CN210104006U - 一种辊子表面淬火设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辊子表面淬火设备，包括台架和设置在所述台架上的淬火部件，所述淬火部件包括支座、设置在所述支座上的滚珠丝杠、与所述滚珠丝杠的螺杆一端连接的变速箱、驱动所述变速箱的电机、安装在所述滚珠丝杠的螺母上的滑块、安装在所述滑块上的支撑架、安装在所述支撑架的感应线圈。所述支撑架包括安装在滑块上的横向支架、与所述横向支架连接的竖向支架，所述感应线圈设置在竖向支架的上端，横向支架和竖向支架上均开有调节槽孔，所述台架采用普通机床进行改装，解决了企业对淬火设备的需求，能够高效高质量的完成对工件的淬火，同时无需购买造价昂贵的淬火设备，降低了企业的成本。

Description

一种辊子表面淬火设备

技术领域

本实用新型属于淬火设备领域，具体涉及一种辊子表面淬火设备。

背景技术

感应加热表面淬火是利用电磁感应的原理，使零件在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，又根据交流电的集肤效应，以涡流形式将零件表面快速加热，而后急冷的淬火方法。其原理是将工件放在一个由铜管制成的感应器内，感应器中通入一定频率的交流电，在感应器周围将产生一个频率相同的交变磁场，于是工件内就会产生同频率的感应电流，这个电流在工件内形成回路，称为涡流，此涡流能使电能变为热能加热工件。通入感应器的电流频率愈高，涡流集中的表层愈薄，这种现象称为集肤效应。由于集肤效应使工件表面迅速被加热到淬火温度，随后喷水冷却，工件表面被淬硬。

按照电流频率，可分为高频感应淬火、中频感应淬火、低频感应淬火、工频感应淬火等。目前针对辊子的淬火多采用中频感应淬火，其中中频感应淬火设备主要由中频电源、淬火控制设备(包括感应器)和淬火机床三部分组成。然而市场上很多成套的淬火设备价格非常昂贵，尤其是淬火机床，而且针对不同的零件或工艺可能需要不同的淬火机床，而对于辊子，很多辊子的结构尺寸、重量都相对较大，成套购买相应的淬火机床设备将为企业增加很高的成本；另一方面，很多制造类的企业存有很多老旧普通机床，无法有效的处理，资源得不到有效利用，如何结合现有资源，研发企业生产所需的专用设备，从而促进企业生产，降低企业成本是技术人员需要重视的问题。

发明内容

技术问题：本实用新型提供了一种能够综合利用普通机床的、方便调节的、可降低企业成本的辊子表面淬火设备。

技术方案：本实用新型一种辊子表面淬火设备，包括台架和设置在所述台架上的淬火部件，所述淬火部件包括支座、设置在所述支座上的滚珠丝杠、与所述滚珠丝杠的螺杆一端连接的变速箱、驱动所述变速箱的电机、安装在所述滚珠丝杠的螺母上的滑块、安装在所述滑块上的支撑架、安装在所述支撑架上的感应线圈；所述支撑架包括安装在滑块上的横向支架、与所述横向支架连接的竖向支架，所述感应线圈设置在竖向支架的上端。

进一步的，所述竖向支架上端设置有竖直调节槽，所述感应线圈上设置有绝缘子，感应线圈通过绝缘子安装在所述竖直调节槽中。

进一步的，所述横向支架上开有长圆形水平调节槽孔，所述竖向支架通过螺栓和水平调节槽孔安装在横向支架。

进一步的，所述感应线圈为设置有中空腔体的圆环。

进一步的，所述感应线圈沿周向开有多个与中空腔体连通的喷水孔。

进一步的，所述感应线圈外侧设置有与中空腔体连接的进水管。

进一步的，所述台架包括底座、设置在所述底座上的传动机构、驱动所述传动机构的驱动电机、与所述传动机构连接的夹持机构、设置在所述底座上的滑动导轨、设置在所述滑动导轨上的支架，所述支架上设置有顶尖，所述顶尖与夹持机构同轴；所述感应线圈设置在支架与夹持机构之间，所述顶尖的轴线穿过感应线圈。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本实用新型设备包括台架和淬火部件，淬火部件的感应线圈设置在台架的夹持机构与顶尖之间，并且顶尖的轴线穿过感应线圈，通过丝杠传动，使得感应线圈可沿顶尖的轴向直线运动，方便感应线圈的位置进行自动化调节，可以快速高效的对辊子表面进行加热，并且支撑架分为横向支架和竖向支架两部分，在竖向支架和横向支架上均开有调节槽孔，可以对感应线圈的位置进行微调，使得感应线圈的轴线很能够和辊子的轴线重合，从而保证对零件加热均匀，从而提高淬火处理的质量。

