專利名稱：一種鋼鐵合金材料的加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及材料加工裝置，尤其是涉及一種鋼鐵合金材料的加工裝置。
背景技術(shù)：
鋼鐵是工程技術(shù)中最重要、用量最大的金屬材料，鋼鐵材料的加工在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，有鑄、鍛、熱軋、冷軋、冷拔及粉末冶金等形式。上述的鋼鐵的加工方式加工出的鋼鐵合金材料在使用過(guò)程中存在機(jī)械性能差的問(wèn)題，容易產(chǎn)生零件表面裂紋或斷裂等，壽命達(dá)不到現(xiàn)有市場(chǎng)需求，還有些存在成本較高、加工設(shè)備復(fù)雜、對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格等缺點(diǎn)。圓柱形空心軸內(nèi)的電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵水中鐵原子沿該空心軸的圓周方向運(yùn)動(dòng)，而橢圓形空心軸內(nèi)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵原子沿空心軸的徑向運(yùn)動(dòng)，鐵水內(nèi)Si和Mo等元素則不受磁場(chǎng)影響，故而在磁場(chǎng)力作用下，鐵水中鐵原子將形成位錯(cuò)型晶格結(jié)構(gòu)，且原子排列致密，加工出的鋼鐵結(jié)構(gòu)緊實(shí)，硬度高，耐磨性好，性能優(yōu)越。該裝置由圓柱形小齒輪作主動(dòng)輪，帶動(dòng)圓柱形大齒輪及與其焊接相連的圓柱形空心軸或橢圓形空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也起到支承的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好。該裝置水平或豎直安裝放置，應(yīng)用場(chǎng)合廣泛。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋼鐵合金材料的加工裝置，改變傳統(tǒng)問(wèn)題較多的鋼鐵材料的加工方法，以期加工出質(zhì)量較好和機(jī)械力學(xué)性能較高鋼鐵制品，同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單、 經(jīng)濟(jì)性較好，從而達(dá)到市場(chǎng)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品性能要求的效果。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是在圓柱形空心軸內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵，各磁鐵間相互獨(dú)立，圓柱形空心軸內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體，圓柱空心軸的兩端分別焊接有第一、第二圓柱形大齒輪，圓柱空心軸的一端焊接的第一圓柱形大齒輪分別和V形安裝的第一對(duì)小圓柱齒輪嚙合，圓柱空心軸的另一端焊接的第二圓柱形大齒輪分別和V形安裝的第二對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪嚙合，圓柱形空心軸內(nèi)同軸安裝通鐵水的圓柱形空心管，第一對(duì)和第二對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。在所述的圓柱空心軸和通鐵水的圓柱形空心管之間同軸安裝第一橢圓空心軸，第一橢圓空心軸的兩端分別伸出圓柱空心軸外，在第一橢圓空心軸內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵，各磁鐵間相互獨(dú)立，第一橢圓空心軸內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體，第一橢圓空心軸的兩伸出端面分別焊接有第三、第四圓柱形大齒輪，第一橢圓空心軸的一端焊接的第三圓柱形大齒輪分別和V形安裝的第三對(duì)小圓柱齒輪嚙合，第一橢圓空心軸的另一端焊接的第四圓柱形大齒輪分別和V形安裝的第四對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪嚙合，第三對(duì)和第四對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。在所述的圓柱空心軸外部同軸安裝第二橢圓空心軸，第二橢圓空心軸位于第一、 第二圓柱形大齒輪內(nèi)，在第二橢圓空心軸內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵，各磁鐵間相互獨(dú)立，第二橢圓空心軸內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體，第二橢圓空心軸的兩端分別焊接有第五、第六圓柱形大齒輪，第二橢圓空心軸的一端焊接的第五圓柱形大齒輪分別和V形安裝的第五對(duì)小圓柱齒輪嚙合，第二橢圓空心軸的另一端焊接的第六圓柱形大齒輪分別和V形安裝的第六對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪嚙合，第五對(duì)和第六對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。