CN108570540B - 高频淬火设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于热处理的一般方法或设备技术领域，公开了一种高频淬火设备，包括机架和冷却箱，机架上还设有转动装置，转动装置包括主动齿轮、内齿圈、行星架和多个从动齿轮；主动齿轮的中部设有转轴，行星架套设在转轴上，机架上设有电机，从动齿轮上设有传动轴，传动轴的底部固定有安装架；冷却箱的底部设有淬火油和加热器，冷却箱的侧壁设有条形孔，冷却箱的顶部设有弧形孔；机架上还设有第一锁定件和第二锁定件。本发明解决了现有技术通过在冷却液对工件长时间的降温后，冷却液温度升高从而冷却效果降低问题。

Description

高频淬火设备

技术领域

本发明属于热处理的一般方法或设备领域，具体涉及一种高频淬火设备。

背景技术

淬火,是将工件加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下进行马氏体转变的热处理工艺。工件通过淬火通常能够增加其刚性、硬度、耐磨度、疲劳强度以及韧性，因此在许多机械加工、车辆加工领域常用到淬火。

在车辆领域中，常用的通机曲轴、摩托车曲轴及平衡轴均需要进行淬火，以提高其各方面的性能。现目前常用的淬火装置均包括冷却箱和与冷却箱相连的冷却箱，冷却箱内注有冷却液。使用时，将进行加热并保温后的工件投入冷却箱内，一段时间后将工件取出，但是通常冷却箱内的冷却液较多，捞取工件不方便。

发明内容

本发明意在提供一种高频淬火设备，以解决现有技术的冷却箱内的冷却液较多，捞取工件不方便问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，高频淬火设备,包括机架和安装在机架上的冷却箱，机架上还设有转动装置，转动装置包括由转动连接在机架上的主动齿轮、内齿圈、行星架和多个从动齿轮构成的行星轮系；主动齿轮的中部设有转轴，行星架套设在转轴上，机架上设有驱动转轴转动的电机，从动齿轮的中部均设有与行星架转动连接且可与行星架发生轴向滑动的传动轴，传动轴的底部固定有用于安装工件的安装架；冷却箱内注有淬火油，冷却箱的侧壁设有两个用于供传动轴通过的条形孔，冷却箱的顶部设有与两个条形孔连通的弧形孔；机架上还设有用于锁定内齿圈的第一锁定件和用于锁定行星架的第二锁定件；机架上还固定有水泵和冷却管，冷却管上设有出液阀门。

本技术方案的原理：

将加热后的工件放置在安装架上进行安装、固定，并通过电机带动转轴转动，从而实现行星轮系的转动，行星轮系以主动齿轮作为太阳齿轮、内齿圈作为齿圈、从动齿轮作为行星齿轮，因此利用第一锁定件固定内齿圈，实现从动齿轮沿着太阳轮公转，带动工件通过条形孔转动至弧形孔内，从而使得加热后的工件位于冷却箱内；再通过松开内齿圈，并利用第二锁定件固定行星架，使得从动齿轮自转，并带动内齿圈转动。向下挤压传动轴，使得传动轴带动加热后的工件下移，与淬火油接触，对工件进行冷却，冷却完成后，上移传动轴；并利用第一锁定件固定内齿圈，松开第二锁定件，并能够实现从动齿轮沿主动齿轮公转，从而实现将冷却后的工件取出，并通过另一个从动齿轮将待冷却的工件转动至冷却箱内。在另一个工件进行冷却时，已经冷却后的工件也会发生自转，从而使得工件发生转动，将工件上粘附的淬火油甩掉。

本技术方案的有益效果：

1.工件在进入冷却箱后，通过向下移动传动轴，实现工件的下移，再通过向上移动传动轴，实现工件的捞起，与现有技术相比，方便工件的捞取；

2.通过主动齿轮、从动齿轮、内齿圈和行星架构成的行星轮系，能够实现工件间歇的送入冷却箱和送出冷却箱，并使得工件的冷却具有连续性，使得冷却的效率更高；

3.工件冷却完成后，送出的过程中，工件会在冷却箱内停留一段时间，使工件上粘附的淬火油滴落，避免将大量的淬火油带出冷却箱导致的淬火油浪费。

进一步，所述冷却箱的顶部还转动连接有转动轴，转动轴与转轴之间通过皮带传动；转动轴上固定有用于驱动传动轴上下移动的凸轮。

有益效果：转轴转动时驱动转动轴转动，从而实现凸轮的转动，凸轮转动的过程中能实现转动轴的上下移动，从而能够实现工件的上下移动，使得工件与淬火油接触，实现工件的冷却。