(2)本实用新型设备的感应线圈为设置有中空腔体的圆环，外侧设置有中空腔体连接的进水管，并且沿圆环周向设置多个中空腔体连通的喷水孔，由于辊子为圆柱形结构，因此采用圆环结构能够对辊子均匀加热，并且工件在加热之后，能够即使通入冷水，并从喷水孔能及时均匀的喷出，对辊子进行冷却淬火，从而使得工件表层达到所需的硬度，淬火效率高，质量好。

(3)本实用新型设备的台架采用普通机床改装，利用普通机床本身的结构实现辊子的支撑固定，又能实现辊子的转动，辊子在转动的同时，淬火部件的感应线圈对辊子表面完成加热淬火，利用老旧的普通机床，不仅不用购买造价高昂的淬火机床，同时实现了资源的综合利用，避免了资源浪费，降低了企业成本。

附图说明

图1为本实用新型一种辊子表面淬火设备立体结构示意图；

图2为本实用新型的A向局部视图；

图3为本实用新型的B向局部视图。

图中有：1、台架；101、底座；102、传动机构；103、滑动导轨；104、支架；105、驱动电机；106、顶尖；107、夹持机构；

2、淬火部件；201、主控制柜；202、台控制柜；203、支座；204、滚珠丝杠；205、变速箱；206、电机；207、滑块；208、中频变压器及电容组件；209、支撑架；2091、横向支架；2092、竖向支架；2093、水平调节槽孔；2094、竖直调节槽；210、感应线圈；211、绝缘子；212、进水管；213、喷水孔；214、连接板；215、电板。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型一种辊子表面淬火设备，包括台架1和设置在所述台架1上的淬火部件2，其中台架1是在工件表面淬火时用来支撑工件和驱动工件转动的装置，淬火部件2是用来对支撑在台架1上的工件进行加热完成表面淬火的装置。淬火部件2包括支座203、设置在所述支座203上的滚珠丝杠204、与所述滚珠丝杠204的螺杆一端连接的变速箱205、驱动所述变速箱205的电机206、安装在所述滚珠丝杠204的螺母上的滑块207、安装在所述滑块207上的支撑架209、安装在所述支撑架209上的感应线圈210。其中支座203为一箱体结构，并且上表面不封闭，从而能够将滚珠丝杠204安装在支座203上，同时本领域技术人员应该知道，滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动的理想元件，包括螺杆和螺母等零件。将变速箱205安装在支座203上，并且变速箱205的输出端与滚珠丝杠204的螺杆连接，变速箱205的输入端与电机206连接，通过电机206驱动变速箱205运转，然后将动力传递给滚珠丝杠204。在滚珠丝杠204的螺母上安装滑块207，由于螺杆的转动转化为螺母的直线运动，进而驱动滑块207沿滚珠丝杠204的轴线直线运动。支撑架209的作用是用来支撑感应线圈210，由于支撑架209安装在滑块207上，因此感应线圈210也能够随滑块207进行直线运动。

如图2所示，支撑架209包括安装在滑块207上的横向支架2091、与所述横向支架2091连接的竖向支架2092，所述感应线圈210设置在竖向支架2092的上端。本实用新型的一种实施例中，横向支架2091和竖向支架2092均采用角钢制作，在横向支架2091上开有水平调节槽孔2093，竖直支架2092和水平支架2091之间，通过水平调节槽孔2093，采用螺栓连接。竖向支架2092上端设置有竖直调节槽2094，形状为U形，所述感应线圈210上设置有绝缘子211，感应线圈210通过绝缘子211安装在所述竖直调节槽2094中。其中竖直调节槽2092的作用是用来微调感应线圈210竖直方向的位置，水平调节槽孔2091的作用是微调感应线圈210水平方向的位置，因为在工作过程中，感应线圈210中会通入电流，绝缘子211的作用是为了防止电流传到支撑架209上。具体制作过程中，为了不影响感应线圈210的工作，在感应线圈210外侧设置一块连接板214，绝缘子211的两端有螺栓，一端与感应线圈210的连接板连接，另一端设置在竖直调节槽2094中与竖直支架2092连接，进而将感应线圈210设置在竖向支架2092的上端。

感应线圈210为一个设置有中空腔体的铜质圆环，并沿周向开有多个与中空腔体连通的喷水孔213，感应线圈210外侧设置与中空腔体连接的进水管212，本实用新型的优选的实施例中，喷水孔213可以均匀设置。在实际生产过程中，淬火介质，例如水，通过进水管进入圆环的腔体中，然后从喷水孔213喷出，喷到工件的表面上，从而实现工件表面淬火的目的。

本实用新型的台架1包括底座101、设置在所述底座101上的传动机构102、驱动所述传动机构102的驱动电机105、与所述传动机构102连接的夹持机构107、设置在所述底座101上的滑动导轨103、设置在所述滑动导轨103上的支架104，所述支架104上设置有顶尖106，所述顶尖106与夹持机构107同轴，并且淬火部件2的感应线圈210设置在支架104与夹持机构107之间，顶尖104的轴线穿过感应线圈210。

