CN103146896B - 一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于感应热处理技术领域，涉及一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置及操作方法。提出的一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，包括：半圆带台阶屏蔽环（4）、全圆带台阶屏蔽环（5）、回转组件（6）、旋转驱动组件（7）、柜体组件（8）和电控柜（9）；旋转驱动组件（7）的上端固联有回转组件（6），下端固联在柜体组件的内部；回转组件（6）的上端放置有全圆带台阶屏蔽环（5）。本发明有效地避免了凹球面在感应淬火时出现的尖角效应问题；解决了铲刀连接座的凹球面在绕其感应圈外弧面(3d’)回转时出现的球面水平感应间距难以控制的问题，因而使得凹球面感应淬火的淬硬层深度得到有效的控制，继而提升了淬火质量。

Description

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置

技术领域

本发明属于感应热处理技术领域，涉及一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置及操作方法，用于推土机铲刀连接座上的上盖凹球面和下座凹球面的感应淬火。 

背景技术

公知的，推土机上铲刀，系通过铲刀连接座与推土机上的油缸动力驱动配合，实现其所需的万向转动功能。所述的铲刀连接座，是一合件的统称，包括“带有凹球面”的上盖和“带有凹球面”的下座，且二者用连接螺栓连接成为一个整体。 

下面，例举某推土机上所用铲刀连接座，具体说明其结构情况，如下： 

1、铲刀连接座的上盖1。由图1、图2知，在铲刀连接座上盖1上，除设置有上盖凹球面1a、上盖连接面1b 、上盖前端面1c、上盖后端面1d、上盖前尖角处α1、上盖后尖角处α2以外，还标记有：上盖凹球面半径尺寸SR1、上盖宽度尺寸L1、上盖前尖角处半径尺寸Rα1、上盖后尖角处半径尺寸Rα2；

2、铲刀连接座的下座2。由图3、图4知，在铲刀连接座下座2上，除设置有下座凹球面2a、下座连接面2b、下座前端面2c、下座后端面2d、下座前尖角处β1、下座后尖角处β2以外，还标记有：下座凹球面半径尺寸SR2、下座宽度尺寸L2、下座前尖角处半径尺寸Rβ1、下座后尖角处半径尺寸Rβ2。

在图1、图2、图3、图4中，上盖1凹球面半径尺寸SR1 等于下座凹球面半径尺寸SR2；上盖宽度尺寸L1等于下座宽度尺寸L2；上盖前尖角处半径尺寸Rα1等于下座前尖角处半径尺寸Rβ1；上盖后尖角处半径尺寸Rα2等于下座后尖角处半径尺寸Rβ2。 

需要说明的是，推土机在实施作业时，铲刀连接座在其作业的过程中则需要承受较大的工作载荷。其中，作为合件的铲刀连接座的凹球面由于与铲刀尾部的球头为可转动配合，因此，在其发生转动的同时，将伴随有不可避免的转动摩擦，工作次数越多、载荷越大，转动摩擦越为严重，因此，铲刀连接座的凹球面（上盖凹球面1a和下座凹球面2a）应具有较高的耐磨性。 

为提高铲刀连接座凹球面的耐磨性，目前所采用的方法如下： 

1、整体淬火。即对铲刀连接座上盖与下座分别进行整体淬火，目的是获得铲刀连接座上的凹球面（上盖凹球面1a和下座凹球面2a）所需的硬度和淬硬层深度。

这种方法的不足之处是，凹球面以外无需硬化的部位淬火后硬度过高，难以满足实际的使用要求。另外，整体淬火的时间长达数小时，耗能高，因无其它更好的方法予以替代，故数十年来这种方法一直被沿用，其淬火质量难以保证，且生产耗时长、能源消耗大。 

2、局部淬火。为解决整体淬火出现的问题，一些企业曾尝试采用火焰加热表面淬火等局部淬火的方法，对铲刀连接座凹球面（上盖凹球面1a和下座凹球面2a）进行淬火，以期获得所需的淬火硬度和淬硬层深度。 

这种方法的不足之处是，火焰加热时间、加热距离、移动速度及距离凭操作者的经验手工操作，加热温度、加热速度、加热精确位置难以控制，使凹球面的淬火硬度、淬硬层深度、淬火均匀性难以满足使用要求，操作不当甚至引起凹球面烧熔、裂纹，造成铲刀连接座的报废。 

为解决上述整体淬火、局部淬火存在的不足，采用感应热处理技术对铲刀连接座的凹球面进行感应淬火处理，被认为是一种不错的选择。因为感应淬火具有：① 不必整体加热，电能消耗小；②加热速度快；③ 淬硬层易于控制；④ 硬度易于保证；⑤ 加热时间短，效率高等诸多优点。但是，由于存在以下问题，以致于目前虽然经过多次研究尝试，但却至今没有很好地解决所出现的凹球面淬火质量问题。具体如下： 

1、尖角效应难以避免。由图1、图2、图3、图4知，由于铲刀连接座的上盖前尖角处α1、上盖后尖角处α2以及下座前尖角处β1、下座后尖角处β2的存在，在实施局部感应淬火时，易产生尖角效应，即在局部感应淬火时，位于尖角处的电流密集，易产生过热或过烧现象，甚至产生淬火裂纹。

2、感应间距难以控制。由图1、图2、图3、图4并结合图5、图6、图7、图8知，需感应淬火部位为均凹球面，即铲刀连接座的上盖凹球面1a、下座凹球面2a，但由于在实际作业中，淬火感应器3的有效感应弧面3d’与上盖凹球面1a（或下座凹球面2a）间的感应间距（指上盖1或下座2绕其有效感应弧面3d’回转时在水平方向X、竖直方向Y上的感应间距）难以控制，即，如果在水平方向X上的感应间距过大或过小，将直接影响到凹球面的淬硬层深度；如果在竖直方向Y上，凹球面与感应圈外弧面的圆心未对准一致，出现上下错位，将造成二者间的感应间距上下不均匀，且直接影响到凹球面的淬火均匀性，继而影响淬火质量的控制。  

3、低速回转难以实现。目前，通用淬火设备回转装置主轴的转速通常设定在6 - 210转/分以内，经试验研究确认，该转速范围内的最低转速过高，而铲刀连接座凹球面的局部感应淬火，需在转速约2转/分的情况下进行，故通用淬火设备不能满足铲刀连接座凹球面局部感应淬火的质量控制要求。

鉴于此，就提高铲刀连接座凹球面的耐磨性而言，如何有效地避免尖角效应的出现、解决感应间距控制的难题以及实现回转装置的低速回转，保证其凹球面所需的淬火硬度、淬硬层深度以及淬火均匀性，并省时省力、提高功效，已成为亟待解决的难题。 

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置及操作方法，通过在装置中采取屏蔽环措施，有效地避免了凹球面在感应淬火时出现的尖角效应问题；通过在装置中设置可调水平方向间距的回转组件，有效地解决了凹球面在绕其有效感应弧面回转时出现的球面水平感应间距难以控制的问题；通过在装置中设置可调竖直方向间距的旋转驱动组件，不仅解决了凹球面感应淬火时所需的低速回转问题，而且解决了凹球面与淬火感应器有效感应弧面之间存在的竖直感应间距难以控制的问题，继而进一步确保了淬火质量的控制；另外，该淬火装置结构新颖，操作方法简单，且省时省力高效，并易于实施，具有很好的使用价值。 