进一步，所述传动轴的顶部转动连接尺寸大于传动轴横截面尺寸的移动块，移动块沿竖向滑动连接在行星架上，且移动块远离行星架的一侧呈楔面，传动轴上位于移动块与从动齿轮之间设有弹簧。

有益效果：凸轮转动时，逐渐的挤压移动块的楔面，从而使得移动块下移，移动块下移时，实现传动轴的下移，从而实现工件与淬火油接触，对工件进行冷却；当凸轮不挤压移动块时，在弹簧复位的作用下带动移动块和传动轴上移，实现冷却后的工件与淬火油的脱离。

进一步，所述冷却箱的顶部还固定有两端均封闭的除烟桶，除烟桶内滑动连接有滑板，滑板上设有贯穿除烟桶顶部且与除烟桶滑动连接的推杆，除烟桶的底部与冷却箱连通进烟口，进烟口内设有进烟单向阀，滑板上设有导烟口，导烟口内设有导烟单向阀，除烟桶顶部设有进水口和出水口，进水口内设有进水单向阀，出水口内设有出水单向阀。

有益效果：推杆带动滑板上移时，除烟桶的下部通过进烟口将冷却时产生的浓烟吸入除烟桶下部，当滑板下移时，滑板挤压除烟桶下部，除烟桶内的浓烟通过导烟口进入除烟桶上部，同时除烟桶上部通过进水口吸入水与浓烟混合，将浓烟中的杂质、粉尘去除；随着推杆的再次上移，将除烟桶上部的水和被水净化后的浓烟排出。

进一步，所述滑板底部与除烟桶底部之间设有弹簧，推杆顶部靠近转动轴的一侧呈楔面，凸轮包括凸起部和圆形部，凸轮的圆形部与推杆的楔面的底部相抵。

有益效果：凸轮的凸起部与推杆的楔面相抵时，逐渐的挤压推杆，使得推杆下移，随着凸轮的转动，当凸起部远离推杆时，滑板便在弹簧的作用下上移，从而实现滑板的上下移动。

进一步，所述机架上位于行星轮系的下方设有收集箱，收集箱内设有筛网，收集箱侧壁上位于筛网下方设有可密封的导水口。

有益效果：收集箱能够用于收集淬火油，并且通过筛网过滤掉淬火油内残渣的杂质，将淬火油通过导水口导出，能够实现淬火油的循环利用。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图2中B部分的放大图；

图4为图1中冷却箱的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷却箱1、弧形孔11、条形孔12、主动齿轮2、转轴21、从动齿轮3、传动轴31、移动块32、安装架33、内齿圈4、第一锁定口41、转动轴5、凸轮51、滑动槽52、行星架6、第二锁定口61、锁定杆62、除烟桶7、滑板71、导烟口711、进烟口72、进水口73、出水口74、推杆75、第一楔杆8、第二楔杆81、工件9。

实施例基本如附图1所示：

高频淬火设备,包括机架和固定在机架上的冷却箱1，机架上位于冷却箱1的右侧设有行星轮系，行星轮系包括行星架6、连接在机架上的主动齿轮2、内齿圈4和五个从动齿轮3，从动齿轮3均布在内齿圈4与主动齿轮2之间，且从动齿轮3均与内齿圈4和主动齿轮2啮合，从动齿轮3可以根据实际需要增加或减少。行星轮系以主动齿轮2作为太阳齿轮、内齿圈4作为齿圈、从动齿轮3作为行星齿轮。

如图2所示，主动齿轮2中部固定有转动连接在机架上的转轴21，机架上还设有电机，电机的输出轴与转轴21的上端固定，行星架6套设在转轴21上；从动齿轮3的中部均固定有传动轴31，传动轴31的下部设有用于安装工件9的安装架33；传动轴31的顶部均转动连接有竖向滑动连接在行星架6上的移动块32，移动块32远离行星架6一侧的上部为楔面。移动块32的尺寸大于传动轴31横截面尺寸，传动轴31上位于移动块32与从动齿轮3之间设有弹簧。

