CN105238909A - 一种具有不同热量分布的加热淬火感应器 - Google Patents

一种具有不同热量分布的加热淬火感应器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有不同热量分布的加热淬火感应器，用于对均匀开设若干减重孔的腹板式齿轮进行淬火处理，包括：一环状有效加热圈和一绝缘支撑架；其中，所述环状有效加热圈的外侧壁安装有数根淬火水管，并且，所述环状有效加热圈的内侧壁均布有若干出水细孔；所述绝缘支撑架的上端开设有与所述腹板式齿轮相匹配的空腔；所述环状有效加热圈的外侧壁均匀嵌装若干块导磁体，并且，若干块所述导磁体和若干个所述减重孔错列布置。该加热淬火感应器使得齿轮于靠近减重孔的圆周部位产生的热量低于远离减重孔的圆周部分产生的热量，从而大幅减小因感应加热表面淬火产生的热变形，省去后续磨削工序，进而提高齿轮的生产效率，并降低齿轮制造成本。

Description

一种具有不同热量分布的加热淬火感应器
技术领域
本发明涉及淬火感应器技术领域，具体是涉及一种具有不同热量分布的加热淬火感应器。
背景技术
感应加热表面淬火是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热、随后快速冷却的热处理工艺，感应加热表面淬火后的工件具有表面硬度高、疲劳强度高、耐磨性好的优点，并且，相对于其它表面热处理工艺，感应淬火具有加热速度快、热效率高，工件变形量小、表面氧化脱碳量少的优点，因而特别适用于承受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷作用的工件(如齿轮)。
其中，淬火感应器是感应加热表面淬火的终端设备。如中国实用新型专利(CN203373395U)公开了一种直齿轮淬火感应器，该直齿轮淬火感应器包括：底座、与所述底座分别固定连接的仿齿形上导线和仿齿形下导线；还包括设置在所述上导线和所述下导线之间的仿齿形硅钢片和电胶木，所述电胶木通过紧固螺栓与上导线和下导线相互固定，所述硅钢片通过绝缘胶水夹持在上导线和下导线的内表面；所述上导线、下导线内部均开设有流水孔，与所述底座内部开设的流水孔形成循环回路。
此种结构的直齿轮淬火感应器只能对齿轮进行逐齿淬火，效率极低，且只适用于直齿轮，而无法应用于斜齿轮或人字齿轮的淬火。
又如，中国实用新型专利(CN201416021Y)公开了一种发动机粉末冶金正时齿轮淬火感应器，包括外圆齿轮加热感应器，在外圆加热感应器内还设有内孔加热感应器，并且，内孔加热感应器与外圆加热感应器并联为一体，外圆齿轮加热感应线圈上设有淬火喷水进水口，内孔加热感应线圈通过铜管与冷却水盒连接。此种结构的发动机粉末冶金正时齿轮淬火感应器虽然能够对齿轮整体进行快速加热进行淬火，防止粉末冶金齿轮淬火时收缩开裂。
但是，针对粉末冶金材料制成的腹板式齿轮，由于齿轮厚度较薄，且均布的减重孔又靠近齿根部位，因而，采用上述结构的发动机粉末冶金正时齿轮淬火感应器对齿轮圆周部位进行均匀加热并喷水淬火时，易造成齿轮较大的公法线等变形量。为了避免齿轮因变形造成不良或报废的问题，感应加热表面淬火前的腹板式齿轮通常在中心孔部位预留较大的加工余量以减小热变形。在感应加热表面淬火后，增加磨削工序去除中心孔部位的加工余量，这就降低了腹板式齿轮的加工效率，并增加了制造成本。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种具有不同热量分布的加热淬火感应器，旨在大幅减小腹板式齿轮因感应加热表面淬火产生的热变形。
具体技术方案如下：
一种具有不同热量分布的加热淬火感应器，用于对均匀开设若干减重孔的腹板式齿轮进行淬火处理，具有这样的特征，包括：一环状有效加热圈，由空心管弯曲制成；和一绝缘支撑架，可拆卸地安装在环状有效加热圈的底部；其中，环状有效加热圈的两端分别连接一根导电板，两根导电板相平行且由一绝缘垫相隔离；环状有效加热圈的外侧壁安装有数根淬火水管，并且，环状有效加热圈的内侧壁均布有若干出水细孔；绝缘支撑架的上端开设有与腹板式齿轮相匹配的空腔，并且，空腔的底部设置有定位组件和若干排水孔；环状有效加热圈的外侧壁均匀嵌装若干块导磁体，并且，若干块导磁体和若干个减重孔错列布置。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征，定位组件包含：一中心定位轴，与腹板式齿轮的中心孔相匹配；和一定位柱，与腹板式齿轮的任一减重孔相匹配。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：空腔底部于中心定位轴的外围设置一圈支承腹板式齿轮的冷却水管；并且，冷却水管的进水口和出水口均轴向贯穿绝缘支撑架的底部。