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案： 

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，包括：半圆带台阶屏蔽环、全圆带台阶屏蔽环、回转组件、旋转驱动组件 、柜体组件和电控柜；其中，旋转驱动组件的上端固联有回转组件，下端固联在柜体组件的内部；回转组件的上端放置有全圆带台阶屏蔽环；另外，电控柜设置有人机界面、可编程控制器、变频器、编码器、手动/自动选择旋钮、自动运行按钮、停止运行按钮。

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的半圆带台阶屏蔽环，其上设置带有半圆台阶高度h'尺寸的半圆台阶型环带；所述的全圆带台阶屏蔽环，其上设置带有全圆台阶高度h"尺寸的全圆台阶型环带。 

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的回转组件，包括：带光轴螺栓、前螺母、后螺母、L型支架、支架底盘、紧固螺栓、a螺母、b螺母、c螺母、d螺母；四个L型支架，在支架底盘上以回转中心线δz为圆心两两相向布局，且通过紧固螺栓、c螺母、d螺母，分别紧固在支架底盘上；四个带光轴螺栓的光轴端以回转中心线δz为圆心两两相向布局，且通过前螺母、后螺母将带光轴螺栓固定在L型支架上。 

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的旋转驱动组件，包括：螺栓紧固组件、减速机、电机、圆托盘、键、调整螺母、带外螺纹轴套、紧定螺钉；圆托盘通过前述的紧固螺栓、a螺母、b螺母与支架底盘紧固连接。 

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的柜体组件，包括：减速机固定板、壳体、漏水通道、排水管；旋转驱动组件通过螺栓紧固组件紧固在减速机固定板上；另外，在减速机固定板上设置有若干个漏水孔ε，在壳体上设置漏水通道和排水管。 

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的操作方法，步骤如下： 

1）接通感应淬火装置用电源：使一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置处于可工作状态； 

2）选择自动控制模式：在电控柜上部的操作台面上，将手动/自动选择旋钮旋至自动位置上；

3）检查上次设置的参数是否可续用：在人机界面上检查上次使用感应淬火装置时设置的参数是否可续用；所述参数包括：对上盖凹球面或下座凹球面实施的预加热时间、回转组件转速及相对应的运转时间； 

3-1）经检查，如果上次设置的参数可续用，即适用于本次铲刀连接座的上盖凹球面或下座凹球面的感应淬火需要，则可直接进入下一步骤4）；

3-2）经检查，如果上次设置的参数不可续用或上次没有设置参数，则应在人机界面上新设置所需的参数，即新设置预加热时间、回转组件转速及相对应的运转时间，随后，进入下一步骤4）； 

4）放置上盖或下座：在感应淬火的“起点”位置转角θ'处，将铲刀连接座的上盖或下座放置在已位于回转组件上的全圆带台阶屏蔽环上，即将其上盖后端面或下座后端面的半圆开口面落放在全圆带台阶屏蔽环的台阶外圆面上，并予以紧贴；

5）放置半圆带台阶屏蔽环：将半圆带台阶屏蔽环放置在铲刀连接座的上盖或下座上，即将半圆带台阶屏蔽环的台阶外圆面落放在上盖前端面或下座前端面的半圆开口内圆面上，并予以紧贴；

6）检查上次感应间距调整结果是否可续用：所述感应间距调整，是指对上盖或下座绕其淬火感应器有效感应弧面回转时在水平方向X、竖直方向Y上的感应间距调整；检查项目包括：球面水平感应间距λ’检查、上端竖直感应间距λ”检查和下端竖直感应间距λ'”检查；

所述球面水平感应间距λ'，是指上盖凹球面或下座凹球面与有效感应弧面之间的水平间距；所述上端竖直感应间距λ”，是指半圆台阶面与感应圈上表面之间的竖直间距；所述下端竖直感应间距λ'”，是指全圆台阶面与感应圈下表面之间的竖直间距；

6-1）经检查，如果上次感应间距调整的结果可续用，即符合要求，适用于本次铲刀连接座的上盖凹球面或下座凹球面淬火的感应间距要求，则可直接进入下一步骤7）；

6-2）经检查，如果上次感应间距调整的结果不可续用或上次没有进行间距调整，即不符合要求，则应按以下6-2-1）和6-2-2）步骤进行调整，直至符合要求，随后，进入下一步骤7）；

6-2-1）实施“水平方向”上球面感应间距调整：所述调整球面水平感应间距λ'，即通过调整四个带光轴螺栓的光轴端在L型支架上的旋入、旋出位置，在水平方向X上移动全圆带台阶屏蔽环的圆心，使其与有效感应弧面的回转中心，即回转中心线δz对准一致，继而实现上盖凹球面或下座凹球面在水平方向X上的位移，保证球面水平感应间距λ'符合规定要求；

6-2-2）实施“竖直方向”上竖直感应间距调整：所述调整上端竖直感应间距λ”、下端竖直感应间距λ’”，即，通过旋转调整螺母在带外螺纹轴套上的高低位置，且在调整后用紧定螺钉实施定位紧固，即可在竖直方向Y上移动圆托盘及其上回转组件的高度位置，继而实现上盖凹球面或下座凹球面在竖直方向Y上的位移，保证上端竖直感应间距λ”和下端竖直感应间距λ’”符合规定的要求；

7）启动自动运行按钮：按下电控柜上的自动运行按钮，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置进入自动运行状态，并依序自动完成如下操作：

7-1）电源设备开始预加热：即与感应淬火装置配套实施的电源设备通过变压器及其上变压器二次线圈，开始给淬火感应器3预加热，并通过淬火感应器上设置的有效感应弧端及其上的有效感应弧面开始对铲刀连接座的上盖凹球面或下座凹球面实施预加热，直至预加热结束；

7-2）由感应淬火“起点”运转至感应淬火“终点”：已放置到位的上盖或下座，由感应淬火的“起点”位置转角θ'处开始沿ω方向运转至“终点”位置转角θ”处，即，当步骤7-1）设置的预加热时间结束后，电机启动，驱使减速机、圆托盘、回转组件及其上的全圆带台阶屏蔽环、上盖或下座、半圆带台阶屏蔽环开始以步骤3）设置的转速及相对应的运转时间运转，直至运转到位；

在运转过程中，喷射阀开启，水泵组件开始通过淬火感应器提供淬火冷却介质，即，开始通过其上的淬火水孔ζ将淬火冷却介质喷射到已被感应加热的上盖凹球面或下座凹球面上；另外，电源设备继续通过有效感应弧端及其上的有效感应弧面对上盖凹球面或下座凹球面实施感应加热，当运转到感应淬火“终点”位置转角θ"处后，电源设备不再通过有效感应弧端对上盖凹球面或下座凹球面实施感应加热，但是，喷射阀仍处于开启状态，水泵组件继续对上盖凹球面或下座凹球面实施淬火冷却；

