CN111778380A - 数控液压油缸缸体的高频淬火装置及淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了数控液压油缸缸体的高频淬火装置及淬火工艺，涉及油缸加工技术领域。该高频淬火装置的横向调节机构方便将淬火环和高频加热线圈移动至缸体内腔正上方，配合液压油缸的伸缩使得淬火环和高频加热线圈精准进入缸体内腔，提高了对缸体内壁淬火加工的精确度；淬火加工时缸体保持稳定旋转运动，缸体内壁的受热接触无死角，提高了缸体内壁的受热均匀性；淬火环的结构设计，使得淬火介质多角度多方向与高频加热线圈和缸体内壁接触，提高了对缸体内壁和高频加热线圈的降温冷却速率。

Description

数控液压油缸缸体的高频淬火装置及淬火工艺
技术领域
本发明涉及油缸加工技术领域，尤其涉及数控液压油缸缸体的高频淬火装置及淬火工艺。
背景技术
现有技术中数控液压油缸的制备方法具体步骤是：下料—毛坯精密塑性成形—热处理—精密机械加工—淬火—滚压加工。油缸体是由矩形法兰和空心圆柱体组合而成。高频感应淬火是对圆形缸体毛坯内孔表面淬火以提高缸体内壁的表面硬度和耐磨性。但是，数控液压油缸缸体的高频淬火装置及工艺存在以下技术问题：无法使高频加热线圈精确地进入缸体内腔，淬火环与高频加热线圈的位移量精度差；高频加热时缸体内壁的受热均匀性差，淬火介质对缸体内壁的降温冷却效率不足。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了数控液压油缸缸体的高频淬火装置及淬火工艺。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
本发明提供了用于数控液压油缸缸体的高频淬火装置，包括底座、支架，底座内腔对称设有两个液压油缸，支架包括对称设置于底座上的两个导柱，导柱的顶部之间连接有顶座，液压油缸的活塞杆竖直向上与导柱连接；
所述导柱上设有横向调节机构，横向调节机构包括轴承座、丝杠，两个轴承座对称设置在两个导柱上，两个轴承座之间水平设置有丝杠，丝杠与轴承座螺纹连接，丝杠的端部连接有第一电机，丝杠上靠近中间位置螺纹连接有丝杠螺母座；
顶座上设有高频发生器和淬火介质箱，丝杠螺母座上固定有竖直的耐热管，耐热管的底部外围缠绕有螺旋状的高频加热线圈，高频加热线圈通过高频连接线与高频发生器连接。
进一步地，所述底座的顶部中心位置设有安装箱，安装箱的中心位置贯穿设置有转轴，转轴的顶部连接有旋转座，转轴的底部外围固定连接有从动皮带轮；安装箱的一侧设有竖直向下的第二电机，第二电机的电机轴固定连接有主动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮平行设置且二者外围环绕有皮带。
进一步地，所述旋转座上固定连接有缸体固定座，缸体固定座内设有卡槽，卡槽的内侧设有缓冲弹簧，缸体的底部卡合于卡槽内。
进一步地，所述缸体固定座的底部贯穿设置有若干个通孔，通孔倾斜朝向安装箱的空腔设置，安装箱内设有废液桶。
进一步地，相邻的高频加热线圈之间及高频加热线圈的底部设有若干圈淬火环。
进一步地，所述淬火环包括圆环状主体，圆环状主体的内壁设有与注液管连接的注液口，圆环状主体的外围环形阵列分布有主喷液孔，圆环状主体上环形阵列分布有副喷液孔，圆环状主体的内壁设有耐磨凸起层。
进一步地，所述高频加热线圈和淬火环的最大外径小于缸体的内腔直径。
进一步地，所述耐热管的内腔设置有喷液管，喷液管的一端与淬火介质箱连接，且靠近淬火介质箱的一端设置有单向阀。
本发明还提供了数控液压油缸缸体的高频淬火工艺，包括以下步骤：
1)将数控液压油缸缸体的底部固定于卡槽内，缓冲弹簧进行缓冲支撑，启动第一电机，第一电机驱动丝杠转动，丝杠螺母座在水平方向移动，使淬火环移动至缸体内腔正上方时；
2)液压油缸带动导柱和顶座竖直向下移动，高频加热线圈和淬火环竖直进入缸体内腔；
3)第二电机驱动主动皮带轮转动，主动皮带轮通过皮带带动从动皮带轮与转轴的转动，使得旋转座作旋转运动，旋转座带动缸体固定座、缸体旋转；
4)高频发生器产生高频电流，高频电流沿高频连接线通入高频加热线圈，高频加热线圈发热升温，对缸体内壁进行加热；
