階梯軸淬火感應器的製作方法
2023-06-15 11:51:51
專利名稱：階梯軸淬火感應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種淬火感應器，尤其涉及一種對階梯軸進行淬火的感應器。
背景技術：
感應淬火是通過感應加熱將工件表面快速加熱到適宜溫度和深度後快速噴水冷 卻的熱處理工藝。淬火感應器是將頻率變化的電效應轉化為熱效應的關鍵部件，感應器的 結構和製作質量直接影響到待處理工件的質量。軸類淬火感應器，要求感應器和軸類工件 保持較好的同心度，即感應器和工件表面具有均勻和合適的間隙，間隙太小出現安裝困難， 間隙太大，出現加熱時間長、效率低，甚至出現過燒現象。對一般圓柱和圓管外表淬火加熱， 感應器結構一般採用空心的封閉圓環結構，圓環兩端分別接到淬火變壓器的次級線圈的兩 個極上即可。保證合適的間隙、電源變壓器匹配合適的情況下，感應器磁場比較均勻，感應 器不加導磁體的情況下，能夠保證較好的淬火質量。 如圖4所示，階梯軸類工件(可以有多個臺階，臺階梯度可以變化)，在淬火加熱過 程中如果臺階數較少(l-2級)、臺階梯度較小(1-2毫米)並且表面深度要求不是非常嚴格 的情況下，感應器設計時往往按加熱光軸設計，感應器仍採用空心的封閉圓環結構，感應器 內徑按臺階最大直徑設計，但考慮到工件臺階的尖端效應，感應器和工件之間間隙適當加 大，以減少敏感性，防止工件臺階處過燒，這種感應器最大優點是熱效率高，感應器設計簡 單，感應器銅管不必加導磁體。但更多的情況是臺階數較多和臺階梯度較大的情況，這時不 能採用封閉磁場的圓環結構。 作為本申請的發明人，長期致力於電爐的生產，具有豐富的實踐經驗。經過發明人 的潛心研究，創造性地研究出一種適合階梯軸感應淬火的感應器，該感應器能夠在階梯軸 的臺階數較多或臺階梯度較大的情況，依然能夠保證階梯軸的表面淬火質量。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種階梯軸淬火感應器，該感應器與工件 表面具有均勻和合適的間隙，在階梯軸的臺階數較多或臺階梯度較大的情況依然能夠保證 階梯軸的表面淬火質量。
為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是階梯軸淬火感應器，包括， 空心的感應器本體，所述感應器本體與電極連接； 循環水通道，所述循環水通道與感應器本體的空心腔連通； 噴淋裝置，所述噴淋裝置安裝在所述感應器本體的外圍，用於向放置於感應器本 體中的工件噴水冷卻；其特徵在於 所述感應器本體包括 兩根平行排列的感應管，所述兩根感應管的相對的外表面呈階梯狀且與階梯軸工 件表面相應，所述感應管的外表面包覆有導磁材料，所述兩根感應管之間的區域為階梯軸 工件感應區間；所述兩根感應管的一對相應的端部分別與輸入電極和輸出電極連接並與所述的循環水通道連通，所述兩根感應管的另一對相應的端部通過導通管連接並連通。 作為一種優選的技術方案，所述導通管拱起呈半圓弧形，且所述半圓弧形導通管 的半徑大於階梯軸工件相應的軸頸的半徑。 作為一種優選的技術方案，所述導通管的外表面包覆有導磁材料。 作為一種優選的技術方案，所述導磁材料是矽鋼片。 作為一種優選的技術方案，所述兩根感應管的一對相應的端部分別通過一個板狀
