CN106048166A - 转盘式自动淬火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了转盘式自动淬火装置，属于热处理设备技术领域，包括由驱动装置驱动的水平设置的转盘，转盘上围绕转盘中心轴线均布有至少3个滑道，滑道内设置有沿着滑道上下滑动的推料杆，转盘上方沿着转盘转动方向依次设置有淬火感应线圈和冷却管口，淬火感应线圈和冷却管口设置在推料杆的运动轨迹上且分别与两个相邻的推料杆相对，转盘下方与淬火感应线圈相对应的位置设置有在气压缸Ⅱ驱动作用下上下运动的电机，电机输出轴上端与推料杆下端设置有传递扭矩的快速连接装置。加热、冷却、取放零件同时进行，互不影响，大大提高淬火效率，同时淬火零件跟随推料杆在淬火感应线圈中不停的匀速旋转，保证淬火零件受热更加均匀。
Description
技术领域
本发明涉及淬火装置，尤其是一种自动淬火装置，属于热处理设备领域。
背景技术
目前，国内行业生产普遍采用手工高频淬火，或非专业的半自动数控高频淬火，其主要是通过手工把金属工件一件一件放淬火机床上进行感应加热淬火，或者将加热后的工件快速浸入水池（油池）内进行冷却，由于是人工手工操作，无法控制金属工件快速加热的持续性，难以控制金属工件淬火硬度过渡区的大小、也难保障淬硬层内部分布图要求及高频淬火加工硬度的均匀性，从而造成金属淬火处理成品率低，效果差。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种转盘式自动淬火装置，加热、冷却、取放零件同时进行，互不影响，大大提高淬火效率，同时淬火零件跟随推料杆在淬火感应线圈中不停的匀速旋转，保证淬火零件受热更加均匀。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
转盘式自动淬火装置，包括由驱动装置驱动的水平设置的转盘，转盘上围绕转盘中心轴线均布有至少3个滑道，滑道内设置有沿着滑道上下滑动的推料杆，转盘上方沿着转盘转动方向依次设置有一个与淬火感应电源相连的淬火感应线圈和一个与水箱连接的冷却管口，淬火感应线圈和冷却管口设置在推料杆的运动轨迹上且分别与两个相邻的推料杆相对，转盘下方与淬火感应线圈相对应的位置设置有在气压缸Ⅱ驱动作用下上下运动的电机，电机输出轴上端与推料杆下端设置有传递扭矩的快速连接装置。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述快速连接装置包括均布在推料杆下端的半球形凹槽和均布在电机输出轴上端的与推料杆下端的凹槽相对应的半球形的突起。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述推料杆上端外圆周上活动连接有防止推料管滑落的隔挡块，推料杆下端设置有凸缘，所述凸缘与转盘之间的推料杆的外圆周上活动穿接有支撑旋转机构。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述支撑旋转机构包括由上向下依次穿接在推料杆外圆周上的上垫片、滚珠转盘和下垫片，所述滚珠转盘包括一环状圆盘，环状圆盘的圆环上铰接有贯穿圆环厚度的、能自由转动的滚珠，所述滚珠上端与上垫片滑动接触，滚珠下端与下垫片滑动接触。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述支撑旋转机构与转盘下端面之间的推料杆外圆周上套接有弹簧。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述转盘的滑道内固定有滑套，推料杆滑动设置在滑套内。