CN219637280U - 一种内花键感应淬火装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种内花键感应淬火装置，其包括支撑座、内喷淋组件和外喷淋组件，内喷淋组件和外喷淋组件均安装于支撑座，内喷淋组件包括感应线圈和导磁体，感应线圈由中空的铜管绕成并与外喷淋组件套接，外喷淋组件与感应线圈之间留有供带内花键的工件放置的空间，导磁体与感应线圈连接，用于加热带内花键的工件，外喷淋组件和感应线圈相向对带内花键的工件喷淋淬火剂，用于对带内花键的工件的内外壁淬火。本申请内外喷淋组件同时作业，减小带内花键的工件产生形变的风险；使带内花键的工件表面形成较高硬度的薄层，从而提高其抗磨损和耐腐蚀性能带内花键的工件表面平整度高，精度好，减小因装配不良导致的失效的风险。

Description

一种内花键感应淬火装置

技术领域

本申请涉及热处理技术领域，尤其是涉及一种内花键感应淬火装置。

背景技术

带内花键的工件是一种机械加工中常用的连接零件，它通常用于将两个零件连接在一起，使它们能够传递力量和扭矩。因此广泛应用于各种机械设备和工具中。它们通常用于连接旋转轴，例如汽车发动机的曲轴与连杆之间。带内花键的工件还可用于连接传动轴、减速器、齿轮和其他旋转零件，以及在一些需要定位和防止相对运动的场合使用。

带内花键的工件放入加热炉中，升温至适当的淬火温度，让带内花键的工件在淬火温度下保持足够长的时间，以确保整个带内花键的工件均匀地达到了淬火温度，使用淬火介质（如水或油）迅速冷却带内花键的工件。迅速冷却可以使带内花键的工件的组织结构发生变化，从而提高其硬度和耐磨性。

带内花键的工件工件较薄，淬火不均匀会导致部分区域的硬度过高，而其他区域则相对较低，使得不同部位在使用时受到不同程度的磨损和疲劳，甚至可能在高应力或冲击负荷下断裂，淬火不均匀容易发生变形，带内花键的工件变形会影响精密度，导致与其它工件配合成问题。

发明内容

为了使得带内花键的工件的内外壁淬火均匀，本申请提供一种内花键感应淬火装置。

本申请提供的一种内花键感应淬火装置采用如下的技术方案：

一种内花键感应淬火装置，包括支撑座、内喷淋组件和外喷淋组件，内喷淋组件和外喷淋组件均安装于支撑座，内喷淋组件包括感应线圈和导磁体，感应线圈由中空的铜管绕成并与外喷淋组件套接，外喷淋组件与感应线圈之间留有供带内花键的工件放置的空间，导磁体与感应线圈连接，用于加热带内花键的工件，外喷淋组件和感应线圈相向对带内花键的工件喷淋淬火剂，用于对带内花键的工件的内外壁淬火。

通过采用上述技术方案，感应线圈通入中频或者高频的交流电，感应线圈周围产生变化的磁场，带内花键的工件在感应磁场中产生涡流，并因为涡流的阻力而发热，随着加热时间的增加，带内花键的工件表面温度不断升高。当达到一定温度时，带内花键的工件表面开始发生相变，产生奥氏体组织；加热后的带内花键的工件放置于内喷淋组件和外喷淋组件之间，内喷淋组件对带内花键的工件的内壁喷淋淬火剂，奥氏体组织转变成马氏体组织，同时外喷淋组件对带内花键的工件的外壁喷淋淬火剂，从而减小内外壁的温差，减小带内花键的工件产生形变的风险；使带内花键的工件表面形成较高硬度的薄层，从而提高其抗磨损和耐腐蚀性能带内花键的工件表面平整度高，精度好，与其他零件的配合更加紧密，减小因装配不良导致的失效的风险。

可选的，内喷淋组件包括第一导管和第二导管，感应线圈的一端与第一导管连通，另一端和第二导管连通，第一导管和第二导管均与支撑座连接，第一导管、第二导管和感应线圈构成串联回路。

通过采用上述技术方案，当带内花键的工件套接于感应线圈，且第一导管、第二导管和感应线圈连通，为带内花键的工件的淬火导入淬火液，第一导管和第二导管可以同时向感应线圈导入，从而提高了淬火液的导入效率，同时保障了淬火液从感应线圈的喷射压力，增强淬火效果。