7-3）由感应淬火“终点”运转至感应淬火“起点”：当上盖或下座运转至“终点”位置转角θ"处后，已感应淬火过的上盖或下座沿ω方向继续运转，即，由感应淬火的“终点”位置转角θ"处运转至“起点”位置转角θ'处，同样，系以步骤3）设置的转速及相对应的运转时间运转，直至运转到位，即重回感应淬火“起点”位置转角θ'处，此时，感应淬火装置自动停止运转，即，电机、驱使减速机、圆托盘、回转组件及其上的上盖或下座，在感应淬火“起点”位置自动停止转动；

在运转过程中，喷射阀关闭，水泵组件停止对上盖凹球面或下座凹球面实施淬火冷却，即，淬火感应器上的淬火水孔ζ停止向外喷射淬火冷却介质； 

8）取下半圆带台阶屏蔽环：将放置在铲刀连接座的上盖或下座上的半圆带台阶屏蔽环取下；

9）取下上盖或下座：将放置在全圆带台阶屏蔽环上的铲刀连接座的上盖或下座取下；

10）确定是否进入下一工作循环：如下：

10-1）经确定，需要继续对下一个铲刀连接座的凹球面实施感应淬火，则返回步骤3），并重复其后的步骤，继续操作，进入下一工作循环，直至不再需要为止；

10-2）经确定，不需要对下一个铲刀连接座的凹球面实施继续感应淬火，则按以下步骤实施：

10-2-1）按下电控柜上的停止运行按钮；

10-2-2）断开感应淬火装置用电源，使一种用于铲刀连接座的感应淬火装置处于非工作状态，即结束本项工作。

由于采用以上所述的技术方案，本发明可达到以下有益效果： 

1、本发明所述的提供一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，由于在装置中设置了半圆带台阶屏蔽环和全圆带台阶屏蔽环，并安放在铲刀连接座的上盖和下座凹球面的尖角处，因而有效地避免了凹球面在感应淬火时出现的尖角效应问题，即避免了凹球面尖角处的电流密集及过热、过烧等现象产生，甚至淬火裂纹的产生；

2）本发明所述的提供一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，由于在装置中设置了可调水平方向间距的回转组件，有效地解决了铲刀连接座的凹球面在绕其感应圈外弧面回转时出现的球面水平感应间距难以控制的问题，因而使得凹球面感应淬火的淬硬层深度得到有效的控制，继而提升了淬火质量；

3）本发明所述的提供一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，由于在装置中设置了可调竖直方向间距的旋转驱动装置，不仅解决了凹球面感应淬火时所需低速回转问题，保证了凹球面感应加热时的转速调整需要，而且还解决了上盖及下座的凹球面与感应圈外弧面之间存在的竖直感应间距难以控制的问题，即，通过采取控制半圆带台阶屏蔽环的半圆台阶面与感应圈上表面之间的竖直间距以及全圆带台阶屏蔽环的全圆台阶面与感应圈下表面之间的竖直间距，使得凹球面感应淬火的均匀一致性能够得到有效的提升，继而进一步确保了淬火质量的控制；

4）本发明所述的提供一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置和操作方法，其淬火装置结构新颖，操作方法简单，且省时省力高效，并易于实施，具有很好的使用价值。

附图说明   

图1为铲刀连接座上盖结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图3为铲刀连接座下座结构示意图；

图4为图3的B-B视图；

图5 为淬火感应器结构立体示意图；

图6 为有效感应弧面与上盖凹球面之间的感应间距位置示意图；

图7 为图6的C-C视图；

图8 为图7的局部Ⅰ放大示意图；

图9为本发明所述的一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的结构示意图；

图10为铲刀连接座的上盖使用屏蔽环示意图；

图11为铲刀连接座的下座使用屏蔽环示意图；

图12 为半圆台阶屏蔽环结构示意图；

图13 为图12的D向视图；

图14为全圆台阶屏蔽环结构示意图；

图15为图14的E向视图；

图16 为回转组件结构示意图；

图17 为图16的F向视图；

图18为图16的局部Ⅱ放大示意图；

图19 为旋转驱动组件结构示意图；

图20 为图19的局部Ⅲ放大示意图；

图21为淬火装置柜体结构示意图；

图22为图21的G-G视图；

图23为图22的J-J视图；

图24为本发明所述的一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的现场配置示意图；

图25 为图24的局部Ⅳ放大示意图；

图26 为图25的Q向视图；

图27为本发明所述的一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的操作流程图；

图28 系对图26中自动运行部分进行详细说明的流程图；

图29 为感应间距调整工作示意图；

图30 为铲刀连接座的下座在感应淬火“起点”位置时的示意图；

图31 为铲刀连接座的下座在感应淬火“终点”位置时的示意图。

图中： 

1、上盖（系指铲刀连接座的上盖）；1a、上盖凹球面；1b 、上盖连接面；1c、上盖前端面；1d、上盖后端面；SR1、上盖凹球面半径；L1、上盖宽度；α1、上盖前尖角处（系指上盖前端面1c与凹球面1a相交形成的端面尖角处）；α2、上盖后尖角处（系指上盖后端面1d与凹球面1a相交形成的端面尖角处）；Rα1、上盖前尖角处半径；Rα2、上盖后尖角处半径。

2、下座（铲刀连接座的下座）；2a、下座凹球面；2b、下座连接面；2c、下座前端面；2d、下座后端面；SR2、下座凹球面半径；L2、下座宽度；β1、下座前尖角处（系指下座前端面2c与凹球面2a相交形成的端面尖角处）；β2 、下座后尖角处（系指下座后端面2d与凹球面2a相交形成的端面尖角处）；Rβ1、下座前尖角处半径；Rβ2、下座面尖角处半径。 

3、淬火感应器；3a、感应圈上表面；3b、感应圈下表面；3c、长方凹型导磁体；3d、有效感应弧端； 3d’、有效感应弧面；s、进水方向；w、出水方向；L3、有效感应弧端宽度；SR3 、有效感应弧面半径；X、水平方向；Y、竖直方向；ζ、淬火水孔 ；σ、导磁体俯视平分线。 

4、半圆带台阶屏蔽环；4a、半圆台阶面；5、全圆带台阶屏蔽环；5a、全圆台阶面；6、回转组件；7、旋转驱动组件；8、柜体组件；9、电控柜；9a、人机界面；9b、可编程控制器；9c、变频器；9d、编码器；9e、手动/自动选择旋钮；9f、自动运行按钮；9g、停止运行按钮；a、第一连接用控制线；b、第二连接用控制线；c、第三连接用控制线；d、第四连接用控制线。 

10、带光轴螺栓；10a、光轴端；11、前螺母；12、后螺母；13、L型支架；14、支架底盘；15、紧固螺栓；16、a螺母；17、b螺母；18、c螺母；19、d螺母；20、螺栓紧固组件；21、减速机；21a、输出轴；22、电机；23、圆托盘；24、键；25、调整螺母；26、带外螺纹轴套；27、紧定螺钉；28、减速机固定板；29、漏水通道；30、壳体；31、排水管；R'、半圆台阶半径；h'、半圆台阶高度；R"、全圆台阶半径；h"、全圆台阶高；m、水流方向；ε、漏水孔；δz、回转中心线；δx、俯视水平中心线；δy、俯视竖直中心线。 

