CN101809174B - 环状件的淬火方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种环状件的淬火方法，其可在淬火处理中对因淬火处理而产生的热变形进行矫正，热变形矫正在不花费成本和工夫的情况下进行，并且针对各种尺寸的环状件而进行。该环状件的淬火方法包括将环状件(W)加热到淬火温度的加热过程(S1)；一次冷却过程(S2)，其中，将加热到淬火温度的环状件(W)冷却到高于马氏体转变点的变形矫正开始温度；二次冷却过程(S3)，其中，相对冷却到变形矫正开始温度的环状件(W)，在按照可围绕与环状件(W)的中心平行的旋转中心轴滚动的方式使一对接纳辊(3)接触于该环状件(W)的外周面上的状态，从经由环状件(W)而与一对接纳辊(3)的中间点面对的一侧，一边在环状件(W)的外周面上，按压围绕与环状件(W)的中心平行的旋转中心轴旋转的加压辊(4)，一边冷却到低于马氏体转变点的温度。

Description

环状件的淬火方法和设备
技术领域
本申请涉及要求申请日为2007年9月28日、申请号为日本特愿2007-253288，申请号为日本特愿2007-253289，申请号为日本特愿2007-253290，以及申请日为2007年10月11日、申请号为日本特愿2007-265389的申请的优先权，其整体作为通过参照而构成本申请的一部分的文献进行援引。
本发明涉及在进行热变形的矫正的同时，对轴承轨道圈等的环状件进行淬火处理的环状件的淬火方法和设备。
背景技术
如果对轴承的轨道圈等这样的环状件进行淬火处理，则产生热变形造成的圆度的破坏。因此，一般，在淬火后，采用环状的变形矫正用工具，对变形进行矫正。
但是，如果在像这样通过不同于淬火的步骤进行变形矫正，由于环状件的制造线的步骤数量增加，故还像图10所示的那样，在淬火时，将环状件W放入圆筒状的约束模40中，对其进行冷却，由此，对变形进行矫正。具体来说，在将环状件W加热到淬火温度(850℃)之后，在没有模约束的状态冷却到马氏体转变点(230℃)附近的温度，在降低到该温度的时刻，将环状件W放入约束模40中，在该状态，冷却到一定温度(110℃)，如果冷却到该温度，则从约束模40取出环状件W，然后，自然冷却到常温。
另外，作为采用约束模的变形矫正方法的一种，人们提出有下述的方法，其中，采用沿轴方向较长的纵型圆筒状的约束模，相对该纵型圆筒状的约束模，按照从顶侧起的顺序压入处于淬火的冷却过程的环状件，由此，从底侧起的顺序，挤压模内的环状件(专利文献1)。
专利文献1：日本特开平09-176740号公报
发明内容
但是，采用上述约束模的变形矫正的方法必须针对环状件的每种尺寸，配备制作花费较高的成本的约束模。另外，在于约束模中嵌入环状件的作业，以及在淬火结束之后从约束模取出环状件的作业花费工夫。在专利文献1中公开的变形矫正方法的场合，从约束模取出环状件的作业是不需要的，但是，在该方法中，由于因约束模和环状件的摩擦力，将环状件保持于模内，故在尺寸大的环状件的场合，具有因自重而从约束模掉落的可能性，只适用于较小的环状件。
于是，人们期望在不花费成本和工夫的情况下，可对各种尺寸的环状件进行热变形的矫正的技术的开发。
另外，广泛地用于过去的淬火设备的连续加热炉具有下述的问题，即，为了将被加热物加热到淬火温度，必须加长被加热物的运送通路，设备大型化。于是，对于上述技术的淬火方法和设备，人们希望加热时间短，加热设备紧凑。
本发明的目的在于提供下述的环状件的淬火方法和设备，其中，可在淬火处理中矫正因淬火处理产生的热变形，该热变形矫正在不花费成本和工夫的情况下进行，并且针对各种尺寸的环状件而进行，而且有效地加热到淬火温度，加热时间短，加热设备紧凑即可完成。
本发明的环状件的淬火方法包括将环状件加热到淬火温度的加热过程；一次冷却过程，其中，将加热到淬火温度的环状件冷却到高于马氏体转变点的变形矫正开始温度；二次冷却过程，其中，相对冷却到变形矫正开始温度的环状件，在按照可围绕与环状件的中心平行的旋转中心轴滚动的方式使一对接纳辊接触于该环状件的外周面上的状态，从经由环状件而与上述一对接纳辊的中间点面对的一侧，一边在环状件的外周面上按压围绕与环状件的中心平行的旋转中心轴旋转的加压辊，一边冷却到低于马氏体转变点的温度。上述环状件可为比如轴承的轨道圈。
