硬度是指金金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。

所述步骤一中，以中碳合金钢为原材料，通过现有的加工工艺，制造加工内圈、外圈、保持架、圆锥滚子；利用现有的加工工艺，对内圈的内圈辊道和外圈的外圈辊道进行加工，使内圈辊道和外圈辊道表面加工出符合大型轧机轴承装配工艺要求的光洁度。这样做的主要目的是：利用中碳合金钢为原材料，一方面，大大降低了大型轧机轴承加工过程中的污染，同时缩短了加工周期；另一方面，提高了大型轧机轴承的表面强度和硬度，同时保证了内部的韧性，提高了大型轧机轴承的使用寿命。

所述步骤二中，将步骤一中制造加工好的内圈固定在中频热感应无软带淬火机的中心位置，将两个中频热感应加热器并列固定在内圈的某个点位，使中频热感应加热器完全包裹住内圈辊道和内圈表面，然后驱动中频热感应加热器的位移旋转装置，使中频热感应加热器围绕内圈相悖、缓慢匀速而行，同时利用喷水装置对中频感应加热器加热过的内圈进行急速冷却淬火，当两个中频热感应加热器位移到对接的点位时，实现了内圈表面和内圈辊道的无软带淬火。这样做的主要目的是：第一方面，实现对中碳合金钢无软带大型轧机轴承的内圈表面和内圈辊道的无软带淬火处理，杜绝了外圈辊道和外圈表面冷热交替的淬火软带缺陷；第二方面，提高了内圈表面和内圈辊道的强度和硬度，以便满足这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承对大型轧机工作特点的适应性；第三方面，利用无软带淬火处理的内圈表面，提高了在大型轧机轴承在工作过程中，中碳合金钢无软带大型轧机轴承承受径向可变冲击载荷的承受能力，延长使用寿命。第四方面，降低圆锥滚子与内圈辊道之间的摩擦力，降低了这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承的摩擦系数。

所述步骤二中，将步骤一中制造加工好的外圈固定在中频热感应无软带淬火机的中心位置，将两个中频热感应加热器并列固定在外圈的某个点位，使中频热感应加热器完全包裹住外圈辊道和外圈表面，然后驱动中频热感应加热器的位移旋转装置，使中频热感应加热器围绕内圈相悖、缓慢匀速而行，同时利用喷水装置对中频感应加热器加热过的外圈进行急速冷却淬火，当两个中频热感应加热器位移到对接的点位时，实现了外圈表面和外圈辊道的无软带淬火。这样做的主要目的是：第一方面，实现了外圈辊道和外圈表面无软带淬火处理，杜绝了外圈辊道和外圈表面冷热交替的淬火软带缺陷；第二方面，提高了外圈表面和外圈辊道的强度和硬度，以便满足这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承对大型轧机工作特点的适应性；第三方面，利用无软带淬火处理缺陷的外圈表面，大大提高了外圈表面的强度和硬度，减少了外圈表面的蠕动变形，保持了内圈与轴承座的过盈配合量，提高了外圈与轴承座配合的紧固程度。第四方面，降低圆锥滚子与外圈辊道之间的摩擦力，降低了这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承的摩擦系数。

所述将步骤二中经过无软带淬火的内圈、外圈与保持架和圆锥滚子，按照现有轴承装配工艺进行装配。这样做的主要目的是：一方面，将中碳合金钢材料制成的无软带淬火的内圈、外圈、保持架和圆锥滚子装配形成用于大型轧机的圆锥滚子轴承，提高了承受大型轧机工作过程中较大的径向冲击力的能力，提高大型轧机轴承的使用寿命，同时保证了内部的韧性。另一方面，降低了内圈表面和外圈表面的蠕动变形，保证了内圈表面与驱动轴的过盈配合量，将少了驱动轴承松动现象；同时大大提高了外圈表面的强度和硬度，减少了外圈表面的蠕动变形，保持了内圈与轴承座的过盈配合量，提高了外圈与轴承座配合的紧固程度。

所述利用现有的加工工艺，对内圈的内圈辊道和外圈的外圈辊道进行加工，使内圈辊道和外圈辊道表面加工出符合大型轧机轴承装配工艺要求的光洁度。这样做得主要目的是：一方面，降低圆锥滚子与内圈辊道之间的摩擦力，降低了这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承的摩擦系数；另一方面，降低圆锥滚子与外圈辊道之间的摩擦力，降低了这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承的摩擦系数；综合提高了这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承承受较大径向冲击载荷的能力。

所述中频热感应加热器高度与内圈和外圈的高度平齐，中频热感应加热器将内圈本体包裹在中心；这样做的主要目的是：保证了对内圈和外圈本体感应加热的均匀性，提高了对内圈的内圈表面和内圈辊道、外圈的外圈辊道和外圈表面无软带淬火处理质量，保证了其内圈表面和内圈辊道的强度和硬度。

所述喷水装置对准内圈本体的内圈表面和内圈辊道同时喷水；同样喷水装置对准外圈本体的外圈表面和外圈辊道同时喷水。这样做的主要目的是：提高了急速冷却介质冷却的均匀性，保证了无软带淬火质量。

本发明的有益效果：1、采用中碳合金钢为材料大大降低了大型轧机轴承加工过程中的污染，缩短了加工周期，提高了大型轧机轴承的表面强度和硬度，同时保证了内部的韧性，提高了大型轧机轴承的使用寿命；2、这种中碳合金钢无软带大型轧机轴承提高对大型轧机工作特点的适用性；3、提高了中碳合金钢无软带大型轧机轴承内圈表面、内圈辊道、外圈辊道和外圈表面的强度和硬度，提高了在大型轧机轴承在工作过程中，中碳合金钢无软带大型轧机轴承承受径向可变冲击载荷的承受能力，延长使用寿命；4、减小了中碳合金钢无软带大型轧机轴承内圈和外圈的蠕动变形，保持了内圈与驱动轴的过盈配合量，提高了外圈与轴承座配合的紧固程度。