CN202030786U - 曲轴多部位同时淬火感应器 - Google Patents

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Abstract

一种曲轴多部位同时淬火感应器，用于对曲轴多部位同时淬火处理。铜管接头与左、右半部分有效圈铜管连接，铜管接头外接电源，感应线圈冷却水管与左、右半部分有效圈铜管相通，淬火冷却液水管装在加热导体上部，左半部分有效圈铜管上加热导体由小端圆角及主轴圆角加热导体组成，小端圆角加热导体截面为45°方向；右半部分有效圈铜管上加热导体为横档段台阶状，由小端轴颈、主轴轴颈、主轴圆角加热导体组成。本实用新型可使需要淬火的多个区域同时均匀加热，加热层深度均匀，使工件相邻不同直径的部位同时淬火，硬化区域形貌、淬火硬化层连续，经喷水器喷液后可实现良好的淬火效果，并且加工时间缩短了一半，淬火生产率提高了一倍。

Description

曲轴多部位同时淬火感应器
技术领域
本实用新型涉及机械工程热处理技术领域，特别是对发动机曲轴的多部位同时进行感应淬火处理的淬火感应器。
背景技术
感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件表面产生的热效应，使工件表面局部快速加热，继之快速冷却，获得马氏体组织的一种工艺方法。感应淬火处理可提高机械零件的强度、耐磨性等技术性能，广泛应用于内燃机曲轴的生产中。淬火感应器是曲轴感应淬火工序的核心装置。图4为一种现有需要相邻部位淬火的曲轴淬火层分布示意图，包括一个主轴颈淬火部位13及相邻的小端轴颈淬火部位14，其间为过渡区15；图5、图6为现有的感应器的结构，序号16为加热导体，序号17为有效圈铜管，这种有效圈结构上是对称的，加工对象（即淬火部位）无截面变化，这是一种应用非常广泛的曲轴淬火感应器有效圈结构，但存在以下缺陷：1、感应器淬火后硬化区域形貌、淬火硬化层是不连续的；2、仅用于其单个部位的淬火处理，如曲轴的主轴颈、连杆轴颈、法兰或小端轴颈部位，对于相临或相连的两个淬火部位往往需要进行多次淬火加工。这种结构的感应器对曲轴淬火后，相邻淬火部位之间会有一段软带；3、由于需要多次加工，增加了加工周期，提高了加工成本。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种曲轴多部位同时淬火感应器，通过对左右有效圈采用非对称结构，对曲轴的多部位同时进行感应淬火处理，以实现提高淬火质量、降低淬火成本的目的。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：铜管接头与左半部分有效圈铜管、右半部分有效圈铜管连接，铜管接头外接电源，感应线圈冷却水管与左半部分有效圈铜管、右半部分有效圈铜管相通，淬火冷却液水管装在加热导体上部，其特征在于：左半部分有效圈铜管、右半部分有效圈铜管上的加热导体为左右非对称的结构。 
所述左半部分有效圈铜管上的加热导体由小端圆角加热导体、主轴圆角加热导体组成，小端圆角加热导体的截面为45°方向。
所述右半部分有效圈铜管上的加热导体为横档段台阶状，由小端轴颈加热导体、主轴轴颈加热导体、主轴圆角加热导体组成。
当工件放入通有交变电流的感应线圈（加热导体）中时，在交变电流所产生的交变磁场作用下将产生感应电动势，再因为工件本身犹如一个闭合回路，故在感应电势作用下将产生电流，通常称为涡流，此涡流在工件上产生热量。本实用新型的左、右半部分有效圈铜管上的加热导体为非对称的结构，在小端轴颈、主轴轴颈、主轴圆角、小端圆角处均对应有加热导体对其同步加热，可有效提高淬火质量、降低淬火成本。
