CN204897996U - 支重轮的淬火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种支重轮的淬火装置，包括用于提供密封隔热环境的框体、加热单元以及冷却单元；加热单元包括用于承载支重轮的平台、用于加热支重轮的感应圈体以及支撑轴；平台位于支撑轴的上方且在支撑轴的带动下转动；平台中心位置上方连接有呈圆台状的定位块，定位块上端与支重轮下端卡合；感应圈体为一中空柱状且形状与支重轮相同的柱体且滑动连接到框体的第一内侧；感应圈体的大小为刚好套设在支重轮的外侧；冷却单元包括形状与支重轮相同、位于平台上方且套设在感应圈体外侧的喷淋罩；喷淋罩滑动连接到框体内与第一内侧相对应的第二内侧；喷淋罩内侧设有矩阵排列、大小相同、朝向支重轮的喷嘴。本实用新型具有支重轮硬度均匀的优点。

Description

支重轮的淬火装置

技术领域

本实用新型涉及金属材料热处理工艺，更具体地说，本实用新型涉及一种支重轮的淬火装置。

背景技术

支重轮是履带式工程机械底盘四轮一带中的一种，主要应用于承载推土机、挖掘机等大型机械的重量，让履带能沿着支重轮滚动的方向前进。由于支重轮的工作环境非常恶劣，磨损现象非常严重，因此需要支重轮具有较强的强度、硬度、耐磨性。现有技术中通常采用淬火工艺，通过对支重轮表面进行淬火、冷却等工艺处理来增加支重轮表面的硬度。淬火工艺中通常采用感应线圈对支重轮加热，并且采用中频加热来保证支重轮的硬度。

但是，由于支重轮的表面凹凸不平、尺寸大小差异大，感应线圈的宽度不可调，所以感应线圈到支重轮表面的距离大小不一，使得支重轮淬火、冷却后会出现硬度不一的情形，大大影响了支重轮产品的质量。中频加热的速度慢，降低了淬火效率。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种支重轮的淬火装置，通过设有形状与支重轮形状相同的感应圈体和喷淋罩，解决了现有技术中支重轮淬火后硬度不一的问题，具有支重轮硬度均匀的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型所述的支重轮的淬火装置，包括：框体，用于提供一个密封隔热环境；加热单元，用于对支重轮进行感应加热；所述加热单元包括用于承载所述支重轮的平台、用于加热所述支重轮的感应圈体以及用于旋转的支撑轴：所述平台位于所述支撑轴的上方且在所述支撑轴的带动下转动；所述感应圈体为一中空柱状且形状与所述支重轮相同的柱体，所述感应圈体的大小为刚好套设在所述支重轮的外侧；所述感应圈体滑动连接到所述框体的第一内侧；以及，冷却单元，用于对经所述加热单元感应加热后的支重轮进行冷却；所述冷却单元包括喷淋罩，所述喷淋罩形状与所述支重轮相同，所述喷淋罩位于所述平台上方且套设在所述感应圈体外侧；所述喷淋罩滑动连接到所述框体内与所述第一内侧相对应的第二内侧；所述喷淋罩的内侧设有矩阵排列、大小相同的喷嘴，所述喷嘴朝向所述支重轮；其中，所述平台中心位置上方连接有定位块，所述定位块呈圆台状，所述定位块的上端与所述支重轮的下端卡合；感应加热时，所述平台绕所述支撑轴转动带动所述支重轮转动，所述感应圈体对所述支重轮感应加热，感应加热结束，所述平台停止转动；冷却时，所述感应圈体沿所述框体第一内侧滑动上升至所述感应圈体的底端并完全离开所述支重轮，所述平台绕所述支撑轴转动带动所述支重轮转动，所述喷淋罩的喷嘴对转动中的支重轮喷射溶液进行冷却。

优选的是，所述框体外侧设有机械手，所述机械手设有第一CCD摄像机构和第二CCD摄像机构，所述机械手通过所述第一CCD摄像机构读取上料平台上放置的所述支重轮的位置信息并抓取所述支重轮；所述机械手通过所述第二CCD摄像机构读取所述定位块的位置信息、将抓取的所述支重轮放置于所述平台上，并且所述支重轮下端与所述定位块上端卡合。

