一种主动轴渗碳淬火后的校直工装的制作方法

本发明属于海水泵零部件制造，更具体地说，特别涉及一种主动轴渗碳淬火后的校直工装。

背景技术：

1、主动轴是连接原动机（电机或柴油机）和泵叶轮的关键部件，主要用于传递动力、支撑与定位、驱动叶轮旋转，同时与机械密封等轴封装置配合保障泵的密封性能和运行安全。

2、主动轴是海水泵传动系统中的核心部件，既作为叶轮的载体，又传递着转子的全部负荷，一般需要其具有高可靠性、高耐磨性和高硬度和高直线度等特点。

3、核心零件主动轴的主要生产工艺路线为：毛坯锻造→正火→粗车外圆及端面→钻中心孔→半精车与精车→渗碳淬火→粗磨与精磨→油封→入库，主动轴选用的材料为20crmnti，渗碳淬火后要求表面硬度为50-56hrc，渗碳层深为06-0.8mm，直线度≤0.14mm，热处理后的硬度及层深要求均能达到，但是变形严重，因其表面硬度较高，很难对其进行校直，严重影响后续加工。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，以解决热处理后的硬度及层深要求均能达到，但是变形严重，因其表面硬度较高，很难对其进行校直，严重影响后续加工的问题。

2、一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，包括用于检测主动轴跳动量的偏摆仪以及用于对加热后的主动轴进行热校直的液压校直工装；

3、偏摆仪包括第一底座、两个顶尖座和百分表，两个顶尖座安装于第一底座的上表面且轴线相互重合，百分表设置于两个顶尖座之间；

4、液压校直工装包括第二底座、门式框架、手动液压千斤顶和两个v型垫块，门式框架竖直固定于第二底座的上表面，手动液压千斤顶固定安装在门式框架的顶部横梁下方，两个v型垫块对称布置于第二底座的上表面，且两个v型垫块均位于手动液压千斤顶的正下方区域，实现渗碳淬火后高硬度主动轴的精准热校直，解决冷校直易开裂、变形难矫正的行业痛点。

5、优选的，偏摆仪还包括导轨，导轨固定安装于第一底座的上表面，两个顶尖座可沿导轨的长度方向滑动地安装在导轨上，可灵活适配不同长度规格的主动轴检测需求，大幅提升工装的适用范围与通用性。

6、优选的，每个顶尖座朝向另一顶尖座的一端均安装有可轴向伸缩的顶尖，两个顶尖的轴线共线，适配不同轴径主动轴的快速装夹，保证支撑同轴度，缩短检测前的准备时间。

7、优选的，百分表通过高度可调节的立式支架安装在第一底座上，百分表的测头可垂直抵接于待测主动轴的外圆表面，可精准调节百分表高度以适配不同直径工件，确保跳动检测数据准确可靠。

8、优选的，门式框架由槽钢焊接拼接而成，门式框架的底部与第二底座的上表面通过焊接固定连接，提供足够的刚性支撑，稳定承受校直时的巨大反作用力，防止工装变形失效。

9、优选的，液压校直工装还包括两个复位弹簧，两个复位弹簧对称分布在手动液压千斤顶的左右两侧，实现千斤顶压头自动复位，无需手动操作，简化校直流程，提高生产效率。

10、优选的，每个复位弹簧的上端均通过吊环与门式框架的顶部横梁固定连接，复位弹簧的下端与手动液压千斤顶的活动压头连接板固定连接，使弹簧安装拆卸便捷，复位力均匀对称，避免压头偏斜，延长工装使用寿命。