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述驱动装置包括与转盘中心固定连接传动轴，传动轴圆周上通过棘轮装置连接一齿轮，所述齿轮配合连接一齿条，齿条与气压缸Ⅰ的活塞杆连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述棘轮装置包相互配合的棘轮和棘爪，所述棘轮通过滑键与传动轴固定连接，所述棘爪设置在齿轮的端面上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述齿轮设置在棘轮圆周外，所述棘轮的厚度大于齿轮厚度，所述齿轮两侧的端面上均设置有与棘轮配合的棘爪。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述转盘下方设置有传动箱，传动轴通过轴承与传动箱的顶盖和底盖铰接，齿轮、齿条、气压缸Ⅰ和棘轮装置也设置在传动箱内。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明淬火装置包括由驱动装置驱动的转盘，转盘上设置有可以沿着转盘中心轴线上下滑动的推料杆，推料杆上用于放置淬火零件，在转盘上方还设置有淬火感应线圈和冷却管口，淬火感应线圈和冷却管口分别与相邻的两个推料杆相对应，并且淬火感应线圈和冷却管口沿着转盘的转动方向依次排布，转盘下方设置有在气压缸Ⅱ驱动作用下上下运动的电机，电机的位置与淬火感应线圈的位置相对应，电机输出轴上端与推料杆下端设置有传递扭矩的快速连接装置。推料杆至少设置3个，一个推料杆上的零件用于与感应淬火线圈对应来加热零件，另一个推料杆上放置着加热过的零件并与冷却管口相对用于冷却零件，另一个推料杆方便操作者取走已经淬火完成的零件并放置新的需要淬火的零件。实际作业时转盘带动推料杆转动，其中两个相邻的推料杆与淬火感应线圈和冷却管口相对应时转盘停止转动，此时气压缸Ⅱ驱动电机向上移动并与推料杆下端快速连接，同时电机带动推料杆转动，推料杆跟随电机一块继续向上移动直到推料杆上端放置的淬火零件进入到淬火线圈中进行淬火，与此同时放置刚刚加热完成的零件的推料杆与冷却管口相对，冷却管口对加热过的零件进行喷水冷却，另外一个推料杆上的零件是已经完成升温和冷却的整个淬火过程的，需要人工取走同时放置新的淬火零件，加热、冷却、取放零件同时进行，互不影响，大大提高淬火效率，同时淬火零件跟随推料杆在淬火感应线圈中不停的匀速旋转，保证淬火零件受热更加均匀。
快速连接装置包括多个均布在推料杆下端的半球形凹槽和均布在电机输出轴上端的半球形的突起，半球形凹槽与半球形突起相对应。电机在气压缸Ⅱ的推动下向上运动，与此同时电机输出轴开始旋转，旋转的电机输出轴上端与推料杆下端接触，并在旋转过程中半球形的突起与半球形的凹槽相互匹配连接，达到快速连接并传递扭矩的效果。
推料杆上端外圆上设置有隔挡块，防止推料管上端从转盘的滑道内滑出。支撑旋转机构设置在推料杆下端的凸缘与转盘之间，避免了推料杆下端凸缘与转盘的干摩擦。
在支撑旋转机构与转盘下端面之间的推料杆上套接有弹簧，保证组成支撑旋转结构的上垫片、滚珠转盘和下垫片三者在弹簧压力作用下不会轻易分开；并且当推料杆被顶起并完成相应的受热工序以后，气压缸Ⅱ的活塞缩回，弹簧的设置保证支撑旋转机构和转盘下断面不会产生粘连现象，保证气压缸Ⅱ的活塞缩回时推料杆和支撑旋转机构能跟快速复位。
转盘的滑道内固定有滑套，推料杆滑动设置在滑套内，当滑套损伤后更换更加方便，同时滑套的长度可以制作的比滑道长一些，保证推料杆滑动更加平稳。