的匯流排與所述輸入電極和輸出電極連接，所述兩個匯流排之間設有絕緣板。 作為一種優選的技術方案，所述循環水通道包括冷卻水盒，所述冷卻水盒安裝在
所述匯流排上。 採用了上述技術方案後，本實用新型的有益效果是由於該淬火感應器的感應器 本體包括兩根並排且對稱的感應管，所述感應管的相對表面均呈階梯狀且與階梯軸工件表 面相應，所述感應管的外表面附有矽鋼片，所述兩根感應管之間的區域形成半封閉的磁場 感應區間，所以，將階梯軸工件放置所述兩根感應管的中間進行感應加熱，通過工具機上下頂 尖控制階梯軸工件自轉，從而保證了階梯軸工件表面與感應器之間的均勻和合適間隙，且 所述階梯狀銅管外表面設有的高導磁性的矽鋼片防止漏磁，實現了階梯軸工件的表面感應 加熱均勻。當溫度達到一定高度，噴水器向階梯軸工件噴水，階梯軸工件快速冷卻，完成感 應淬火熱處理。本實用新型設計合理，實現了對臺階數較多和臺階梯度較大的階梯軸進行 感應淬火，加熱效率高，產品性能穩定，方便操作，提高了生產效率。
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖； 圖2是本實用新型實施例的立體結構示意圖。 附圖中1.電極； 2.冷卻水嘴； 3.冷卻水盒； 4.絕緣板； 5.匯流排； 6.噴水器連接板； 7.噴水器； 8.噴水器水嘴； 9.感應器本體； 91.感應管；92.矽鋼片；93.導通管；94.連接銅管； 10.階梯軸工件。
具體實施方式
階梯軸淬火感應器，如圖1和2所示，包括 連接在兩個電極1上的兩個匯流排5，所述兩個匯流排之間設有絕緣板4，安裝在 每一個匯流排5上的冷卻水盒3，所述冷卻水盒3上設有冷卻水嘴2，所述冷卻水嘴2安裝 在靠近電極1的位置，防止循環死水，所述冷卻水盒3和匯流排5連接著感應器本體7，所述冷卻水盒3連通感應器本體9的空腔，所述匯流排5將感應器本體9與所述兩個電極1電 連接； 在所述感應器本體9與所述匯流排5連接處設置有噴水器連接板6，所述噴水器7 固定在所述噴水器連接板6上，所述噴水器7呈四方形包圍在所述感應器本體9外面，所述 噴水器7內壁設置有朝向感應器本體的噴水孔，所述噴水器上還設有噴水器水嘴8。 如圖2所示，所述感應器本體9由銅管圍成的階梯狀半圓筒面框架，與半個階梯軸 工件的表面相應。所述感應器本體的感應管91是兩根平行排列的感應管，所述兩根感應管 91的相對的外表面呈階梯狀且與階梯軸工件IO表面相應，所述感應管的外表面包覆有高 導磁材料矽鋼片92，所述兩根感應管91之間的區域為階梯軸工件10感應區。 導通管93為包覆著矽鋼片92的銅管，所述導通管93連接在所述兩根感應管91的 相應的粗端頭之間，所述導通管93拱起呈半圓弧形且其半圓弧半徑大於階梯軸工件10相 應的軸頸的半徑。所述導通管93外表面包覆著矽鋼片92，使得階梯軸工件10的粗端頭的 加熱溫度均勻。 連接銅管94，將所述感應管91與電極連接且將感應管91空腔與冷卻水盒3連通， 所述連接銅管94包括兩個四分之一圓弧銅管，所述兩個四分之一圓弧銅管形成一個半圓 弧且其半圓弧的半徑大於階梯軸工件10相應的軸頸的半徑。 本實用新型實施例的工作原理預先將冷卻水嘴打開，使感應器銅管中通有冷卻
水，將階梯軸工件通過工具機上、下頂尖固定在淬火感應器的感應加熱空間，即感應器本體的