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：导磁体为硅钢片导磁体，或为铁氧导磁体；并且，导磁体和环状有效加热圈由绝缘胶粘接。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：环状有效加热圈的外侧壁在每根淬火水管的两侧分别设置一个沿径向凸起的第一连接耳片；绝缘支撑架呈圆形，并且，绝缘支撑架的外侧壁在每个第一连接耳片的下方分别设置一个第二连接耳片；第一连接耳片和相应的第二连接耳片由螺纹紧固件可拆卸连接。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：两根导电板由螺纹紧固件紧固连接。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：环状有效加热圈的外侧壁均匀分布有五根淬火水管。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：若干个排水孔绕中心定位轴环形阵列分布。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：环状有效加热圈和导电板均由紫铜制成；。
进一步地，在本发明提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器中，还可以具有这样的特征：绝缘支撑架和绝缘垫均由电木制成。
上述技术方案的积极效果是：
通过在环状有效加热圈的外侧壁均匀嵌装若干块导磁体，并使得若干块导磁体和若干个减重孔错列布置，因而腹板式齿轮在感应加热表面淬火过程中，使得齿轮于靠近减重孔的圆周部位产生的热量低于远离减重孔的圆周部分产生的热量，从而大幅减小腹板式齿轮因感应加热表面淬火产生的热变形，省去后续磨削工序，进而提高齿轮的生产效率，并降低齿轮制造成本。
附图说明
图1为本发明的实施例中提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器的立体图；
图2为本发明的实施例中提供的加热淬火感应器的使用状态图；
图3为本发明的实施例中提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器的侧视图。
图中，100为加热淬火感应器；200为腹板式齿轮；1为环状有效加热圈；2为绝缘支撑架；3为导电板；4为绝缘垫；5为螺纹紧固件；6为淬火水管；7为出水细孔；8为空腔；9为排水孔；10为中心定位轴；11为定位柱；12为导磁体；13为冷却水管；131为进水口；132为出水口；14为第一连接耳片；15为第二连接耳片；16为螺纹紧固件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至3对本发明提供的技术方案作具体阐述。
图1为本发明的实施例中提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器的立体图；图2为本发明的实施例中提供的加热淬火感应器的使用状态图。如图1和图2所示的实施方式中，具有不同热量分布的加热淬火感应器100用于对均匀开设若干减重孔的腹板式齿轮200进行淬火处理，该加热淬火感应器100包括：一环状有效加热圈1和一绝缘支撑架2。其中，环状有效加热圈1由空心管弯曲制成。绝缘支撑架2呈圆形，并且，绝缘支撑架2可拆卸地安装在环状有效加热圈1的底部。
具体的，环状有效加热圈1的两端分别连接一根导电板3，两根导电板3相平行且由一绝缘垫4相隔离；两根导电板3由螺纹紧固件5紧固连接。其中，环状有效加热圈1和导电板3均由紫铜制成。绝缘支撑架2和绝缘垫4均由电木制成。
环状有效加热圈1的外侧壁安装有数根淬火水管6，并且，环状有效加热圈1的内侧壁均布有若干出水细孔7；在本实施例中，作为优选的技术方案，环状有效加热圈1的外侧壁均匀分布有五根淬火水管6。
绝缘支撑架2的上端开设有与腹板式齿轮200相匹配的空腔8，并且，空腔8的底部设置有定位组件和若干排水孔9。若干个排水孔9绕中心定位轴10环形阵列分布，使得由出水细孔7喷淋出的冷却水能够从空腔8的底部快速排泄出去。
其中，定位组件包含一中心定位轴10和一定位柱11。具体的，中心定位轴10与腹板式齿轮200的中心孔相匹配，从而对腹板式齿轮200进行径向限位；定位柱11与腹板式齿轮200的任一减重孔201相匹配，从而防止腹板式齿轮200在加热淬火过程中发生偏转。
环状有效加热圈1的外侧壁均匀嵌装若干块导磁体12，导磁体12为硅钢片导磁体，或为铁氧导磁体；并且，导磁体12和环状有效加热圈1由绝缘胶粘接。在本实施例中，若干块导磁体12和腹板式齿轮200上的若干个减重孔错列布置。这就使得齿轮于靠近减重孔的圆周部位产生的热量高于远离减重孔的圆周部分产生的热量，从而大幅减小腹板式齿轮因感应加热表面淬火产生的热变形。
