CN109593932B - 一种用于气门高频淬火设备及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于热处理的一般方法或设备技术领域，具体公开了一种用于气门高频淬火设备及其工艺，包括电源以及与电源电连接的感应线圈，还包括冷却池，冷却池内设有升降台，冷却池上设有用于控制升降台升降的升降机构，升降机构上设有定位机构，升降台内部设有传动机构，传动机构用于控制定位机构对气门头部进行固定和松开。目的在于解决现有技术中工件加热完毕后直接落入冷却池内，造成工件与冷却池壁碰撞变形的问题。

Description

一种用于气门高频淬火设备及其工艺

技术领域

本发明属于热处理的一般方法或设备技术领域，具体公开了一种用于气门高频淬火设备及其工艺。

背景技术

气门是由气门头部和杆部组成。气门头部需要承受高温、高压、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力，其润滑、冷却条件差，要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。进气门一般采用合金钢(铬钢、镍铬钢)，排气门采用耐热合金(硅铬钢)。为了节省耐热合金，降低气门生产成本，在气门头部用耐热合金，而杆部用铬钢，然后将两者焊接起来。因此气门头部和气门杆部需要分别进行淬火处理，而目前在对气门杆部进行淬火时，通常是在气门杆部加热完毕后，直接将气门投入冷却池中进行冷却，气门杆部经过加热后材料软化，因此在做自由落体运动后，气门杆部与冷却池会产生碰撞，进而导致气门杆部损坏变形。

发明内容

本发明公开了一种用于气门高频淬火设备，目的在于解决现有技术中工件加热完毕后直接落入冷却池内，造成工件与冷却池壁碰撞变形的问题。

一种用于气门高频淬火设备，包括电源以及与电源电连接的感应线圈，还包括冷却池，冷却池内设有升降台，冷却池上设有用于控制升降台升降的升降机构，升降机构上设有定位机构，升降台内部设有传动机构，传动机构用于控制定位机构对气门头部进行固定和松开。

本发明的技术原理和有益效果在于：通过升降机构使得工件加热完毕后，再通过升降机构驱动升降台，进而带动工件浸入冷却油中，避免工件做自由落体运动掉入冷却池内，造成工件被砸坏，同时通过定位机构保证工件在运动过程中的稳定性，进一步防止工件产生碰撞而损坏。

进一步，所述传动机构包括开于升降台内部的空腔，空腔内滑动连接有滑柱，滑柱上端和下端伸出空腔，滑柱侧壁中点处设有第一套管，第一套管内滑动连接有第一滑杆，第一滑杆远离第一套管的一端固定连接有第一铰耳，第一铰耳上铰接有第一连杆，第一连杆远离第一铰耳的一端铰接有第二连杆，第一连杆与第二连杆铰接处铰接有定位杆，定位杆与空腔内壁固定连接，第一连杆与第二连杆之间设有弹性件，第二连杆远离第一连杆的一端铰接有第二铰耳，第二铰耳远离第二连杆的一端固定连接有第二滑杆，第二滑杆滑动连接有第二套管，第二套管远离第二铰耳的一端固定连接有驱动板，驱动板上端面滑动连接有第三铰耳，第三铰耳均铰接有第三连杆，第三连杆上端伸出空腔，空腔上壁上开有供第三连杆伸出并使第三连杆可在其内部转动的转动孔，第三连杆与转动孔侧壁转动连接，第三连杆上端铰接有第四铰耳，第四铰耳与定位机构连接，冷却池内侧壁上设有两组限位凸台，两组限位凸台分别位于升降台的上方和下方。通过上述设计，使得滑柱与限位凸台接触时，相对升降台产生位移，进而驱动第三连杆绕着与转动孔的转动连接点转动，从而使得第四铰耳带动定位机构对工件进行定位。

进一步，所述定位机构包括定位罩，定位罩呈半圆形，定位罩内壁上设有凸缘，定位罩侧壁上开有通孔。通过上述设计，使得通过半圆形的定位罩对工件进行定位，同时由于设有通孔，因此冷却油通过通孔进入定位罩内部，对工件进行冷却。