转盘固定在传动轴上，传动轴通过棘轮装置连接一个齿轮，齿轮通过固定在气压缸Ⅰ上的齿条实现驱动，齿轮齿条的配合传动使得气压缸Ⅰ的直线运动转变为转动，棘轮装置保证转盘一直沿着一个方向旋转。淬火零件放置在转盘的推料杆上，转盘上的淬火零件在气压缸Ⅰ的驱动下变化位置，淬火零件与不同位置的淬火感应线圈和冷却管口配合完成淬火各个阶段的相应的作业，取代了零件的手动转移，解放劳动力。
齿轮设置在棘轮圆周外，齿轮两侧的端面上均设置有与棘轮配合的棘爪，使得转盘转动更加平稳，转动角度控制的更加精确。
附图说明
图1是本发明原理框图；
图2是本发明支撑旋转机构结构示意图；
图3是本发明推料杆结构示意图；
图4是本发明电机结构示意图；
图5是本发明滑套结构示意图；
图6是本发明驱动装置原理结构示意图；
图7是发明棘轮装置结构示意图；
图8是本发明棘轮装置侧视图；
图9是本发明棘轮装置主视图；
图10是本发明棘轮装置后视图；
其中，1、转盘，2、传动轴，3、齿轮，4、齿条，5、气压缸Ⅰ，6、推料杆，7、定位凹槽，8、棘轮，9、棘爪，10、传动箱，11、凸缘，12、上垫片，13、滚珠转盘，13-1、环状圆盘，13-2、滚珠，14、下垫片，15、气压缸Ⅱ，16、电机，17、弹簧，18、螺杆，19，滑套，20、淬火感应电源，21、淬火感应线圈，22、冷却管口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1所示，转盘式自动淬火装置包括由驱动装置驱动的水平设置的转盘1，转盘1上围绕这转盘1中心轴线均布有至少3个滑道，滑道内固定有滑套19，滑套19内设置有沿着滑道上下滑动的推料杆6，推料杆6中心设置有固定淬火零件的定位凹槽7，淬火零件中有一部分是球状结构，球状结构的淬火零件放置在平面的推料杆上难以实现定位，定位凹槽7较好的解决球状淬火零件定位难的问题。转盘1上方沿着转盘1转动方向依次设置有一个淬火感应线圈21和一个冷却管口22，淬火感应线圈21与淬火感应电源20相连，冷却管口22与水箱连接。淬火感应线圈21和冷却管口22设置在推料杆（6）的运动轨迹上，且淬火感应线圈21和冷却管口22分别与两个相邻的推料杆6相对。转盘1下方设置有电机16，电机16的位置与转盘1上方设置的淬火感应线圈的位置相对应，电机16下端固定在气压缸Ⅱ15的活塞杆上，电机16可在气压缸Ⅱ15驱动作用下上下运动。电机16输出轴上端与推料杆6下端设置有传递扭矩的快速连接装置，当电机16在气压缸驱动作用下向上运动并与推料杆6接触后可快速连接以便传递扭矩。3个推料杆6中一个推料杆6上的零件用于与感应淬火线圈21对应来加热零件，另一个推料杆6上放置着加热过的零件并与冷却管口22相对用于冷却零件，再一个推料杆6方便操作者取走已经淬火完成的零件并放置新的需要淬火的零件。实际作业时转盘1带动推料杆6转动，其中两个相邻的推料杆6与淬火感应线圈21和冷却管口22相对应时转盘1停止转动，此时气压缸Ⅱ15驱动电机16向上移动并与推料杆6下端快速连接，同时电机16带动推料杆6转动，推料杆6跟随电机16一块继续向上移动直到推料杆6上端放置的淬火零件进入到淬火感应线圈21中进行淬火，与此同时放置刚刚加热完成的零件的推料杆6与冷却管口22相对，冷却管口22对加热过的零件进行喷水冷却，另外一个推料杆6上的零件是已经完成升温和冷却的整个淬火过程的，需要人工取走同时放置新的淬火零件，加热、冷却、取放零件同时进行，互不影响，大大提高淬火效率，同时淬火零件跟随推料杆6在淬火感应线圈21中不停的匀速旋转，保证淬火零件受热更加均匀。同时推料杆6可以多设置几个，优选为5～6个，如此可以储备更多的需要淬火的零件，使得取放零件的人员工作取、放零件的时间更加宽松，零件的加热、冷却、取放零件同时进行，互不影响，大大提高淬火效率。
