CN210609776U - 一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及大尺寸薄壁铜钢筒形件局部热处理加工技术领域，具体涉及一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，包括感应器，所述感应器包括门字形感应器线圈，所述门字形感应器线圈连接中频电源；以及传动装置，用于带动位于所述门字形感应器线圈下方的工件旋转。本实用新型能有效保证产品质量，所有产品都能在一台设备上加工，热处理区性能稳定，感应长度调整方便；有效地保证了产品的性能梯度分布；采用循环连续加热，广泛应用于批量生产，节约了能源，降低了生产成本及工人的劳动强度。

Description

一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置

技术领域

本实用新型涉及大尺寸薄壁铜钢筒形件局部热处理加工技术领域，具体涉及一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置。

背景技术

大尺寸薄壁铜钢筒形件生产过程中要求对局部进行再结晶退火，退火性能直接影响产品缩口（或翻边）质量和使用性能。由于工件壁薄且尺寸大，局部加热时热影响区不宜过长，加热温度难以控制。因此，根据要求，必须选择合适的加热方法、解决加热长度的控制、时间控制、便于操作和提高生产效率等问题。

局部加热热处理工艺常采用的方法有：燃烧介质加热、感应加热。

燃烧介质加热主要靠热传导作用使产品接触部分温度升高，加热时间长，氧化层较厚，金属损耗大，耗能较高，工作环境恶劣，效率低。而感应加热克服了这些缺点，加热速度快，氧化层薄，金属烧损少，可以设计不同的工装只对局部加热，控温精度高，加热工件质量好，生产效率高，感应加热对周围环境不会造成污染，易于实现大批量连续生产。所以采用感应加热的方法适合薄壁铜钢管件的局部热处理。

感应加热虽然在工件淬火与退火工艺中广泛使用，但应根据零件的尺寸及材料的有效的加热深度的要求选择合适的电流频率。根据不同的电流频率可将感应加热分为三类：①高频感应加热：适用于小尺寸薄壁管件的加热，②中频感应加热：适用于大尺寸薄壁管件的加热，③低频感应加热：一般应用于较大尺寸零件的透热。

结合大尺寸薄壁铜钢筒形件特点，对工件进行局部加热退火，且尽可能缩短热影响区的长度。该系列产品是一种铜钢材质的薄壁筒形件，批量大，直径变化大（80mm～150mm），要求对壁厚1mm～2 mm的工件局部进行加热，加热温度550℃～620℃，加热时间≤150s，热处理区要求100mm～200mm（火色长度≤280mm）。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，有效的保证了产品的性能梯度、加热速度快、温度均匀，感应长度调整方便，能有效保证产品质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

本实用新型的一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，包括：

感应器，所述感应器包括门字形感应器线圈，所述门字形感应器线圈连接中频电源；以及

传动装置，用于带动位于所述门字形感应器线圈下方的工件旋转。

进一步地，所述感应器与工件的距离为15mm～20mm。

进一步地，所述门字形感应器线圈的顶部和两侧面均采用塔形缠绕方式，材质采用紫铜方管。

进一步地，所述门字形感应器线圈的外部由里至外依次缠绕有玻璃丝带和石棉带。

进一步地，所述感应器还包括前挡板、后挡板、前垫板和后垫板，所述门字形感应器线圈的一侧面外部经过前垫板与前挡板固定连接，另一侧面外部经过后垫板与后挡板固定连接。

进一步地，所述感应器还包括支撑耳，所述支撑耳对称设置在前挡板和后挡板上。

进一步地，所述感应器还包括水嘴，所述门字形感应器线圈通过水嘴接入水冷系统。

进一步地，所述感应器还包括第一连接板和第二连接板，所述门字形感应器线圈的顶部线圈经过第一连接板连接中频电源，所述门字形感应器线圈的侧面线圈经过第二连接板连接中频电源。

进一步地，所述感应器还包括顶支撑，所述门字形感应器线圈的顶部线圈固定在顶支撑的上方。

进一步地，所述传动装置包括托料齿轮和传动链条，所述托料齿轮上放置有工件，所述传动链条的一端与托料齿轮啮合，另一端与机床调速电机带动的链轮啮合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，应用于铜钢薄壁产品，能有效保证产品质量，所有产品都能在一台设备上加工，热处理区性能稳定，感应长度调整方便；有效地保证了产品的性能梯度分布；采用循环连续加热，广泛应用于批量生产，节约了能源，降低了生产成本及工人的劳动强度。该装置能够应用于相近形状产品加热，便于推广应用，产生良好的经济效益和社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置的结构示意图；

图2是门字形感应器线圈的正视示意图；

图3是门字形感应器线圈的俯视示意图；

图4是门字形感应器线圈的侧视示意图；

图5是感应器的正视示意图；

图6是感应器的俯视示意图；

图7是感应器的侧视示意图。

图中序号所代表的含义为：1.门字形感应器线圈，2.工件，3.前挡板，4.后挡板，5.前垫板，6.后垫板，7.螺栓，8.支撑耳，9.水嘴，10.第一连接板，11.第二连接板，12.顶支撑，13.托料齿轮，14.传动链条。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例提供的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，包括感应器和设置于感应器下方的传动装置，传动装置带动工件2旋转。

