CN212655816U - 感应热处理机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了感应热处理机构，包括感应线圈。感应线圈包括依次连接的第一距离杆、开环结构的第一感应加热环、第二距离杆。第一距离杆适于连接第一电极，第二距离杆适于连接第二电极，以使第一感应加热环产生磁场。感应线圈的内部具有第一冷却流道，第一冷却流道自第一距离杆开始经过第一感应加热环，并延伸至第二距离杆。第一距离杆开设有与第一距离杆连通的进水口，第二距离杆开设有与第二距离杆连通的出水口。通过第一距离杆、第二距离杆对感应线圈进行导电和支撑，可以使得第一感应加热环能够对工件进行加热。通过感应线圈内部的第一冷却流道循环冷却水，则可以防止感应线圈自我烧损。

Description

感应热处理机构

技术领域

本实用新型涉及热处理装置技术领域，尤其涉及感应热处理机构。

背景技术

感应加热的基本原理是利用电磁感应定律和焦耳热效应原理。当交变电流通过线圈，便会产生一个交变磁场，如果一个带电导体放置在此线圈中，就会感应出涡流。当电导体阻值较小，产生的涡流很大，当涡流通过时就会产生焦耳热，使周围的环境温度升高。感应热处理设备可在短时间内把由电导体材料制成的工件加热到非常高的温度。

然而，现有技术中，不同领域生产不同的工件，不同工件所需要的热处理工艺也不同。轴类零部件需要淬火处理表面时，一般是通过感应加热设备对轴类零件(即工件)进行加热，同时通过淬火冷却液对工件进行降温。

显然，感应热处理机构在工作过程中伴随着高温，容易损坏感应热处理机构。并且，目前的感应热处理机构结构较为复杂、造价高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供感应加热机构，其能够防止感应加热机构高温烧损；并且，其结构较为简单，造价低。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

感应热处理机构，包括感应线圈；所述感应线圈包括依次连接的第一距离杆、开环结构的第一感应加热环、第二距离杆；所述第一距离杆适于连接第一电极，所述第二距离杆适于连接第二电极，以使所述第一感应加热环产生磁场；所述感应线圈的内部具有第一冷却流道，所述第一冷却流道自所述第一距离杆开始经过所述第一感应加热环，并延伸至所述第二距离杆；所述第一距离杆开设有与所述第一距离杆连通的进水口，所述第二距离杆开设有与所述第二距离杆连通的出水口。

进一步地，所述进水口连接有第一管接头，所述出水口连接有第二管接头。

进一步地，所述第一距离杆与所述第二距离杆相互平行；所述第一距离杆与所述第二距离杆之间形成隔离缝隙，所述隔离缝隙内容置有绝缘件，所述绝缘件用于防止第一距离杆短接所述第二距离杆。

进一步地，所述感应热处理机构还包括绝缘捆绑带，所述绝缘捆绑带将所述第一距离杆、绝缘件、第二距离杆捆绑在一起。

进一步地，所述第一感应加热环的第一端与所述第一感应加热环的第二端之间形成第一绝缘缝隙，所述第一距离杆与所述第一感应加热环的第一端连接，所述第二距离杆与所述第一感应加热环的第二端连接，所述第一绝缘缝隙与所述隔离缝隙对应。

进一步地，所述第一绝缘缝隙的宽度比所述隔离缝隙的宽度小。

进一步地，所述第一绝缘缝隙的宽度范围为0.3mm-5mm。

进一步地，所述第一感应加热环的第一端与所述第一感应加热环的第二端之间形成第一绝缘缝隙；所述感应热处理机构还包括开环结构的第二感应加热环，所述第二感应加热环嵌置在所述第一感应加热环的内圈，以使所述第一感应加热环与所述第二感应加热环导电连接；所述第二感应加热环的两端之间具有第二绝缘缝隙，所述第一绝缘缝隙与所述第二绝缘缝隙对应；所述第二感应加热环在自身的端面开设有进水通孔，所述第二感应加热环的内部具有第二冷却流道，所述第二感应加热环在自身的内圈曲面上沿所述第二感应加热环的径向开设有若干出水通孔，所述进水通孔、第二冷却流道、出水通孔依次接通。

