CN115261570A - 一种形状复杂工件的感应加热处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及感应加热技术领域，具体为一种形状复杂工件的感应加热处理设备，包括电源，所述电源上固定安装有线圈；喷头，所述线圈的左右两边对称布置有喷头，两个所述喷头均与水源固定连接；淬火池，所述线圈的下方固定安装有用于淬火后冷却液回收的淬火池；所述喷头内设置有自动清理系统。本发明通过在淬火用的喷头内部增加自动清理系统，利用喷水的水压来将喷口内部的氧化皮刮掉，同时通过更换进水口来实现对不同喷口的清理，避免氧化皮因喷口长期使用而在喷口内部形成堆积造成喷口堵塞导致对零件冷却不足而达不到使用要求,提高了设备的连续生产制造的稳定性，通过减少不合格零件的数量从而为生产者降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及感应加热技术领域，具体为一种形状复杂工件的感应加热处理设备。
背景技术
感应加热设备是一种将三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的电流，供给由电容和感应线圈里流过的交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流从而达到对金属材料或金属工件进行加热的设备。感应加热设备常常应用于焊接、热处理以及其它加热领域，在热处理领域中，常常被用于工件的退火、淬火。
感应加热表面淬火是利用电磁感应原理，使用感应加热处理设备在工件表面层产生密度很高的感应电流，迅速加热至奥氏体状态，随后快速冷却得到马氏体组织的淬火方法。当感应圈中通过一定频率的交流电时，在其内外将产生与电流变化频率相同的交变磁场。金属工件放入感应圈内，在磁场作用下，工件内就会产生与感应圈频率相同而方向相反的感应电流。由于感应电流沿工件表面形成封闭回路，通常称为涡流。此涡流将电能变成热能，将工件的表面迅速加热。涡流主要分布于工件表面，工件内部几乎没有电流通过，这种现象称为表面效应或集肤效应。感应加热就是利用集肤效应，依靠电流热效应把工件表面迅速加热到淬火温度的。当工件表面在感应圈内加热到一定温度时，利用设置在周围的喷头立即喷水冷却，使表面层获得马氏体组织。
然而，大部分现有的用热感应加热进行淬火处理的设备在喷头长期工作之后，喷头会因管道中长时间工作所形成的铁锈、钙化物、硅化物等杂质积累，而发生堵塞，从而导致喷头的喷孔缩小，进而导致零件冷却不够，自回火温度太高造成淬火硬度达不到要求，出现软块、变形偏差等问题，而喷口处由于温度高且暴露于空气中，相比喷头内部的管道更容易氧化产生铁锈。
为此，提出一种形状复杂工件的感应加热处理设备，以解决上述生产过程中喷头因长久使用而堵塞的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种形状复杂工件的感应加热处理设备，通过在淬火喷头内部设置自动清理系统定时清理喷孔内部的氧化皮等污渍，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
电源，所述电源上固定安装有线圈；
喷头，所述线圈的左右两边对称布置有喷头；
水源，所述电源的对面固定安装有水源，且喷头固定连接在水源上；
淬火池，所述线圈的下方固定安装有用于淬火后冷却液回收的淬火池；
所述喷头内设置有自动清理系统。
优选的，所述自动清理系统包括喷头内部两侧对称开设的两个圆孔，两个所述圆孔贯穿喷头，两个所述圆孔的一端均分别固定连接有水管一、水管二，两个所述水管一、水管二上均固定安装有电磁阀，两个所述圆孔中间均固定安装有限位块一，两个所述限位块一的下方均固定安装有限位块二，两个所述圆孔内均滑动安装有活塞，且两个活塞均位于限位块一上方，两个所述活塞下端均固定安装有活塞杆一，两个所述活塞杆一均贯穿限位块一与限位块二，两个所述活塞杆一的下端均固定安装有清理块，两个所述活塞杆一上均均匀绕设有复位弹簧，两个所述复位弹簧的一端均固定安装在限位块一上方，且另一端均固定安装在活塞下方，所述喷头位于两个圆孔中间开设有连接孔，所述连接孔上侧对称开设有用于将两个所述圆孔与连接孔连通的两个进水孔，且两个所述进水孔位于限位块一的上侧，所述连接孔的下侧对称设置有两个用于将连接孔与圆孔连通的出水孔，且两个所述出水孔位于清理块下侧，两个所述圆孔的最下方为喷口。