5)加热结束后，关闭高频发生器，打开单向阀，淬火介质箱内的淬火介质沿喷液管、注液管注入淬火环内，淬火介质沿各个主喷液孔和副喷液孔喷出，对缸体内壁和高频加热线圈进行降温冷却。
进一步地，降温冷却后缸体内壁的表面硬度达到45-50HRC。
本发明的有益效果：
1、本发明的高频淬火装置，横向调节机构通过电机配合丝杠传动，带动丝杠螺母座横向移动，将淬火环和高频加热线圈调节至缸体内腔正上方，淬火环与高频加热线圈的位置相对固定，提高了淬火环与高频加热线圈的位移量精度。
2、淬火加工时通过皮带传动使缸体保持稳定旋转运动，高频加热线圈对缸体内壁的加热接触无死角，提高了缸体内壁的受热均匀性。
3、淬火环上环形阵列分布的主喷液孔和副喷液孔，使得淬火介质多角度多方向喷出后与高频加热线圈和缸体内壁接触，提高了对缸体内壁和高频加热线圈的降温冷却速率。
附图说明
图1为本发明数控液压油缸缸体的高频淬火装置的主视图；
图2为本发明数控液压油缸缸体的高频淬火装置的剖视图；
图3为本发明图1中A处的局部放大图；
图4为本发明图2中B处的局部放大图；
图5是本发明淬火环的结构示意图。
图中：1、底座；2、支架；3、液压油缸；4、导柱；5、顶座；6、轴承座；7、丝杠；8、第一电机；9、丝杠螺母座；10、安装箱；11、转轴；12、旋转座；13、从动皮带轮；14、第二电机；15、主动皮带轮；16、皮带；17、高频发生器；18、淬火介质箱；19、耐热管；20、高频加热线圈；21、高频连接线；22、喷液管；23、单向阀；24、淬火环；25、注液管；26、缸体固定座；27、卡槽；28、缓冲弹簧；29、缸体；30、通孔；31、废液桶；32、滑槽；241、圆环状主体；242、注液口；243、主喷液孔；244、副喷液孔；245、耐磨凸起层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-5所示，本实施例的一种数控液压油缸缸体的高频淬火装置，包括底座1、支架2，底座1内腔对称设有两个液压油缸3，支架2包括对称设置于底座1上的两个导柱4，导柱4的顶部之间连接有顶座5，液压油缸3的活塞杆竖直向上与导柱4连接。其中，导柱4的底部外围设有滑槽32，滑槽32与导柱4滑动连接。通过液压油缸3活塞杆的伸缩作用，能够带动导柱4和顶座5在竖直方向移动。
导柱4上设有横向调节机构，横向调节机构包括轴承座6、丝杠7，两个轴承座6对称设置在两个导柱4上，两个轴承座6之间水平设置有丝杠7，丝杠7与轴承座6螺纹连接，丝杠7的端部连接有第一电机8，丝杠7上靠近中间位置螺纹连接有丝杠螺母座9。启动第一电机8后，第一电机8的正反转驱动丝杠7转动，丝杠7的旋转运动转化为丝杠螺母座9的直线运动，使得丝杠螺母座9在水平方向移动。
底座1的顶部中心位置设有安装箱10，安装箱10的中心位置贯穿设置有转轴11，转轴11的顶部连接有旋转座12，转轴11的底部外围固定连接有从动皮带轮13。安装箱10的一侧设有竖直向下的第二电机14，第二电机14的电机轴固定连接有主动皮带轮15，主动皮带轮15与从动皮带轮13平行设置且二者外围环绕有皮带16。启动第二电机14后，第二电机14驱动主动皮带轮15转动，主动皮带轮15通过皮带16带动从动皮带轮13与转轴11的转动，使得旋转座12作旋转运动。
顶座5上设有高频发生器17和淬火介质箱18，丝杠螺母座9上固定有竖直的耐热管19，耐热管19的底部外围缠绕有螺旋状的高频加热线圈20，高频加热线圈20通过高频连接线21与高频发生器17连接。其中，高频发生器17的型号为MHY-12697，耐热管19的材质为耐热铜合金。耐热管19的内腔设置有喷液管22，喷液管22的一端与淬火介质箱18连接，且靠近淬火介质箱18的一端设置有单向阀23。相邻的高频加热线圈20之间及高频加热线圈20的底部设有若干圈淬火环24。淬火环24通过注液管25与喷液管22连通。淬火环24包括圆环状主体241，圆环状主体241的内壁设有与注液管25连接的注液口242，圆环状主体241的外围环形阵列分布有主喷液孔243，圆环状主体241上环形阵列分布有副喷液孔244，圆环状主体241的内壁设有耐磨凸起层245。其中，高频加热线圈20和淬火环24的最大外径小于缸体29的内腔直径。高频发生器17产生高频电流后，高频电流沿高频连接线21通入高频加热线圈20，高频加热线圈20发热升温。当打开单向阀23时，淬火介质箱18内的淬火介质沿喷液管22、注液管25注入淬火环24内，淬火介质沿各个主喷液孔243和副喷液孔244喷出进行降温。淬火介质优选水或冷却油。
