CN210826251U - 一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置 - Google Patents

一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置 Download PDF

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杨有才
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Abstract

本实用新型公开了一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置，包括输送机构、加热炉体、加热系统及冷却水循环系统，所述输送机构包括一弧形导轨和设于所述导轨一端的推料气缸；所述加热炉体自外向内依次设有炉外体、炉体环孔及炉内衬，通过颅内衬形成一放置弧形导轨的弧形料道；所述加热系统包括靠近输送机构依次设于所述炉体环孔内部的快速加热区、慢速加热区、保温区及补充加热区，所述快速加热区设有第一组合式感应器，慢速加热区设有第二组合式感应器，保温区设有第三组合式感应器。与现有技术相比，本实用新型能够有效对锥桶形零件进行加热，不仅保证淬火加热的均匀性，而且能满足产品热处理后的性能要求，提高了生产效率。

Description

一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置
技术领域
本实用新型涉及零件加热处理技术领域，具体涉及一种用于锥桶形零件的中频感应加
热装置。
背景技术
在公司生产的过程中，有一种锥桶形组合零件，外形和内孔由圆柱体和圆锥体组合而成，按照传统的热处理加热方式，大多采用周期性电阻炉或连续式推杆炉等对零件进行淬火加热，该加热方式效率低（时间长）、能耗大且零件氧化、脱碳较严重。为了提高产品质量、生产效率和降低能耗，我们采用中频感应透热加热技术对零件进行淬火加热，由于零件内外形由圆柱体和圆锥体组合而成，锥形部分直径比圆柱部小，距离感应加热线圈距离较远，造成零件的锥形部分温度偏低（加热不均匀），进而导致零件锥形部分热处理后力学性能达不到产品图规定的要求。
为了解决该种类型零件淬火加热温度的均匀性，我们设计并制作了该中频感应加热方法及装置，完好地解决了锥-桶形组合零件的淬火加热均匀性，保证了产品热处理后的性能，提高了生产效率。
实用新型内容
为解决上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置，能够有效对锥桶形零件进行加热，不仅保证淬火加热的均匀性，而且能满足产品热处理后的性能要求，提高了生产效率。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置，包括输送机构、加热炉体、加热系统及冷却水循环系统，所述输送机构包括一弧形导轨和设于所述导轨一端的推料气缸；所述加热炉体自外向内依次设有炉外体、炉体环孔及炉内衬，通过颅内衬形成一放置弧形导轨的弧形料道；所述加热系统包括靠近输送机构依次设于所述炉体环孔内部的快速加热区、慢速加热区、保温区及补充加热区，所述快速加热区设有第一组合式感应器，慢速加热区设有第二组合式感应器，保温区设有第三组合式感应器，补充加热区设有第四组合式感应器，上述组合式感应器均包括数量不等的感应线圈组，各感应线圈通过连接电容器形成一个回路，中频电源通过电容器对感应线圈的发热实现整流触发、调节、逆变及启动演算功能；所述冷却水循环系统包括冷却水源及与冷却水源连接的冷却水管，感应线圈内部充满冷却水，相邻感应线圈组之间通过冷却水管连接。
进一步地，所述炉外体顶部和炉体环孔之间设有压板，炉外体底部和炉体环孔之间设有底板，且所述炉外体顶部、压板及底板之间通过一长螺杆拉紧。
所述底板、压板及炉内衬均采用硅酸铝耐火纤维制成。
所述中频电源采用可控硅中频电源。
所述加热炉体在远离推料机构一端设有炉门，用于零件的出料。
