CN106086376B - 凸轮轴淬火感应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凸轮轴淬火感应器，包括两段四分之一圆周的施感导体：上施感导体、下施感导体，还有右侧的二分之一圆周的半圆施感导体，采用对开式感应器，感应器尺寸不像圆环形感应器受凸轮轴法兰盘尺寸的限制，可以科学的设计感应器和凸轮之间的间隙，适当的控制凸轮的加热速度，使凸轮加热在电容加热和传导就受热之间达到最佳配合，使凸轮各部位均匀达到淬火温度，凸轮顶部又不产生过热，冷却时，喷水冷却的距离合理，冷却效果好，从而保证淬火时凸轮型面硬度均匀，硬度梯度平稳过渡，满足凸轮轴使用要求。

Description

凸轮轴淬火感应器
技术领域
本发明涉及金属热处理领域。
背景技术
凸轮轴是机车柴油机上的关键零件，控制汽缸的配气和供油，在工作过程中，凸轮型面受到较高的接触应力，因此要求有高得接触疲劳强度和耐磨性。目前国内外大马力柴油机凸轮轴热处理方法主要有二种：一是采用20CrMnTi、20Cr进行渗碳淬火，金相组织良好，硬化层连续分布，硬度梯度均匀，使用寿命高，但其磨削量较大，磨削过程中裂纹倾向大。另一种是采用50Mn进行感应加热表面淬火，一次可淬一个或几个部位，可采用旋转与不旋转两种方法，前者用内孔为圆形的感应器，后者用仿凸轮形状的感应器，淬火后硬度高，但耐磨性不如渗碳钢凸轮轴。
由于我公司设计的多种凸轮轴其法兰盘尺寸大于凸轮轴凸轮顶部尺寸，如果用圆形感应器，势必得加大感应器的直径，以便感应器能顺利通过法兰盘进入到凸轮部位，由此，势必造成凸轮轴感应器和凸轮之间的间隙过大，凸轮加热时间长，蓄热量大，凸轮部分温度过高，同时冷却距离大，冷却效果差。
目前也有采用仿凸轮形状的感应器不旋转加热感应器的技术，但是由于凸轮轴型面复杂多变，每一种凸轮轴有多种型面设计，使仿凸轮形状的感应器设计制作复杂，生产周期长。同时由于我公司设计的多种凸轮轴其法兰盘尺寸大于凸轮轴凸轮型面的尺寸，无法使用仿凸轮形状的感应器。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种适用于多种凸轮轴、可以合理调整凸轮轴感应器和凸轮之间的间隙并且淬火效果好的凸轮轴淬火感应器。
本发明采用的技术方案是，凸轮轴淬火感应器，感应器的施感导体包括三个部分，两段四分之一圆周的施感导体：上施感导体、下施感导体和一个二分之一圆周的半圆施感导体，上施感导体和下施感导体通过接触板与淬火变压器的输出端相连，半圆施感导体是活动的，在半圆施感导体后面设有一个空心刚体，施感导体和刚体间通过燕尾槽连接，半圆施感导体可在空心刚体内小范围内滑动，空心刚体后部设有内置弹簧，弹簧采用液压压紧。
半圆施感导体沿燕尾槽滑动，调整半圆施感导体与上施感导体及下施感导体圆心的距离。
本发明的有益效果是，采用对开式感应器，感应器尺寸不像圆环形感应器受凸轮轴法兰盘尺寸的限制，可以科学的设计感应器和凸轮之间的间隙，适当的控制凸轮的加热速度，使凸轮加热在电容加热和传导受热之间达到最佳配合，使凸轮各部位均匀达到淬火温度，凸轮顶部又不产生过热，冷却时，喷水冷却的距离合理，冷却效果好，从而保证淬火时凸轮型面硬度均匀，硬度梯度平稳过渡，满足凸轮轴使用要求。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为下施感导体结构示意图。
图3为半圆施感导体结构示意图。
图中标记为：1-施感导体，2-上施感导体，3-下施感导体，4-接触板，5-半圆施感导体，6-空心刚体，7-燕尾槽，9-弹簧，10-喷水孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
对开式可自动闭合感应器示意图1，感应器的有效施感导体分为三部分，如图1所示，两段四分之一圆周的施感导体：上施感导体2，也即是上四分之一圆周的施感导体、下施感导体3，也即是下四分之一圆周的施感导体，还有右侧的二分之一圆周的半圆施感导体5，上施感导体2和下施感导体3通过接触板4与淬火变压器的输出端相连，半圆施感导体5是活动的，在其后面设计一个较大的空心刚体6，空心刚体6内侧也为半圆弧形，半圆施感导体5和空心刚体6间通过燕尾槽连接，半圆施感导体可以在空心刚体6内小范围内滑动，自动调整，在随动的二分之一圆周的空心刚体6部分设有内置弹簧9，并采用液压压紧，使感应器受力均匀，保证了接触面积和良好的导电状态。当凸轮轴进入两段四分之一圆周的施感导体组成的半圆后，并且两者同心后，将半圆施感导体5扣上夹紧，组成一个完整的圆环，工件与感应器定位准确，将工件旋转输入中频电流，开始加热，到温后，预冷一段时间，然后喷聚乙烯醇冷却，冷却一段时间后停止。在凸轮工作部位，电流透入深度大，正好满足凸轮型面使用要求。
感应器自身带有喷水孔10，如图2、图3所示，但在加热状态无水冷却，需要自身冷却。如果设计两层水道，结构复杂，制造困难，且控制困难，而且强度也不够。为保证在整个加热过程中感应器温升不影响感应器的刚性，感应器自身的水腔设计：在保证冷却水量的前提下，感应器自身的水腔尽量小，同时在二分之一圆周的半圆施感导体5设计一个较大的空心刚体6，半圆施感导体5和空心刚体6间通过燕尾槽连接，施感导体5可以在空心刚体6内轻轻滑动，提高感应器的强度，吸收感应器的热量，保证感应器的自身冷却，以免在加热过程中烧坏。实际应用加热过程中用红外线检测感应器温度在500度以下，不能对感应器造成损害。达到了设计使用要求。
对开式感应器采用液压自动夹紧，同时在二分之一圆周的空心刚体6部分内置弹簧9，使感应器夹紧时受力恒定均匀一致，在二分之一圆周的半圆施感导体5后面设计一个较大的空心刚体，两者通过燕尾槽连接，半圆施感导体可以在刚体内小范围内滑动，自动调整，做到感应器夹紧时，接触面积规定在70％以上，实际应用时用涂色法进行检测，接触面积可以达到80％以上，保证加热时良好的导电状态。
采用对开式感应器，感应器尺寸不像圆环形感应器受凸轮轴法兰盘尺寸的限制，可以科学的设计感应器和凸轮之间的间隙，通过计算采用5毫米间隙，适当的控制凸轮的加热速度，使凸轮加热在电容加热和传导受热之间达到最佳配合，使凸轮各部位均匀达到淬火温度，凸轮顶部又不产生过热，冷却时，喷水冷却的距离合理，冷却效果好，从而保证淬火时凸轮型面硬度均匀，硬度梯度平稳过渡，淬火后低温回火，实物解剖检测，各项技术指标完全满足图纸技术要求，而且效果良好，装车运用未发生质量问题。