优选的，所述喷头上侧中间开设有大流量孔，所述大流量孔与连接孔同心连通，所述大流量孔上方固定连接有水管三，所述水管三与电磁阀连通，且连接于水源上。
优选的，所述大流量孔的中部固定安装有单向阀一。
优选的，两个所述进水孔均向着连接孔的方向倾斜设置，左右两个所述出水孔分别向着左右两个喷口的方向倾斜设置。
优选的，两个所述倾斜设置的进水孔中间均固定安装有单向阀二。
优选的，所述喷头位于连接孔的正下方开设有倒T形的气缸，所述气缸底部的左右两侧的均固定安装有密封板，所述气缸内部竖直滑动安装有活塞杆二，所活塞杆二上方固定安装有推板，且所述推板位于两个所述出水孔与连接孔的交接处，所述连接孔下侧的内部固定安装有用于与推板相互配合的挡板，且所述挡板位于推板上方，所述活塞杆二下方的气缸内部竖直均匀绕设有弹簧一，所述弹簧一的一端固定安装在气缸底部，且另一端固定安装在活塞杆二下端，所述喷头内部下侧水平对称开设有两个与气缸相互配合的滑槽，两个所述滑槽内部均滑动安装有防尘板，两个所述防尘板上均开设有用于与喷口相互配合的通孔，两个所述防尘板靠近气缸的一侧上均固定安装有活塞杆三，两个所述活塞杆三远离防尘板的一端分别穿透固定安装在气缸底部左右两边的密封板，且伸入进入气缸内部。
优选的，两个所述活塞侧壁上均均匀设置有四个圆槽，四个所述圆槽内均设有滚珠，四个所述圆槽内均均匀绕设有弹簧二，所述弹簧二一端套合在滚珠上，且另一端固定安装在圆槽底部。
优选的，两个所述清理块上均均匀开设有螺旋状的刮槽。
优选的，所述水管一、水管二、水管三内部均固定安装有滤网，且三个所述滤网固定安装于电磁阀于喷头之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明所述的一种复杂工件的感应加热处理设备，通过在淬火用的喷头内部增加自动清理系统，利用更换进水口以及喷水的水压来将喷口内部的氧化皮刮掉，避免氧化皮在喷口内部形成堆积造成喷口堵塞导致对零件冷却不足而达不到使用要求。
2、本发明所述的一种复杂工件的感应加热处理设备，通过增加喷头的自动清理系统，自动清理系统能够对喷口进行自动清理氧化皮和污垢，提高了设备连续生产的稳定性，减少了不合格零件的数量，降低了成本。
3、本发明所述的一种复杂工件的感应加热处理设备，通过交替使用冷却用的喷口，即可实现对喷口的清理，同时仅仅利用水源压力作为动力源，无需增加电机等额外动力源，节约了能源。
附图说明
图1为本发明的整体侧视图；
图2为本发明喷头未工作状态剖视图；
图3为本发明喷头单侧出水工作状态剖视图；
图4为本发明喷头急速冷却出水工作状态剖视图；
图5为本发明图2中A的局部放大图；
图6为本发明图2中B的局部放大图；
图7为本发明图2中C的局部放大图；
图8为本发明图2中D的局部放大图；
图9为本发明防尘板和活塞杆三的侧视图；
图10为本发明中活塞和滚珠侧视图；
图11为本发明活塞和滚珠正视图。
图中：1、电源；2、线圈；3、喷头；4、水源；5、水管一；6、水管三；7、水管二；8、电磁阀；9、圆孔；10、活塞；11、活塞杆一；12、清理块；13、限位块一；14、限位块二；15、复位弹簧；16、进水孔；17、连接孔；18、出水孔；19、喷口；20、单向阀一；21、滤网；22、大流量孔；23、单向阀二；24、淬火池；25、滑槽；26、气缸；27、推板；28、活塞杆二；29、弹簧一；30、防尘板；31、通孔；32、活塞杆三；33、圆槽；34、弹簧二；35、滚珠；36、挡板；37、密封板；38、刮槽。