按照该环状件的淬火方法，在二次冷却过程中，在按照可滚动的方式使一对接纳辊接触于该环状件的外周面上的状态，一边将从该相反侧旋转的加压辊按压于环状件的外周面上，一边对环状件进行冷却，在通过一对接纳辊和1个加压辊，从两侧以规定荷载对环状件进行夹持的同时，该环状件在两个辊之间旋转，由此，对环状件的变形进行矫正，圆度提高。通过改变接纳辊和加压辊之间的间隔，与各种尺寸的环状件相对应。由于该变形矫正不采用约束模，故模具费是不需要的，并且不花费将环状件嵌入模内的工夫、从模上取下的工夫。由于在二次冷却过程中，进行变形矫正，故不必单独设置用于变形矫正的步骤。
在本发明中，上述加热过程进行感应加热。
按照该方案，在加热过程中，由于通过感应加热，加热到淬火温度，故与采用连续加热炉的加热相比较，可使加热设备紧凑。
在本发明中，上述加热过程包括通过感应加热，将环状件加热到接近淬火温度的规定的预热温度的预热过程；在连续加热炉中将加热到预热温度的环状件加热到淬火温度的均热过程。
按照该方案，由于通过借助感应加热而加热的预热过程，与通过连续加热炉加热的均热过程，将环状件加热到淬火温度，故通过感应加热，以良好的能量效率在较短时间加热到环状件的深部，通过连续加热炉，谋求环状件的整体的均匀加热。虽然采用连续加热炉，但是，由于连续加热炉将预热到接近淬火温度的环状件的温度仅上升到淬火温度，故不同于从室温而加热的场合，加热时间大幅度地缩短，在炉内使环状件移动的通路短即可，可使设备小型化。
在本发明中，将在一次冷却过程中对环状件进行冷却的油槽，与在二次冷却过程中对环状件进行冷却的油槽单独设置。
如果一次冷却过程的冷却用油槽和二次冷却过程的冷却用油槽是分体的，则可按照连续的流程，进行一次冷却过程的环状件的冷却、一对接纳辊和加压辊之间的环状件的投入、二次冷却过程的环状件的冷却。另外，可使淬火处理线的结构简单。
最好，将上述加压辊按压于上述环状件的外周面上的时间在40～90秒的范围内。另外，可使上述加压辊开始按压于上述环状件的外周面上时的环状件的温度为比马氏体转变点高出20～50℃的温度。
作为进行各种试验的结果而判定，在环状件的外周面上按压加压辊，进行变形矫正的时间可在40～90秒的范围内。为了确保上述变形矫正时间，在淬火的冷却过程中完成变形矫正，可从比马氏体转变点高出20～50℃的温度起，开始按压加压辊。
本发明的用于环状件的淬火设备包括将环状件加热到淬火温度的加热部；一次冷却部，其中，将通过该加热部加热到淬火温度的环状件冷却到高于马氏体转变点的变形矫正开始温度；二次冷却部，其中，相对通过该一次冷却部冷却到变形矫正开始温度的环状件，在按照可围绕与环状件的中心平行的旋转中心轴滚动的方式使一对接纳辊接触于该环状件的外周面上的状态，从经由环状件而与上述一对接纳辊的中间点面对的一侧，一边在环状件的外周面上按压围绕与环状件的中心平行的旋转中心轴旋转的加压辊，一边冷却到低于马氏体转变点的温度。
按照该环状件的淬火设备，在二次冷却部，在以可滚动的方式使一对接纳辊接触于环状件的外周面上的状态，一边将从其相反侧旋转的加压辊按压于环状件的外周面上，一边对环状件进行冷却。在通过一对接纳辊和1个加压辊，从两侧以规定荷载夹持环状件的同时，使其在两个辊之间旋转，由此，矫正环状件的变形，圆度提高。通过改变接纳辊和加压辊的间隔，与各种尺寸的环状件相对应。由于该变形矫正不采用约束模，故模具费是不需要的，并且不花费将环状件嵌入模内的工夫、从模上取下的工夫。由于在二次冷却部进行变形矫正，故不必单独设置用于变形矫正的步骤。
在本发明的环状件的淬火设备中，上述加热部进行感应加热。
按照该方案，在加热部，由于通过感应加热加热到淬火温度，故与采用连续加热炉的加热相比较，可使加热设备紧凑。
在本发明的环状件的淬火设备中，上述加热部包括通过感应加热，将环状件加热到接近淬火温度的规定的预热温度的预热部；在连续加热炉中将通过该预热部而加热到预热温度的环状件加热到淬火温度的均热部。
按照该方案，由于通过借助感应加热而加热的预热部，与通过在连续加热炉中进行加热的均热部加热到淬火温度，故可通过感应加热，以良好的能量效率在较短时间加热到环状件的深部，并且可通过连续加热炉，谋求环状件W的整体的均匀加热。虽然采用连续加热炉，但是，由于连续加热炉仅将预热到接近淬火温度的环状件W的温度上升到淬火温度，故不同于从室温加热的场合，加热时间大幅度地被缩短。另外，在炉内使环状件W移动的通路缩短，可使设备的整体缩短。