进一步，所述升降机构为液压缸，液压缸输出轴滑动地伸入冷却池内并与升降台固定连接。通过上述设计，使得升降台可以平稳的升降。

一种用于气门高频淬火工艺，包括以下步骤：步骤1：准备一台用于气门高频淬火设备；

步骤2：向冷却池中倒入淬火油，直至淬火油液面与限位凸台上表面共面时停止倒入；

步骤3：将待加工气门放置在定位罩之间，此时由于定位罩侧壁上开有通孔，因此淬火油通过通孔进入定位罩之间；

步骤4：启动液压缸，液压缸输出轴带动升降台向上运动，同时通过传动机构使得定位罩将气门头部固定；

步骤5：打开电源，向感应线圈供电，对气门杆部进行感应加热，在加热过程中，气门头部始终被淬火油浸泡；

步骤6：关闭电源，同时控制液压缸输出轴向下运动，进而带动升降台向下运动，同时使淬火油流动至升降台上方，使气门杆部浸入淬火油中进行冷却；

步骤7：冷却完毕后，继续驱动液压缸输出轴向下运动，同时通过传动机构使得定位罩松开气门头部；

步骤8：驱动液压缸输出轴向上运动，直至气门杆部露出液面，取出气门杆，完成淬火。

通过上述设计，使得气门在加热过程中，气门头部始终被淬火油浸泡，进而使得气门杆部的热量传递至气门头部后迅速被淬火油带走，进而保证气门头部的温度不会产生明显升高，并且气门在加热完毕后进行冷却时，通过液压缸的驱动，使得升降台平缓的带动气门进入冷却油中，避免工件与冷却池壁产生碰撞而损坏。

附图说明

图1为本发明实施例的正视剖视图；

图2为图1中A处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷却池1、限位凸台2、支柱3、液压缸4、气门杆部5、气门头部6、升降台7、第三连杆8、转动孔9、定位罩10、第三铰耳11、驱动板12、滑柱13、第一套管14、第一滑杆15、第一铰耳16、第一连杆17、定位杆18、第二连杆19、拉簧20、第二铰耳21、第二滑杆22、第二套管23。

实施例基本如图1和图2所示：一种用于气门高频淬火设备，包括冷却池1，冷却池1下端面固定安装有支柱3，冷却池1下端面还固定安装有液压缸4，液压缸4输出轴滑动且密封地伸入冷却池1内，液压缸4输出轴上端固定连接有升降台7，升降台7内部开有空腔，升降台7上壁、下壁和侧壁上均开有通孔，空腔左部和右部滑动安装有竖直设置的滑柱13，滑柱13上端和下端伸出空腔。以图1中左侧的滑柱13为例说明具体结构，滑柱13右侧壁中点处焊接有第一套管14，第一套管14内滑动安装有第一滑杆15，第一滑杆15右端焊接有第一铰耳16，第一铰耳16上铰接有第一连杆17，第一连杆17右端铰接有第二连杆19，第一连杆17与第二连杆19铰接处铰接有定位杆18，定位杆18上端与空腔上内壁焊接，第一连杆17中点处与第二连杆19中点处之间安装有拉簧20，第二连杆19右端铰接有第二铰耳21，第二铰耳21右端焊接有第二滑杆22，第二滑杆22滑动连接有第二套管23，第二套管23右端焊接有驱动板12，驱动板12上端面滑动连接有两个第三铰耳11，第三铰耳11关于驱动板12竖直方向中垂线对称设置，第三铰耳11均铰接有第三连杆8，第三连杆8上端伸出空腔，空腔上壁上开有供第三连杆8伸出并使第三连杆8可在其内部转动的转动孔9，第三连杆8与转动孔9侧壁转动连接，第三连杆8上端均铰接有第四铰耳，第四铰耳远离第三铰耳11一端滑动连接有定位罩10，定位罩10呈半圆形(图1的俯视视角观察)，定位罩10左壁和上壁上一体成型有凸缘，定位罩10侧壁上开有通孔。冷却池1内侧壁上一体成型有两组限位凸台2，两组限位凸台2分别位于升降台7的上方和下方。机架上固定安装有感应线圈和用于向感应线圈供电的电源，感应线圈位于升降台7的正上方。

具体实施过程如下：

步骤1：准备一台用于气门高频淬火设备；

步骤2：向冷却池1中倒入淬火油，直至淬火油液面与限位凸台2上表面共面时停止倒入；

步骤3：将待加工气门放置在两个定位罩10中间，此时由于定位罩10侧壁上开有通孔，因此淬火油通过通孔进入两个定位罩10之间；

步骤4：启动液压缸4，液压缸4输出轴带动升降台7向上运动，使得气门杆部5插入感应线圈内，在升降台7向上运动的同时，滑柱13上端被限位凸台2下端面阻挡，因此相对于升降台7产生向下的位移，从而带动第一套管14和第一滑杆15相对升降台7产生向下的位移，进而使得第一铰耳16相对于升降台7产生向下的位移，从而带动第一连杆17左端绕着定位杆18下端逆时针转动，同时由于第一连杆17与第二连杆19之间安装有拉簧20，因此在拉簧20弹力的作用下，带动第二连杆19右端绕着定位杆18下端顺时针转动，进而通过第二铰耳21带动第二滑杆22在竖直方向上相对升降台7产生向下的位移，进而带动驱动板12相对升降台7产生向下的位移，从而使得第三铰耳11在驱动板12的作用下相对升降台7产生向下的位移，进而带动第三连杆8下端绕着第三连杆8与转动孔9的转动连接处做顺时针转动(以图1中左侧的第三连杆8为例说明第三连杆8的运动)，因此第三连杆8上端带动第四铰耳向右运动，从而使得两个定位罩10相互接近，进而将气门头部6包围在两个定位罩10内部，使得气门被定位；