结合图4，冷却箱1顶部的右侧设有内弧面朝右的弧形孔11，冷却箱1侧壁的上部设有两个分别与弧形孔11两端连通的条形孔12，冷却箱1内注有淬火油。

冷却箱1上表面的中部转动连接有转动轴5，转动轴5与转轴21之间通过皮带传动，转动轴5上固定有凸轮51，凸轮51包括圆形部和凸起部，凸轮51的圆形部可与移动块32的楔面相抵，从而实现凸轮51转动时，当凸起部与楔面相抵时，能够推动移动块32下移。

冷却箱1上表面位于转动轴5的左侧固定有除烟桶7，除烟桶7内滑动连接有滑板71，除烟桶7的底部设有与冷却箱1连通的进烟口72，进烟口72内设有进烟单向阀，滑板71上设有导烟口711，导烟口711内设有导烟单向阀，除烟桶7顶部设有进水口73和出水口74，进水口73内设有进水单向阀，出水口74内设有出水单向阀；当滑板71上移时，除烟桶7下部的压强减小，上部的压强增大，此时通过进烟口72将冷却箱1内的浓烟吸入除烟桶7内，通过出水口74将上部的气体或水通过出水口74排出；当滑板71下移时，除烟桶7下部的压强增大，上部的压强减小，此时通过导烟口711将下部的浓烟导入上部，且通过进水口73将水导入上部，实现对浓烟的净化。

滑板71的上表面设有贯穿除烟桶7顶部且与除烟桶7滑动连接的推杆75，推杆75上端的右侧呈楔面，且楔面的底部与凸轮51的圆形部相抵；滑板71的底部与除烟桶7底部之间设有弹簧，弹簧的两端分别焊接在滑板71的底部与除烟桶7底部。

机架上还设有第一锁定件和第二锁定件，如图3所示，第一锁定件包括滑动连接在冷却箱1顶部的第一楔杆8和设置在转动轴5底部且与第一楔杆8构成圆柱凸轮51结构的滑动槽52；冷却箱1的顶部还设有支柱，支柱上竖向滑动连接有与第一楔杆8配合的第二楔杆81，内齿圈4的下表面设有与第二楔杆81配合的五个第一锁定口41，且第一锁定口41均布在内齿圈4的下表面上。

第二锁定件包括滑动连接在机架上的锁定杆62和沿行星架6周向均匀设置的五个第二锁定口61。当转动轴5转动至滑动槽52带动第一楔杆8右移时，第二楔杆81上移，实现第二楔杆81滑入内齿圈4上的第一锁定口41内，实现对内齿圈4的固定，此时从动齿轮3带动传动轴31绕主动齿轮2公转，从而使工件进入冷却箱1内；当主动齿轮2进入冷却箱1后，传动轴31转动至滑动槽52带动第一楔杆8左移，从而使得第二楔杆81滑出第一锁定口41，此时滑动锁定杆62，使得锁定杆62位于第二锁定口61内，实现对行星架6的固定，因此从动齿轮3带动传动轴31自转。

机架上位于冷却箱1的右侧还固定有冷却箱，冷却箱内设有筛网，冷却箱右侧壁位于筛网的下方设有导水口，导水口上设有密封塞。

具体实施过程如下：将五个加热并进行保温后的工件9分别放置在安装架33上，此时第二楔杆81位于第一锁定口41内，启动电机，电机带动转轴21转动，从而带动主动齿轮2转动，此时内齿圈4固定不动，因此从动齿轮3带动传动轴31沿着主动齿轮2公转，传动轴31在转动的时候通过冷却箱1上设置的条形孔12和弧形孔11进入冷却箱1内，当传动轴31转动至冷却箱1内时，转动轴5在皮带传动下转动至滑动槽52带动第一楔杆8左移，使得第二楔杆81滑出第一锁定口41。此时滑动锁定杆62，使得锁定杆62滑入第二锁定口61内，对行星架6进行固定，因此在主动齿轮2和内齿圈4的作用下从动齿轮3带动传动轴31自转，同时凸轮51挤压移动块32，使得移动块32带动传动轴31下移，从而实现工件9浸入淬火油内，实现对加热后的工件9进行冷却。