本實(shí)用新型具有的有益效果是1、圓柱形空心軸內(nèi)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵水中鐵原子沿該圓柱形空心軸的圓周方向運(yùn)動(dòng)，而橢圓形空心軸內(nèi)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵原子沿圓柱形空心軸的徑向運(yùn)動(dòng)，鐵水內(nèi) Si和Mo等元素則不受磁場(chǎng)影響，故而在磁場(chǎng)力作用下，鐵水中鐵原子將形成位錯(cuò)晶格結(jié)構(gòu)，且原子排列致密，加工出的鋼鐵結(jié)構(gòu)緊實(shí)，硬度高，抗疲勞性能好，機(jī)械力學(xué)性能優(yōu)越。2、該裝置由圓柱形小齒輪作主動(dòng)輪，帶動(dòng)圓柱形大齒輪及與其焊接相連的圓柱形空心軸或橢圓形空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也起到支承的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好。3、該鋼鐵材料加工裝置水平或豎直安裝放置，應(yīng)用場(chǎng)合廣泛。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)原理剖視圖。圖2是本實(shí)用新型圖1的A-A剖視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)原理剖視圖。圖4是本實(shí)用新型圖3的A-A剖視圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)原理剖視圖。圖6是本實(shí)用新型圖5的A-A剖視圖。圖中1.第一圓柱大齒輪，2.第二圓柱大齒輪3、4.第一對(duì)圓柱小齒輪，5、6.第二對(duì)圓柱小齒輪，7.圓柱空心軸，8.磁鐵，9.通鐵水的圓柱空心管，10.第一橢圓空心軸， 11.第三圓柱大齒輪，12.第四圓柱大齒輪，13、14.第三對(duì)圓柱小齒輪，15、16.第四對(duì)圓柱小齒輪，17.第二橢圓空心軸，18.第五圓柱大齒輪，19.第六圓柱大齒輪，20、21.第五對(duì)圓柱小齒輪，22、23.第六對(duì)圓柱小齒輪。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。本實(shí)用新型采用的三種實(shí)施例如下實(shí)施例1 如圖1、圖2所示，在圓柱形空心軸7內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵8，各磁鐵間相互獨(dú)立，圓柱形空心軸7內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體該實(shí)施例時(shí)采用周向均勻分布八個(gè)磁鐵，軸向均布的九個(gè)磁鐵用線圈串聯(lián)在一起，周向八塊磁鐵分別獨(dú)立通電。圓柱空心軸7的兩端分別焊接有第一、第二圓柱形大齒輪1、2，圓柱空心軸7的一端焊接的第一圓柱形大齒輪1分別和V形安裝的第一對(duì)小圓柱齒輪3、4嚙合， 圓柱空心軸7的另一端焊接的第二圓柱形大齒輪2分別和V形安裝的第二對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪5、6嚙合，圓柱形空心軸7內(nèi)同軸安裝通鐵水的圓柱形空心管9，第一對(duì)和第二對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。如圖2，第二對(duì)小圓柱齒輪5、6中的5作為主動(dòng)輪由電機(jī)帶動(dòng)作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓柱空心軸7的第二圓柱大齒輪2作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，軸端焊接的第一圓柱形大齒輪1也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)第一對(duì)小圓柱齒輪3作逆時(shí)針旋，4作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二對(duì)小圓柱齒輪中的6作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第一、第二小圓柱齒輪作為圓柱空心軸7的支承。實(shí)施例2 如圖3、圖4所示，在實(shí)施例1所述的圓柱空心軸7和通鐵水的圓柱形空心管9之間同軸安裝第一橢圓空心軸10，第一橢圓空心軸10的兩端分別伸出圓柱空心軸7外，在第一橢圓空心軸10內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵8，各磁鐵間相互獨(dú)立，第一橢圓空心軸10內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體。該實(shí)施例采用周向均勻分布八個(gè)磁鐵，軸向均布的十三個(gè)磁鐵用線圈串聯(lián)在一起，周向分布的八塊磁鐵分別獨(dú)立通電。第一橢圓空心軸10內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體，第一橢圓空心軸10的兩伸出端面分別焊接有第三、第四圓柱形大齒輪11、12，第一橢圓空心軸10的一端焊接的第三圓柱形大齒輪11分別和V形安裝的第三對(duì)小圓柱齒輪13、14嚙合，第一橢圓空心軸10的另一端焊接的第四圓柱形大齒輪12分別和V形安裝的第四對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪15、16嚙合，第三對(duì)和第四對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。