具体实施方式
下面根据具体的实施例对本发明的发明内容进行阐述。
请参阅图1至图11，本发明提供一种形状复杂工件的感应加热处理设备，技术方案如下：
一种形状复杂工件的感应加热处理设备，包括电源1，电源1上固定安装有线圈2；喷头3，线圈2的左右两边对称布置有喷头3，两个喷头3均与水源4固定连接；淬火池24，所述线圈2的下方固定安装有用于淬火后冷却液回收的淬火池24；
喷头3内设置有自动清理系统。
通过电源1与线圈2将零件进行加热，然后水源4内的水通过喷头3喷射出来对零件进行淬火，并通过淬火池24对冷却水进行收集回收，同时喷头3内部的自动清理系统对喷口19进行自动清理，防止喷口19因为氧化皮等污物堵塞造成零件冷却不足而导致自回火温度过高，从而导致零件硬度不足。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3，自动清理系统包括喷头3内部两侧对称开设的两个圆孔9，两个圆孔9贯穿喷头3，两个圆孔9的一端均分别固定连接有水管一5、水管二7，两个水管一5、水管二7上均固定安装有电磁阀8，两个圆孔9中间均固定安装有限位块一13，两个限位块一13的下方均固定安装有限位块二14，两个圆孔9内均滑动安装有活塞10，且两个活塞10均位于限位块一13上方，两个活塞10下端均固定安装有活塞杆一11，两个活塞杆一11均贯穿限位块一13与限位块二14，两个活塞杆一11的下端均固定安装有清理块12，两个活塞杆一11上均均匀绕设有复位弹簧15，两个复位弹簧15的一端均固定安装在限位块一13上方，且另一端均固定安装在活塞10下方，喷头3位于两个圆孔9中间开设有连接孔17，连接孔17上侧对称开设有用于将两个圆孔9与连接孔17连通的两个进水孔16，且两个进水孔16位于限位块一13的上侧，连接孔17的下侧对称设置有两个用于将连接孔17与圆孔9连通的出水孔18，且两个出水孔18位于清理块12下侧，两个圆孔9的最下方为喷口19。
电磁阀8控制冷却液从水管二7进入喷头3中，当冷却液从水管二7进入与水管二7连接的圆孔9后，液体的压力将会推动活塞10向下运动，活塞10推动活塞杆一11向下，同时也推动连接在活塞杆一11上的清理块12向下，对所在的圆孔9的喷口19进行清理，而冷却液则在水管二7一侧的进水孔16进入连接孔17中，由于另一侧圆孔9未有冷却液进入，其中的活塞10会将冷却液隔断，同时因为限位块一13与限位块二14的作用使得活塞10不会向上移动，防止其从水管一5回流至水源4处，故冷却液只能从连接孔17向下流去，又因冷却液进入的水管二7一侧的喷口19被清理块12阻挡，则只能在另一侧的喷口19向外喷出，当更换水管一5进水时，则相反，当冷却液不再输送时，活塞10将在复位弹簧15的作用下向上移动，并带动清理块12复位。交替使用进液水管一5与水管二7，利用液体压力的作用来带动清理块12对喷口19内壁进行刮擦来保证对氧化皮的清理，解决了喷口19因氧化皮堆积而导致的喷口19变小从而引起的零件冷却不足的问题，提高了产品稳定性。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4，喷头3上侧中间开设有大流量孔22，大流量孔22与连接孔17同心连通，大流量孔22上方固定连接有水管三6，水管三6与电磁阀8连通，且连接于水源4上。
大流量孔22与连接孔17的直径相比于两个圆孔9的直径大4-5mm，大流量孔22通冷却液时能够比起单个圆孔9通冷却液时的流量更大，当零件需要的加热温度过高，需要冷却液的量很大，单个喷口19无法满足使用要求的时候，电磁阀8控制水管三6进入冷却液，冷却液通过与水管三6连接的大流量孔22进入连接孔17，由于两侧的水管一5与水管二7未有冷却液进入，故两个活塞10的位置不会变动，清理块12也同样不会变动，冷却液可以通过连接孔17同时向两个出水孔18流去，最终同时在两个喷口19处喷出。设置大流量孔22，使得在大流量口22进液时，两个喷口19能同时工作，解决了单个喷口19冷却量不足的问题，提高了设备的适用能力。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4，所述大流量孔22的中部固定安装有单向阀一20。