32、水泵组件；32a、水泵槽体；32b、出水管；32c、第一回水管；32d、第二回水管；32e、喷射阀；33、电源设备（系指高频电流电源设备）；33a、按钮组件；33a’、加热按钮；33b、指示灯组件；33b’、加热指示灯；33c、反馈手轮；33d、耦合手轮；33e、变压器；33f、变压器二次线圈。 

t0、预加热时间；n1、第一转速；t1、第一运转时间；n2、第二转速；t2、第二运转时间；n3、第三转速；t3、第三运转时间；n4、第四转速；t4、第四运转时间；n5、第五转速；t5、第五运转时间。 

λ'、球面水平感应间距（是指上盖凹球面 1a 或下座凹球面 2a 与有效感应弧面3d’之间的水平间距）；λ"、上端竖直感应间距（是指半圆台阶面4a 与感应圈上表面3a 之间的竖直间距）；λ'"、下端竖直感应间距（是指全圆台阶面5a与感应圈下表面3b之间的竖直间距）；θ'、“起点”位置转角；θ"、“终点”位置转角；ω、工件运转方向。 

编号说明之一：在俯视图上，回转中心线δz为一个点，如图7、图17、图22、图26、图30、图31所示。 

编号说明之二：“起点”位置转角θ'，是指上盖连接面1b（或下座连接面2b）在感应淬火“起点”位置时，与俯视水平中心线δx之间的夹角，见图30所示。 

编号说明之三：“终点”位置转角θ"，是指上盖连接面1b（或下座连接面2b）在感应淬火“终点”位置时，与俯视水平中心线δx之间的夹角，见图31所示。 

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进。 

由图9知，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，包括：半圆带台阶屏蔽环4、全圆带台阶屏蔽环5、回转组件6、旋转驱动组件7 、柜体组件8和电控柜9；其中，旋转驱动组件7的上端固联有回转组件6，下端固联在柜体组件8的内部；回转组件6的上端放置有全圆带台阶屏蔽环5；另外，电控柜9设置有人机界面9a、可编程控制器9b、变频器9c、编码器9d、手动/自动选择旋钮9e、自动运行按钮9f、停止运行按钮9g。 

由图10、图11、图12、图13知，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的半圆带台阶屏蔽环4，其上设置带有半圆台阶高度h'尺寸的半圆台阶型环带，设置的目的是为了铲刀连接座的上盖前尖角处α1、下座前尖角处β1在感应淬火时，避免产生过热、过烧和裂纹现象；另外，半圆带台阶屏蔽环4上的半圆台阶半径R'尺寸，与铲刀连接座的上盖前尖角处半径Rα1尺寸和下座前尖角处半径Rβ1尺寸等同，当需要使用时，应将半圆带台阶屏蔽环4的台阶外圆嵌放在上盖前端面1c或下座前端面2c的半圆开口内圆内，并予以紧贴，且使其半圆台阶面4a朝下。 

由图10、图11、图14、图15知，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的全圆带台阶屏蔽环5，其上设置带有全圆台阶高度h"尺寸的全圆台阶型环带，设置目的，一是为了铲刀连接座的上盖后尖角处α2、下座后尖角处β2在感应淬火时，避免产生过热、过烧和裂纹现象，二是为了铲刀连接座的上盖1和下座2在全圆带台阶屏蔽环5上安放时，能够实施“环型定位”；另外，全圆台阶半径R"尺寸与铲刀连接座的上盖后尖角处半径Rα2尺寸和下座后尖角处半径Rβ2尺寸等同，当需要使用时，应将铲刀连接座的上盖后端面1d或下座后端面2d的半圆开口落放在全圆带台阶屏蔽环5的台阶外圆上，并予以紧贴，即前述的“环型定位”，且使其全圆台阶面5a朝上。 

由图16、图17、图18知，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的回转组件6，包括：带光轴螺栓10、前螺母11、后螺母12、L型支架13、支架底盘14、紧固螺栓15、a螺母16、b螺母17、c螺母18、d螺母19；四个L型支架13，在支架底盘14上以回转中心线δz为圆心两两相向布局，且通过紧固螺栓15、c螺母18、d螺母19，分别紧固在支架底盘14上；四个带光轴螺栓10的光轴端10a以回转中心线δz为圆心两两相向布局，且通过前螺母11、后螺母12将带光轴螺栓10固定在L型支架13上；另外，四个带光轴螺栓10的四个光轴端10a外圆系用于放置全圆带台阶屏蔽环5，其目的为：可依据需要，通过调整光轴端10a在L型支架13上的旋入、旋出位置，调整全圆带台阶屏蔽环5回转中心位置，即圆心位置，继而达到调整上盖凹球面1a或下座凹球面2a与淬火感应器3有效感应弧面3d’之间在水平方向X上的球面水平感应间距λ'的目的。 

由图19、图20知，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的旋转驱动组件7，包括：螺栓紧固组件20、减速机21、电机22、圆托盘23、键24、调整螺母25、带外螺纹轴套26、紧定螺钉27；圆托盘23通过前述的紧固螺栓15、a螺母16、b螺母17与支架底盘14紧固连接；另外，圆托盘23套放在减速机21的输出轴21a外径上，圆托盘23的下方另设置有调整螺母25、带外螺纹轴套26、紧定螺钉27，其目的为：可依据需要，通过调整螺母25在带外螺纹轴套26上的高低位置，继而调整圆托盘23及其上回转组件6的高度位置，从而达到调整上盖凹球面1a或下座凹球面2a与淬火感应器3有效感应弧面3d’之间在竖直方向Y上的上端竖直感应间距λ"和下端竖直感应间距λ'"的目的。 

由图21、图22、图23知，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，所述的柜体组件8，包括：减速机固定板28、壳体29、漏水通道30、排水管31；前述的旋转驱动组件7通过螺栓紧固组件20紧固在减速机固定板28上；另外，在减速机固定板28上设施有若干个漏水孔ε，在壳体29上设置有漏水通道30和排水管31，其目的是将感应淬火时从淬火感应器3的淬火水孔ζ处喷出的淬火冷却介质及时回收，即，可使喷出的淬火冷却介质流从漏水孔ε中流入，沿水流方向m经漏水通道30后从排水管31处流出，以便循环利用。 

一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的操作方法，步骤如下： 

1）接通感应淬火装置用电源：使一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置处于可工作状态； 

2）选择自动控制模式：由图27并结合图9、图24予以说明，在电控柜9上部的操作台面上，将手动/自动选择旋钮9e旋至自动位置上；

 3）检查上次设置的参数是否可续用：由图27并结合图9、图24予以说明，依据淬火工艺要求，在人机界面9a上检查上次使用感应淬火装置时设置的参数是否可续用；

所述参数包括：对上盖凹球面1a或下座凹球面2a实施的预加热时间、回转组件6转速及相对应的运转时间，其中，回转组件6的转速，系通过电机22且经减速机21减速后所达到的低速回转速度； 