进一步地，若干出水通孔均匀地分布在所述第二感应加热环的内圈曲面上；且所述进水通孔设有若干，若干所述进水通孔以所述第二感应加热环的轴线为中心圆周阵列布置。

进一步地，所述进水通孔连接有第三管接头。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、通过第一距离杆、第二距离杆对感应线圈进行导电和支撑，可以使得第一感应加热环能够对工件进行加热。2、

2、并且，第一距离杆和第二距离杆使得第一感应加热环远离其他零部件，从而使得工件在安全环境下被加热。

3、通过感应线圈内部的第一冷却流道循环冷却水，则可以防止感应线圈自我烧损。

附图说明

图1为本实用新型的感应热处理机构的结构示意图；

图2为图1的分解图；

图3为图1的感应线圈的结构示意图；

图4为图3的主视图；

图5为图3的剖视图；

图6为图1的第二感应加热环的结构示意图；

图7为图6的剖视图；

图8为图6的主视图。

图中：1、感应线圈；11、第一距离杆；12、第一感应加热环；13、第二距离杆；14、第一冷却流道；15、隔离缝隙；16、绝缘件；17、第一绝缘缝隙；2、第一管接头；3、第二管接头；4、捆绑带；5、第二感应加热环；51、第二绝缘缝隙；52、进水通孔；53、第二冷却流道；54、出水通孔；6、第三管接头。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

图1-图2示出了本实用新型一较佳实施例的感应热处理机构，包括感应线圈1。所述感应线圈1包括依次连接的第一距离杆11、开环结构的第一感应加热环12、第二距离杆13。所述第一距离杆11适于连接第一电极，所述第二距离杆13适于连接第二电极，以使所述第一感应加热环12产生磁场。所述感应线圈1的内部具有第一冷却流道14(参见图5)，所述第一冷却流道14自所述第一距离杆11开始经过所述第一感应加热环12，并延伸至所述第二距离杆13。所述第一距离杆11开设有与所述第一距离杆11连通的进水口，所述第二距离杆13开设有与所述第二距离杆13连通的出水口。

开环结构的第一感应加热环12，即第一感应加热环12呈环状结构，且留有开口，以防止第一距离杆11和第二距离杆13直接短接。并且，开环结构的第一感应加热环12在通电后能够形成感应磁场，从而对第一感应加热环12的内圈曲面内的工件进行加热。其中，第一感应加热环12的内圈曲面即第一感应加热环12的中心孔的曲面。

第一距离杆11不仅用于隔开第一感应加热环12与其他设备之间的距离，从而使得工作区域具备宽敞的空间；还相当于作为导电的导线，从而简化感应热处理机构的结构。同理，第一距离杆11不仅用于隔开第一感应加热环12与其他设备之间的距离，从而使得工作区域具备宽敞的空间；还相当于作为导电的导线，从而简化感应热处理机构的结构。其中，第一电极与第二电极之间只要能够传递电流即可，即第一电极与第二电极之间的电压高低可以自由设定。

感应线圈1内部的第一冷却流道14主要供冷却液循环地回流，从而对感应线圈1进行降温，避免感应线圈1自身发热而自我烧毁。

显然，通过第一距离杆11、第二距离杆13对感应线圈1进行导电和支撑，可以使得第一感应加热环12能够对工件进行加热。并且，第一距离杆11和第二距离杆13使得第一感应加热环12远离其他零部件，从而使得工件在安全环境下被加热。通过感应线圈1内部的第一冷却流道14循环冷却水，则可以防止感应线圈1自我烧损。此时，作为普通的冷却方式，可以直接在感应线圈1的上方浇注冷却液对工件进行淬火冷却。

作为本实施例进一步优选的实施方式，参见图1，所述进水口连接有第一管接头2，所述出水口连接有第二管接头3；从而方便本感应加热机构的携带、安装和使用。

作为本实施例进一步优选的实施方式，参见图1，所述第一距离杆11与所述第二距离杆13相互平行，以减少整个感应加热机构的占据的空间。而作为基础条件，即所述第一距离杆11与所述第二距离杆13之间形成隔离缝隙15(参见图4)。为了避免在高压情况下电压击穿空气，所述隔离缝隙15内容置有绝缘件16(参见图1)，所述绝缘件16用于防止第一距离杆11短接所述第二距离杆13。绝缘件16优选地呈板状，从而与隔离缝隙15对应，因而仅仅依赖两者之间的摩擦力也不易脱落。