当单向阀一20不工作时，是处于关闭状态，当大流量孔22进冷却液时，单向阀一20在液压的作用下，向这连接孔17的方向打开，而在大流量孔22未进冷却液，水管一5或水管二7进液时，防止冷却液从水管三6回流。利用单向阀一20解决了冷却液在水管三6未工作的情况下，从水管三6处回流二造成的浪费效率的问题，提高了设备的效率及可靠性。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4，两个进水孔16均向着连接孔17的方向倾斜设置，左右两个出水孔18分别向着左右两个喷口19的方向倾斜设置。
进水孔16向着连接孔17的方向倾斜设置，相比于水平设置，倾斜设置的进水孔16能加速冷却液的流速，更好地利用冷却液将堆积在孔内的污物冲走，减少水平设置的孔在冷却液输送时导致污物堆积造成流量减小，从而引起零件冷却效果下降的问题，进一步提高设备稳定性。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4、图7，两个所述倾斜设置的进水孔16中间均固定安装有单向阀二23。
通过在两个进水孔16中设置单向阀二23，使得在水管一5或水管二7单边进液的时候，冷却液不会进入另一侧的圆孔9复位弹簧15的安装处，避免了液体在限位块一13处积压而导致推动活塞10和清理块12所需的压力增大，提高了清理的工作效率，节省了能量。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4、图5、图9，喷头3位于连接孔17的正下方开设有倒T形的气缸26，气缸26底部的左右两侧的均固定安装有密封板37，气缸26内部竖直滑动安装有活塞杆二28，所活塞杆二28上方固定安装有推板27，且推板27位于两个出水孔18与连接孔17的交接处，连接孔17下侧的内部固定安装有用于与推板27相互配合的挡板36，且挡板36位于推板27上方，活塞杆二28下方的气缸26内部竖直均匀绕设有弹簧一29，弹簧一29的一端固定安装在气缸26底部，且另一端固定安装在活塞杆二28下端，喷头3内部下侧水平对称开设有两个与气缸26相互配合的滑槽25，两个滑槽25内部均滑动安装有防尘板30，两个防尘板30上均开设有用于与喷口19相互配合的通孔31，两个防尘板30靠近气缸26的一侧上均固定安装有活塞杆三32，两个活塞杆三32远离防尘板30的一端分别穿透固定安装在气缸26底部左右两边的密封板37，且伸入进入气缸26内部。
气缸26为密封状态，未工作时推板27在弹簧一29的作用下被紧紧的压在挡板36上，将连接孔17封住，同时两个防尘板30也将两个喷口19封住，当冷却液输送时，挡板36在压力的作用下向下移动，弹簧一29压缩，气缸26内部的气压使得水平布置的两根活塞杆三32向左右两侧移动，同时活塞杆三32推动防尘板30在滑槽25内向左右两侧移动，最终使得两个防尘板30上的通孔31与两个喷口19对齐，而当冷却液输送停止后，弹簧一29因为弹力的作用下复位，重新将推板27压在挡板36上，两根活塞杆三32也因为气压的原因被向气缸26内部拉回，同时带动两个防尘板30重新将两个喷口19封住。减少了淬火停止后蒸发的水汽进入喷口19内部造成的氧化物在喷口19内堆积，同时也防止喷头3不工作的时候灰尘进入喷口19内，进一步提高设备的稳定性。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4、图10、图11，两个活塞10侧壁上均均匀设置有四个圆槽33，四个圆槽33内均设有滚珠35，四个圆槽33内均均匀绕设有弹簧二34，弹簧二34一端套合在滚珠35上，且另一端固定安装在圆槽33底部。
