KR102632809B1 - 샤프트 고주파 열처리 장치 - Google Patents

샤프트 고주파 열처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102632809B1
KR102632809B1 KR1020220045340A KR20220045340A KR102632809B1 KR 102632809 B1 KR102632809 B1 KR 102632809B1 KR 1020220045340 A KR1020220045340 A KR 1020220045340A KR 20220045340 A KR20220045340 A KR 20220045340A KR 102632809 B1 KR102632809 B1 KR 102632809B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
coolant
heat treatment
frequency
frequency heat
Prior art date
Application number
KR1020220045340A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230146380A (ko
Inventor
이현국
Original Assignee
이현국
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이현국 filed Critical 이현국
Priority to KR1020220045340A priority Critical patent/KR102632809B1/ko
Publication of KR20230146380A publication Critical patent/KR20230146380A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102632809B1 publication Critical patent/KR102632809B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/28—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for plain shafts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0018—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces for charging, discharging or manipulation of charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0006—Electric heating elements or system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0006—Electric heating elements or system
    • F27D2099/0015—Induction heating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

본 발명은 샤프트 고주파 열처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샤프트의 넥부와 스플라인부의 부분적인 고주파 열처리가 가능하므로 공정이 단순화되고, 작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 고주파 열처리기의 상부와 하부에서 동시에 냉각수를 샤프트에 분사하여 원하는 표면경도 및 경화 깊이로 열처리하면서 샤프트의 넥부에 전경화가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 샤프트에 대한 고주파 열처리가 자동으로 이루어져 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 샤프트 고주파 열처리 장치에 관한 것이다.