优选的是，所述感应圈体通过第一连接件固定连接到第一滑动块，所述框体的第一内侧设有第一滑槽，所述感应圈体通过所述第一滑动块沿所述第一滑槽进行上下滑动。

优选的是，所述第一滑动块通过选择开关分别连接高频感应加热电源和中频感应加热电源，所述感应圈体通过所述选择开关电连接到所述高频感应加热电源或中频感应加热电源。

优选的是，所述喷淋罩通过第二连接件固定连接到第二滑动块，所述框体的第二内侧设有第二滑槽，所述喷淋罩通过所述第二滑动块沿所述第二滑槽进行上下滑动。

优选的是，所述喷淋罩通过所述第二滑块连接到储液罐，冷却时，所述喷淋罩通过所述第二滑块从所述储液罐吸取溶液再通过所述喷嘴对所述支重轮进行喷射。

优选的是，所述框体包括盖板和旋转轴，所述盖板一端与所述框体的第二侧面通过旋转轴旋转连接；所述盖板另一端下方设有凹槽，所述框体靠近所述凹槽的侧面设有向框体内部延伸的水平支撑板，所述水平支撑板上方设有与所述凹槽卡合的凸块，所述凸块与所述凹槽卡合处设有用于密封的密封圈。

优选的是，所述框体外侧设有液晶触摸屏，用于显示所述框体内的温度、加热时间、溶液温度、喷淋时间；通过所述液晶触摸屏，设置所述高频感应加热电源的接入频率和所述中频感应加热电源的接入频率。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1)采用形状与支重轮形状相同的感应圈体和喷淋罩，感应圈体和喷淋罩到支重轮外表面的距离相同：感应加热时，支重轮外表受热均匀；冷却时，支重轮外表面冷却均匀，解决了现有技术中支重轮淬火后硬度不一的问题，具有支重轮硬度均匀一致的优点；

2)平台设有定位块，定位块的上端和支重轮的下端卡合，实现支重轮的定位，防止支重轮在平台绕支撑轴转动的带动下旋转时的跑偏；

3)通过机械手的第一CCD摄像机构读取上料平台上放置的支重轮的位置信息并抓取所述支重轮，再通过机械手的第二CCD摄像机构读取定位块的位置信息，并将抓取的支重轮放置于平台上使支重轮下端与定位块上端卡合，第一CCD摄像机构和第二CCD摄像机构读取准确、定位精度高、自动化程度高，为定位块上端与支重轮下端精确卡合提供便利；

4)通过选择开关实现高频感应加热电源和中频感应加热电源之间的切换，促使支重轮实现高频感应加热电源感应加热和中频感应加热电源感应加热的交替加热方式，进一步提高了支重轮的硬度和淬火效率；

5)盖板通过转轴旋转连接到框体一侧面，盖板上的凹槽和水平支撑板的凸块卡合，且卡合处设有密封圈，盖板通过转轴旋转开启为放置支重轮于平台提供便利；盖板通过转轴旋转闭合，为支重轮的淬火提供一个密封隔热的环境；

6)通过框体外侧设有的液晶触摸屏，可实时显示框体内的温度、加热时间、溶液温度、喷淋时间，还可以设置高频感应加热电源的接入频率和中频感应加热电源的接入频率，方便快捷。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的支重轮的结构示意图；

图2为本实用新型所述的定位块与支重轮位置结构关系示意图；

图3为本实用新型所述的支重轮的淬火装置的结构示意图；

图4为本实用新型所述的支重轮的淬火装置的俯视图；

图5为本实用新型所述的支重轮淬火工艺的流程图；

图6为本实用新型所述的定位块上端与支重轮下端卡合工艺的流程图；

图中：

10-框体；11-盖板；12-旋转轴；13-凹槽；14-水平支撑板；15-凸块；16-液晶触摸屏；17-第一内侧；18-第二内侧；

20-加热单元；21-支重轮；22-平台；23-感应圈体；24-第一连接件；25-第一滑动块；26-支撑轴；27-定位块

30-冷却单元；31-喷淋罩；311-喷嘴；32-第二连接件；33-第二滑动块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

