CN208087675U - 一种齿轮淬火设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种齿轮淬火设备，属于热处理设备领域，解决了对齿轮整体进行淬火，从而导致的齿轮淬火能耗过多的问题，其技术方案要点是包括机架，所述机架设有加热线圈，所述加热线圈内通交流电，所述机架上设有喷嘴，所述机架上设有水泵，所述水泵与喷嘴连通，本实用新型结构合理，仅对轮齿部位进行淬火，达到了节省淬火能耗的目的。

Description

一种齿轮淬火设备

技术领域

本实用新型涉及一种热处理设备，更具体地说，它涉及一种齿轮淬火设备。

背景技术

齿轮在工作过程中会受到大量的摩擦，表面层还不断地被磨损，因此对齿轮的零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。齿轮淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

目前，公告号为CN202072734U的中国实用新型专利公开了一种用于齿轮热处理的装置，包括淬火油槽、储油罐、输出油管和输入油管，所述淬火油槽和储油罐通过输出油管和输入油管连通，并且所述淬火油槽、输出油管、储油罐和输入油管依次首尾连接成淬火油循环回路。

齿轮在工作时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，齿轮轮齿承受着比中间更多的摩擦和更高的应力，因此对齿轮淬火处理主要集中于齿轮边缘的轮齿处，而上述技术方案中使对齿轮整体进行淬火，从而导致齿轮淬火能耗过多。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供一种齿轮淬火设备，仅对轮齿部位进行淬火，达到了节省淬火能耗的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种齿轮淬火设备，包括机架，所述机架设有加热线圈，所述加热线圈内通交流电，所述机架上设有喷嘴，所述机架上设有水泵，所述水泵与喷嘴连通。

通过采用上述技术方案，为加热线圈内通交流电时，线圈的周围会产生不停交变的感应磁场，当齿轮的轮齿接近不停交变的感应磁场时，而处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流，涡旋电流的焦耳热效应使轮齿升温，从而实现了对齿轮轮齿部分的加热；然后齿轮向下移动至喷嘴处，利用水泵将淬火液输送进入喷嘴中然后喷至加热的轮齿部位，快速冷却轮齿部位进而达到了淬火的效果；利用加热线圈利用电磁感应的原理快速加热齿轮的轮齿部位，并且利用喷嘴快速冷却轮齿部位，仅对轮齿部位进行淬火，达到了节省淬火能耗的目的。

本实用新型进一步设置为：所述加热线圈呈螺旋形并且其两端向中间弯曲形成加热凹槽，所述加热凹槽的截面与轮齿的形状相同。

通过采用上述技术方案，使线圈产生的交变磁场向加热凹槽中集中，增加了穿过轮齿的磁通量，从而增大了齿轮内感应电流强度，进而增加了轮齿的加热速度和提高了齿轮的加热温度，使轮齿的淬火效果更佳。

本实用新型进一步设置为：所述喷嘴上开设有U形槽，所述U形槽内壁上开设有若干个喷口，所述喷口与水泵连通。

通过采用上述技术方案，使轮齿置于U形槽内，淬火液通过环绕于轮齿的喷口喷于轮齿的表面，对轮齿进行快速充分的冷却，使轮齿表面均与淬火液充分接触，使轮齿表面的淬火效果更佳。

本实用新型进一步设置为：所述机架竖直滑动连接有支撑板，所述机架上设有驱动支撑板竖直移动的气缸。

通过采用上述技术方案，淬火时将齿轮固定连接于支撑板上，然后气缸驱动支撑板竖直移动，从而控制齿轮在竖直方向上移动，使齿轮的轮齿部分置于较热凹槽中进行加热，加热完成后控制器气缸使支撑板向下移动至喷嘴的U形槽中进行冷却，使淬火设备使用更加方便省力。

本实用新型进一步设置为：所述支撑板上转动连接有转盘。

通过采用上述技术方案，将齿轮固定连接于转盘上，当齿轮上的一个轮齿淬火完成后，转动齿轮使齿轮的下一个轮齿对准加热凹槽，方便了淬火设备对齿轮的下一个轮齿进行淬火，使淬火设备使用更加方便省力。

本实用新型进一步设置为：所述转盘上同轴固定连接有锁紧螺杆，所述锁紧螺杆上同轴套设有压盘，所述锁紧螺杆上螺纹连接有固定压盘的锁紧螺母。

通过采用上述技术方案，将齿轮套设于锁紧螺杆上，然后利用锁紧螺母对压盘施加压力，利用压盘对齿轮施加压力，从而将齿轮固定于转盘上，方便了后续对齿轮的轮齿部位的淬火。

本实用新型进一步设置为：所述转盘上同轴固定连接有连接齿轮，所述支撑板上固定连接有驱动连接齿轮转动的伺服电机。

通过采用上述技术方案，当一个轮齿淬火完成后，控制伺服电机转动，伺服电机驱动连接齿轮转动，从而带动转盘转动，进而使齿轮转动，达到了自动转动齿轮的目的，使淬火设备使用更加简单方便。