最好，采用下述的环状件的变形矫正装置，其中，在上述环状件的淬火设备的上述二次冷却部中，在对已加热的环状件进行冷却的同时，对变形进行矫正，该变形矫正装置包括载置加热状态的环状件的设置台；一对接纳辊，其以可滚动的方式分别与该设置台上的环状件的外周面接触；1个加压辊，其经由上述环状件，与该对接纳辊面对地设置；加压辊进退机构，其使该加压辊进退于前进位置与后退位置，该前进位置为按压于上述环状件的外周面上的位置，该后退位置为从其外周面离开的位置；加压辊旋转驱动机构，其使通过该加压辊进退机构而按压于上述环状件上的状态的加压辊旋转。
按照该环状件的变形矫正装置，由于在淬火的冷却过程中进行变形矫正，故可在不增加环状件的制造线的步骤数量的情况下，设置变形矫正装置。
在上述变形矫正装置中，可设置改变上述一对接纳辊的间隔的接纳辊间隔改变机构。如果一对接纳辊的间隔可改变，则可应对更进一步广泛的尺寸的环状件。
在上述变形矫正装置中，可设置冷却用的油槽；与在上述变形矫正时使环状件浸渍于上述油槽的淬火油中，对其冷却的变形矫正时冷却机构。比如，上述变形矫正时冷却机构可包括支承机构，该支承机构按照载置上述设置台的上述环状件的环状件载置部位于底侧的方式可倾斜地支承上述设置台；与使支承于该支承机构上的设置台倾斜的倾斜机构，通过借助倾斜机构，使设置台倾斜的方式，将环状件浸渍于上述油槽的淬火油中。
如果设置变形矫正时冷却机构，则在充分地对环状件进行冷却的同时进行变形矫正。如果变形矫正时冷却机构具有支承机构和倾斜机构，则形成简单的方案，同时，可将环状件确实浸渍于油槽的油中，对其进行冷却。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施方式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施方式和附图用于单纯的举例和说明，本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一部分。
图1为表示本发明的第1实施方式的环状部件的淬火方法所采用的淬火设备的构思结构的图；
图2(A)为上述淬火设备中的变形矫正装置的俯视图，图2(B)为主视图；
图3为环状件的外径变化量的说明图；
图4为环状件的壁厚变化量的说明图；
图5为表示本发明的第2实施方式的环状部件的淬火方法所采用的淬火设备的构思结构的图；
图6为上述淬火设备的预热部的感应加热装置的剖面主视图；
图7(A)为表示该感应加热装置的加热线圈的位置调整的第1例的说明图，图7(B)为表示该线圈的位置调整的第2例的说明图；
图8(A)为该加热线圈的立体图，图8(B)为不同的加热线圈的立体图；
图9为表示本发明的第3实施方式的环状件的淬火方法所采用的淬火设备的构思结构的图；
图10为表示过去的变形矫正的方法的说明图。
具体实施方式
根据表示淬火方法的实施所采用的设备的图1和图2，对本发明的第1实施方式的环状件的淬火方法进行说明。像图1所示的那样，该环状件的淬火设备30由加热部31、一次冷却部32、二次冷却部33、清洗部34等构成。加热部31采用加热炉等，将环状件W加热到规定的淬火温度(比如，850℃)(加热过程S1)。一次冷却部32将加热到淬火温度的环状件W浸渍到一次冷却槽32a的淬火油中，一次冷却到高于马氏体转变点的温度(比如，290℃)(一次冷却过程S2)。二次冷却部33在通过变形矫正装置1对一次冷却的环状件W进行变形矫正的同时，将该环状件W浸渍于油槽20的淬火油中，二次冷却到一定温度(比如，110℃)(二次冷却过程S3)。清洗部34对经二次冷却的环状件W进行清洗，送给后续的步骤。
在该第1实施方式中，在一次冷却部32的一次冷却槽32a中，淬火油进入的部分的截面形状为U字状，通过升降器32b将环状件W从作为该U字的一个端部的导入部32aa送到作为另一端部的排出部32ab。上述导入部32aa的顶侧的空间32c构成充满氮气N2的封闭空间。在该空间32c和加热部31之间，设置开闭式的门32d。如果采用一次冷却槽32a的方案，则通过加热部31加热的环状件W进入已通过氮气N2充满的空间32c中，接着，浸渍于淬火油中，这样，可不与大气接触而进行冷却。