3-1）经检查，如果上次设置的参数可续用，即适用于本次铲刀连接座的上盖凹球面1a或下座凹球面2a的感应淬火需要，则可直接进入下一步骤4）；

3-2）经检查，如果上次设置的参数不可续用或上次没有设置参数，则应在人机界面9a上新设置所需的参数，即新设置预加热时间、回转组件6转速及相对应的运转时间，随后，进入下一步骤4）； 

4）放置上盖或下座：由图27并结合图30、图10、图11予以说明，在感应淬火的“起点”位置转角θ'处，将铲刀连接座的上盖1或下座2放置在已位于回转组件6上的全圆带台阶屏蔽环5上，即将其上盖后端面1d或下座后端面2d的半圆开口面落放在全圆带台阶屏蔽环5的台阶外圆面上，并予以紧贴；

5）放置半圆带台阶屏蔽环：由图27并结合图30、图10、图11予以说明，将半圆带台阶屏蔽环 4 放置在铲刀连接座的上盖1或下座2上，即将半圆带台阶屏蔽环4的台阶外圆面落放在上盖前端面1c或下座前端面2c的半圆开口内圆面上，并予以紧贴；

6）检查上次感应间距调整结果是否可续用：由图27并结合图25、图29予以说明，所述感应间距调整，是指对上盖1或下座2绕其淬火感应器3有效感应弧面3d’回转时在水平方向X、竖直方向Y上的感应间距调整；依据淬火工艺的要求，检查项目包括：球面水平感应间距λ’检查、上端竖直感应间距λ”检查和下端竖直感应间距λ'"检查；

所述球面水平感应间距λ'，是指上盖凹球面1a 或下座凹球面2a 与有效感应弧面3d’之间的水平间距；所述上端竖直感应间距λ”，是指半圆台阶面4a 与感应圈上表面3a 之间的竖直间距；所述下端竖直感应间距λ'”，是指全圆台阶面5a与感应圈下表面3b之间的竖直间距；

6-1）经检查，如果上次感应间距调整的结果可续用，即符合淬火工艺要求，适用于本次铲刀连接座的上盖凹球面1a或下座凹球面2a淬火的感应间距要求，则可直接进入下一步骤7）；

6-2）经检查，如果上次感应间距调整的结果不可续用或上次没有进行间距调整，即不符合淬火工艺要求，则应按以下6-2-1）和6-2-2）步骤进行调整，直至符合要求，随后，进入下一步骤7）；

6-2-1）实施“水平方向”上球面感应间距调整：由图27并结合图29、图16、图17、图18予以说明，依据淬火工艺要求，调整球面水平感应间距λ'，即通过调整四个带光轴螺栓10的光轴端10a在L型支架13上的旋入、旋出位置，在水平方向X上移动全圆带台阶屏蔽环5的圆心，使其与有效感应弧面3d’的回转中心，即回转中心线δz对准一致，继而实现上盖凹球面1a或下座凹球面2a在水平方向X上的位移，保证球面水平感应间距λ'符合规定的要求；

6-2-2）实施“竖直方向”上竖直感应间距调整：由图27并结合图29、图19、图20予以说明，依据淬火工艺要求，调整上端竖直感应间距λ”、下端竖直感应间距λ’”，即，通过旋转调整螺母25在带外螺纹轴套26上的高低位置，且在调整后用紧定螺钉27实施定位紧固，即可在竖直方向Y上移动圆托盘23及其上回转组件6的高度位置，继而实现上盖凹球面1a或下座凹球面2a在竖直方向Y上的位移，保证上端竖直感应间距λ”和下端竖直感应间距λ’”符合规定的要求；

7）启动自动运行按钮：由图27、图28并结合图24、图25、图26、图29、图30、图31、图9予以说明，按下电控柜9上的自动运行按钮9f，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置进入自动运行状态，并依序自动完成如下操作：

7-1）电源设备开始预加热：电源设备33通过淬火感应器3对上盖凹球面1a或下座凹球面2a预加热，即，与感应淬火装置配套实施的电源设备33通过变压器33e及其上变压器二次线圈33f，开始给淬火感应器3预加热，并通过淬火感应器3上设置的有效感应弧端3d及其上的有效感应弧面3d’开始对铲刀连接座的上盖凹球面1a或下座凹球面2a实施预加热，直至预加热结束；

7-2）由感应淬火“起点”运转至感应淬火“终点”：已放置到位的上盖1或下座2，由感应淬火的“起点”位置转角θ'处开始沿ω方向运转至“终点”位置转角θ"处，即，当步骤7-1）设置的预加热时间结束后，电机22启动，驱使减速机21、圆托盘23、回转组件6及其上的全圆带台阶屏蔽环5、上盖1或下座2、半圆带台阶屏蔽环4开始以步骤3）设置的转速及相对应的运转时间运转，直至运转到位；

在运转过程中，喷射阀32e开启，与之配套实施的水泵组件32开始通过淬火感应器3提供感应淬火所需的淬火冷却介质，即，开始通过其上的淬火水孔ζ将淬火冷却介质喷射到已被感应加热的上盖凹球面1a或下座凹球面2a上；另外，电源设备33继续通过有效感应弧端3d及其上的有效感应弧面3d’对上盖凹球面1a或下座凹球面2a实施感应加热，当运转到感应淬火“终点”位置转角θ"处后，电源设备33不再通过有效感应弧端3d对上盖凹球面1a或下座凹球面2a实施感应加热，但是，喷射阀32e仍处于开启状态，水泵组件32继续对上盖凹球面1a或下座凹球面2a实施淬火冷却；

7-3）由感应淬火“终点”运转至感应淬火“起点”：当上盖1或下座2运转至“终点”位置转角θ"处后，已感应淬火过的上盖1或下座2沿ω方向继续运转，即，由感应淬火的“终点”位置转角θ"处运转至“起点”位置转角θ'处，同样，系以步骤3）设置的转速及相对应的运转时间运转，直至运转到位，即重回感应淬火“起点”位置转角θ'处，此时，感应淬火装置自动停止运转，即，电机22、驱使减速机21、圆托盘23、回转组件6及其上的上盖1或下座2，在感应淬火“起点”位置自动停止转动；

在运转过程中，喷射阀32e关闭，水泵组件32停止对上盖凹球面1a或下座凹球面2a实施淬火冷却，即，淬火感应器3上的淬火水孔ζ停止向外喷射淬火冷却介质； 

需要补充说明的是：由图24并结合图21、图22、图23知，与感应淬火装置配套实施的水泵组件32所提供的淬火冷却介质，在喷射阀32e开启的情况下，系通过出水管32b并经淬火感应器3进水方向s进入其内腔，一部分淬火冷却介质通过淬火水孔ζ喷射到已被感应加热的上盖凹球面1a或下座凹球面2a上, 随后落入感应淬火装置的柜体组件8内，通过漏水孔ε后沿水流方向m，经漏水通道29、排水管31后流出，且经第二回水管32d回流至水泵槽体32a内，以便重复循环应用；另一部分淬火冷却介质继续淬火感应器3内腔前行，经出水方向w流出，且经第一回水管15c回流至水泵槽体15a内；