作为本实施例进一步优选的实施方式，参见图1，所述感应热处理机构还包括绝缘捆绑带4，所述绝缘捆绑带4将所述第一距离杆11、绝缘件16、第二距离杆13捆绑在一起；从而避免绝缘件16脱落。其中，捆绑带4优选为扎带，捆绑效果良好，捆绑和拆卸过程也较为方便。

作为本实施例进一步优选的实施方式，所述第一感应加热环12的第一端与所述第一感应加热环12的第二端之间形成第一绝缘缝隙17(参见图4)。可以理解，当第一感应加热环12的第一端与其第二端靠近形成所述第一绝缘缝隙17时，可以保证对第一感应加热环12内的工件进行整周加热，避免残留部分位置未得到充分淬火处理。也即是说，第一绝缘缝隙17越小，则淬火加热越全面；而由不允许第一感应加热环12的第一端与其第二端贴合，以防止第一感应加热环12无电流通过。优选地，所述第一距离杆11与所述第一感应加热环12的第一端连接，所述第二距离杆13与所述第一感应加热环12的第二端连接，所述第一绝缘缝隙17与所述隔离缝隙15对应(参见图4)。如此，可以便于感应线圈1的制造。

其中，在安全的条件下，第一绝缘缝隙17的宽度值可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3.0mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm、3.9mm、4.0mm、4.1mm、4.2mm、4.3mm、4.4mm、4.5mm、4.6mm、4.7mm、4.8mm、4.9mm、5.0mm。作为本实施例进一步优选的实施方式，所述第一绝缘缝隙17的宽度范围为0.3mm-5mm。该范围可以使得第一绝缘缝隙17具备较好的绝缘效果，而且避免第一绝缘缝隙17过宽而导致工件局部淬火效果太差。也即是说，应当允许第一绝缘缝隙17的宽度值可以是6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm等等。

作为本实施例进一步优选的实施方式：所述第一绝缘缝隙17的宽度比所述隔离缝隙15的宽度小(参见图3和图4)。隔离缝隙15的目的在于避免第一距离杆11和第二距离杆13直接短路，因而两者间的间距应当有一定间隔，而第一绝缘缝隙17在间隔第一感应加热环12的两端的同时，需要避免加热工件时，残留部分位置未得到充分淬火处理的情况。另外，由于第一绝缘缝隙17的宽度比所述隔离缝隙15的宽度小，可以阻拦绝缘件16靠近第一感应加热环12而被明火烧损。

作为本实施例进一步优选的实施方式：

参见图1，所述感应热处理机构还包括开环结构的第二感应加热环5(其中，开环结构的第二感应加热环5呈环状结构，且留有开口)，所述第二感应加热环5嵌置在所述第一感应加热环12的内圈，以使所述第一感应加热环12与所述第二感应加热环5导电连接。其中，第二感应加热环5可以焊接、粘接或通过其他方式固定连接第一感应加热环12。

参见图6，所述第二感应加热环5的两端之间具有第二绝缘缝隙51，所述第一绝缘缝隙17与所述第二绝缘缝隙51对应(参见图1、图4和图6)；以最大限度地缩小本感应热处理机构的占据的空间。

参见图7和图8，所述第二感应加热环5在自身的端面开设有进水通孔52(第二感应加热环5的端面即与曲面衔接的平面)，所述第二感应加热环5的内部具有第二冷却流道53，所述第二感应加热环5在自身的内圈曲面上沿所述第二感应加热环5的径向开设有若干出水通孔54，所述进水通孔52、第二冷却流道53、出水通孔54依次接通。通过向第二冷却流道53注入冷却液，可以对工件进行冷却，即本感应热处理机构即充当了加热工件的主体，又充当了冷却工件的主体，使得设计极其巧妙、实用，且造价低廉，适于推广。另外，由于出水通孔54紧挨工件且精确冷却，可以大幅度节约冷却液的用量。

另外，通过将第二感应加热环5与感应线圈1分开制造，可以降低工艺难度。而且，当其中一者损坏时，可以利于更换其中的损坏元件，而保留另一未损坏元件，节约成本。

参见图7，作为本实施例进一步优选的实施方式，若干出水通孔54均匀地分布在所述第二感应加热环5的内圈曲面上；其中，第二感应加热环5的内圈曲面即第二感应加热环5的中心孔的曲面。且所述进水通孔52设有若干，若干所述进水通孔52以所述第二感应加热环5的轴线为中心圆周阵列布置。如此，可以使得工件的淬火处理过程全方位均匀处理，提高了对工件的淬火质量。