像图2所示的那样，二次冷却部33的变形矫正装置1包括放置环状件W的放置台2，在该放置台2上设置一对接纳辊3和1个加压辊4。该接纳辊3以可旋转的方式安装于从接纳辊支承部件7向上突出的接纳辊支承轴3a上。加压辊4从加压辊支承部件11向上突出，按照与可旋转的加压辊支承轴4a成一体旋转的方式安装于加压辊支承部件11上。环状件W为比如为轴承的轨道圈。轴承的轨道圈通过锻造而成形，通过车削而在内周面或外周面上形成轨道槽。轴承轨道圈的材质为钢材，比如轴承钢等。
上述一对接纳辊3和1个加热辊4之间的设置台2的顶面为环状件载置部5，在从上述一对接纳辊3的并列方向(Y方向)的一端到另一端的范围，按照比其它的部分高出一节的方式形成。在该环状件放置部5上，形成缺口部5a，该缺口部5a用于在后述的加压辊4的前进时避免加压辊4和后述的加压辊支承部件11之间的妨碍。在设置台2的周边部，设置投入排出机构(图中未示出)，该投入排出机构将环状件W从箭头A的方向投入到环状件载置部5中，将其从环状件载置部5沿箭头B的方向排出。
一对接纳辊3可通过接纳辊间隔改变机构6改变Y方向的间隔。接纳辊间隔改变机构6由以可旋转的方式支承各接纳辊3的接纳辊支承部件7、导向件8和固定机构9构成，该导向件8可对该接纳辊支承部件7，按照相对配置台2，沿Y方向而实现位置的改变的方式进行导向，该固定机构9将接纳辊支承部件7固定于设置台2上。作为固定机构9可采用比如螺栓，通过摩擦力而紧固的固定件。
加压辊4可通过加压辊进退机构10，沿将一对接纳辊3的中间点M和加压辊4的中心O连接的方向(X方向)进退。加压辊进退机构10由加压辊支承部件11、X方向的导向轴12和进退机构13构成，该加压辊支承部件11以可旋转的方式支承加压辊4，该导向轴12使设置于该加压辊支承部件11上的一对被导向部11a分别按照可相对移动的方式嵌合，该进退机构13使加压辊支承部件11相对设置台2沿X方向而进退。被导向部11a通过比如，滑动导向、滚动导向对导向轴12进行导向。进退机构13通过比如液压缸构成。
另外，加压辊4通过加压辊旋转机构15，沿规定方向旋转。在加压辊旋转驱动机构15中，在加压辊支承部件11上设置旋转电动机16，在安装于该旋转电动机16的输出轴上的链轮17，与安装于加压辊4的支承轴上的链轮18上卷绕有链条19。
像图2(B)所示的那样，在上述设置台2的环状件载置部5的下方，设置环状件冷却用的油槽20，在该油槽20的淬火油中浸渍环状件载置部5上的环状件W。此用途的变形矫正时冷却机构21由支承机构22与倾斜机构23构成，该支承机构22按照环状件载置部5侧下降的方式可倾斜地支承设置台2，该倾斜机构23使支承于该支承机构22上的设置台2倾斜。在本实施方式中，支承机构22以通过旋转支承部件22b，可旋转的方式支承从设置台2的Y方向两侧而向外突出的水平倾斜中心轴22a。另外，倾斜机构23由液压缸构成，该液压缸设置于位于倾斜中心轴22a中的与环状件载置部5相反的一侧的设置台2的底面和地板面24之间。像图2(B)的实线所示的那样，通过驱动倾斜机构23，使设置台2倾斜，将环状件载置部5上的环状件W浸渍于油槽20的油中。
通过图2对图1所示的二次冷却部33的变形矫正装置1的变形矫正进行说明。变形矫正装置1像图2(A)中的虚线所示的那样，等待于加压辊4相对接纳辊3而后退的后退位置P1。此时，设置台2处于水平状态。从图1的一次冷却槽32a排出的由虚线表示的环状件W通过投入排出机构(图中未示出)，从A方向投入处于上述等待状态的变形矫正装置1的环状件载置部5中。如果投入环状件W，则像图2(A)的实线所示的那样，加压辊进退机构10的进退机构13驱动，使加压辊4前进到前进位置P2。由此，像图2(A)实线所示的那样，通过一对接纳辊3和1个加压辊4，从X方向的两侧而夹持环状件W的外周面。在该状态，驱动图2(A)所示的加压辊旋转驱动机构15的旋转电动机16，沿规定方向使加压辊4旋转。环状件W在通过一对接纳辊3和加压辊4从两侧借助规定的荷载而夹持的同时，在两个辊3、4之间而旋转，由此，对变形进行矫正，圆度提高。