图1为本实用新型所述的支重轮的结构示意图，图2、图3和图4示出了本实用新型实施例1的一种实现形式。

由图2和图3可知，本实用新型所述的支重轮的淬火装置，包括：框体10，用于提供一个密封隔热环境；加热单元20，用于对支重轮21进行感应加热；加热单元20包括用于承载支重轮21的平台22、用于加热支重轮21的感应圈体23以及用于旋转的支撑轴26：平台22位于支撑轴26的上方且在支撑轴26的带动下转动；感应圈体23为一中空柱状且形状与支重轮21相同的柱体，感应圈体23的大小为刚好套设在支重轮21的外侧；感应圈体23滑动连接到框体10的第一内侧17；以及冷却单元30，用于对经加热单元20感应加热后的支重轮21进行冷却；冷却单元30包括喷淋罩31，喷淋罩31形状与支重轮21相同，喷淋罩31位于平台22上方且套设在感应圈体23外侧；喷淋罩31滑动连接到框体10内与第一内侧17相对应的第二内侧18；喷淋罩31的内侧设有矩阵排列、大小相同的喷嘴311，喷嘴311朝向支重轮21；其中，平台22中心位置上方连接有定位块27，定位块27呈圆台状，定位块27的上端与支重轮21的下端卡合；感应加热时，平台22绕支撑轴26转动带动支重轮21转动，感应圈体23对支重轮21感应加热，感应加热结束，平台22停止转动；冷却时，感应圈体23沿框体10第一内侧17滑动上升至感应圈体23的底端并完全离开支重轮21，便于喷嘴311对支重轮21进行喷射；平台22绕支撑轴26转动带动支重轮21转动，喷淋罩31的喷嘴311对转动中的支重轮21喷射溶液进行冷却。

本实施例中，支重轮21转动使得其表面位于同一水平面的地方均匀接收喷嘴311的喷射，感应圈体23的形状和喷淋罩31的形状分别与支重轮21的形状相同，使得感应圈体23到支重轮21外表面的每个地方距离都相等、喷淋罩31到支重轮21外表面的每个地方距离都相等，从而促使感应加热时感应圈体23对支重轮21外表面加热均匀、冷却时喷淋罩31的喷嘴311对支重轮21外表面喷射溶液冷却均匀，达到了支重轮21硬度均匀的效果，提高了支重轮21的质量。定位块27的上端和支重轮21的下端卡合，实现支重轮21的定位，防止支重轮21在平台22绕支撑轴26转动的带动下旋转时的跑偏。

框体10外侧设有机械手，机械手设有第一CCD(Charge-coupledDevice，图像控制器)摄像机构和第二CCD摄像机构，机械手通过第一CCD摄像机构读取上料平台上放置的支重轮21的位置信息并抓取所述支重轮21；机械手通过第二CCD摄像机构读取定位块27的位置信息、将抓取的支重轮21放置于平台22上，并且支重轮21下端与定位块27上端卡合。第一CCD摄像机构和第二CCD摄像机构读取准确、定位精度高、自动化程度高，为定位块27上端与支重轮21下端精确卡合提供便利。

感应圈体23通过第一连接件24固定连接到第一滑动块25，框体10的第一内侧17设有第一滑槽(图中未示出)，感应圈体23通过第一滑动块25沿第一滑槽进行上下滑动。进一步地，第一滑动块25通过选择开关(图中未示出)分别连接高频感应加热电源和中频感应加热电源，感应圈体23通过选择开关电连接到高频感应加热电源或中频感应加热电源。高频感应加热电源淬火硬层浅、硬度高、时间短，中频感应加热电源淬火硬层深、硬度比高频略小、时间长，通过选择开关实现高频感应加热电源和中频感应加热电源之间的切换，从而促使支重轮21实现高频感应加热电源感应加热和中频感应加热电源感应加热的交替加热，相比现有技术中单一的中频感应加热电源加热，进一步提高了支重轮21的硬度和淬火效率。