本实用新型的一个实施例中，台架是采用老式普通机床改装的，具体的，如图1和3所示，底座101对应机床的床身，传动机构102对应机床的主轴箱，驱动电机105对应机床的动力电机，夹持机构107对应机床的夹具，可以为三爪卡盘，支架104对应机床的尾架，顶尖106对应安装在机床尾架上的顶尖，由于机床在工作过程中，三爪卡盘的中心轴线与顶尖的轴线是重合的，因此也就保证了本实用新型台架1的夹持机构107与顶尖106同轴，感应线圈210位于三爪卡盘和尾架之间，并且为工作状态下，感应线圈210靠近机床尾架一段，顶尖穿过感应线圈210的圆环体。

本实用新型还设置有电气控制元件，包括主控制柜201、台控制柜202，由于本实用新型设备针对的是中频感应淬火，因此还包括设置滑块207上的中频变压器及电容组件208，其中主控制柜201的作用设置控制整台设备的运行，即台架1和淬火部件2，针对本实施例即机床和淬火部件2的运行，主控制柜201中设置有控制元件，然后通过线路与机床和淬火部件2连接，从而控制整个设备的运转；台控制柜202的作用是控制淬火部件2运行，通过设置在台控制柜202中的控制元件，并通过线路与电机206、中频变压器及电容组件208等连接，实现对淬火部件2工作的控制；中频变压器及电容组件208包括中频变压器和电容两部分，中频变压器的作用是将电源电压变换成淬火感应线圈210所需要的电压，电容的作用是把脉动直流电转变为平稳的直流电。如图2所示，中频变压器及电容组件208与感应线圈210之间通过电板215连接，电板215起到导线的作用，及传输电力。

生产中，先将待淬火处理的辊子一端装夹在机床的三爪卡盘中，另一端采用顶尖顶住，然后调整感应线圈210的位置，初始状态下，感应线圈210靠近机床尾架一端，为了能够使得在淬火过程中加热均匀，尽量保证感应线圈210的轴线能够与辊子的轴线重合。然后通过主控制柜201，启动整个设备，机床带动辊子转动，然后通过台控制柜202，控制感应线圈210开始向机床主轴箱一侧运动，并向感应线圈210中通电，处于交变磁场中的辊子产生感应电流，由于肌肤效应和涡流的作用，辊子表面的高密度电流产生电阻热，迅速将辊子表面加热，当加热到所需温度后，立刻喷水淬火，因为感应线圈210的加热范围有限，因此在实际生产中，是对辊子分段进行加热淬火，并连续进行，最终是完成整个辊子的表面淬火处理。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种辊子表面淬火设备，其特征在于，包括台架(1)和设置在所述台架(1)上的淬火部件(2)，所述淬火部件(2)包括支座(203)、设置在所述支座(203)上的滚珠丝杠(204)、与所述滚珠丝杠(204)的螺杆一端连接的变速箱(205)、驱动所述变速箱(205)的电机(206)、安装在所述滚珠丝杠(204)的螺母上的滑块(207)、安装在所述滑块(207)上的支撑架(209)、安装在所述支撑架(209)上的感应线圈(210)；

所述支撑架(209)包括安装在滑块(207)上的横向支架(2091)、与所述横向支架(2091)连接的竖向支架(2092)，所述感应线圈(210)设置在竖向支架(2092)的上端。

2.根据权利要求1所述的一种辊子表面淬火设备，其特征在于，所述竖向支架(2092)上端设置有竖直调节槽(2094)，所述感应线圈(210)上设置有绝缘子(211)，感应线圈(210)通过绝缘子(211)安装在所述竖直调节槽(2094)中。

3.根据权利要求1所述的一种辊子表面淬火设备，其特征在于，所述横向支架(2091)上开有长圆形水平调节槽孔(2093)，所述竖向支架(2092)通过螺栓和水平调节槽孔(2093)安装在横向支架(2091)。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种辊子表面淬火设备，其特征在于，所述感应线圈(210)为设置有中空腔体的圆环。

5.根据权利要求4所述的一种辊子表面淬火设备，其特征在于，所述感应线圈(210)沿周向开有多个与中空腔体连通的喷水孔(213)。

6.根据权利要求5所述的一种辊子表面淬火设备，其特征在于，所述感应线圈(210)外侧设置有与中空腔体连接的进水管(212)。

7.根据权利要求5或6所述的一种辊子表面淬火设备，其特征在于，所述台架(1)包括底座(101)、设置在所述底座(101)上的传动机构(102)、驱动所述传动机构(102)的驱动电机(105)、与所述传动机构(102)连接的夹持机构(107)、设置在所述底座(101)上的滑动导轨(103)、设置在所述滑动导轨(103)上的支架(104)，所述支架(104)上设置有顶尖(106)，所述顶尖(106)与夹持机构(107)同轴；所述感应线圈(210)设置在支架(104)与夹持机构(107)之间，所述顶尖(106)的轴线穿过感应线圈(210)。

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