半圓筒面銅管框架的中心位置，且保證所述階梯軸工件階梯表面與所述感應器本體的階梯
狀半圓筒面框架對應。開啟感應加熱電源，淬火感應器開始工作，工具機控制階梯軸工件進行
自轉，使得階梯軸工件表面在感應區均勻加熱。噴水器的工作由工具機控制箱控制噴水器冷
卻水路電磁閥實現，淬火感應器的加熱控制由工具機控制箱集中控制。加熱和噴水的單獨控
制使得該淬火感應器能針對不同情況分別調節加熱時間和噴水時間，控制更方便。根據機
床控制箱預先設定的加熱時間和噴水時間，對工件進行感應淬火處理。加熱一定時間後，噴
水器開始工作，向進行自轉的階梯軸工件均勻噴水，使階梯軸工件完成淬火處理。 該淬火感應器經過投入使用，加熱溫度、淬硬層深度和淬火硬度都滿足設計要求，
且加熱效率高，產品性能穩定，提高了企業生產效率。 本實用新型採用半封閉式的仿形感應器對階梯軸工件進行感應淬火，用矽鋼片增 強半封閉仿形感應器的磁場，使階梯軸工件表面加熱均勻。該感應器與工件表面具有均勻 和合適的間隙，在階梯軸的臺階數較多或臺階梯度較大的情況依然能夠保證階梯軸的表面 淬火質量。
權利要求階梯軸淬火感應器，包括空心的感應器本體，所述感應器本體與電極連接；循環水通道，所述循環水通道與感應器本體的空心腔連通；噴淋裝置，所述噴淋裝置安裝在所述感應器本體的外圍；其特徵在於，所述感應器本體包括兩根平行排列的感應管，所述兩根感應管的相對的外表面呈階梯狀且與階梯軸工件表面相應，所述感應管的外表面包覆有導磁材料，所述兩根感應管之間的區域為階梯軸工件感應區間；所述兩根感應管的一對相應的端部分別與輸入電極和輸出電極連接並與所述的循環水通道連通，所述兩根感應管的另一對相應的端部通過導通管連接並連通。
2. 如權利要求1所述的階梯軸淬火感應器，其特徵在於，所述導通管拱起呈半圓弧形， 且所述半圓弧形導通管的半徑大於階梯軸工件相應的軸頸的半徑。
3. 如權利要求2所述的階梯軸淬火感應器，其特徵在於，所述導通管的外表面包覆有 導磁材料。
4. 如權利要求1至3所述的任一種階梯軸淬火感應器，其特徵在於，所述導磁材料是矽 鋼片。
5. 如權利要求4所述的階梯軸淬火感應器，其特徵在於，所述兩根感應管的一對相應 的端部分別通過一個板狀的匯流排與所述輸入電極和輸出電極連接，所述兩個匯流排之間 設有絕緣板。
6. 如權利要求5所述的階梯軸淬火感應器，其特徵在於，所述循環水通道包括冷卻水 盒，所述冷卻水盒安裝在所述匯流排上。
專利摘要本實用新型公開了一種階梯軸淬火感應器，包括兩根並排且對稱的感應管，所述感應管的相對表面均呈階梯狀且與階梯軸工件表面相應，所述感應管的外表面附有矽鋼片，所述兩根感應管之間的區域形成的半封閉的磁場感應區間，所以，將階梯軸工件放置所述兩根感應管的中間進行感應加熱，通過工具機上下頂尖控制階梯軸工件自轉，從而保證了階梯軸工件表面與感應器之間的均勻和合適間隙，且所述階梯狀銅管外表面設有的高導磁性的矽鋼片防止漏磁，實現了階梯軸工件的表面感應加熱均勻。本實用新型設計合理，實現了對臺階數較多和臺階梯度較大的階梯軸進行感應淬火，加熱效率高，產品性能穩定，方便操作，提高了生產效率。
文檔編號C21D1/62GK201447491SQ20092002930
公開日2010年5月5日 申請日期2009年7月3日 優先權日2009年7月3日
發明者呂世清, 李凱, 楊忠健, 田敬林 申請人:山東榮泰電爐製造有限公司