CN104294019A - 转向器齿条高频淬火装置及其淬火方法 - Google Patents

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张小刚
倪申敏
徐国平
陈林
吴刚
陈伟
范士亮
马常亮
吕繁勇
詹拓新
陈春红
奚琴琴
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like

Abstract

本发明公开了转向器齿条高频淬火装置及其淬火方法，该淬火装置包括绝缘底座，绝缘底座上设有和电源连接的感应加热器；绝缘底座一端上设有和电源正极连接的正极连接板及和电源负极连接的负极连接板；感应加热器两侧上分别设和正极连接板连接的正电极及和负极连接板连接的负电极；正电极和负电极分别支撑在转向器齿条上；转向器齿条的齿条所在侧正对所述感应加热器，转向器齿条另一侧上设有压紧机构；感应加热器正对齿条所在侧的一侧上设有冷却液喷孔；该淬火方法利用该淬火装置来实现转向器齿条淬火；本发明采用两种加热同步进行的形式，转向器齿条的齿条加热均匀，能保证齿条的加热效果，保证淬火效果，提高转向器齿条的产品性能。

Description

转向器齿条高频淬火装置及其淬火方法
技术领域
本发明涉及转向器齿条加工用设备，具体涉及转向器齿条高频淬火装置及其淬火方法。
背景技术
齿轮齿条转向器中，油缸内的转向器齿条和齿轮配合实现转向运动需求。为保证转向器的工作可靠性，转向器齿条的表面强度需满足长期使用的需求。目前转向器生产厂家通过对转向器齿条表面淬火的方式增加其表面强度，以保证转向器的工作可靠性。常用的表面淬火方式为，将转向器齿条置于线圈中，通过加热线圈，线圈产生的感应电流使得齿条表面受热，达到淬火温度，实现齿条的表面淬火。这种加热方式比较适合表面形状规则的产品，适用在转向器齿条上，齿条底层加热温度不容易达到要求，无法保证淬火效果，进而影响转向器齿条的性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供能够保证加热效果，保证转向器齿条淬火效果的转向器齿条高频淬火装置及其淬火方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
该转向器齿条高频淬火装置，包括绝缘底座，所述绝缘底座上设有和电源连接的感应加热器；所述绝缘底座一端上设有和电源正极连接的正极连接板及和电源负极连接的负极连接板；所述感应加热器两侧上分别设和所述正极连接板连接的正电极及和负极连接板连接的负电极；所述正电极和负电极分别支撑在所述转向器齿条上；所述转向器齿条的齿条所在侧正对所述感应加热器，所述转向器齿条另一侧上设有压紧机构；所述感应加热器正对所述齿条所在侧的一侧上设有冷却液喷孔。
所述压紧机构包括压紧在所述转向器齿条上的压紧块和设在所述压紧块之间压紧在所述转向器齿条上的防变形压块，所述压紧块设在所述正电极及负电极的上方。
所述压紧块和气缸的活塞杆连接，所述防变形压块和液压油缸的活塞推杆连接。
所述压紧块及所述防变形压块和转向器齿条接触的一侧为和转向器齿条适配的弧面。
所述绝缘底座为胶木底座。
所述转向器齿条的齿条所在侧和所述感应加热器间间距为3-4mm。
所述冷却液喷孔均匀分布在所述感应加热器上，且所述冷却液喷孔孔径为1-2mm。
所述正极连接板、负极连接板、正电极及负电极均为铜板。
该转向器齿条高频淬火方法，利用上述结构的转向器齿条高频淬火装置来实现，具体操作过程为：将转向器齿条放在正电极和负电极上，转向器齿条的齿条所在侧正对感应加热器；压紧机构压紧在转向器齿条杆上；打开电源，正电极、转向器齿条及负电极形成加热回路，对转向器齿条进行加热；同时感应加热器工作，感应加热器产生感应电流汇聚于齿条表面产生热量，对齿条进行加热；以上两种形式加热使转向器齿条达到高频淬火所需温度时，感应加热器的冷却液喷孔中喷出冷却水，对齿条进行冷却，完成高频淬火。