喷淋罩31通过第二连接件32固定连接到第二滑动块33，框体10的第二内侧18设有第二滑槽(图中未示出)，喷淋罩31通过第二滑动块33沿第二滑槽进行上下滑动。进一步地，喷淋罩31通过第二滑块33连接到储液罐(图中未示出)，冷却时，喷淋罩31通过第二滑块33从储液罐吸取溶液再通过喷嘴311对支重轮21进行喷射。

框体10包括盖板11和旋转轴12，盖板11一端与框体10的一侧面通过旋转轴12旋转连接；盖板11另一端下方设有凹槽13，框体10靠近凹槽13的侧面设有向框体内部延伸的水平支撑板14，水平支撑板14上方设有与凹槽13卡合的凸块15，凸块15与凹槽13卡合处设有用于密封的密封圈。本实施例中盖板11通过旋转轴12的旋转实现开启和闭合，盖板11的开启为放置支重轮21于平台22提供便利，盖板11的闭合为支重轮21的淬火提供一个密封隔热的环境。

框体10外侧设有液晶触摸屏16，用于显示框体内的温度、加热时间、溶液温度、喷淋时间；通过液晶触摸屏，设置或调整高频感应加热电源的接入频率和中频感应加热电源的接入频率。实时显示、操作简单、方便快捷。

需要指出的是，本实施例中，储液罐里的溶液是用于对支重轮21喷淋进行冷却的的液体，通常溶液采用的是水、盐水、油等淬火溶液，本实施例优选水，清洁无污染，绿色环保。

实施例2

在实施例1的基础上，实施例2是应用实施例1提供的支重轮的淬火装置进行淬火的工艺。图5为本实用新型所述的支重轮淬火工艺的流程图，示出了本实用新型实施例2的一种实现形式。由图5可知，支重轮21的淬火工艺步骤如下：

S1：在平台22放置、定位支重轮21：旋转旋转轴12，凹槽13与凸块15分开，盖板11开启，机械手将支重轮21放置于平台22至定位块27上端和支重轮21下端卡合；旋转旋转轴12，凹槽13与凸块15卡合，盖板11闭合；

S2：对支重轮21依次进行高频感应加热和中频感应加热：平台22绕支撑轴26转动带动支重轮21转动；感应圈体23通过选择开关连接到高频感应加热电源，对转动的支重轮21进行高频加热至910℃±30℃，保温30秒；感应圈体23通过选择开关切换连接到中频感应加热电源，对支重轮21进行中频加热至870℃±30℃，平台22停止转动，保温20秒；

S3：对感应加热后的支重轮21冷却：感应圈体23停止加热，感应圈体23通过第一滑块25沿第一滑槽向上滑动至感应圈体23的底端完全离开支重轮21；平台22绕支撑轴26转动带动支重轮21转动，储液罐的溶液通过第二滑块33由喷淋罩31的喷嘴311喷射感应加热后的支重轮21；100秒后，喷嘴311停止喷射。

作为本实施例的另一种实施方式，步骤S1中机械手将支重轮21放置于平台22上至定位块27上端和支重轮21下端卡合，具体步骤包括：

S11，机械手通过其上安装的第一CCD摄像机构读取上料平台上放置的支重轮21的位置信息，根据支重轮21的位置信息，机械手抓取支重轮21；

S12，机械手通过其上安装的第二CCD摄像机构读取平台22上的定位块的27位置信息，根据定位块27的位置信息，机械手将抓取的支重轮21放置于平台22上，并且支重轮21下端与定位块27端卡合。

本实施例提供的支重轮淬火工艺，通过转换开关的切换，支重轮21实现高频感应加热电源加热和中频感应加热电源加热的交替加热，进一步提高了支重轮21的硬度和淬火效率。高频加热至910℃±30℃、保温30秒，中频感应加热电源加热至870℃±30℃、保温25秒，喷嘴311喷射100秒，高频感应加热电源感应加热和中频感应加热电源感应加热的交替加热方式以及以上参数的选择，具有协同作用，相比现有技术中单一的中频感应加热电源加热，支重轮21达到了最佳硬度和淬火效率：支重轮21硬度均匀，硬度达到60HRC，硬层深度达7mm。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种支重轮的淬火装置，其特征在于，包括：