如圖4， 第四對(duì)小圓柱齒輪中的15作為主動(dòng)輪由電機(jī)帶動(dòng)作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第一橢圓空心軸10 的第四圓柱大齒輪12作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，軸端焊接的第三圓柱形大齒輪11也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)第三對(duì)小圓柱齒輪13作逆時(shí)針旋，14作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第四對(duì)小圓柱齒輪中的16作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第三、第四對(duì)小圓柱齒輪作為第一橢圓空心軸10的支承。對(duì)于圖中的圓柱空心軸7，如同實(shí)施例1中圖2所示，第二對(duì)小圓柱齒輪5、6中的5作為主動(dòng)輪由電機(jī)帶動(dòng)作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓柱空心軸7的第二圓柱齒輪2作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，軸端焊接的第一圓柱形大齒輪1也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)第一對(duì)小圓柱齒輪3作逆時(shí)針旋，4作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 第二對(duì)小圓柱齒輪中的6作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第一、第二對(duì)小圓柱齒輪作為圓柱空心軸7的支承。實(shí)施例3 如圖5、圖6所示，在實(shí)施例1所述的圓柱空心軸7外部同軸安裝第二橢圓空心軸 17，第二橢圓空心軸17位于第一、第二圓柱形大齒輪1、2內(nèi)，在第二橢圓空心軸17內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵8，各磁鐵間相互獨(dú)立。該實(shí)施例采用周向均勻分布八個(gè)磁鐵，軸向均布的七個(gè)磁鐵用線圈串聯(lián)在一起，周向分布的八塊磁鐵分別獨(dú)立通電。第二橢圓空心軸17內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體，第二橢圓空心軸17的兩端分別焊接有第五、第六圓柱形大齒輪18、19，第二橢圓空心軸17的一端焊接的第五圓柱形大齒輪18分別和V形安裝的第五對(duì)小圓柱齒輪20、21嚙合，第二橢圓空心軸17的另一端焊接的第六圓柱形大齒輪19分別和V形安裝的第六對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪22、23嚙合，第五對(duì)和第六對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。如圖6，第六對(duì)小圓柱齒輪中的22作為主動(dòng)輪由電機(jī)帶動(dòng)作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第二橢圓空心軸17的第六圓柱大齒輪 19作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，軸端焊接的第五圓柱形大齒輪18也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)第五對(duì)小圓柱齒輪中的20作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，21作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第六對(duì)小圓柱齒輪中的23作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第五、第六對(duì)小圓柱齒輪作為第二橢圓空心軸10的支承。對(duì)于圖中的圓柱空心軸 7，如同實(shí)施例1中圖2所示，第二對(duì)小圓柱齒輪5、6中的5作為主動(dòng)輪由電機(jī)帶動(dòng)作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓柱空心軸7的第二圓柱齒輪2作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，軸端焊接的第一圓柱形大齒輪1也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)第一對(duì)小圓柱齒輪3作逆時(shí)針旋，4作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二對(duì)小圓柱齒輪中的6作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第一、第二對(duì)小圓柱齒輪作為圓柱空心軸7的支承。本實(shí)用新型的工作原理如下通鐵水的圓柱空心管9中熔融狀的鐵水中的元素，除鐵、碳外，還含有少量錳、硅、 鎳、硫等元素，有時(shí)根據(jù)產(chǎn)品需求添加有Mo等其它元素。圓柱空心管的熔點(diǎn)比其內(nèi)部通有的鐵水熔點(diǎn)高。圓柱空心軸7內(nèi)磁鐵8產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵水中鐵原子沿該圓柱形空心軸的圓周方向運(yùn)動(dòng)，而實(shí)施例2橢圓形空心軸10或?qū)嵤├?