8）取下半圆带台阶屏蔽环：由图27并结合图29、图30、图10、图11予以说明，将放置在铲刀连接座的上盖1或下座2上的半圆带台阶屏蔽环4取下；

9）取下上盖或下座：由图27并结合图29、图30、图10、图11予以说明，将放置在全圆带台阶屏蔽环5上的铲刀连接座的上盖1或下座2取下；

10）确定是否进入下一工作循环：由图27并结合图9、图24予以说明，如下：

10-1）经确定，需要继续对下一个铲刀连接座的凹球面实施感应淬火，则返回步骤3），并重复其后的步骤，继续操作，进入下一工作循环，直至不再需要为止；

10-2）经确定，不需要对下一个铲刀连接座的凹球面实施继续感应淬火，则按以下步骤实施：

10-2-1）按下电控柜9上的停止运行按钮9g；

10-2-2）断开感应淬火装置用电源，使一种用于铲刀连接座的感应淬火装置处于非工作状态，即结束本项工作。

最后，断开（关闭）电源设备33、水泵组件32的电源，结束其工作状态。 

需要补充说明的是：在图9、图16、图19、图21、图24、图25、图26、图29、图30、图31中，未以铲刀连接座“上盖1的图形”作出示例表示，因为：铲刀连接座的下座2“下座宽度L2、下座凹球面半径SR2、下座前尖角处半径Rβ1和下座后尖角处半径Rβ2”尺寸，均分别等同于上盖1“上盖宽度L1、凹球面半径SR1、上盖前尖角处半径Rα1和上盖后尖角处半径Rα2” 尺寸，故此，用“下座2图形”替代“上盖1图形”在上述视图中示例表示，其结果是一样的，即，在本发明所述的凹球面感应淬火方面，二者示例可等同应用，特此说明。 

下面，举一实施例，具体说明一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的生产现场配置情况。 

由图24、图25、图26知，本发明所述的感应淬火装置，已在生产现场完成其配置，与其配置相配套的物件，包括：淬火感应器3、水泵组件32、电源设备33；其中，在淬火感应器3上设置有：感应圈上表面3a、感应圈下表面3b、长方凹型导磁体3c、有效感应弧端3d、有效感应弧面3d’、淬火水孔ζ；在水泵组件32上设置有：水泵槽体32a、出水管32b、第一回水管32c、第二回水管32d、喷射阀32e；在电源设备33上设置有：按钮组件33a、指示灯组件33b、反馈手轮33c、耦合手轮33d、变压器33e、变压器二次线圈33f。 

另由图7、图24、图25、图26、图30、图31，说明以下三点： 

1、以回转中心线δz为基准，在淬火感应器3下方，依次放置有全圆带台阶屏蔽环5、回转组件6、旋转驱动组件7、柜体组件8；其中，旋转驱动组件7上端固联有回转组件6，下端固联在柜体组件8内部；全圆带台阶屏蔽环5上端可放置铲刀连接座的下座2，下端放置在回转组件6上。

2、以俯视水平中心线δx为基准，淬火感应器3的长方凹型导磁体3c的导磁体俯视平分线σ与俯视水平中心线δx重合，即，淬火感应器3固联在变压器二次线圈33f上，且其上的长方凹型导磁体3c、有效感应弧端3d、有效感应弧面3d’，均位于俯视竖直中心线δy左侧，并在实际的感应淬火过程中始终处于静止位置。 

3、电控柜9已放置在柜体组件8旁边，所属电控柜9的编码器9d已安放在电机22尾部转轴上；另外，电控柜9通过第一连接用控制线a已与电机22相连；第二连接用控制线b已与编码器9d相连；第三连接用控制线c与电源设备33及其上的变压器33e和变压器二次线圈33f相连；第四连接用控制线d与水泵组件32中水泵及喷射阀32e相连。 

下面，仍以上述实施例，具体说明一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的操作方法。 

在该实施例中，所用人机界面9a型号为6ES7 6AV6 643-0DD0-1AX1，生产厂家为西门子公司；可编程控制器9b型号为6AV7 315 – 2AG10 -0ABO，生产厂家为西门子公司；变频器9c型号为6SE7 440 - 2UD15 - 5AA1，生产厂家为西门子公司；编码器9d型号为YJ099215/1，生产厂家为瑞士宜科（天津）电子有限公司；减速机21全称为硬齿面减速机，型号为DRCF57/97，速比为1：824，生产厂家为台州清华机电制造有限公司；电机22的型号为YS7124，额定转速为 1400转/分，生产厂家为浙江德东电机股份有限公司。 

在该实施例中，所用电源设备16型号为GP100 – 型高频感应淬火机，生产厂家为丹东无线电二厂。 

在该实施例中，由于电机22额定转速为 1400转/分，减速机21减速比为1：824，故可使减速机21的输出轴21a转速为1.7转/分；另由于在电控柜9内采用了可编程控制器9b、变频器9c，故而可在转速为1.7转/分基础上进一步调整输出轴21a的转速，继而可进一步保证铲刀连接座的凹球面在实施感应淬火时所需的低速回转需求。 

在该实施例中，系以某企业生产的铲刀连接座的下座2（即为图3、图4所示的下座2结构）为例，予以说明，其下座凹球面2a的耐磨性要求为: 凹球面淬火硬度≥52HRC；凹球面淬硬层深度1～3mm，且硬化层要求沿球面均匀分布；凹球面的尖角处无过烧、裂纹现象发生。 

在本实施例中，下座2的下座凹球面半径SR2尺寸为55mm，下座前尖角处半径Rβ1尺寸和下座后尖角处半径Rβ2尺寸均为48mm；下座宽度L2尺寸为55mm；淬火感应器3的有效感应弧端宽度L3尺寸为45mm，有效感应弧面半径SR3尺寸为53mm；半圆带台阶屏蔽环4的半圆台阶半径R'为48mm尺寸，半圆台阶高度h'尺寸为2mm；全圆带台阶屏蔽环5的全圆台阶半径R"尺寸为48mm，全圆台阶高尺寸h"为2mm。 

在本实施例中，感应淬火所需的技术参数确定如下： 

1、确定的电源设备33技术参数：

① 电源频率： 200KHz；

② 电压：阳极电压：9000V；槽路电压：8500V；

③ 电流：阳极电流：3.5～4A；栅极电流：1.2～1.5A；

④ 输出功率：30KW；

2、确定的感应淬火工艺技术参数：

① 预加热时间参数：t0为2s；

② 由感应淬火“起点”位置运转至感应淬火“终点”位置的转速及运转时间参数：

a、第一转速n1为2.06转/分，第一运转时间t1为0.050min，即为3s；

b、第二转速n2为1.85转/分，第二运转时间t2为0.117min，即为7s；

c、第三转速n3为1.95转/分，第三运转时间t3为0.033min，即为2s；

③ 由感应淬火“终点”位置运转至感应淬火“起点”位置的转速及运转时间参数：

d、第四转速n4为1.64转/分，第四运转时间t4为0.050min，即为3s；

e、第五转速n5为1.94转/分，第五运转时间t5为0.283min，即为17s；

④、感应间距参数：球面水平感应间距λ'为2mm，上端竖直感应间距λ"为3mm；下端竖直感应间距λ'"为3mm。

上述技术参数确定之后，接通电源设备33电源，随后按下按钮组件33a上的加热按钮33a’，指示灯组件33b上加热指示灯33b’亮，且边升温、边调整反馈手轮33c和偶合手轮33d，直至达到所需的电压（阳极电压、槽路电压）、电流（阳极电流、栅极电流）技术参数。 