旋转座12上固定连接有缸体固定座26，缸体固定座26内设有卡槽27，卡槽27的内侧设有缓冲弹簧28，缸体29的底部卡合于卡槽27内。缸体固定座26的底部贯穿设置有若干个通孔30，通孔30倾斜朝向安装箱10的空腔设置，安装箱10内设有废液桶31。
本实施例的用于数控液压油缸缸体的高频淬火装置，工作方法包括以下步骤：
S1、将数控液压油缸缸体的底部固定于卡槽27内，第一电机8的正反转驱动丝杠7转动，丝杠7的旋转运动转化为丝杠螺母座9的直线运动，使得丝杠螺母座9在水平方向移动，当淬火环24移动至缸体29内腔正上方时，关闭第一电机8；
S2、液压油缸3的活塞杆收缩，带动导柱4和顶座5竖直向下移动，高频加热线圈20和淬火环24竖直进入缸体29内腔；
S3、第二电机14驱动主动皮带轮15转动，主动皮带轮15通过皮带16带动从动皮带轮13与转轴11的转动，使得旋转座12作旋转运动，旋转座12带动缸体固定座26、缸体29旋转；
S4、高频发生器17产生高频电流，高频电流沿高频连接线21通入高频加热线圈20，高频加热线圈20发热升温，对缸体29内壁进行加热；
S5、加热结束后，打开单向阀23，淬火介质箱18内的淬火介质沿喷液管22、注液管25注入淬火环24内，淬火介质沿各个主喷液孔243和副喷液孔244喷出，对缸体29内壁和高频加热线圈20进行降温冷却，使得缸体29内壁的表面硬度达到45-50HRC；
S6、降温冷却后形成的淬火介质废液，沿通孔30排入废液桶31内，方便集中循环再利用。
实施例2
如图1-5所示，本实施例的数控液压油缸缸体的高频淬火工艺，包括以下步骤：
1)将数控液压油缸缸体的底部固定于卡槽27内，缓冲弹簧28进行缓冲支撑，启动第一电机8，第一电机8驱动丝杠7转动，丝杠7的旋转运动转化为丝杠螺母座9的直线运动，使得丝杠螺母座9在水平方向移动，当淬火环24移动至缸体29内腔正上方时，关闭第一电机8；
2)液压油缸3的活塞杆收缩，带动导柱4和顶座5竖直向下移动，高频加热线圈20和淬火环24竖直进入缸体29内腔；
3)启动第二电机14，第二电机14驱动主动皮带轮15转动，主动皮带轮15通过皮带16带动从动皮带轮13与转轴11的转动，使得旋转座12作旋转运动，旋转座12带动缸体固定座26、缸体29旋转；
4)缸体29保持旋转运动，高频发生器17产生高频电流，高频电流沿高频连接线21通入高频加热线圈20，高频加热线圈20发热升温，对缸体29内壁进行加热；
5)加热结束后，关闭高频发生器17，打开单向阀23，淬火介质箱18内的淬火介质沿喷液管22、注液管25注入淬火环24内，缸体29保持旋转运动，淬火介质沿各个主喷液孔243和副喷液孔244喷出，对缸体29内壁和高频加热线圈20进行降温冷却，使得缸体29内壁的表面硬度达到45-50HRC。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：包括底座(1)、支架(2)，底座(1)内腔对称设有两个液压油缸(3)，支架(2)包括对称设置于底座(1)上的两个导柱(4)，导柱(4)的顶部之间连接有顶座(5)，液压油缸(3)的活塞杆竖直向上与导柱(4)连接；
所述导柱(4)上设有横向调节机构，横向调节机构包括轴承座(6)、丝杠(7)，两个轴承座(6)对称设置在两个导柱(4)上，两个轴承座(6)之间水平设置有丝杠(7)，丝杠(7)与轴承座(6)螺纹连接，丝杠(7)的端部连接有第一电机(8)，丝杠(7)上靠近中间位置螺纹连接有丝杠螺母座(9)；
顶座(5)上设有高频发生器(17)和淬火介质箱(18)，丝杠螺母座(9)上固定有竖直的耐热管(19)，耐热管(19)的底部外围缠绕有螺旋状的高频加热线圈(20)，高频加热线圈(20)通过高频连接线(21)与高频发生器(17)连接。