所述冷却水管相邻感应线圈组之间通过连接板和螺栓进行固定。
本实用新型通过不同间距、不同匝数的感应线圈在加热炉体中的布置，使锥桶形零部件在加热炉体中的通过功率较大的第一组合式感应器获得快速加热，通过功率适中的第二组合式感应器获得慢速加热，利用热传导效应形成均温区的第三组合式感应器使零部件各部位温度趋于均匀，通过补充加热的第四组合式感应器使零件的温度达到工艺所需要的淬火温度。
本实用新型采用可控硅中频电源通过中频感应透热加热技术对零件进行加热，利用感应线圈在加热炉体中的特殊分布（采用不同间距、不同匝数的加热线圈及特殊布置）来达到锥桶形零件在炉体内不同位置获得不同的加热功率，即在加热炉体内部形成快速加热区、慢速加热区、均温区、补充加热区等以达到零件在炉体出料口处达到淬火规定的温度且零件受热均匀。
本实用新型中采用的中频电源通过电容器对感应线圈的发热实现整流触发、调节、逆变及启动演算功能，以达到加热零件所需的功率和频率；通过颅内衬形成的弧形料道保证零件和感应加热线圈处于合理的相对位置并使推料机构顺利地将零件推出炉体；成组的感应线圈及冷却水管来完成零件的透热加热和感应线圈的冷却；推料气缸按照一定送料节拍将零件送入炉内并将加热好的零件推出炉体进行淬火。
与现有技术相比，本实用新型能够有效对锥桶形零件进行加热，不仅保证淬火加热的均匀性，而且能满足产品热处理后的性能要求，能够连续生产，提高了生产效率；操作方便、准确，保证了产品质量。
附图说明
下面结合附图及实施例，对本实用新型的结构和特征作进一步描述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中A-A向的结构示意图。
图3是感应线圈组合在一起的示意图。
图4是锥桶形零件的结构示意图。
附图1-4中，1.可控硅中频电源，2.电容器，3.弧形导轨，4.推料气缸，5.工件，6.第一组合式感应器，7.第二组合式感应器，8.第三组合式感应器，9.第四组合式感应器，10.炉门，11.底板，12.炉外体，13.长螺杆，14.压板，15.炉内衬，16.紧固件，17.锥桶形零件，18.第一感应线圈，19.第二感应线圈，20.第三感应线圈，21.第四感应线圈，22.第五感应线圈，23.第六感应线圈，24.第七感应线圈，25.第八感应线圈，26.第九感应线圈，27.冷却水管，28.冷却水，29.连接板，30.炉体环孔。
具体实施方式
参看附图1-3是本实用新型的一种实施例，公开了一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置，包括输送机构、加热炉体、加热系统及冷却水循环系统，所述输送机构包括一弧形导轨3和设于所述弧形导轨3一端的推料气缸4；所述加热炉体自外向内依次设有炉外体12、炉体环孔30及炉内衬15，通过颅内衬15形成一放置弧形导轨3的弧形料道；所述加热系统包括靠近输送机构依次设于所述炉体环孔30内部的快速加热区、慢速加热区、保温区及补充加热区，所述快速加热区设有第一组合式感应器6，慢速加热区设有第二组合式感应器7，保温区设有第三组合式感应器8，补充加热区设有第四组合式感应器9，上述组合式感应器均包括数量不等的感应线圈组，各感应线圈通过连接电容器2形成一个回路，可控硅中频电源1通过电容器2对感应线圈的发热实现整流触发、调节、逆变及启动演算功能；所述冷却水循环系统包括冷却水源及与冷却水源连接的冷却水管27，感应线圈内部充满冷却水，相邻感应线圈组之间通过冷却水管27连接。
进一步地，所述炉外体12顶部和炉体环孔30之间设有压板14，炉外体12底部和炉体环孔30之间设有底板11，且所述炉外体12顶部、压板14及底板11之间通过一长螺杆13拉紧。
所述底板11、压板14及炉内衬15均采用硅酸铝耐火纤维制成，硅酸铝耐火纤维耐火效果好，满足加热的要求。
所述加热炉体在远离推料机构一端设有炉门10，用于零件的出料。
所述冷却水管27相邻感应线圈组之间通过连接板29和螺栓进行固定。