随后，进入本发明所述的“一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置的操作方法”的具体操作过程，步骤如下： 

1）接通感应淬火装置用电源：使一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置处于可工作状态； 

2）选择自动控制模式：由图27并结合图9、图24予以说明，在电控柜9上部的操作台面上，将手动/自动选择旋钮9e旋至自动位置上，使一种用于铲刀连接座的下座凹球面的感应淬火装置处于可自动工作状态； 

3）检查上次设置的参数是否可续用：由图27并结合图9、图24予以说明，依据淬火工艺要求，在人机界面9a上检查上次使用感应淬火装置时设置的参数是否可续用；

经检查，如果上次设置的参数不可续用，则应在人机界面9a上新设置所需的参数，即新设置预加热时间、回转组件6转速及相对应的运转时间，随后，进入下一步骤4）； 

① 预加热时间参数：t0为2s；

② 由感应淬火“起点”位置运转至感应淬火“终点”位置的转速及运转时间参数：

a、第一转速n1为2.06转/分，第一运转时间t1为0.050min，即为3s；

b、第二转速n2为1.85转/分，第二运转时间t2为0.117min，即为7s；

c、第三转速n3为1.95转/分，第三运转时间t3为0.033min，即为2s；

③ 由感应淬火“终点”位置运转至感应淬火“起点”位置的转速及运转时间参数：

d、第四转速n4为1.64转/分，第四运转时间t4为0.050min，即为3s；

e、第五转速n5为1.94转/分，第五运转时间t5为0.283min，即为17s；

上述参数输入之后，进入下一步骤4）； 

4）放置下座2：由图27并结合图30、图10、图11予以说明，在感应淬火的“起点”位置转角θ'处，将铲刀连接座的下座2放置在已位于回转组件6上的全圆带台阶屏蔽环5上，即，将其下座后端面2d的半圆开口面落放在全圆带台阶屏蔽环5的台阶外圆面上，并予以紧贴；

5）放置半圆带台阶屏蔽环4：由图27并结合图30、图10、图11予以说明，将半圆带台阶屏蔽环 4 放置在铲刀连接座的下座2上，即将半圆带台阶屏蔽环4的台阶外圆面落放在下座前端面2c的半圆开口内圆面上，并予以紧贴；

6）检查上次感应间距调整结果是否可续用：由图27并结合图25、图29予以说明，依据淬火工艺的要求，检查项目包括：球面水平感应间距λ’检查、上端竖直感应间距λ”检查和下端竖直感应间距λ'”检查；

经检查，上次感应间距调整结果不可续用，不符合淬火工艺要求，即，不符合球面水平感应间距λ'为2mm、上端竖直感应间距λ"为3mm、下端竖直感应间距λ'"为为3mm的要求，则应按以下6-2-1）和6-2-2）步骤实施调整，直至符合要求为止，随后，进入下一步骤7）；

6-2-1）实施“水平方向”上感应间距调整：由图27并结合图29、图16、图17、图18予以说明，依据淬火工艺要求，将球面水平感应间距λ'调整为2mm，即通过调整四个带光轴螺栓10的光轴端10a在L型支架13上的旋入、旋出位置，在水平方向X上移动全圆带台阶屏蔽环5的圆心，使其与有效感应弧面3d’的回转中心，即回转中心线δz对准一致，继而实现下座凹球面2a在水平方向X上的位移，保证球面水平感应间距λ'为2mm；

6-2-2）实施“竖直方向”上竖直感应间距调整：由图27并结合图29、图19、图20予以说明，依据淬火工艺要求，调整上端竖直感应间距λ”、下端竖直感应间距λ’”分别调整为3mm和3mm，即，通过旋转调整螺母25在带外螺纹轴套26上的高低位置，且在调整后用紧定螺钉27实施定位紧固，即可在竖直方向Y上移动圆托盘23及其上回转组件6的高度位置，继而实现下座凹球面2a在竖直方向Y上的位移，保证上端竖直感应间距λ”和下端竖直感应间距λ’” 分别调整为3mm和3mm，即均为3mm；

7）启动自动运行按钮9f：由图27、图28并结合图24、图25、图26、图29、图30、图31、图9予以说明，按下电控柜9上的自动运行按钮9f，一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置进入自动运行状态，并依序自动完成如下操作：

7-1）预加热开始：电源设备33首先开始工作，即，变压器33e的变压器二次线圈33f 通过淬火感应器3上有效感应弧端3d的有效感应弧面3d'，在感应淬火“起点”位置处（见图30），开始对处于非旋转状态下的下座凹球面2a进行预加热，直至设置的预加热时间t0为2s时间到；

7-2）设置的预加热时间到：设置的预加热时间t0到，预加热结束，此时，一方面，下座凹球面2a仍处于被加热状态，与上所不同的是，系处于边旋转、边被感应加热；另一方面，电机22启动并驱动减速机21旋转，且使得回转组件6及其上的下座2，按照设定的第一转速n1为2.06转/分由感应淬火“起点”位置（见图30）向感应淬火“终点”位置（见图31）即开始沿运转方向ω旋转，直至设置的第一运转时间t1为3s时间到； 

7-3）设置的第一转速运转结束：第一运转时间t1到，第一转速n1运转结束，此时，一方面回转组件6及其上的下座2，按照设置的且经变频器9c调速后的第二转速n2为1.85转/分沿运转方向ω继续旋转，直至设置的第二运转时间t2为7s时间到；另一方面，喷射阀32e开启，水泵组件32开始工作，即，淬火冷却介质开始通过淬火感应器3上设置的若干个淬火水孔ζ，喷射到正在实施感应加热的下座凹球面2a上；除此之外，淬火感应器3上的有效感应弧面3d'，仍在继续对正在旋转过程中的下座凹球面2a实施感应加热；

7-4）设置的第二转速运转结束：第二运转时间t2到，第二转速n2运转结束，此时，一方面，回转组件6及其上的下座2，按照设置的且经变频器9c调速后的第三转速n3为1.95/分继续沿运转方向ω旋转，直至设置的第三运转时间t3为2s时间到；另一方面，有效感应弧面3d'继续对对旋转过程中的下座凹球面2a实施感应加热，同时，喷射阀32e继续开启，继续对下座凹球面2a实施淬火冷却； 

7-5）设置的第三转速运转结束：第三运转时间t3到，第三转速n3运转结束，即，当第三转速n3将要运转结束时，电控系统借助设置的编码器9d将下座2运转至感应淬火“终点”位置（见图31）时的旋转位移，转换成周期性的电信号继而转变成计数脉冲，且通过可编程控制器9b的实时分析处理，告知电控系统实施下一自控步骤； 