作为本实施例进一步优选的实施方式，所述进水通孔52连接有第三管接头6。

这里需要补充说明的是，感应线圈1和第二感应加热环5根据其命名即可顾名思义，即两者均可导电。

本感应热处理机构的工作过程如下：

第一冷却流道14内可以永久性地循环冷却液，从而避免感应线圈1在启动的瞬间过热烧损，或者冷却系统延迟而导致感应线圈1烧损。加热轴类工件时，先通过第一电极和第二电极对感应线圈1进行通电，使得第一感应加热环12和第二感应加热环5具有电流，然后将工件置入第二感应加热环5的内圈曲面(此时也是第一感应加热环12的内圈曲面)内，在交变磁场内，轴类工件被加热；同时，经过第二感应加热环5内的第二冷却流道53和出水通孔54的冷却液喷出对工件进行冷却，即完成了轴类工件(特别适用于齿轮轴)的曲面的淬火处理。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.感应热处理机构，其特征在于：包括感应线圈；所述感应线圈包括依次连接的第一距离杆、开环结构的第一感应加热环、第二距离杆；所述第一距离杆适于连接第一电极，所述第二距离杆适于连接第二电极，以使所述第一感应加热环产生磁场；所述感应线圈的内部具有第一冷却流道，所述第一冷却流道自所述第一距离杆开始经过所述第一感应加热环，并延伸至所述第二距离杆；所述第一距离杆开设有与所述第一距离杆连通的进水口，所述第二距离杆开设有与所述第二距离杆连通的出水口。

2.如权利要求1所述的感应热处理机构，其特征在于：所述进水口连接有第一管接头，所述出水口连接有第二管接头。

3.如权利要求1所述的感应热处理机构，其特征在于：所述第一距离杆与所述第二距离杆相互平行；所述第一距离杆与所述第二距离杆之间形成隔离缝隙，所述隔离缝隙内容置有绝缘件，所述绝缘件用于防止第一距离杆短接所述第二距离杆。

4.如权利要求3所述的感应热处理机构，其特征在于：所述感应热处理机构还包括绝缘捆绑带，所述绝缘捆绑带将所述第一距离杆、绝缘件、第二距离杆捆绑在一起。

5.如权利要求3所述的感应热处理机构，其特征在于：所述第一感应加热环的第一端与所述第一感应加热环的第二端之间形成第一绝缘缝隙，所述第一距离杆与所述第一感应加热环的第一端连接，所述第二距离杆与所述第一感应加热环的第二端连接，所述第一绝缘缝隙与所述隔离缝隙对应。

6.如权利要求5所述的感应热处理机构，其特征在于：所述第一绝缘缝隙的宽度比所述隔离缝隙的宽度小。

7.如权利要求5所述的感应热处理机构，其特征在于：所述第一绝缘缝隙的宽度范围为0.3mm-5mm。

8.如权利要求1所述的感应热处理机构，其特征在于：所述第一感应加热环的第一端与所述第一感应加热环的第二端之间形成第一绝缘缝隙；所述感应热处理机构还包括开环结构的第二感应加热环，所述第二感应加热环嵌置在所述第一感应加热环的内圈，以使所述第一感应加热环与所述第二感应加热环导电连接；所述第二感应加热环的两端之间具有第二绝缘缝隙，所述第一绝缘缝隙与所述第二绝缘缝隙对应；所述第二感应加热环在自身的端面开设有进水通孔，所述第二感应加热环的内部具有第二冷却流道，所述第二感应加热环在自身的内圈曲面上沿所述第二感应加热环的径向开设有若干出水通孔，所述进水通孔、第二冷却流道、出水通孔依次接通。

9.如权利要求8所述的感应热处理机构，其特征在于：若干出水通孔均匀地分布在所述第二感应加热环的内圈曲面上；且所述进水通孔设有若干，若干所述进水通孔以所述第二感应加热环的轴线为中心圆周阵列布置。

10.如权利要求8所述的感应热处理机构，其特征在于：所述进水通孔连接有第三管接头。

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