冷却完成后，转动轴5转动至滑槽带动第一楔杆8右移，实现第二楔杆81上移对内齿圈4的固定，并滑动锁定杆62，使得锁定杆62滑出第二锁定口61；并且凸轮51转动至不挤压移动块32，因此传动轴31和移动块32在弹簧的作用下上移，从而实现将工件9从淬火油中取出。而此时从动齿轮3再次带动传动轴31沿主动齿轮2公转，冷却完成后的工件9便随传动轴31转动，并离开冷却箱1，将另一个待冷却的工件9移动至冷却箱1内；当另一个待冷却工件9进入冷却箱1后，第二楔杆81滑入第一锁定口41内实现对内齿圈的固定，从而能够实现传动轴带动工件自转，位于冷却箱内的工件自转，使得工件与淬火油接触更充分，从而提高冷却效果，而从冷却箱转出的工件在传动轴的作用下发生转动，从而将工件侧壁上粘附的淬火油甩落，并落至收集箱内进行收集，并通过筛网将杂质过滤，便于淬火油的回收使用。

在冷却的过程中，工件9与淬火油接触会产生大量的浓烟，通过转动轴5带动凸轮51转动，会使得凸轮51的凸起部间歇的挤压推杆75，因此当推杆75不受凸轮51挤压上移时，滑板71上移，除烟桶7的下部通过进烟口72吸入浓烟；当凸轮51转动至挤压推杆75下移时，滑板71挤压除烟桶7下部，使得下部的浓烟通过导烟口711进入除烟桶7上部，并且除烟桶7上部通过进水口73吸入水对浓烟进行净化；当凸轮51转动至不挤压推杆75上，滑板71在弹簧的重力作用下再次上移，在除烟桶7下部吸入浓烟的同时，除烟桶7上部的水和被净化后的浓烟从出水口74排出。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.高频淬火设备，包括机架和安装在机架上的冷却箱，其特征在于：机架上还设有转动装置，转动装置包括由转动连接在机架上的主动齿轮、内齿圈、行星架和多个从动齿轮构成的行星轮系；主动齿轮的中部设有转轴，行星架套设在转轴上，机架上设有驱动转轴转动的电机，从动齿轮的中部均设有与行星架转动连接且可与行星架发生轴向滑动的传动轴，传动轴的底部固定有用于安装工件的安装架；

冷却箱内注有淬火油，冷却箱的侧壁设有两个用于供传动轴通过的条形孔，冷却箱的顶部设有与两个条形孔连通的弧形孔；机架上还设有用于锁定内齿圈的第一锁定件和用于锁定行星架的第二锁定件。

2.根据权利要求1所述的高频淬火设备，其特征在于：所述冷却箱的顶部还转动连接有转动轴，转动轴与转轴之间通过皮带传动；转动轴上固定有用于驱动传动轴上下移动的凸轮。

3.根据权利要求2所述的高频淬火设备，其特征在于：所述传动轴的顶部转动连接尺寸大于传动轴横截面尺寸的移动块，移动块沿竖向滑动连接在行星架上，且移动块远离行星架的一侧呈楔面，传动轴上位于移动块与从动齿轮之间设有弹簧。

4.根据权利要求3所述的高频淬火设备，其特征在于：所述冷却箱的顶部还固定有两端均封闭的除烟桶，除烟桶内滑动连接有滑板，滑板上设有贯穿除烟桶顶部且与除烟桶滑动连接的推杆，除烟桶的底部与冷却箱连通进烟口，进烟口内设有进烟单向阀，滑板上设有导烟口，导烟口内设有导烟单向阀，除烟桶顶部设有进水口和出水口，进水口内设有进水单向阀，出水口内设有出水单向阀。

5.根据权利要求4所述的高频淬火设备，其特征在于：所述滑板底部与除烟桶底部之间设有弹簧，推杆顶部靠近转动轴的一侧呈楔面，凸轮包括凸起部和圆形部，凸轮的圆形部与推杆的楔面的底部相抵。

6.根据权利要求5所述的高频淬火设备，其特征在于：所述机架上位于行星轮系的下方设有收集箱，收集箱内设有筛网，收集箱侧壁上位于筛网下方设有可密封的导水口。