可控硅中频电源和电容器用来获得感应加热所需要的功率和频率并具有调节功率的功能；弧形导轨、炉内衬、底板、压板、长螺杆、炉外体及炉门组成中频感应加热装置的炉体，弧形导轨装在弧形料道中，各组合式感应器安装在炉体环孔中，这样使得加热的零件与感应线圈处于固定位置并保证推料气缸能够顺利地将工件推出炉体外；炉内衬、底板、压板、长螺杆使感应线圈和零件处于正确位置并起到保温的作用；推料气缸用来按照一定的节拍将加热好的工件推出炉体外去完成工件的淬火。
附图3所示的组合感应线圈示意图，不同的感应线圈组之间用连接板及螺钉进行连接并通有冷却水，使线圈内的冷却水保持一定的冷却温度；第一感应线圈至第三感应线圈组成第一组合式感应器，该组合式感应器功率较大，用来完成工件的快速加热；第四感应线圈至第七感应线圈组成第二组合式感应器，该组合式感应器功率适中，用来完成工件的进一步慢速加热；第八感应线圈形成第三组合式感应器，利用热传导效应形成均温区使工件的各部位温度趋于均匀；第九感应线圈形成第四组合式感应器，来完成对工件的补充加热，使工件的温度达到工艺所需要的淬火温度。通过实际验证，工件的加热效果良好，很好地满足了产品的需求。
本实用新型通过中频感应加热方式，能很好地解决锥-桶形组合零件淬火时零件温度不均匀的技术问题。通过实际验证，加热效果良好，很好地满足了产品的需求。具体操作为：中频感应加热装置工作前，须先向炉内送一定数量的废料，且打开线圈冷却水使冷却水畅通，中频感应加热装置正常工作后，线圈内冷却水的出口温度不得大于一定的温度（譬如60℃）；中频感应炉升温（加热）一定时间后把电压调至正常工作电压值后按照节拍向炉内送料，送料时先送几个废料，然后再送合格料，废料和合格料之间应区分；当出料口送出倒数第二发料时，检验人员采用高温计测量工件的温度，其值应达到工艺规定的温度范围，如果达不到规定值，应调整电源参数；调节电源参数以电压为主，温度高时减低电压，反之则升高电压；停止生产时，应先向炉内送一定数量的废料，待合格料全部出炉后再切断电源，当炉体外表面的温度低于一定值时可关闭冷却水。本实用新型也适用于筒型零件和轴类零件。
以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于锥桶形零件的中频感应加热装置，包括输送机构、加热炉体、加热系统及冷却水循环系统，其特征在于：所述输送机构包括一弧形导轨和设于所述弧形导轨一端的推料气缸；所述加热炉体自外向内依次设有炉外体、炉体环孔及炉内衬，通过颅内衬形成一放置弧形导轨的弧形料道；所述加热系统包括靠近输送机构依次设于所述炉体环孔内部的快速加热区、慢速加热区、保温区及补充加热区，所述快速加热区设有第一组合式感应器，慢速加热区设有第二组合式感应器，保温区设有第三组合式感应器，补充加热区设有第四组合式感应器，上述组合式感应器均包括数量若干的感应线圈组，各感应线圈通过连接电容器形成一个回路，中频电源通过电容器对感应线圈的发热实现整流触发、调节、逆变及启动演算功能；所述冷却水循环系统包括冷却水源及与冷却水源连接的冷却水管，感应线圈内部充满冷却水，相邻感应线圈组之间通过冷却水管连接。
2.根据权利要求1所述的用于锥桶形零件的中频感应加热装置，其特征在于：所述炉外体顶部和炉体环孔之间设有压板，炉外体底部和炉体环孔之间设有底板，且所述炉外体顶部、压板及底板之间通过一长螺杆拉紧。
3.根据权利要求2所述的用于锥桶形零件的中频感应加热装置，其特征在于：所述底板、压板及炉内衬均采用硅酸铝耐火纤维制成，硅酸铝耐火纤维耐火效果好，满足加热的要求。
4.根据权利要求1所述的用于锥桶形零件的中频感应加热装置，其特征在于：所述中频电源采用可控硅中频电源。
5.根据权利要求1所述的用于锥桶形零件的中频感应加热装置，其特征在于：所述加热炉体在远离推料机构一端设有炉门，用于零件的出料。
6.根据权利要求1所述的用于锥桶形零件的中频感应加热装置，其特征在于：所述冷却水管相邻感应线圈组之间通过连接板和螺栓进行固定。
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