通过设置弹簧二34与滚珠35，弹簧二34将滚珠35向外推出，压紧在圆孔9内壁上，使得活塞10的滑动摩擦变为滚珠35的滚动摩擦，减小了摩擦阻力，增加了效率。
作为本发明的一种实施方式，参照图8，两个清理块12上均均匀开设有螺旋状的刮槽38。
设置刮槽38，一方面使得清理块12对喷口19内壁清理的效果更好，另一方面，避免氧化皮清理的过程中氧化皮将清理块12卡死，提高了设备的清理效率与稳定性。
作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4，水管一5、水管二7、水管三6内部均固定安装有滤网21，且三个滤网21固定安装于电磁阀8于喷头3之间。
滤网21将冷却液中的杂质过滤后再输送进入喷头3内部，避免了杂质堆积在喷头3内部，进一步提高了设备的稳定性,同时，滤网21设置在喷头3外部，较为方便更换。
工作原理：电磁阀8控制冷却液从水管一5或水管二7进入喷头3内部，冷却液首先通过滤网21进行过滤，随后进入与进水水管相连的圆孔9，液体压力推动活塞10向下运动，同时压缩复位弹簧15，清理块12在活塞10与活塞杆一11的推动下，向下移动并对喷口19内壁进行刮擦清理，当活塞10向下移动到露出进水孔16的时候，冷却液推动进液水管那侧的单向阀二23打开，而另一侧的单向阀二23与大流量孔22的单向阀一20则防止冷却液流入其他地方，冷却液通过连接孔17，并向下推动推板27，推板27带动活塞杆二28向下并挤压气缸26内部气体，气体推动两根活塞杆三32水平向气缸26外移动，同时推动防尘板30在滑槽25内部向外移动，最终两个防尘板30上的通孔31与喷口19重合，冷却液从进液的水管另一边的喷口19喷出，对零件进行淬火，通过电磁阀8控制每隔一定时间变换水管一5与水管二7的进液，即可完成对两个喷口19内的氧化皮进行交替清理，而当冷却需求大的时候，可以通过电磁阀8控制冷却液从水管三6进入大流量孔22，而后冷却液通过单向阀一20进入连接孔17，随后推动推板27最终使得通孔31与喷口19重合，随后从两侧的喷口19同时向外喷出，实现对零件的淬火。
本发明所述的实施例仅为众多实施例中的举例说明，在不违背本发明基本原理的情况下还可以有众多的变化，本领域技术人员在未经创造性劳动的前提下对本发明进行变化所产生的实施例均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种形状复杂工件的感应加热处理设备，包括：
电源(1)，所述电源(1)上固定安装有线圈(2)；
喷头(3)，所述线圈(2)的左右两边对称布置有喷头(3)；
水源(4)，所述电源(1)的对面固定安装有水源(4)，且喷头(3)固定连接在水源(4)上；
淬火池(24)，所述线圈(2)的下方固定安装有用于淬火后冷却液回收的淬火池(24)；
其特征在于：
所述喷头(3)内设置有自动清理系统。
2.根据权利要求1所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：所述自动清理系统包括喷头(3)内部两侧对称开设的两个圆孔(9)，两个所述圆孔(9)贯穿喷头(3)，两个所述圆孔(9)的一端均分别固定连接有水管一(5)、水管二(7)，两个所述水管一(5)、水管二(7)上均固定安装有电磁阀(8)，两个所述圆孔(9)中间均固定安装有限位块一(13)，两个所述限位块一(13)的下方均固定安装有限位块二(14)，两个所述圆孔(9)内均滑动安装有活塞(10)，且两个活塞(10)均位于限位块一(13)上方，两个所述活塞(10)下端均固定安装有活塞杆一(11)，两个所述活塞杆一(11)均贯穿限位块一(13)与限位块二(14)，两个所述活塞杆一(11)的下端均固定安装有清理块(12)，两个所述活塞杆一(11)上均均匀绕设有复位弹簧(15)，两个所述复位弹簧(15)的一端均固定安装在限位块一(13)上方，且另一端均固定安装在活塞(10)下方，所述喷头(3)位于两个圆孔(9)中间开设有连接孔(17)，所述连接孔(17)上侧对称开设有用于将两个圆孔(9)与连接孔(17)连通的两个进水孔(16)，且两个进水孔(16)位于限位块一(13)的上侧，所述连接孔(17)的下侧对称设置有两个用于将连接孔(17)与圆孔(9)连通的出水孔(18)，且两个出水孔(18)位于清理块(12)下侧，两个所述圆孔(9)的最下方为喷口(19)。