11、优选的，v型垫块采用铝合金材料制成，v型垫块的上表面开设有v型槽，有效保护主动轴表面不被刮伤，同时导热性好，减缓工件热量散失速度。

12、优选的，两个v型垫块的v型槽轴线共线，且与手动液压千斤顶的活动压头轴线垂直相交，保证校直时受力方向与轴轴线垂直，避免产生侧向弯曲，显著提升校直精度。

13、优选的，每个顶尖座上均设置有锁紧手柄，锁紧手柄用于将顶尖座锁紧固定在导轨的任意滑动位置，快速锁紧顶尖座位置，防止检测过程中发生位移，保障跳动检测结果稳定。

14、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

15、针对20crmnti主动轴渗碳淬火后表面硬度达50-56hrc、冷校直易开裂且难以变形的核心痛点，采用200℃低温预热+热态液压校直的组合方式，利用材料在该温度下塑性提升、脆性降低的特性，在不损伤表面硬度和渗碳层深度（0.6—0.8mm）的前提下，实现了热处理后变形轴的有效校直，消除了因变形导致的后续加工障碍。

16、校直精度高且优于技术要求通过偏摆仪配合百分表精准量化检测径向跳动量，精准定位超差高点作为施力靶点；结合液压千斤顶可控、均匀的施力方式以及v型垫块的稳定支撑定位，校直后主动轴的直线度可稳定达到≤0.1mm，优于原技术要求的≤0.14mm，完全满足海水泵主动轴的高精度装配需求。

17、工装结构简单、制造成本低、适用性强整套工装采用通用偏摆仪搭配自制简易液压工装的组合形式，液压工装主体由槽钢焊接的门式框架、标准手动液压千斤顶及铝合金垫块构成，无需购置昂贵的专用校直设备，现场制作难度低、成本低廉；同时偏摆仪的可滑动顶尖座可适配不同长度的主动轴，具备良好的通用性。

18、操作便捷、生产效率高，适合批量生产校直流程标准化，操作步骤简单易掌握，工人经过简单培训即可独立完成检测、加热、校直、复检全流程；且液压校直施力稳定、动作快速，复位弹簧可实现千斤顶压头自动复位，大幅缩短单件校直时间，能够满足批量生产的效率要求。

19、校直后尺寸稳定性好，无后期回弹风险热校直后配合低温时效处理，可有效消除校直过程中产生的残余内应力，防止主动轴在后续粗磨、精磨加工及长期使用过程中发生回弹变形，保证了零件尺寸精度的长期稳定性，提升了海水泵传动系统的运行可靠性。

1.一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于：包括用于检测主动轴跳动量的偏摆仪以及用于对加热后的主动轴进行热校直的液压校直工装；

2.如权利要求1所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，偏摆仪还包括导轨（2），导轨（2）固定安装于第一底座（1）的上表面，两个顶尖座（3）可沿导轨（2）的长度方向滑动地安装在导轨（2）上。

3.如权利要求2所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，每个顶尖座（3）朝向另一顶尖座（3）的一端均安装有可轴向伸缩的顶尖，两个顶尖的轴线共线。

4.如权利要求3所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，百分表（4）通过高度可调节的立式支架安装在第一底座（1）上，百分表（4）的测头可垂直抵接于待测主动轴的外圆表面。

5.如权利要求4所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，门式框架（6）由槽钢焊接拼接而成，门式框架（6）的底部与第二底座（5）的上表面通过焊接固定连接。

6.如权利要求5所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，液压校直工装还包括两个复位弹簧（9），两个复位弹簧（9）对称分布在手动液压千斤顶（7）的左右两侧。

7.如权利要求6所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，每个复位弹簧（9）的上端均通过吊环（8）与门式框架（6）的顶部横梁固定连接，复位弹簧（9）的下端与手动液压千斤顶（7）的活动压头连接板固定连接。

8.如权利要求7所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，v型垫块（10）采用铝合金材料制成，v型垫块（10）的上表面开设有v型槽。

9.如权利要求8所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，两个v型垫块（10）的v型槽轴线共线，且与手动液压千斤顶（7）的活动压头轴线垂直相交。

10.如权利要求9所述一种主动轴渗碳淬火后的校直工装，其特征在于，每个顶尖座（3）上均设置有锁紧手柄，锁紧手柄用于将顶尖座（3）锁紧固定在导轨（2）的任意滑动位置。