另外，在开始上述变形矫正，即，加压辊4开始旋转的前后，像图2(B)中的实线所示的那样，变形矫正时冷却机构21的倾斜机构23驱动，设置台2按照环状件载置部5位于底侧的方式倾斜。由此，将环状件W浸渍于油槽20的淬火油中，进行二次冷却。由于环状件W向上述环状件载置部5的投入、加压辊4的前进、加压辊4的旋转、以及设置台2的倾斜动作连续地进行，故一次冷却和二次冷却在未隔开很多时间的期间而进行。由此，淬火良好地进行。
按压于加压辊4的环状件W的外周面上，开始变形矫正时的环状件W的温度为比马氏体转变点高出20～50℃的温度。在这里，进行变形矫正的时间指从开始加压辊4的按压，到结束按压的时间。另外，将加压辊4按压于环状件W的外周面上而进行变形矫正的时间在40～90秒左右的范围内。如果将上述温度的环状件W按照上述时间而浸渍于油槽20的淬火油中，则环状件W冷却到大致二次冷却的冷却目标温度(比如，110℃)。于是，在没有时间浪费的情况下进行变形矫正和二次冷却。如果变形矫正和二次冷却完成，则再次将设置台2返回到处于原始的状态的水平，停止加压辊4的旋转，将加压辊4后退到后退位置P1，释放环状件W。已释放的环状件W通过投入排出机构(图中未示出)，从设置台2的环状件载置部5，沿位于设置台2之外的图2(A)的B方向排出。
在该结构的环状件的变形矫正装置1中，由于加压辊4可进退，故可自由地改变一对接纳辊3和加压辊4之间的距离。由此，可应用于各种直径的环状件W。也可通过接纳辊间隔改变机构6，对应于环状件W的尺寸，而改变一对接纳辊3的间隔。由于变形矫正装置1对环状件W的变形矫正没有采用约束模，故模具费是不需要的，并且不花费将环状件W嵌入模中的工夫、从模中取下该环状件W的工夫。
由于该淬火设备30通过二次冷却部33的变形矫正装置1，在二次冷却过程S3中进行变形矫正，故不必独立于用于变形矫正的步骤而设置。由于一次冷却部32的一次冷却用油槽32a和二次冷却部33的二次冷却用油槽20是分体的，故可按照连续的流程，进行一次冷却部32处的环状件W的冷却，一对接纳辊3和加压辊4之间的环状件W的投入，二次冷却部33处的环状件W的冷却。另外，可使淬火设备30的处理线的结构简单。
为了确认该淬火设备30的二次冷却部33的二次冷却过程S3中的变形矫正的效果，进行试验。在该试验中，采用材质为轴承钢、外径为280mm、内径为250mm、壁厚为15mm的环状件。针对该环状件，分级地多次改变一次冷却的提高温度和加压辊4的加压荷载，测定相应的外径变化量ΔD和壁厚变化量ΔT。外径变化量ΔD为变形矫正前的外径D1和变形矫正后的外径D2的差(图3)。壁厚变化量ΔT为变形矫正前的壁厚T1和变形矫正后的壁厚T2的差(图4)。针对外径变化量ΔD和壁厚变化量ΔT的相应值，计算平均值x、标准偏差值σ与最大值Max。表示该试验结果的为表1。
(表1)
Figure GPA00001070739800131
根据该试验结果，判断如下。
(1)关于外径变化量ΔD，在一次冷却提高温度为250℃和280℃，加压荷载为300kgf的场合，获得良好的结果。另外，同样在一次冷却提高温度为280℃，加压荷载为580kgf的场合，获得良好的结果。
(2)关于壁厚变化量ΔT，在一次冷却提高温度为230℃、250℃和280℃，加压荷载为150kgf的场合，在一次冷却提高温度为250℃和280℃，加压荷载为300kgf的场合，在一次冷却提高温度为230℃，加压荷载为580kgf的场合中的相应的场合，获得良好的结果。
(3)根据上面的情况而判定，关于外径变化量ΔD、壁厚变化量ΔT均获得良好的结果的为一次冷却提高温度为250℃和280℃，加压荷载为300kgf的场合。
根据表示淬火方法的实施所采用的设备的图5～图8，对本发明的第2实施方式的环状部件的淬火方法进行说明。在该第2实施方式中，通过感应加热，进行第1实施方式的加热过程S1的加热部31的加热，其它的基本方案与上述第1实施方式共同，由此，在这些附图中，对于与第1实施方式的结构部分相同的部分，采用同一标号，省略对其的详细说明。像图5所示的那样，该第2实施方式所采用的环状件的淬火设备30由前清洗部34A、加热部31、一次冷却部32、二次冷却部33、后清洗部34B等构成。