3.根据权利要求2所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：所述喷头(3)上侧中间开设有大流量孔(22)，所述大流量孔(22)与连接孔(17)同心连通，所述大流量孔(22)上方固定连接有水管三(6)，所述水管三(6)与电磁阀(8)连通，且连接于水源(4)上。
4.根据权利要求3所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：所述大流量孔(22)的中部固定安装有单向阀一(20)。
5.根据权利要求2所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：两个所述进水孔(16)均向着连接孔(17)的方向倾斜设置，左右两个所述出水孔(18)分别向着左右两个喷口(19)的方向倾斜设置。
6.根据权利要求5所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：两个所述倾斜设置的进水孔(16)中间均固定安装有单向阀二(23)。
7.根据权利要求5所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：所述喷头(3)位于连接孔(17)的正下方开设有倒T形的气缸(26)，所述气缸(26)底部的左右两侧的均固定安装有密封板(37)，所述气缸(26)内部竖直滑动安装有活塞杆二(28)，所活塞杆二(28)上方固定安装有推板(27)，且所述推板(27)位于两个出水孔(18)与连接孔(17)的交接处，所述连接孔(17)下侧的内部固定安装有用于与推板(27)相互配合的挡板(36)，且所述挡板(36)位于推板(27)上方，所述活塞杆二(28)下方的气缸(26)内部竖直均匀绕设有弹簧一(29)，所述弹簧一(29)的一端固定安装在气缸(26)底部，且另一端固定安装在活塞杆二(28)下端，所述喷头(3)内部下侧水平对称开设有两个与气缸(26)相互配合的滑槽(25)，两个所述滑槽(25)内部均滑动安装有防尘板(30)，两个所述防尘板(30)上均开设有用于与喷口(19)相互配合的通孔(31)，两个所述防尘板(30)靠近气缸(26)的一侧上均固定安装有活塞杆三(32)，两个所述活塞杆三(32)远离防尘板(30)的一端分别穿透固定安装在气缸(26)底部左右两边的密封板(37)，且伸入进入气缸(26)内部。
8.根据权利要求2所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：两个所述活塞(10)侧壁上均均匀设置有四个圆槽(33)，四个所述圆槽(33)内均设有滚珠(35)，四个所述圆槽(33)内均均匀绕设有弹簧二(34)，所述弹簧二(34)一端套合在滚珠(35)上，且另一端固定安装在圆槽(33)底部。
9.根据权利要求2所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：两个所述清理块(12)上均均匀开设有螺旋状的刮槽(38)。
10.根据权利要求1所述的一种形状复杂工件的感应加热处理设备，其特征在于：所述水管一(5)、水管二(7)、水管三(6)内部均固定安装有滤网(21)，且三个所述滤网(21)固定安装于电磁阀(8)于喷头(3)之间。
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2022
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