本发明的优点在于：该转向器齿条高频淬火装置及其淬火方法，正电极、转向器齿条及负电极形成加热回路，对转向器齿条本身进行加热；同时感应加热器工作，基于趋肤效应，感应加热器产生感应电流汇聚于齿条表面产生热量，对齿条进行加热；两种形式加热方式，转向器齿条的齿条加热均匀，且能够快速达到高频淬火所需温度，能保证齿条的加热效果，进一步的保证齿条的淬火效果，提高转向器齿条的性能，提高产品质量。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明转向器齿条高频淬火装置的结构示意图。
上述图中的标记均为：
1、压紧块，2、防变形压块，3、转向器齿条，4、负极连接板，5、正极连接板，6、绝缘底座，7、负电极，8、正电极，9、感应加热器，10、冷却液喷孔，11、弧面。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，该转向器齿条高频淬火装置，包括绝缘底座6，绝缘底座6起到固定支撑作用；绝缘底座6上设有和电源连接的感应加热器9，感应加热器9通电后产生感应电流；绝缘底座6一端上设有正极连接板5及负极连接板4，正极连接板5和电源正极连接，负极连接板4和电源负极连接；正极连接板5和负极连接板4能方便感应加热器9、正电极8及负电极7和电源的可靠连接，且使得加热回路结构简单。感应加热器9两侧上分别设正电极8和负电极7，正电极8设在感应加热器9一侧上，负电极7设在感应加热器9的另一侧上；正电极8和正极连接板5连接，负电极7和负极连接板4连接；正电极8和负电极7分别支撑在转向器齿条上；转向器齿条的齿条所在侧正对感应加热器9，转向器齿条另一侧上设有压紧机构；转向器齿条3在正电极8、负电极7支撑作用以及压紧机构压紧作用下，实现加热时的稳定定位；感应加热器9正对齿条所在侧的一侧上设有冷却液喷孔10。
该转向器齿条高频淬火装置，打开电源，正电极8、转向器齿条3及负电极7形成加热回路，对转向器齿条3进行加热；同时感应加热器9工作，基于趋肤效应，感应加热器9产生感应电流汇聚于齿条表面产生热量，对齿条进行加热；以上两种形式加热使转向器齿条3达到高频淬火所需温度时，感应加热器9的冷却液喷孔10中喷出淬火液，对齿条进行冷却，完成高频淬火。两种形式加热同时进行的方式，转向器齿条3的齿条加热均匀，能够快速达到高频淬火所需温度，能保证齿条的加热效果，进一步的保证齿条的淬火效果，提高转向器齿条3的性能，提高产品质量。
压紧机构包括压紧在转向器齿条3上的压紧块1和设在压紧块1之间压紧在转向器齿条3上的防变形压块2，压紧块1设在正电极8及负电极7的上方。压紧块1压紧在转向器齿条3上，且设于正电极8及负电极7上方，保证转向器齿条3和正电极8及负电极7间紧密接触，使转向器齿条3、正电极8及负电极7形成加热回路；防止转向器齿条3出现大火，保障电流的顺畅传输，进而保证转向器齿条3的加热效果。转向器齿条3加热过程中具有热涨现象，工件会向上拱起，防变形压块2压紧在转向器齿条3上，起到反变形作用，能够有效防止转向器齿条3变形，保证工件的合格率。
压紧块1和气缸的活塞杆连接，防变形压块2和液压油缸的活塞推杆连接。气缸为压紧块1提供动力源，保证压紧块1的可靠移动和压紧；液压油缸为防变形压块2提供动力源，保证防变形压块2的可靠移动和压紧。
压紧块1及防变形压块2和转向器齿条3接触的一侧为和转向器齿条3适配的弧面11。压紧块1和防变形压块2和转向器齿条3紧密压紧接触，保证转向器齿条3在加热时的可靠性，防变形压块2具有较好防变形作用。
绝缘底座6为胶木底座。胶木底座具有最佳的绝缘效果，不会产生干涉作用，提供可靠的支撑作用。
转向器齿条3的齿条所在侧和感应加热器9间间距为3-4mm。转向器齿条3和感应加热器9间的合适间距，保证电流通过时，感应加热器9产生的感应电流聚集于齿条表面产生加热效果，进而保证转向器齿条3的高频淬火效果，提高产品性能。