可选的，感应线圈为螺旋状，导磁体连接于相邻螺旋状感应线圈的间隙。

通过采用上述技术方案，在螺旋状感应线圈中，电流通过多个匝数时，这些匝数产生的磁场会叠加在一起，从而增强了总的磁场强度，电流相同的情况下，螺旋状感应线圈产生的磁场比直线状感应线圈更强，螺旋状线圈中的磁场分布也比较均匀，提高了带内花键的工件温度的提升速度，同时使得带内花键的工件受热均匀。

可选的，感应线圈远离第一导管的管段设有第一倾斜侧，第一倾斜侧朝向感应线圈的外壁方向倾斜，第一倾斜侧设有若干均匀分布的内喷淋孔。

通过采用上述技术方案，从第一导管和第二导管处同时向感应线圈注入淬火剂，并通过喷淋孔对带内花键的工件的内壁进行淬火处理，使得带内花键的工件的内壁的温度能够快速均匀地降低。

可选的，支撑座连接有第一绝缘件，第一绝缘件的一侧与第一导管连接，另一侧与第二导管抵接。

通过采用上述技术方案，第一绝缘件用于分隔第一导管和第二导管，减小在通电的情况下第一导管与第二导管碰撞而产生短路的风险。

可选的，外喷淋组件包括外喷淋环和若干连接杆，外喷淋环通过若干连接杆安装于内喷淋组件，外喷淋环套接于感应线圈，外喷淋环与感应线圈之间留有供带内花键的工件放置的空间，外喷淋环为圆圈状，所述外喷淋环与感应线圈同一圆心设置，用于对带内花键的工件的内外壁喷淋。

通过采用上述技术方案，若干连接杆有效地增加外喷淋环的稳定性和承重能力，减小外喷淋环倾斜或相对感应线圈移动的风险。

可选的，外喷淋环设有第二倾斜侧，第二倾斜侧朝向感应线圈方向倾斜设置，第二倾斜侧设有若干均匀分布的外喷淋孔。

通过采用上述技术方案，外喷淋环注入淬火剂，并通过喷淋孔对带内花键的工件的外壁进行淬火处理，使得带内花键的工件的外壁的温度能够快速均匀地降低；第二倾斜侧使得淬火剂能够覆盖更广的面积，从而提升带内花键的工件的冷却效果。

可选的，外喷淋环设有第二绝缘件，第二绝缘件的一端与连接杆连接，另一端与内喷淋组件栓接，以构成可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，在内喷淋组件通电状态下，第二绝缘件可以起到隔离和保护外喷淋环的作用，同时减小电能的泄漏或短路的风险。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.加热后的带内花键的工件放置于内喷淋组件和外喷淋组件之间，内喷淋组件对带内花键的工件的内壁喷淋淬火剂，同时外喷淋组件对带内花键的工件的外壁喷淋淬火剂，从而减小内外壁的温差，减小带内花键的工件产生形变的风险；

2.使带内花键的工件表面形成较高硬度的薄层，从而提高其抗磨损和耐腐蚀性能；

3.带内花键的工件表面平整度高，精度好，与其他零件的配合更加紧密，减小因装配不良导致的失效的风险。

附图说明

图1是本申请一种内花键感应淬火装置与带内花键的工件的位置关系示意图。

图2是本申请一种内花键感应淬火装置的结构示意图。

图3是本申请一种内花键感应淬火装置的剖视结构示意图。

图4是本申请感应线圈的结构示意图。

附图标记说明：1、支撑座；2、内喷淋组件；21、第一导管；211、第一管口；22、第二导管；221、第二管口；23、感应线圈；231、第一倾斜侧；232、内喷淋孔；24、第一绝缘件；25、导磁体；26、支撑架；3、外喷淋组件；31、外喷淋环；311、第二倾斜侧；312、外喷淋孔；32、连接杆；33、第二绝缘件；34、第三管口；101、带内花键的工件。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种内花键感应淬火装置。

参照图1，内花键感应淬火装置包括支撑座1、内喷淋组件2和外喷淋组件3。内喷淋组件2固定连接于支撑座1的顶部，外喷淋组件3与内喷淋组件2连接，且外喷淋组件3与内喷淋组件2之间留有供带内花键的工件101放置的空间。带内花键的工件101通过机床的三抓卡盘夹持稳定在外喷淋组件3与内喷淋组件2之间，且带内花键的工件101的中轴线与内喷淋组件2的中轴线同轴，内喷淋组件2用于对带内花键的工件101进行均匀加热，加热完成后外喷淋组件3和内喷淋组件2共同配合对带内花键的工件101进行冷却处理，从而提高带内花键的工件101的硬度和韧性。