框体，用于提供一个密封隔热环境；

加热单元，用于对支重轮进行感应加热；所述加热单元包括用于承载所述支重轮的平台、用于加热所述支重轮的感应圈体以及用于旋转的支撑轴：所述平台位于所述支撑轴的上方且在所述支撑轴的带动下转动；所述感应圈体为一中空柱状且形状与所述支重轮相同的柱体，所述感应圈体的大小为刚好套设在所述支重轮的外侧；所述感应圈体滑动连接到所述框体的第一内侧；以及，

冷却单元，用于对经所述加热单元感应加热后的支重轮进行冷却；所述冷却单元包括喷淋罩，所述喷淋罩形状与所述支重轮相同，所述喷淋罩位于所述平台上方且套设在所述感应圈体外侧；所述喷淋罩滑动连接到所述框体内与所述第一内侧相对应的第二内侧；所述喷淋罩的内侧设有矩阵排列、大小相同的喷嘴，所述喷嘴朝向所述支重轮；

其中，所述平台中心位置上方连接有定位块，所述定位块呈圆台状，所述定位块的上端与所述支重轮的下端卡合；感应加热时，所述平台绕所述支撑轴转动带动所述支重轮转动，所述感应圈体对所述支重轮感应加热，感应加热结束，所述平台停止转动；冷却时，所述感应圈体沿所述框体第一内侧滑动上升至所述感应圈体的底端并完全离开所述支重轮，所述平台绕所述支撑轴转动带动所述支重轮转动，所述喷淋罩的喷嘴对转动中的支重轮喷射溶液进行冷却。

2.如权利要求1所述的支重轮的淬火装置，其特征在于，所述框体外侧设有机械手，所述机械手设有第一CCD摄像机构和第二CCD摄像机构，所述机械手通过所述第一CCD摄像机构读取上料平台上放置的所述支重轮的位置信息并抓取所述支重轮；所述机械手通过所述第二CCD摄像机构读取所述定位块的位置信息、将抓取的所述支重轮放置于所述平台上，并且所述支重轮下端与所述定位块上端卡合。

3.如权利要求1或2中所述的支重轮的淬火装置，其特征在于，所述感应圈体通过第一连接件固定连接到第一滑动块，所述框体的第一内侧设有第一滑槽，所述感应圈体通过所述第一滑动块沿所述第一滑槽进行上下滑动。

4.如权利要求3所述的支重轮的淬火装置，其特征在于，所述第一滑动块通过选择开关分别连接高频感应加热电源和中频感应加热电源，所述感应圈体通过所述选择开关电连接到所述高频感应加热电源或中频感应加热电源。

5.如权利要求1或2或4中任一项所述的支重轮的淬火装置，其特征在于，所述喷淋罩通过第二连接件固定连接到第二滑动块，所述框体的第二内侧设有第二滑槽，所述喷淋罩通过所述第二滑动块沿所述第二滑槽进行上下滑动。

6.如权利要求5所述的支重轮的淬火装置，其特征在于，所述喷淋罩通过所述第二滑块连接到储液罐，冷却时，所述喷淋罩通过所述第二滑块从所述储液罐吸取溶液再通过所述喷嘴对所述支重轮进行喷射。

7.如权利要求1或6中任一项所述的支重轮的淬火装置，其特征在于，所述框体包括盖板和旋转轴，所述盖板一端与所述框体的第二侧面通过旋转轴旋转连接；所述盖板另一端下方设有凹槽，所述框体靠近所述凹槽的侧面设有向框体内部延伸的水平支撑板，所述水平支撑板上方设有与所述凹槽卡合的凸块，所述凸块与所述凹槽卡合处设有用于密封的密封圈。

8.如权利要求7所述的支重轮的淬火装置，其特征在于，所述框体外侧设有液晶触摸屏，用于显示所述框体内的温度、加热时间、溶液温度、喷淋时间；通过所述液晶触摸屏，设置所述高频感应加热电源的接入频率和所述中频感应加热电源的接入频率。