在前清洗部34A中，将在车削加工时附着于环状件W上的切屑、油分等冲洗掉。在加热部31中，借助感应加热装置50，通过感应加热，将在前清洗部34A清洗过的环状件W加热到规定的淬火温度(比如，850℃)(加热过程S1)。在一次冷却部32中，与第1实施方式的场合相同，将加热到淬火温度的环状件W浸渍到一次冷却槽32a的淬火油中，一次冷却到高于马氏体转变点的温度(比如，290℃)(一次冷却过程S2)。在二次冷却部33中，在通过变形矫正装置1，对经一次冷却的环状件W进行变形矫正的同时，将其浸渍到油槽20的淬火油中，二次冷却到一定温度(比如，110℃)(二次冷却过程S3)。在后清洗部34B中，对经二次冷却的环状件W进行清洗，送到下一步骤。
图6表示加热部31的感应加热装置50的结构。该感应加热装置50包括旋转台51，其放置环状件W，围绕环中心O1而旋转；加热线圈52；交流电源53，其使电流流过加热线圈52。交流电源53构成比如高频电源。在设置感应加热装置50的加热室37的内部，形成充满氮气N2的气氛。
加热线圈52像比如图6和图7所示的那样，采用按照跨过环状件W的内周侧和外周侧的方式设置的向下U字状的部件。加热线圈52的两侧的面对片部52a、52b的前端与交流电源53连接。图8(A)为图6和图7所示的加热线圈52的立体图。
加热线圈52也可为下述的类型，其中，像图8(B)所示的那样，2个U字状导体65、66按照各自的腿部导体部65a、65b、66a、66b相互平行的方式设置，通过连接导体67，将一个腿部导体部65a、66a的前端之间连接，在另一腿部导体部65b、66b的前端，分别设置引导部65c、66c，该引导部65c、66c分别与交流电源53连接。
在图6中，加热线圈52以可沿旋转台51的半径方向而发生位置变更的方式设置于加热线圈支承体54上。加热线圈支承体54包括沿比如，旋转台51的半径方向延伸的导向件54a，沿该导向件54a、加热线圈52无极地进行位置变更。在该任意的变更位置，通过螺栓(图中未示出)等，加热线圈52的位置固定在导向件54a上。像这样，由于可改变上述加热线圈52的位置，故像图7(A)所示的第1例的那样，可按照适合于较小尺寸的环状件W的方式改变加热线圈52的位置，或像图7(B)所示的第2例的那样，可按照适合于较大尺寸的环状件W的方式改变加热线圈52的位置。
在旋转台51上，设置用于减小与环状件W的接触面积的接触台51a。接触台51a可替换与环状件W的直径相对应的部件。
旋转台51通过旋转台旋转器55而旋转驱动，并且通过旋转台升降器56，在旋转台51上的环状件W进入加热线圈52的面对片部52a、52b之间的高度位置和从该之间出来的高度位置之间升降。
在图示的例子中，旋转台51经由轴承58，以可旋转的方式设置于升降架57上，升降架57经由升降导向件60，以可升降的方式设置于基台59上。在升降架57上连接液压缸等的升降驱动源61，旋转台51通过升降驱动源61与升降架57一起升降。
旋转台旋转装置55由电动机62、将其转矩传递给旋转台51的轴部51b的滑轮或齿轮排等的旋转传递机构63构成。
像这样，在第2实施方式中，在加热过程S1，在加热部32通过感应加热装置50的感应加热，加热到淬火温度，由此，与采用连续加热炉的加热相比较，可使加热设备紧凑。其它的作用效果与第1实施方式相同。
结合表示用于淬火方法的实施的装置的图9，对本发明的第3实施方式的环状件的淬火方法进行说明。在该第3实施方式中，将第1实施方式的加热过程S分成具有预热部31A的预热过程S1A和具有均热部31B的均热过程S1B的2个过程，其它的基本方案与第1实施方式共通，因此在这些附图中，对于与第1实施方式的结构部分相同的部分，采用同一标号，省略其具体的说明。像图9所示的那样，该第3实施方式的环状件的淬火设备30由前清洗部34A；预热部31A；均热部31B；一次冷却部32；二次冷却部33；后清洗部34B等构成。