冷却液喷孔10均匀分布在感应加热器9上，且冷却液喷孔10孔径为1-2mm。冷却液喷孔10和冷却淬火液连通，齿条表面达到淬火温度时；打开冷却液源，淬火液从冷却液喷孔10均匀喷在齿条表面，保证冷却效果；保证高频淬火达到淬火效果。
正极连接板5、负极连接板4、正电极8及负电极7均为铜板。铜板具有良好的导电功能，保证加热效果。
该转向器齿条高频淬火方法，利用上述的转向器齿条高频淬火装置来实现，具体操作过程为：将转向器齿条3放在正电极8和负电极7上，转向器齿条3的齿条所在侧正对感应加热器9；控制气缸和液压油缸工作，活塞杆带动压紧块1、活塞推杆带动防变形压块2移动，压紧块1和防变形压块2分别压紧在转向器齿条3上；打开电源，正电极8、转向器齿条3及负电极7形成加热回路，对转向器齿条3进行加热；同时感应加热器9工作，感应加热器9产生感应电流汇聚于齿条表面产生热量，对齿条进行加热；以上两种形式加热使转向器齿条3达到高频淬火所需温度时，感应加热器9的冷却液喷孔10中喷出冷却水，对齿条进行冷却，完成高频淬火。采用两种形式同时加热，实现齿条表面的快速均匀加热升温，且能保证加热效果，进而提高齿条表面强度和硬度，提高齿条的产品性能。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：包括绝缘底座，所述绝缘底座上设有和电源连接的感应加热器；所述绝缘底座一端上设有和电源正极连接的正极连接板及和电源负极连接的负极连接板；所述感应加热器两侧上分别设和所述正极连接板连接的正电极及和负极连接板连接的负电极；所述正电极和负电极分别支撑在所述转向器齿条上；所述转向器齿条的齿条所在侧正对所述感应加热器，所述转向器齿条另一侧上设有压紧机构；所述感应加热器正对齿条的一侧上设有冷却液喷孔。
2.如权利要求1所述的转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：所述压紧机构包括压紧在所述转向器齿条上的压紧块和设在所述压紧块之间压紧在所述转向器齿条上的防变形压块，所述压紧块设在所述正电极及负电极的上方。
3.如权利要求2所述的转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：所述压紧块和气缸的活塞杆连接，所述防变形压块和液压油缸的活塞推杆连接。
4.如权利要求2或3所述的转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：所述压紧块及所述防变形压块和转向器齿条接触的一侧为和转向器齿条适配的弧面。
5.如权利要求1-3任一项所述的转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：所述绝缘底座为胶木底座。
6.如权利要求5所述的转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：所述转向器齿条的齿条所在侧和所述感应加热器间间距为3-4mm。
7.如权利要求5所述的转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：所述冷却液喷孔均匀分布在所述感应加热器上，且所述冷却液喷孔孔径为1-2mm。
8.如权利要求1所述的转向器齿条高频淬火装置，其特征在于：所述正极连接板、负极连接板、正电极及负电极均为铜板。
9.转向器齿条高频淬火方法，利用权利要求1-8任一项所述的转向器齿条高频淬火装置来实现，其特征在于：具体操作过程为：将转向器齿条放在正电极和负电极上，转向器齿条的齿条所在侧正对感应加热器；压紧机构压紧在转向器齿条杆上；打开电源，正电极、转向器齿条及负电极形成加热回路，对转向器齿条进行加热；同时感应加热器工作，感应加热器产生感应电流汇聚于齿条表面产生热量，对齿条进行加热；以上两种形式加热使转向器齿条达到高频淬火所需温度时，感应加热器的冷却液喷孔中喷出冷却水，对齿条进行冷却，完成高频淬火。
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