快速连接装置包括均布在推料杆6下端的半球形凹槽和均布在电机16输出轴上端的半球形的突起，半球形的突起与凹槽相对应。电机16在气压缸Ⅱ15的推动下向上运动，与此同时电机16输出轴开始旋转，旋转的电机16输出轴上端与推料杆6下端接触，并在旋转过程中半球形的突起与半球形的凹槽相互匹配连接，达到快速连接并传递扭矩的效果。
推料杆6上端外圆周上设置有隔挡块，防止推料杆6上端从转盘1的滑套19内滑出，隔挡块为旋接在推料杆6外圆周上的螺杆18，组装推料杆6和转盘1时将螺杆旋下，将推料杆6从转盘1下方穿入滑套19，再将螺杆18拧在推料杆6上端外圆周上，便于组装。推料杆6下端设置有凸缘11，即推料杆6下端凸缘11处的直径大于推料杆6中部的直径，凸缘11与转盘1之间的推料杆6的外圆周上活动穿接有支撑旋转机构，支撑旋转机构下端落在凸缘11上。在推料杆6下端的凸缘11与支撑旋转机构之间还可以设置调整垫片，调整垫片可以设置成一系列厚度不同的垫片，在凸缘11与支撑旋转机构之间通过放置不同厚度的调整垫片可以改变推料杆6上端露出转盘1的高度，如此便可以调整放置在推料杆6上的淬火零件的淬火位置。支撑旋转机构包括由上向下依次穿接在推料杆6外圆周上的上垫片12、滚珠转盘13和下垫片14，滚珠转盘13包括一环状圆盘13-1，环状圆盘13-1的圆环上铰接有贯穿圆环厚度的球状滚珠13-2，球状滚珠13-2能自由转动，滚珠13-2上端与上垫片12滑动接触，滚珠13-2下端与下垫片14接触。上垫片14下表面设置有一圈向内凹陷的轨道，轨道与滚珠13-2上端接触配合；下垫片14上表面设置有一圈向内凹陷的轨道，轨道与滚珠13-2上端接触配合，轨道的设计规范了滚珠的运动轨迹，转动更加平稳。支撑旋转机构与转盘1下端面之间的推料杆6上套接有弹簧17，保证组成支撑旋转结构的上垫片12、滚珠转盘13和下垫片14三者在弹簧压力作用下不会轻易分开。
驱动装置包括在水平设置的转盘1中心固定连接一个传动轴2，转盘1下方设置有传动箱10，传动轴2没有与转盘1连接的一端伸入到传动箱10中，传动轴2通过轴承与传动箱10的顶盖和底盖实现铰接，传动轴2可绕着铰接点转动。伸入传动箱10内的传动轴2圆周上通过棘轮装置连接一齿轮3，棘轮装置包相互配合的棘轮8和棘爪9，棘轮8通过滑键与传动轴2固定连接，齿轮3设置在棘轮8圆周外，棘轮8的厚度大于齿轮3厚度，齿轮3两侧的端面上均设置有与棘轮8配合的棘爪9，齿轮3两侧端面上的棘爪9互相对应，齿轮3一侧端面的棘爪9不少于3个，优选为一侧6个。齿轮3配合连接一齿条4，齿条4与气压缸Ⅰ5的活塞杆连接。气压缸Ⅰ5固定在传动箱10的底盖上，齿轮3、齿条4和棘轮装置也都设置在传动箱内，避免外界环境的灰尘积累对齿轮齿条、棘轮棘爪传动的污染。驱动装置还可以是任意一个现有技术中的驱动装置即可，比如驱动电机。
具体工作过程如下所述：
1、控制系统控制驱动装置带动转盘1上的推料杆6转动，其中两个相邻的推料杆6与淬火感应线圈21和冷却管口22相对应时转盘1停止转动；
2、控制系统控制气压缸Ⅱ15带动电机16向上移动并与推料杆6下端快速连接，同时电机16带动推料杆6转动，推料杆6跟随电机16一块继续向上移动直到推料杆6下端的凸缘11将支撑旋转机构紧紧压在转盘1下端面上，此时推料杆6上端放置的淬火零件进入到淬火感应线圈21中进行淬火，与此同时放置刚刚加热完成的零件的推料杆6与冷却管口22相对，控制系统控制冷却管口22对加热过的零件进行喷水冷却，另外一个推料杆6上的零件是已经完成升温和冷却的整个淬火过程的，需要人工取走同时放置新的淬火零件，加热、冷却、取放零件同时进行，互不影响；
3、控制系统制气压缸Ⅱ15带动电机16向下移动直至恢复原来的位置，同时控制冷却管口22停止喷水；
4、重复步骤1和2。
Claims (10)