本实用新型进一步设置为：所述支撑板上转动连接有复合齿轮，所述复合齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮的分度圆直径小于第二齿轮的分度圆直径，所述伺服电机的主轴上同轴固定连接有电机齿轮，所述电机齿轮与第二齿轮啮合，所述第一齿轮与连接齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，利用复合齿轮扩大了伺服电机与转盘之间的传动比，减轻了伺服电机工作载荷，并且利用较大的传动比当伺服电机以额转速转动时，转动也可以稳定缓慢的转动，使伺服电机使用寿命更长，转盘转动的更加稳定。

本实用新型进一步设置为：所述机架上螺栓固定连接有支架，所述加热线圈和喷嘴固定连接于支架上。

通过采用上述技术方案，当使用不同规格的齿轮时可以滚换支架，使用符合该规格的齿轮的线圈和喷嘴，方便了更换线圈和喷嘴，使淬火设备适用于多种不同规格的齿轮。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

（1）加热线圈利用电磁感应的原理快速加热齿轮的轮齿部位，并且利用喷嘴快速冷却轮齿部位，仅对轮齿部位进行淬火，节省了淬火能耗；

（2）利用气缸实现了齿轮的升降，利用伺服电机实现了齿轮的转动，方便了淬火设备对齿轮的下一个轮齿进行淬火，使淬火设备使用更加方便省力；

（3）结构简单合理，运行稳定，使用寿命长。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实施例用于展示驱动结构的剖面图。

附图标记：1、机架；2、驱动结构；21、固定架；211、导向套；212、让位通孔；22、支撑板；221、导杆；222、复合齿轮；223、第一齿轮；224、第二齿轮；23、转盘；231、连接齿轮；232、锁紧螺杆；233、锁紧螺母；234、压盘；24、伺服电机；241、电机齿轮；25、气缸；3、淬火结构；31、支架；32、加热线圈；321、加热凹槽；33、喷嘴；331、U形槽；332、喷口；333、快速接头；334、水管；335、水泵；4、齿轮；41、轮齿。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一种齿轮淬火设备，如图1所示，包括机架1、淬火结构3和驱动结构2。将需要淬火的齿轮4安装于驱动结构2上，然后利用淬火结构3逐一的对齿轮4的轮齿41部分进行淬火，仅对轮齿41部位进行淬火的，达到了节省淬火能耗的目的。

如图2所示，淬火结构3包括支架31、加热线圈32和喷嘴33，其中加热线圈32和喷嘴33均固定连接于支架31上，支架31通过螺栓固定连接于机架1上。加热线圈32呈螺旋形并且其两端向中间弯曲形成加热凹槽321，加热凹槽321的截面与轮齿41的形状相同。将齿轮4的轮齿41置于加热凹槽321中，为加热线圈32内通交流电，加热线圈32的周围会产生不停交变的感应磁场，而处于交变磁场中的轮齿41的内部将会出现涡旋电流，涡旋电流的焦耳热效应使轮齿41升温，从而实现了对齿轮4的轮齿41部分的加热。

如图2所示，喷嘴33位于加热线圈32下方位置，喷嘴33上开设有U形槽331，U形槽331与加热凹槽321连通，U形槽331内壁上开设有若干个喷口332。喷嘴33远离U形槽331的一端连通有水管334。水管334和喷嘴33之间通过快速接头333连接。水管334远离喷嘴33的一端连通有水泵335（参见图1），利用水泵335将淬火液加压输送至喷嘴33，淬火液通过环绕于轮齿41的喷口332喷于轮齿41的表面，对轮齿41进行快速充分的冷却，使轮齿41表面均与淬火液充分接触。

如图3所示，驱动结构2包括固定架21、支撑板22、转盘23和伺服电机24。固定架21固定连接于机架1上，固定架21上周向固定连接有四个导向套211，支撑板22上周向固定连接有四个导杆221，四个导杆221分别穿置于导向套211内，从而支撑板22可以相对于固定架21在竖直方向上滑动。固定架21上固定连接有气缸25，气缸25的缸体通过螺栓固定连接于固定架21上，气缸25的活塞杆穿过固定架21并且与支撑板22固定连接，利用气缸25驱动支撑板22竖直移动。转盘23转动连接于支撑板22上，转盘23上同轴固定连接有锁紧螺杆232，锁紧螺杆232上同轴套设有压盘234，锁紧螺杆232上螺纹连接有固定压盘234的锁紧螺母233。将需要淬火的齿轮4套置于锁紧螺杆232上，然后利用锁紧螺母233对压盘234施加压力，利用压盘234对齿轮4施加压力，从而将齿轮4固定于转盘23上。