内喷淋组件2包括第一导管21和第二导管22和感应线圈23，第一导管21的外壁和第二导管22的外壁均焊接于支撑座1的同一侧。在本实施例中，第一导管21和第二导管22均采用“Z”形中空管，以第一导管21为例，第一导管21靠近端部的管段呈水平设置，中间的管段呈竖直设置，以提高第一导管21的稳定性，在其他实施例中，第一导管21可以采用“L”形管或者“S”形管。第一导管21和第二导管22相互平行设置，第一导管21和第二导管22之间连接有第一绝缘件24，为了使得结构稳定的同时，避免第一导管21和第二导管22接触，造成短路的风险。

感应线圈23固定连接于第一导管21远离支撑座1的一端，感应线圈23为螺旋结构，螺旋状感应线圈23中，电流通过多个匝数时，这些匝数产生的磁场会叠加在一起，从而增强了总的磁场强度。感应线圈23的一端与第一导管21连通，另一端与第二导管22连通，以使得第一导管21和/或第二导管22的淬火剂能够同时朝向感应线圈23内流通。第一导管21靠近支撑座1的一端设有第一管口211，所述第二导管22靠近支撑座1的一端设有第二管口221，第一管口211和第二管口221用于输送淬火剂。

感应线圈23的设有第一倾斜侧231，第一倾斜侧231位于感应线圈23的端面与外壁之间，第一倾斜侧231设有若干内喷淋孔232，若干喷淋孔沿着第一倾斜侧231的周向均匀分布，冷却介质从内喷淋孔232方向朝向带内花键的工件101的内壁进行喷淋。喷射的淬火剂的运动轨迹相对带内花键的工件101的内壁呈倾斜状态，使得淬火剂能够覆盖更广的面积，从而提升带内花键的工件101的冷却效果。在本申请中，感应线圈23、第一导管21和第二导管22均采用铜制成，在其他实施例中，可以采用铁或者银等其他导电材料。

导磁体25固定连接于感应线圈23的螺旋结构之间的间隙，用于增强电磁感应的强度，增快带内花键的工件101温度上升的速度。第一导管21、感应线圈23、第二导管22通过电源串联成闭合回路。电源通入中频或者高频的交流电，感应线圈23产生感应磁场，带内花键的工件101在感应磁场中产生涡流，并因为涡流的阻力而发热，随着加热时间的增加，带内花键的工件101表面温度不断升高。当达到一定温度时，带内花键的工件101表面开始发生相变，产生奥氏体组织。然后切断电源，从第一管口211和第二管口221处同时向感应线圈23注入淬火剂，从喷淋孔喷向带内花键的工件101的内壁，迅速地进入淬火工艺，通过快速冷却，使得奥氏体组织转变为马氏体组织，从而获得更好的硬度和耐磨性。

内喷淋组件2固定连接有用于支撑外喷淋组件3的支撑架26，在本实施例中，支撑板的数量为两个，第一导管21和第二导管22分别固定连接一个支撑板。

外喷淋组件3包括外喷淋环31、若干连接杆32和若干第二绝缘件33，在本实施例中，连接杆32的数量为两个，连接杆32与支撑板一一对应，连接杆32的一端与外喷淋环31固定连接，另一端与第二绝缘件33固定连接，第二绝缘件33与支撑板栓接，以构成外喷淋组件3和内喷淋组件2的可拆卸连接，便于组装和拆卸。外喷淋环31设有第三管口34，用于向外喷淋环31内注入淬火剂。

外喷淋环31朝向感应线圈23方向设有第二倾斜侧311，第二倾斜侧311与带内花键的工件101的夹角大概45°，第二倾斜侧311设有若干外喷淋孔312，若干所述外喷淋孔312与外喷淋环31的内部连通，外喷淋环31为封闭的环状结构，淬火剂通过外喷淋口朝向带内花键的工件101的外壁均匀喷淋，使得带内花键的工件101外壁快速冷却。