由于产品为大尺寸薄壁铜钢筒形件，直径变化大品种多，要求对产品局部加热，且筒体部各部位性能要求不同。加热的难点：一是加热区的性能梯度的要求；二是加热区温度要均匀。由于产品尺寸的差别比较大，感应器设计应满足易于保证产品性能梯度、加热速度快、温度均匀、装卸方便、定位准确、工作稳定可靠且适用于大批量连续作业的特点。感应器是热处理生产加工的主要部件，与工件的配合尺寸直接关系到生产效率和产品质量。

如图2至4所示，感应器包括门字形感应器线圈1，采用多匝通过式循环连续加热感应，增加了工件2感应长度的同时适用于大批量连续生产；线圈的顶部和两侧面均采用塔形缠绕方式，保证了产品的性能梯度分布；线圈采用20×10×1.5紫铜方管缠绕而成，采用方管截面使工件2的表面感应电流均匀分布，间距20mm，使感应区性能稳定；不同产品采用不同宽度的感应器，使感应器与工件2的距离为15mm～20mm，保证了全部产品都能在一套设备上加工，加热速度快，降低了成本，保证了产品性能的稳定性、一致性。由于线圈匝数多、间距小，为避免通电加热过程中其他材料与线圈接触短路，造成感应器损坏，线圈的外部应缠绕一层玻璃丝带，浸漆后自然干燥，线圈干燥后再缠绕一层石棉带。

如图5至7所示，除了上面提到的门字形感应器线圈1，感应器还包括前挡板3、后挡板4、前垫板5和后垫板6，门字形感应器线圈1的一侧面外部经过前垫板5与前挡板3通过螺栓7固定连接，相对侧面外部经过后垫板6与后挡板4通过螺栓7固定连接，这里使用到的螺栓7采用黄铜加工，减少了螺栓7被感应加热的敏感性，前挡板3和后挡板4以防止线圈加热后变形，前垫板5和后垫板6在加热时用于前挡板3、后挡板4的阻燃隔热。该感应器还包括支撑耳8，支撑耳8对称设置在前挡板3和后挡板4上，支撑耳8用于调节工件2感应加热长度，适用于多个品种；该感应器还包括顶支撑12，门字形感应器线圈1的顶部线圈固定在顶支撑12的上方，增加线圈整体强度，防止加热时线圈塌陷变形；该感应器还包括水嘴9，门字形感应器线圈1通过水嘴9接入水冷系统，防止线圈过热烧损；该感应器还包括第一连接板10和第二连接板11，门字形感应器线圈1的顶部线圈经过第一连接板10连接中频电源，门字形感应器线圈1的侧面线圈经过第二连接板11连接中频电源。

如图1所示，传动装置包括托料齿轮13和传动链条14，托料齿轮13上放置有工件2，传动链条14的一端与托料齿轮13啮合，另一端与机床调速电机带动的链轮啮合，进行圆周运动。

工件热处理加工过程如下：

工件2放置在托料齿轮13上，将支撑耳8安装在加热机床高度调节支撑杆上，调节好感应加热高度及感应器与工件2间距，调节机床调速电机的转速，开动中频电源，工件2在感应器内旋转，进行加热。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的 “一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，包括：

感应器，所述感应器包括门字形感应器线圈，所述门字形感应器线圈连接中频电源；以及

传动装置，用于带动位于所述门字形感应器线圈下方的工件旋转。

2.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述感应器与工件的距离为15mm～20mm。

3.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述门字形感应器线圈的顶部和两侧面均采用塔形缠绕方式，材质采用紫铜方管。

4.根据权利要求3所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述门字形感应器线圈的外部由里至外依次缠绕有玻璃丝带和石棉带。

5.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述感应器还包括前挡板、后挡板、前垫板和后垫板，所述门字形感应器线圈的一侧面外部经过前垫板与前挡板固定连接，另一侧面外部经过后垫板与后挡板固定连接。

6.根据权利要求5所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述感应器还包括支撑耳，所述支撑耳对称设置在前挡板和后挡板上。

7.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述感应器还包括水嘴，所述门字形感应器线圈通过水嘴接入水冷系统。

8.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述感应器还包括第一连接板和第二连接板，所述门字形感应器线圈的顶部线圈经过第一连接板连接中频电源，所述门字形感应器线圈的侧面线圈经过第二连接板连接中频电源。

9.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述感应器还包括顶支撑，所述门字形感应器线圈的顶部线圈固定在顶支撑的上方。

10.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁筒形件中频加热装置，其特征在于，所述传动装置包括托料齿轮和传动链条，所述托料齿轮上放置有工件，所述传动链条的一端与托料齿轮啮合，另一端与机床调速电机带动的链轮啮合。

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