Claims (1)

1.凸轮轴淬火感应器，其特征在于：感应器的施感导体包括三个部分，两段四分之一圆周的施感导体：上施感导体(2)、下施感导体(3)和一个二分之一圆周的半圆施感导体(5)，上施感导体(2)和下施感导体(3)通过接触板(4)与淬火变压器的输出端相连，半圆施感导体(5)是活动的，在半圆施感导体(5)后面设有一个空心刚体(6)，空心刚体(6)内侧也为半圆弧形，施感导体和空心刚体间通过燕尾槽连接，半圆施感导体(5)可在空心刚体(6)内小范围内滑动，空心刚体(6)后部设有内置弹簧(9)，弹簧(9)采用液压压紧；半圆施感导体(5)沿燕尾槽滑动，调整半圆施感导体(5)与施感导体(2)及下施感导体(3)圆心的距离。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108486316B (zh) * 2018-03-30 2019-07-26 燕山大学 一种变径式线圈对重载凸轮轴感应加热的装置及方法
CN114440044B (zh) * 2021-12-28 2024-06-11 河北华丰能源科技发展有限公司 一种便于拆装的冷却装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2078323U (zh) * 1990-03-31 1991-06-05 铁道部沈阳机车车辆工厂 半圈淬火感应器
CN200985336Y (zh) * 2006-09-19 2007-12-05 大连船用柴油机厂 活塞杆淬火感应器
DE10024990B4 (de) * 2000-05-19 2011-01-05 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten von Kurbelwellen
CN203782184U (zh) * 2014-03-28 2014-08-20 十堰恒进科技有限公司 一种立式淬火感应器
CN204529915U (zh) * 2015-04-03 2015-08-05 上海纳铁福传动系统有限公司 一种空心轴扫描葫芦圈双圈感应器
CN205129484U (zh) * 2015-11-27 2016-04-06 陕西北方动力有限责任公司 一种轴向定位浮动定心装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2078323U (zh) * 1990-03-31 1991-06-05 铁道部沈阳机车车辆工厂 半圈淬火感应器
DE10024990B4 (de) * 2000-05-19 2011-01-05 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten von Kurbelwellen
CN200985336Y (zh) * 2006-09-19 2007-12-05 大连船用柴油机厂 活塞杆淬火感应器
CN203782184U (zh) * 2014-03-28 2014-08-20 十堰恒进科技有限公司 一种立式淬火感应器
CN204529915U (zh) * 2015-04-03 2015-08-05 上海纳铁福传动系统有限公司 一种空心轴扫描葫芦圈双圈感应器
CN205129484U (zh) * 2015-11-27 2016-04-06 陕西北方动力有限责任公司 一种轴向定位浮动定心装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
数控凸轮轴中频淬火机床;大连机车车辆工厂;《金属热处理》;19770302(第2期);第20-23页 *

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