此时，一方面，回转组件6及其上的下座2，按照设置的且经变频调速后的第四转速n4为1.64转/分，开始由感应淬火“终点”位置（见图31）向感应淬火“起点”位置（见图30）即继续沿着运转方向ω旋转，直至设置的第四运转时间t4为3s时间到；另一方面，淬火感应器3停止感应加热，而喷射阀32e继续开启，仍在对旋转过程中的下座凹球面2a继续实施淬火冷却；

7-6）设置的第四转速运转结束：第四运转时间t4到，第四转速n4运转结束，此时，一方面，回转组件6及其上的下座2，按照设置的且经变频器9c调速后的第五转速n5为1.94转/分继续沿着运转方向ω旋转，直至设置的第五运转时间t5为17s时间到；另一方面，喷射阀32e关闭，停止对下座凹球面2a实施淬火冷却；

7-7）设置的第五转速运转结束：第五运转时间t5到，第五转速n5运转结束，即，当第五转速n5将要运转结束时，电控系统借助设置的编码器9d将下座2运转至感应淬火“起点”位置（见图30）时的旋转位移，转换成周期性的电信号继而转变成计数脉冲，且通过可编程序控制器9b的实时分析处理，使得电机22、减速机21、回转组件6及其上的下座2停止运转，且下座2停留在感应淬火“起点”位置处（见图30），即重回放取下座2的感应淬火“起点”位置处；

8）取下半圆带台阶屏蔽环：由图27并结合图29、图30、图11予以说明，将放置在铲刀连接座的下座2上的半圆带台阶屏蔽环4取下；

9）取下上盖或下座：由图27并结合图29、图30、图11予以说明，将放置在全圆带台阶屏蔽环5上的铲刀连接座的下座2取下；

10）确定是否进入下一工作循环：由图27并结合图9、图24予以说明，如下：

经确定，仍需继续对另外的铲刀连接座的下座实施感应淬火工作，则返回步骤3），并重复其后的步骤，继续操作，进入下一工作循环，直至不再需要为止；随后，如下：

10-2-1）按下电控柜9上的停止运行按钮9g；

10-2-2）断开感应淬火装置用电源，使一种用于铲刀连接座的感应淬火装置处于非工作状态，即结束本项工作。

最后，断开（关闭）电源设备33、水泵组件32的电源，结束其工作状态。 

最后，进一步说明以下7点： 

1、上述n1、n2、n3、n4、n5转速，系为减速机21输出轴21a转速，另外，由图19、图20知，回转组件6及其上放置的全圆带台阶屏蔽环5、下座2、半圆带台阶屏蔽环4的转速，等同于输出轴21a转速。

2、上述减速机21输出轴21a的转速调整，即“n1 → n2 → n3 → n4 →n5”的依序转速变化，系通过电控柜9设置的变频器9c进行变频调速，且通过可编程控制器9b的控制，予以实现。 

3、上述提及的“起点”位置转角θ'、“终点”位置转角θ"转角，依据工艺需要，二者均设定为10°，系通过电控柜9设置的编码器9d、可编程控制器9b的控制，予以实现。 

4、上述下座2凹球面与有效感应弧面3d’之间存在的球面水平感应间距λ'控制问题，系通过采用可调水平方向间距的回转组件6得以解决，因而使得凹球面感应淬火的淬硬层深度得到有效的控制。 

5、上述下座2凹球面与有效感应弧面3d’之间存在的竖直感应间距控制问题，系通过采用可调竖直方向间距的旋转驱动装置7，并通过采取控制半圆带台阶屏蔽环4的半圆台阶面4a与感应圈上表面3a之间的上端竖直感应间距λ"、全圆带台阶屏蔽环5的全圆台阶面5a与感应圈下表面3b之间的下端竖直感应间距λ'"的方法得以解决，从而使得凹球面感应淬火的均匀一致性能够得到有效的提升，继而进一步确保了淬火质量的控制。 

6、针对上述实施情况，本申请人又依据前述淬火工艺对下座2凹球面耐磨性的要求，即:“凹球面淬火硬度≥52HRC，淬硬层深度1～3mm，且硬化层要求沿球面均匀分布，凹球面的尖角处无过烧、裂纹现象发生”的技术要求，随机抽取了10件进行了硬度、金相检测，结果全部符合要求，其中，表面硬度检测，系每件随机检测4个淬火部位进行，如下：  

上述结果表明，本发明所述的“一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置及操作方法”，可以满足其淬火工艺的要求，且收到了良好的效果。

7、为公开本发明的目的而在本文具体实施方式中所选用的上述实施例，当前认为是适宜的，但是应说明的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。 

Claims (3)

1.一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，其特征在于：所述淬火装置包括：半圆带台阶屏蔽环（4）、全圆带台阶屏蔽环（5）、回转组件（6）、旋转驱动组件（7） 、柜体组件（8）和电控柜（9）；其中，旋转驱动组件（7）的上端固联有回转组件（6），下端固联在柜体组件的内部；回转组件（6）的上端放置有全圆带台阶屏蔽环（5）；另外，电控柜（9）设置有人机界面（9a）、可编程控制器（9b）、变频器（9c）、编码器（9d）、手动/自动选择旋钮（9e）、自动运行按钮（9f）、停止运行按钮（9g）；所述的回转组件（6），包括：带光轴螺栓（10）、前螺母（11）、后螺母（12）、L型支架（13）、支架底盘（14）、紧固螺栓（15）、a螺母（16）、b螺母（17）、c螺母（18）、d螺母（19）；四个L型支架（13），在支架底盘（14）上以回转中心线δz为圆心两两相向布局，且通过紧固螺栓（15）、c螺母（18）、d螺母（19），分别紧固在支架底盘（14）上；四个带光轴螺栓的光轴端（10a）以回转中心线δz为圆心两两相向布局，且通过前螺母（11）、后螺母（12）将带光轴螺栓（10）固定在L型支架（13）上；所述的旋转驱动组件（7），包括：螺栓紧固组件（20）、减速机（21）、电机（22）、圆托盘（23）、键（24）、调整螺母（25）、带外螺纹轴套（26）、紧定螺钉（27）；圆托盘（23）通过前述的紧固螺栓（15）、a螺母（16）、b螺母（17）与支架底盘（14）紧固连接。

2.按照权利要求1所述的一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，其特征在于：所述的半圆带台阶屏蔽环（4），其上设置带有半圆台阶高度h'尺寸的半圆台阶型环带；所述的全圆带台阶屏蔽环（5），其上设置带有全圆台阶高度h"尺寸的全圆台阶型环带。

3. 按照权利要求1所述的一种用于铲刀连接座凹球面的感应淬火装置，其特征在于：所述的柜体组件（8），包括：减速机固定板（28）、壳体（29）、漏水通道（30）、排水管（31）；旋转驱动组件（7）通过螺栓紧固组件（20）紧固在减速机固定板（28）上；另外，在减速机固定板（28）上设置有若干个漏水孔（ε），在壳体（29）上设置漏水通道（30）和排水管（31）。