2.根据权利要求1所述的数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：所述底座(1)的顶部中心位置设有安装箱(10)，安装箱(10)的中心位置贯穿设置有转轴(11)，转轴(11)的顶部连接有旋转座(12)，转轴(11)的底部外围固定连接有从动皮带轮(13)；安装箱(10)的一侧设有竖直向下的第二电机(14)，第二电机(14)的电机轴固定连接有主动皮带轮(15)，主动皮带轮(15)与从动皮带轮(13)平行设置且二者外围环绕有皮带(16)。
3.根据权利要求2所述的数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：所述旋转座(12)上固定连接有缸体固定座(26)，缸体固定座(26)内设有卡槽(27)，卡槽(27)的内侧设有缓冲弹簧(28)，缸体(29)的底部卡合于卡槽(27)内。
4.根据权利要求3所述的数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：所述缸体固定座(26)的底部贯穿设置有若干个通孔(30)，通孔(30)倾斜朝向安装箱(10)的空腔设置，安装箱(10)内设有废液桶(31)。
5.根据权利要求1所述的数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：相邻的高频加热线圈(20)之间及高频加热线圈(20)的底部设有若干圈淬火环(24)。
6.根据权利要求5所述的数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：所述淬火环(24)包括圆环状主体(241)，圆环状主体(241)的内壁设有与注液管(25)连接的注液口(242)，圆环状主体(241)的外围环形阵列分布有主喷液孔(243)，圆环状主体(241)上环形阵列分布有副喷液孔(244)，圆环状主体(241)的内壁设有耐磨凸起层(245)。
7.根据权利要求5所述的数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：所述高频加热线圈(20)和淬火环(24)的最大外径小于缸体(29)的内腔直径。
8.根据权利要求1所述的数控液压油缸缸体的高频淬火装置，其特征在于：所述耐热管(19)的内腔设置有喷液管(22)，喷液管(22)的一端与淬火介质箱(18)连接，且靠近淬火介质箱(18)的一端设置有单向阀(23)。
9.数控液压油缸缸体的高频淬火工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)将数控液压油缸缸体的底部固定于卡槽(27)内，缓冲弹簧(28)进行缓冲支撑，启动第一电机(8)，第一电机(8)驱动丝杠(7)转动，丝杠螺母座(9)在水平方向移动，使淬火环(24)移动至缸体(29)内腔正上方时；
2)液压油缸(3)带动导柱(4)和顶座(5)竖直向下移动，高频加热线圈(20)和淬火环(24)竖直进入缸体(29)内腔；
3)第二电机(14)驱动主动皮带轮(15)转动，主动皮带轮(15)通过皮带(16)带动从动皮带轮(13)与转轴(11)的转动，使得旋转座(12)作旋转运动，旋转座(12)带动缸体固定座(26)、缸体(29)旋转；
4)高频发生器(17)产生高频电流，高频电流沿高频连接线(21)通入高频加热线圈(20)，高频加热线圈(20)发热升温，对缸体(29)内壁进行加热；
5)关闭高频发生器(17)，打开单向阀(23)，淬火介质箱(18)内的淬火介质沿喷液管(22)、注液管(25)注入淬火环(24)内，淬火介质沿各个主喷液孔(243)和副喷液孔(244)喷出，对缸体(29)内壁和高频加热线圈(20)进行降温冷却。
10.根据权利要求9所述的数控液压油缸缸体的高频淬火工艺，其特征在于：降温冷却后缸体(29)内壁的表面硬度达到45-50HRC。
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