步骤5：打开电源，向感应线圈供电，对气门杆部5进行感应加热，在加热过程中，气门头部6始终被淬火油浸泡，进而使得气门杆部5的热量传递至气门头部6后迅速被淬火油带走，进而保证气门头部6的温度不会产生明显升高；

步骤6：关闭电源，同时控制液压缸4输出轴向下运动，进而带动升降台7向下运动，由于升降台7侧壁、上壁以及下壁上均开有通孔，因此淬火油可以通过通孔，流动至升降台7上方，使得气门杆部5浸入淬火油中进行冷却；

步骤7：冷却完毕后，继续驱动液压缸4输出轴向下运动，使得滑柱13被升降台7下方的限位凸台2所阻挡，进而相对升降台7产生竖直向上的位移，最终使得驱动板12相对升降台7向上运动(具体传动过程与步骤4相同)，使得第三连杆8绕着其与转动孔9的转动连接点逆时针转动(以图1中左侧的第三连杆8为例说明)，因此第三连杆8上端带动第四铰耳向左运动，使得两个定位罩10向着相互远离的方向运动，从而使得气门头部6不再被固定；

步骤8：驱动液压缸4输出轴向上运动，直至气门杆部5露出液面，取出气门，完成淬火。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，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，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种用于气门高频淬火设备，包括电源以及与电源电连接的感应线圈，其特征在于：还包括冷却池，冷却池内设有升降台，冷却池上设有用于控制升降台升降的升降机构，升降机构上设有定位机构，升降台内部设有传动机构，传动机构用于控制定位机构对气门头部进行固定和松开；所述传动机构包括开于升降台内部的空腔，空腔内滑动连接有滑柱，滑柱上端和下端伸出空腔，滑柱侧壁中点处设有第一套管，第一套管内滑动连接有第一滑杆，第一滑杆远离第一套管的一端固定连接有第一铰耳，第一铰耳上铰接有第一连杆，第一连杆远离第一铰耳的一端铰接有第二连杆，第一连杆与第二连杆铰接处铰接有定位杆，定位杆与空腔内壁固定连接，第一连杆与第二连杆之间设有弹性件，第二连杆远离第一连杆的一端铰接有第二铰耳，第二铰耳远离第二连杆的一端固定连接有第二滑杆，第二滑杆滑动连接有第二套管，第二套管远离第二铰耳的一端固定连接有驱动板，驱动板上端面滑动连接有第三铰耳，第三铰耳均铰接有第三连杆，第三连杆上端伸出空腔，空腔上壁上开有供第三连杆伸出并使第三连杆可在其内部转动的转动孔，第三连杆与转动孔侧壁转动连接，第三连杆上端铰接有第四铰耳，第四铰耳与定位机构连接，冷却池内侧壁上设有两组限位凸台，两组限位凸台分别位于升降台的上方和下方。

2.根据权利要求1所述的一种用于气门高频淬火设备，其特征在于：所述定位机构包括定位罩，定位罩呈半圆形，定位罩内壁上设有凸缘，定位罩侧壁上开有通孔。

3.根据权利要求2所述的一种用于气门高频淬火设备，其特征在于：所述升降机构为液压缸，液压缸输出轴滑动地伸入冷却池内并与升降台固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于气门高频淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：准备一台用于气门高频淬火设备；

步骤2：向冷却池中倒入淬火油，直至淬火油液面与限位凸台上表面共面时停止倒入；

步骤3：将待加工气门放置在定位罩之间，此时由于定位罩侧壁上开有通孔，因此淬火油通过通孔进入定位罩之间；

步骤4：启动液压缸，液压缸输出轴带动升降台向上运动，同时通过传动机构使得定位罩将气门头部固定；

步骤5：打开电源，向感应线圈供电，对气门杆部进行感应加热，在加热过程中，气门头部始终被淬火油浸泡；

步骤6：关闭电源，同时控制液压缸输出轴向下运动，进而带动升降台向下运动，同时使淬火油流动至升降台上方，使气门杆部浸入淬火油中进行冷却；

步骤7：冷却完毕后，继续驱动液压缸输出轴向下运动，同时通过传动机构使得定位罩松开气门头部；

步骤8：驱动液压缸输出轴向上运动，直至气门杆部露出液面，取出气门杆，完成淬火。

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