橢圓形空心軸17內(nèi)磁鐵8產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵原子沿圓柱形空心軸的徑向運(yùn)動(dòng)，鐵水內(nèi)Si和Mo等元素則不受磁場(chǎng)影響，故而在磁場(chǎng)力作用下，鐵水中鐵原子將形成位錯(cuò)晶格結(jié)構(gòu)，且由集膚效應(yīng)可知，該方式形成的產(chǎn)品原子排列致密，加工出的鋼鐵結(jié)構(gòu)緊實(shí)，硬度高，耐磨性好，機(jī)械力學(xué)性能優(yōu)越。該鋼鐵材料加工裝置由圓柱形小齒輪作主動(dòng)輪，帶動(dòng)圓柱形大齒輪及與其焊接相連的圓柱形空心軸或橢圓形空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也起到支承的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好。該鋼鐵材料加工裝置水平或豎直安裝放置，應(yīng)用場(chǎng)合廣泛。上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種鋼鐵合金材料的加工裝置，其特征在于在圓柱形空心軸(7)內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵(8)，各磁鐵間相互獨(dú)立，圓柱形空心軸(7)內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵， 磁鐵間用線圈將其串連成一體，圓柱空心軸(7)的兩端分別焊接有第一、第二圓柱形大齒輪 (1、2)，圓柱空心軸(7)的一端焊接的第一圓柱形大齒輪(1)分別和V形安裝的第一對(duì)小圓柱齒輪(3、4)嚙合，圓柱空心軸(7)的另一端焊接的第二圓柱形大齒輪(2)分別和V形安裝的第二對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪(5、6)嚙合，圓柱形空心軸(7)內(nèi)同軸安裝通鐵水的圓柱形空心管(9)，第一對(duì)和第二對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種鋼鐵合金材料的加工裝置，其特征在于在所述的圓柱空心軸(7)和通鐵水的圓柱形空心管(9)之間同軸安裝第一橢圓空心軸(10)，第一橢圓空心軸(10)的兩端分別伸出圓柱空心軸(7)外，在第一橢圓空心軸(10)內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵(8 )，各磁鐵間相互獨(dú)立，第一橢圓空心軸(10 )內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵， 磁鐵間用線圈將其串連成一體，第一橢圓空心軸(10)的兩伸出端面分別焊接有第三、第四圓柱形大齒輪(11、12)，第一橢圓空心軸(10)的一端焊接的第三圓柱形大齒輪(11)分別和 V形安裝的第三對(duì)小圓柱齒輪(13、14)嚙合，第一橢圓空心軸(10)的另一端焊接的第四圓柱形大齒輪(12)分別和V形安裝的第四對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪(15、16)嚙合，第三對(duì)和第四對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種鋼鐵合金材料的加工裝置，其特征在于在所述的圓柱空心軸(7)外部同軸安裝第二橢圓空心軸(17)，第二橢圓空心軸(17)位于第一、第二圓柱形大齒輪(1、2)內(nèi)，在第二橢圓空心軸(17)內(nèi)部沿周向均布多個(gè)繞有線圈的磁鐵(8)， 各磁鐵間相互獨(dú)立，第二橢圓空心軸(17)內(nèi)部軸向均布多個(gè)磁鐵，磁鐵間用線圈將其串連成一體，第二橢圓空心軸(17)的兩端分別焊接有第五、第六圓柱形大齒輪(18、19)，第二橢圓空心軸(17)的一端焊接的第五圓柱形大齒輪(18)分別和V形安裝的第五對(duì)小圓柱齒輪 (20、21)嚙合，第二橢圓空心軸(17)的另一端焊接的第六圓柱形大齒輪(19)分別和V形安裝的第六對(duì)兩個(gè)小圓柱齒輪(22、23)嚙合，第五對(duì)和第六對(duì)小圓柱齒輪中任意一個(gè)小圓柱齒輪作為主動(dòng)齒輪。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼鐵合金材料的加工裝置。圓柱空心軸或橢圓空心軸的軸上均焊有一對(duì)圓柱大齒輪，空心軸兩端的每個(gè)圓柱大齒輪分別和一對(duì)小圓柱齒輪嚙合以支承和傳動(dòng)。軸上焊有圓柱大齒輪的圓柱形空心軸或橢圓形空心軸內(nèi)部周向和軸向均布電磁鐵，軸向磁鐵相互獨(dú)立，軸向磁鐵用線圈串聯(lián)成一組。圓柱空心管和橢圓空心管同軸安裝，徑向最內(nèi)端為通有鐵水的圓柱空心管。本實(shí)用新型的圓柱形空心軸和橢圓形空心軸內(nèi)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵原子分別沿圓周和徑向運(yùn)動(dòng)，鐵原子將形成位錯(cuò)型晶格結(jié)構(gòu)，鐵原子排列致密，具有更高的機(jī)械強(qiáng)度與抗疲勞性能。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好，可以水平或豎直放置。
文檔編號(hào)B22D27/02GK202070731SQ201120152319
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者李慧, 汪久根, 黎偉 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)