外喷淋环31的内径大于感应线圈23的外径，外喷淋环31套接于感应线圈23，外喷淋环31与感应线圈23之间留有供带内花键的工件101放置的间距，外喷淋环31与感应线圈23同一圆心设置，外喷淋环31和感应线圈23共同配合对升温后的带内花键的工件101同时喷射淬火剂，使得带内花键的工件101的内外壁同时均匀淬火，从而减小内外壁的温差，减小带内花键的工件101产生形变的风险。

实施例1的实施原理为：淬火机床的三抓卡盘夹持带内花键的工件101在外喷淋环31和感应线圈23之间转动。对感应线圈23通高频交流电使得感应线圈23产生感应磁场，带内花键的工件101在感应磁场中产生涡流，并因为涡流的阻力而发热，随着加热时间的增加，带内花键的工件101表面温度不断升高当达到一定温度时，带内花键的工件101表面开始发生相变，产生奥氏体组织。随后切断电源，并同时向第一管口211、第二管口221和第三管口34注入淬火剂。外喷淋环31内的淬火剂从外喷淋孔312倾斜喷射向带内花键的工件101的外壁，感应线圈23内的淬火剂从内喷淋孔232倾斜喷射向带内花键的工件101的内壁，使得带内花键的工件101的内外壁能够同时降温，减小了带内花键的工件101形变的风险，保障带内花键的工件101与其他工件的配合精度。以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内花键感应淬火装置，其特征在于：包括支撑座(1)、内喷淋组件(2)和外喷淋组件(3)，所述内喷淋组件(2)和外喷淋组件(3)均安装于支撑座(1)，所述内喷淋组件(2)包括感应线圈(23)和导磁体(25)，所述感应线圈(23)由中空的铜管绕成并与外喷淋组件(3)套接，所述外喷淋组件(3)与感应线圈(23)之间留有供带内花键的工件(101)放置的空间，所述导磁体(25)与感应线圈(23)连接，用于加热带内花键的工件(101)，所述外喷淋组件(3)和感应线圈(23)相向对带内花键的工件(101)喷淋淬火剂，用于对带内花键的工件(101)的内外壁淬火。

2.根据权利要求1所述的内花键感应淬火装置，其特征在于：所述内喷淋组件(2)包括第一导管(21)和第二导管(22)，所述感应线圈(23)的一端与第一导管(21)连通，另一端和第二导管(22)连通，所述第一导管(21)和第二导管(22)均与支撑座(1)连接，所述第一导管(21)、第二导管(22)和感应线圈(23)构成串联回路。

3.根据权利要求2所述的内花键感应淬火装置，其特征在于：所述感应线圈(23)为螺旋状，所述导磁体(25)连接于相邻螺旋状感应线圈(23)的间隙。

4.根据权利要求2所述的内花键感应淬火装置，其特征在于：所述感应线圈(23)远离第一导管(21)的管段设有第一倾斜侧(231)，所述第一倾斜侧(231)朝向感应线圈(23)的外壁方向倾斜，所述第一倾斜侧(231)设有若干均匀分布的内喷淋孔(232)。

5.根据权利要求1所述的内花键感应淬火装置，其特征在于：所述支撑座(1)连接有第一绝缘件(24)，所述第一绝缘件(24)的一侧与第一导管(21)连接，另一侧与第二导管(22)抵接。

6.根据权利要求1所述的内花键感应淬火装置，其特征在于：所述外喷淋组件(3)包括外喷淋环(31)和若干连接杆(32)，所述外喷淋环(31)通过若干连接杆(32)安装于内喷淋组件(2)，所述外喷淋环(31)套接于感应线圈(23)，所述外喷淋环(31)与感应线圈(23)之间留有供带内花键的工件(101)放置的空间，所述外喷淋环(31)为圆圈状，所述外喷淋环(31)与感应线圈(23)同一圆心设置，用于对带内花键的工件(101)的内外壁喷淋。

7.根据权利要求6所述的内花键感应淬火装置，其特征在于：所述外喷淋环(31)设有第二倾斜侧(311)，所述第二倾斜侧(311)朝向感应线圈(23)方向倾斜设置，所述第二倾斜侧(311)设有若干均匀分布的外喷淋孔(312)。

8.根据权利要求6所述的内花键感应淬火装置，其特征在于：所述外喷淋环(31)设有第二绝缘件(33)，所述第二绝缘件(33)的一端与连接杆(32)连接，另一端与内喷淋组件(2)栓接，以构成可拆卸连接。