空腔8底部于中心定位轴10的外围设置一圈支承腹板式齿轮200的冷却水管13，这样的结构设置，使得流经冷却水管13的冷却水对腹板式齿轮200进行快速降温。图3为本发明的实施例中提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器的侧视图。并且，如图3所示，冷却水管13的进水口131和出水口132均轴向贯穿绝缘支撑架2的底部。
如图1所示，环状有效加热圈1的外侧壁在每根淬火水管6的两侧分别设置一个沿径向凸起的第一连接耳片14。相应地，绝缘支撑架2的外侧壁在每个第一连接耳片14的下方分别设置一个第二连接耳片15，并且，第一连接耳片14和相应的第二连接耳片15由螺纹紧固件16可拆卸连接。螺纹紧固件16可以是螺栓螺母组件。
尽管本实施例提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器用于对均匀开设若干减重孔的腹板式齿轮进行淬火处理，当然，对于相类似结构的腹板式链轮和腹板式带轮亦可进行淬火处理。另外，本领域技术人员在无需付出创造性劳动的前提下，对该加热淬火感应器进行简易变形，也可用于对轮辐式传动轮(齿轮、带轮、链轮等)进行淬火处理。
本实施例提供的具有不同热量分布的加热淬火感应器，通过在环状有效加热圈的外侧壁均匀嵌装若干块导磁体，并使得若干块导磁体和若干个减重孔错列布置，因而腹板式齿轮在感应加热表面淬火过程中，使得齿轮于靠近减重孔的圆周部位产生的热量低于远离减重孔的圆周部分产生的热量，从而大幅减小腹板式齿轮因感应加热表面淬火产生的热变形，省去后续磨削工序，进而提高齿轮的生产效率，并降低齿轮制造成本。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有不同热量分布的加热淬火感应器，用于对均匀开设若干减重孔的腹板式齿轮进行淬火处理，其特征在于，包括：
一环状有效加热圈，由空心管弯曲制成；和
一绝缘支撑架，可拆卸地安装在所述环状有效加热圈的底部；
其中，所述环状有效加热圈的两端分别连接一根导电板，两根所述导电板相平行且由一绝缘垫相隔离；
所述环状有效加热圈的外侧壁安装有数根淬火水管，并且，所述环状有效加热圈的内侧壁均布有若干出水细孔；
所述绝缘支撑架的上端开设有与所述腹板式齿轮相匹配的空腔，并且，所述空腔的底部设置有定位组件和若干排水孔；
所述环状有效加热圈的外侧壁均匀嵌装若干块导磁体，并且，若干块所述导磁体和若干个所述减重孔错列布置。
2.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，所述定位组件包含：
一中心定位轴，与所述腹板式齿轮的中心孔相匹配；和
一定位柱，与所述腹板式齿轮的任一减重孔相匹配。
3.根据权利要求2所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，所述空腔底部于所述中心定位轴的外围设置一圈支承所述腹板式齿轮的冷却水管；
并且，所述冷却水管的进水口和出水口均轴向贯穿所述绝缘支撑架的底部。
4.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，所述导磁体为硅钢片导磁体，或为铁氧导磁体；
并且，所述导磁体和所述环状有效加热圈由绝缘胶粘接。
5.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，所述环状有效加热圈的外侧壁在每根所述淬火水管的两侧分别设置一个沿径向凸起的第一连接耳片；
所述绝缘支撑架呈圆形，并且，所述绝缘支撑架的外侧壁在每个所述第一连接耳片的下方分别设置一个第二连接耳片；
所述第一连接耳片和相应的所述第二连接耳片由螺纹紧固件可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，两根所述导电板由螺纹紧固件紧固连接。
7.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，所述环状有效加热圈的外侧壁均匀分布有五根所述淬火水管。
8.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，若干个所述排水孔绕所述中心定位轴环形阵列分布。
9.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，所述环状有效加热圈和所述导电板均由紫铜制成。
10.根据权利要求1所述的具有不同热量分布的加热淬火感应器，其特征在于，所述绝缘支撑架和所述绝缘垫均由电木制成。
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