如图3所示，伺服电机24通过螺栓固定连接于支撑板22的下表面上，固定架21上开设有供伺服电机24穿过的让位通孔212。伺服电机24的主轴上同轴固定连接有电机齿轮241，支撑板22上转动连接有复合齿轮222。复合齿轮222包括第一齿轮223和第二齿轮224，第一齿轮223和第二齿轮224呈同轴固定连接并且第一齿轮223的分度圆直径小于第二齿轮224的分度圆直径。第二齿轮224与电机齿轮241啮合。转盘23的下表面上同轴固定连接有连接齿轮231，连接齿轮231与第一齿轮223啮合。伺服电机24启动后带动电机齿轮241转动，电机齿轮241带动复合齿轮222转动，复合齿轮222带动连接齿轮231转动从而使转盘23转动。利用复合齿轮222扩大了伺服电机24与转盘23之间的传动比，减轻了伺服电机24工作载荷，并且利用较大的传动比使伺服电机24以额转速转动时，转盘23也可以稳定缓慢的转动，使伺服电机24使用寿命更长，转盘23转动的更加稳定。

具体工作方式：将需要淬火的齿轮4固定连接于转盘23上，启动伺服电机24使齿轮4的轮齿41部分对准加热凹槽321，然后启动气缸25，利用气缸25推动支撑板22向上移动。支撑板22向上移动过程中带动齿轮4向上移动并且使齿轮4的轮齿41置于加热凹槽321中，然后为加热线圈32通交流电，利用电磁感应的原理快速加热齿轮4的轮齿41部位。当轮齿41的温度达到要求温度后，控制气缸25驱动支撑板22向下移动从而带动齿轮4向下移动并且使轮齿41置于U形槽331内，然后启动水泵335，利用水泵335将淬火液加压输送至喷嘴33，淬火液通过环绕于轮齿41的喷口332喷于轮齿41的表面，对轮齿41进行快速充分的冷却，从而完成一个轮齿41的淬火。控制气缸25使气缸25继续带动支撑板22向下移动使轮齿41移出U形槽331，然后启动伺服电机24，利用伺服电机24驱动转盘23，从使齿轮4转动，使齿轮4的下一个轮齿41对准加热凹槽321，然后在启动气缸25，使淬火设备对齿轮4的下一个轮齿41进行淬火。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种齿轮淬火设备，包括机架（1），其特征是：所述机架（1）设有加热线圈（32），所述加热线圈（32）内通交流电，所述机架（1）上设有喷嘴（33），所述机架（1）上设有水泵（335），所述水泵（335）与喷嘴（33）连通。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮淬火设备，其特征是： 所述加热线圈（32）呈螺旋形并且其两端向中间弯曲形成加热凹槽（321），所述加热凹槽（321）的截面与轮齿（41）的形状相同。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮淬火设备，其特征是：所述喷嘴（33）上开设有U形槽（331），所述U形槽（331）内壁上开设有若干个喷口（332），所述喷口（332）与水泵（335）连通。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮淬火设备，其特征是：所述机架（1）竖直滑动连接有支撑板（22），所述机架（1）上设有驱动支撑板（22）竖直移动的气缸（25）。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮淬火设备，其特征是：所述支撑板（22）上转动连接有转盘（23）。

6.根据权利要求5所述的一种齿轮淬火设备，其特征是： 所述转盘（23）上同轴固定连接有锁紧螺杆（232），所述锁紧螺杆（232）上同轴套设有压盘（234），所述锁紧螺杆（232）上螺纹连接有固定压盘（234）的锁紧螺母（233）。

7.根据权利要求6所述的一种齿轮淬火设备，其特征是： 所述转盘（23）上同轴固定连接有连接齿轮（231），所述支撑板（22）上固定连接有驱动连接齿轮（231）转动的伺服电机（24）。

8.根据权利要求7所述的一种齿轮淬火设备，其特征是： 所述支撑板（22）上转动连接有复合齿轮（222），所述复合齿轮（222）包括第一齿轮（223）和第二齿轮（224），所述第一齿轮（223）的分度圆直径小于第二齿轮（224）的分度圆直径，所述伺服电机（24）的主轴上同轴固定连接有电机齿轮（241），所述电机齿轮（241）与第二齿轮（224）啮合，所述第一齿轮（223）与连接齿轮（231）啮合。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮淬火设备，其特征是：所述机架（1）上螺栓固定连接有支架（31），所述加热线圈（32）和喷嘴（33）固定连接于支架（31）上。