在前清洗部34A中，将在车削加工时附着于环状件W上的切屑、油分等冲洗掉。在预热部31A中，通过感应加热装置50，借助感应加热，将在前清洗部34A清洗过的环状件W加热到接近淬火温度的规定的预热温度(预热过程S1A)。在均热部31B中，通过连续加热炉31a，将加热到预热温度的环状件W加热到规定的淬火温度(比如，850℃)(均热过程S1B)。在一次冷却部32中，将加热到淬火温度的环状件W浸渍于一次冷却槽32a的淬火油中，一次冷却到高于马氏体转变点的温度(比如，290℃)(一次冷却过程S2)。在二次冷却部33中，在通过变形矫正装置1，对经过一次冷却的环状件W进行变形矫正的同时，将其浸渍于油槽20的淬火油中，二次冷却到一定温度(比如，110℃)(二次冷却过程S3)。在后清洗部34B中，对经过二次冷却的环状件W进行清洗，送到下一步骤。
在第3实施方式所示的预热部31A所采用的感应加热装置50为第2实施方式的加热部31所采用的感应加热装置50相同的结构，其具体的说明省略，但是，在第3实施方式的预热部31A中，采用感应加热装置50，以便通过感应加热，将环状件加热到接近淬火温度的规定的预热温度，相对该情况，第2实施方式的加热部31的不同点在于采用感应加热装置50，以便加热到淬火温度。图7和图8所示的加热线圈52的结构和说明也照原样地适用于第3实施方式，由此，对其的说明省略。
像图9所示的那样，均热部31B的连续加热炉31a为下述的炉，其中，在内部保持在高温气氛下的炉内，在将环状件W按照一纵排放置于传送器等的运送机构31b上进行运送的同时，对其进行加热。
同样在第3实施方式中，一次冷却过程S2以后的过程与第1实施方式相同，图2所示的环状件的变形矫正装置1的结构和其动作说明也可照原样地适用，由此，其具体的说明省略。
按照第3实施方式的淬火设备30，由于通过借助感应加热而进行加热的预热部31A、在连续加热炉31a中进行加热的均热部31B加热到淬火温度，故可通过感应加热，以良好的能量效率，在较短时间加热到环状件W的深部，并且通过连续加热炉31a谋求环状件W的整体的均热处理。虽然采用连续加热炉31a，但是，由于连续加热炉31a仅使预热到接近淬火温度的程度的环状件W的温度上升，故不同于从室温而加热的情况，大幅度地缩短加热时间。另外，在炉内，使环状件W移动的通路短即可，设备的整体尺寸可小型化。
上述各实施方式的变形矫正装置1包括下述的形式。
(形式1)
其涉及下述的环状件的变形矫正装置，其为在对已加热的环状件进行冷却的同时，对变形进行矫正的环状件的变形矫正装置，其包括放置加热状态的环状件的设置台；以可滚动的方式接触该设置台上的环状件的外周面的一对接纳辊；经由上述环状件，面对地设置于该对接纳辊上的1个加压辊；加压辊进退机构，该机构将该加压辊进退于前进位置和后退位置，该前进位置为按压于上述环状件的外周面上的位置，该后退位置为从该外周面离开的位置；加压辊旋转驱动机构，其使通过该加压辊进退机构，按压于上述环状件上的状态的加压辊旋转。
(形式2)
其涉及下述的环状件的变形矫正装置，其针对形式1设置改变上述一对接纳辊的间隔的接纳辊间隔改变机构。
(形式3)
其涉及下述的环状件的变形矫正装置，其针对形式1，在上述环状件的外周面上按压上述加压辊而进行变形矫正的时间在40～90秒的范围内。
(形式4)
其涉及下述的环状件的变形矫正装置，其针对形式1，在上述环状件的外周面上按压上述加压辊而开始变形矫正时的环状件的温度比马氏体转变点高出20～50℃。
(形式5)
其涉及下述的环状件的变形矫正装置，其针对形式1设置冷却用的油槽，与在上述变形矫正时将环状件浸渍于上述油槽的淬火油中，对其进行冷却的变形矫正时冷却机构。
(形式6)
其涉及下述的环状件的变形矫正装置，其针对形式5，上述变形矫正时冷却机构包括支承机构，该支承机构按照放置上述设置台的上述环状件的环状件载置部位于低侧的方式可倾斜地支承上述设置台；倾斜机构，该倾斜机构使支承于该支承机构上的设置台倾斜，通过倾斜机构使设置台倾斜，由此，将环状件浸渍于上述油槽的淬火油中。
(形式7)
其涉及环状件的变形矫正装置，其中，针对形式1，上述环状件为轴承的轨道圈。
如上所述，参照附图，对优选的实施方式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，观看本案件说明书，在自明的范围内，容易想到各种变更和修正方案。于是，对于这样变更和修正方案，解释为根据后附的权利要求而确定的本发明的范围内的方案。

Claims (10)

1.一种环状件的淬火方法，该方法包括：
将环状件加热到淬火温度的加热过程；