1.转盘式自动淬火装置，其特征在于：包括由驱动装置驱动的水平设置的转盘（1），转盘（1）上围绕转盘（1）中心轴线均布有至少3个滑道，滑道内设置有沿着滑道上下滑动的推料杆（6），转盘（1）上方沿着转盘（1）转动方向依次设置有一个与淬火感应电源（20）相连的淬火感应线圈（21）和一个与水箱连接的冷却管口（22），淬火感应线圈（21）和冷却管口（22）设置在推料杆（6）的运动轨迹上且分别与两个相邻的推料杆（6）相对，转盘（1）下方与淬火感应线圈（21）相对应的位置设置有在气压缸Ⅱ（15）驱动作用下上下运动的电机（16），电机（16）输出轴上端与推料杆（6）下端设置有传递扭矩的快速连接装置。
2.根据权利要求1所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述快速连接装置包括均布在推料杆（6）下端的半球形凹槽和均布在电机（16）输出轴上端的与推料杆（6）下端的凹槽相对应的半球形的突起。
3.根据权利要求1所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述推料杆（6）上端外圆周上活动连接有防止推料管（6）滑落的隔挡块，推料杆（6）下端设置有凸缘（11），所述凸缘（11）与转盘（1）之间的推料杆（6）的外圆周上活动穿接有支撑旋转机构。
4.根据权利要求3所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述支撑旋转机构包括由上向下依次穿接在推料杆（6）外圆周上的上垫片（12）、滚珠转盘（13）和下垫片（14），所述滚珠转盘（13）包括一环状圆盘（13-1），环状圆盘（13-1）的圆环上铰接有贯穿圆环厚度的、能自由转动的滚珠（13-2），所述滚珠（13-2）上端与上垫片（12）滑动接触，滚珠（13-2）下端与下垫片（14）滑动接触。
5.根据权利要求1所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述支撑旋转机构与转盘（1）下端面之间的推料杆（6）外圆周上套接有弹簧（17）。
6.根据权利要求1所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述转盘（1）的滑道内固定有滑套（19），推料杆（6）滑动设置在滑套（19）内。
7.根据权利要求1所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述驱动装置包括与转盘（1）中心固定连接传动轴（2），传动轴（2）圆周上通过棘轮装置连接一齿轮（3），所述齿轮（3）配合连接一齿条（4），齿条（4）与气压缸Ⅰ（5）的活塞杆连接。
8.根据权利要求7所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述棘轮装置包相互配合的棘轮（8）和棘爪（9），所述棘轮（8）通过滑键与传动轴（2）固定连接，所述棘爪（9）设置在齿轮（3）的端面上。
9.根据权利要求8所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述齿轮（3）设置在棘轮（8）圆周外，所述棘轮（8）的厚度大于齿轮（3）厚度，所述齿轮（3）两侧的端面上均设置有与棘轮（8）配合的棘爪（9）。
10.根据权利要求7所述的转盘式自动淬火装置，其特征在于：所述转盘（1）下方设置有传动箱（10），传动轴（2）通过轴承与传动箱（10）的顶盖和底盖铰接，齿轮（3）、齿条（4）、气压缸Ⅰ（5）和棘轮装置也设置在传动箱（10）内。
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