    本实用新型与现有技术相比，左、右部分有效圈铜管上的加热导体为左右非对称的结构，能够使需要淬火的多个区域同时均匀加热，且加热层深度均匀，使工件相邻的不同直径的部位同时淬火，硬化区域形貌、淬火硬化层连续，经感应器自带的喷水器喷液后可实现良好的淬火效果，并且加工时间缩短了一半，淬火生产率提高了一倍。
附图说明
     图1为本实用新型的结构示意简图；
     图2为图1加热部分的A-A剖视图；
图3为使用本实用新型的淬火工件淬火层分布示意图；
     图4为现有需要相邻部位淬火的曲轴淬火层分布示意图；     
图5为现有感应器的结构简图；
     图6为图5的A向展开图。
具体实施方式
如图1、图2所示，铜管接头1与左半部分有效圈铜管8、右半部分有效圈铜管9连接，铜管接头1可外接电源，感应线圈冷却水管2与左半部分有效圈铜管8、右半部分有效圈铜管9相通，左、右有效圈铜管内可通冷却水，以将淬火过程中加热导体的温度控制在45℃以下，以免烧坏感应器，淬火冷却液水管3装在加热导体上部，以使淬火完成后将工件10快速冷却，获得需要的马氏体金相组织。
右半部分有效圈铜管9上的加热导体为横档段台阶状，由小端轴颈加热导体4、主轴轴颈加热导体5、主轴圆角加热导体6组成，右半部分主要用来加热小端轴颈、主轴轴颈外圆和主轴圆角。其中主轴圆角加热导体6的导体用紫铜管制成，为圆弧段90°方向，并向90°方向加装硅钢片，其作用是增加圆角的加热效率；主轴轴颈加热导体5的导体用紫铜管制成，直线横档加热，向主轴轴颈方向加装硅钢片；小端轴颈加热导体4的导体用紫铜管制成，直线横档加热，向小端轴颈方向加装硅钢片，与主轴加热的横档段连接。 
左半部分有效圈8上的加热导体由小端圆角加热导体7、主轴圆角加热导体6组成，左半部分主要用来加热工件10的主轴圆角和小端圆角。由于主轴颈直径大，主轴颈圆角部位加热时散热快，需要加强加热，所以在左半部分主轴颈圆角段又增加了与右半部分相同的加热导体，用于加强对相应部位的加热效率；小端圆角加热导体7的导体由45°方向的紫铜管制成，向45°方向加装硅钢片，目的是加强对小端圆角部位的加热。该部分导体不制成与主轴圆角段处相同的90°结构，因为90°结构可造成台阶部位加热温度过高而圆角部位加热不足，这是根据工件外形和尺寸确定的。
本实用新型左右设计成不同结构的原因，是因为采用右半部分结构时小端圆角得不到有效的加热而出现淬火层浅或淬不硬。在左半部分采用了45°的加热导体后，该部位加热得到加强；同时，小端轴颈直径较小，将该部位的加热导体减少有利于使其温度不至于过高。
对工件进行感应淬火时，将铜管接头1外接电源，感应线圈冷却水管2通循环水，感应加热开始，旋转工件10，将工件表面加热到所需要温度，程序控制自动关闭电源，淬火冷却液水管3喷淬火冷却液，将工件快速冷却，获取需要的组织。
如图3所示，使用本实用新型后，工件相邻的不同直径的部位同时淬火，11为主轴轴颈淬火区，12 为小轴轴颈淬火区，硬化区域形貌、淬火硬化层连续。

Claims (3)

1.一种曲轴多部位同时淬火感应器，铜管接头（1）与左半部分有效圈铜管（8）、右半部分有效圈铜管（9）连接，铜管接头（1）外接电源，感应线圈冷却水管（2）与左半部分有效圈铜管（8）、右半部分有效圈铜管（9）相通，淬火冷却液水管（3）装在加热导体上部，其特征在于：左半部分有效圈铜管（8）、右半部分有效圈铜管（9）上的加热导体为左右非对称的结构。
2.根据权利要求1所述的曲轴多部位同时淬火感应器，其特征在于：左半部分有效圈铜管（8）上的加热导体由小端圆角加热导体（7）、主轴圆角加热导体（6）组成，小端圆角加热导体（7）的截面为45°方向。
3.根据权利要求1所述的曲轴多部位同时淬火感应器，其特征在于：右半部分有效圈铜管（9）上的加热导体为横档段台阶状，由小端轴颈加热导体（4）、主轴轴颈加热导体（5）、主轴圆角加热导体（6）组成。
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