一次冷却过程，其中，将加热到淬火温度的环状件冷却到高于马氏体转变点的变形矫正开始温度；
二次冷却过程，其中，相对冷却到变形矫正开始温度的环状件，在按照可围绕与该环状件的中心平行的旋转中心轴滚动的方式使一对接纳辊接触于该环状件的外周面上的状态，从经由环状件而与上述一对接纳辊的中间点面对的一侧，一边在环状件的外周面上按压围绕与环状件的中心平行的旋转中心轴旋转的加压辊，一边冷却到低于马氏体转变点的温度；
其中，上述加热过程包括：通过感应加热，将环状件加热到接近淬火温度的规定的预热温度的预热过程；在连续加热炉中将加热到预热温度的环状件加热到淬火温度的均热过程；
上述预热过程中，采用旋转台和加热线圈，其中旋转台搭载环状件使其围绕环状件的中心旋转，加热线圈跨越环状件的内周侧和外周侧，且位置可变地设置在上述旋转台的半径方向上；
上述加热线圈设置为呈向下的U字状或两个U字状导体，上述两个U字状导体各自的腿部导体部相互平行，且通过连接导体将一腿部导体部的前端之间连接，在另一腿部导体部的前端，分别设置引导部，所述引导部分别与交流电源连接。
2.根据权利要求1所述的环状件的淬火方法，其中，将在一次冷却过程中对环状件进行冷却的油槽，与在二次冷却过程中对环状件进行冷却的油槽单独设置。
3.根据权利要求1所述的环状件的淬火方法，其中，将上述加压辊按压于上述环状件的外周面上的时间在40～90秒的范围内。
4.根据权利要求1所述的环状件的淬火方法，其中，使上述加压辊开始按压于上述环状件的外周面上时的环状件的温度比马氏体转变点高出20～50℃。
5.根据权利要求1所述的环状件的淬火方法，其中，上述环状件为轴承的轨道圈。
6.一种用于权利要求1所述的环状件的淬火方法的环状件的淬火设备，该设备包括：
将环状件加热到淬火温度的加热部；
一次冷却部，其中，将通过该加热部，加热到淬火温度的环状件冷却到高于马氏体转变点的变形矫正开始温度；
二次冷却部，其中，相对通过该一次冷却部冷却到变形矫正开始温度的环状件，在按照可围绕与环状件的中心平行的旋转中心轴滚动的方式使一对接纳辊接触于该环状件的外周面上的状态，从经由环状件而与上述一对接纳辊的中间点面对的一侧，一边在环状件的外周面上按压围绕与环状件的中心平行的旋转中心轴旋转的加压辊，一边冷却到低于马氏体转变点的温度；
其中，上述加热部包括：通过感应加热，将环状件加热到接近淬火温度的规定的预热温度的预热部；在连续加热炉中将加热到预热温度的环状件加热到淬火温度的均热部；
上述预热部包括：旋转台和加热线圈，其中旋转台搭载环状件使其围绕环状件的中心旋转，加热线圈跨越环状件的内周侧和外周侧，且位置可变地设置在上述旋转台的半径方向上；
上述加热线圈设置为呈向下的U字状或两个U字状导体，上述两个U字状导体各自的腿部导体部相互平行，且通过连接导体将一腿部导体部的前端之间连接，在另一腿部导体部的前端，分别设置引导部，所述引导部分别与交流电源连接。
7.一种环状件的变形矫正装置，其用于权利要求6所述的环状件的淬火设备中的上述二次冷却部，在对已加热的环状件进行冷却的同时，对变形进行矫正，该变形矫正装置包括：
载置加热状态的环状件的设置台；
一对接纳辊，其以可滚动的方式分别与该设置台上的环状件的外周面接触；
1个加压辊，其经由上述环状件，与该对接纳辊面对地设置；
加压辊进退机构，其使该加压辊进退于按压于上述环状件的外周面上的前进位置和从其外周面离开的后退位置；
加压辊旋转驱动机构，其使通过该加压辊进退机构而按压于上述环状件上的状态的加压辊旋转。
8.根据权利要求7所述的环状件的变形矫正装置，其中，设置改变上述一对接纳辊的间隔的接纳辊间隔改变机构。
9.根据权利要求7所述的环状件的变形矫正装置，其中，设置冷却用的油槽；在上述变形矫正时使环状件浸渍于上述油槽的淬火油中，对其冷却的变形矫正时冷却机构。
10.根据权利要求9所述的环状件的变形矫正装置，其中，上述变形矫正时冷却机构包括支承机构，该支承机构按照载置上述设置台的上述环状件的环状件载置部位于底侧的方式可倾斜地支承上述设置台；与使支承于该支承机构上的设置台倾斜的倾斜机构，通过借助倾斜机构使设置台倾斜，将环状件浸渍于上述油槽的淬火油中。
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