Description

샤프트 고주파 열처리 장치{HIGH FREQUENCY HEAT TREATMENT DEVICE FOR SHAFT}
본 발명은 샤프트 고주파 열처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샤프트의 넥부와 스플라인부의 부분적인 고주파 열처리가 가능하므로 공정이 단순화되고, 작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 고주파 열처리기의 상부와 하부에서 동시에 냉각수를 샤프트에 분사하여 원하는 표면경도 및 경화 깊이로 열처리하면서 샤프트의 넥부에 전경화가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 샤프트에 대한 고주파 열처리가 자동으로 이루어져 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 샤프트 고주파 열처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고주파 열처리는 고주파 전류에서 발생하는 유도 가열을 이용한 열 방법으로 가열 코일에 의한 강재를 달군 후에 급속히 냉각된 강재의 표면을 경화시키는 방법이다.
즉 고주파 열처리(고주파 담금질)은 코일을 사용한 전자 유도 전류에 의한 재료를 가열하는 구조로, 주로 탄소강과 저 합금강의 부품 표면에 대해서 내마모성과 내 피로성을 향상시키기 위해서 실시한다.
그리고 샤프트는 원기둥 형상의 본체와, 본체 양단부에 돌출 형성된 샤프트부로 이루어진 형태로서, 스플라인이 형성된 샤프트부에 의해 회전력이 전달됨에 따라 샤프트부의 내구성이 요구되는 부품이며, 이러한 내구성 요구에 만족하도록 샤프트의 표면 경도를 증가시키기 위해 고주파 열처리가 사용된다.
이를 위해 고주파 열처리를 위한 많은 장치들이 사용되고 있으나, 종래의 장치들은 고주파 열처리공정이 수작업으로 이루어져 생산성이 떨어지고, 인건비가 상승되며 불량률 높은 문제점이 있었다.
그리고 종래의 고주파 열처리 장치는 샤프트의 스플라인 표면 경도 만족 시에는 넥부에 전경화가 발생되는 문제점이 있으며, 넥부의 전경화를 방지하면 불완전 소입으로 표면경도가 미달되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개 제10-2022-0043723호(2022. 04. 05. 공개) 대한민국 특허등록 제1724572호(2017. 04. 03. 등록)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 샤프트의 넥부와 스플라인부의 부분적인 고주파 열처리가 가능하므로 공정이 단순화되고, 작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 샤프트 고주파 열처리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 고주파 열처리기의 상부와 하부에서 동시에 냉각수를 샤프트에 분사하여 원하는 표면경도 및 경화 깊이로 열처리하면서 샤프트의 넥부에 전경화가 발생되는 것을 방지할 수 있는 샤프트 고주파 열처리 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은 샤프트에 대한 고주파 열처리가 자동으로 이루어져 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 샤프트 고주파 열처리 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
그리고 본 발명은 샤프트의 넥부 및 스플라인부에 경화층을 형성함으로써 넥부와 스플라인부의 경화 미흡 또는 경화 과도로 인한 미모 및 크랙 발생을 방지하여 샤프트 열처리 작업의 품질을 향상시킬 수 있는 샤프트 고주파 열처리 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 직육면체 형상으로 구비되는 메인프레임(100); 상기 메인프레임(100)의 일측에 상하로 이송되도록 구비되는 상하 이송프레임(210); 상기 메인 프레임(100)의 일측 상부에 상하 이송프레임(210)이 상하로 이송되도록 구비되는 상하 이송모터(220); 원기둥 형상으로 상기 상하 이송프레임(220)에 수직으로 결합되어 상하로 이송되도록 구비되는 이송봉(300); 상기 이송봉(300)의 하부에 결합되어 하단부가 샤프트(900)의 상단부를 지지하며 하며, 샤프트(900)와 동일한 방향으로 회전가능하게 구비되는 샤프트 지지핀(400); 상기 샤프트 지지핀(400)의 하부에 샤프트 지지핀(400)과 이격되며, 상부 내측에 샤프트(900)의 일부가 수용되어 상하로 이송되며, 회전가능하게 구비되는 지그(500); 상기 메인 프레임(100)의 일측 상부에 상기 지그(500)가 회전되도록 구비되는 회전모터(600); 원통 형상으로 상기 샤프트 지지핀(400)의 하부에 회전모터(600)에 의해 회전되는 샤프트(900)의 넥부(910)와 스플라인부(920)를 고주파 열처리하는 고주파 열처리기(700); 및 상기 고주파 열처리기(700)의 상부에 샤프트(900)의 스플라인부(920)에 냉각수를 분사하도록 구비되는 냉각수 분사기(800)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 고주파 열처리기(700)는 상기 샤프트 지지핀(400)의 후방에 구비되는 열처리기 본체부(710); 상기 열처리기 본체부(710)에 전방으로 연장되도록 구비되는 한 쌍의 연장판(720); 상기 한 쌍의 연장판(720) 사이에 구비되는 절연판(730); ㄱ 형상으로 굴곡되어 선단부는 상기 한 쌍의 연장판(720)의 전방으로 돌출되고, 후단부는 한 쌍의 연장판(720) 외측으로 연장되도록 구비되는 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(740); 상기 열처리기 냉각수 이송관(740)의 후단부에 냉각수 주입호스를 연결할 수 있도록 구비되는 호스 연결잭(750); 상기 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(750) 선단부에 열처리기 본체부(710)의 전기적인 신호에 의해 고주파 전류가 발생되어 샤프트(900)에 유도전류가 고주파 가열되도록 구비되는 고주파 코일기(760)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 고주파 코일기(760)는 원호 형상으로 굴곡되어 상기 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(740)의 선단부에 후방 양측단이 연결되어 내부에 열처리기 냉각수 이송관(740)으로 이송되는 냉각수가 유입되며, 하부면는 외측 테두리로 경사지게 경사면(762)이 구비되는 코일기 몸체(761); 상기 코일기 몸체(761)의 중앙에 샤프트(900)가 삽입되도록 구비되는 샤프트 삽입공(763); 및 상기 코일기 몸체(761)의 하부 경사면(762)에는 내부에 유입된 냉각수가 샤프트 삽입공(763)으로 삽입된 샤프트(900)에 분사되도록 구비되는 복수 개의 냉각수 분사공(764)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 냉각수 분사기(800)는 상기 고주파 열처리기(700)의 일측에 냉각수가 이송되도록 구비되는 분사기 냉각수 이송관(810); 상기 냉각수 이송관(8710)의 후단부에 냉각수 공급호스가 연결되도록 구비되는 호스 연결캡(820); 상기 냉각수 이송관(810)의 선단부에서 원호 형상으로 굴곡되어 고주파 열처리기(700)의 상부에 전방에서 후방으로 샤프트(900)의 스플라인부(720)에 냉각수를 분사하도록 구비되는 냉각수 분사관(830)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치는 샤프트의 넥부와 스플라인부의 부분적인 고주파 열처리가 가능하므로 공정이 단순화되고, 작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 고주파 열처리기의 상부와 하부에서 동시에 냉각수를 샤프트에 분사하여 원하는 표면경도 및 경화 깊이로 열처리하면서 샤프트의 넥부에 전경화가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 샤프트에 대한 고주파 열처리가 자동으로 이루어져 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 샤프트의 넥부 및 스플라인부에 경화층을 형성함으로써 넥부와 스플라인부의 경화 미흡 또는 경화 과도로 인한 미모 및 크랙 발생을 방지하여 샤프트 열처리 작업의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 샤프트의 넥부 및 스플라인부 표면에 경화층을 형성함으로써 샤프트 내부는 원래 소재로 높은 인성이 유지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치의 고주파 열처리기를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치에서 고주파 열처기와 냉각수 분사기를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치에서 고주파 열처리기의 저면을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치에서 고주판 열처리기의 내부를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치의 고주파 열처기와 냉각수 분사기에서 냉각수가 분사되는 상태를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치에 의해 샤프트가 경화된 상태를 나타낸 사진.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면 중 미설명 부호 900은 열처리 하고자 하는 샤프트이고, 910은 샤프트의 넥부, 920은 샤프트의 스플라인부이다.
본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 메인 프레임(100), 상하 이송프레임(210), 상하 이송모터(220), 이송봉(300), 샤프트 지지핀(400), 지그(500), 회전모터(600), 고주파 열처리기(700), 냉각수 분사기(800)로 구성된다.
먼저 상기 메인 프레임(100)은 직육면체 형상으로 내부에 각종 전원장치 및 제어장치가 설치된다.
그리고 상기 메인프레임(100)의 일측에 상하로 이송되는 상하 이송프레임(210)이 구비되고, 상기 메인 프레임(100)의 일측 상부에는 상하 이송프레임(210)에 결합되어 상하 이송프레임(210)을 상하로 이송시키는 상하 이송모터(220)가 구비된다.
그리고 원기둥 형상으로 상기 상하 이송프레임(220)에 수직으로 결합되어 상하 이송프레임(220)의 상하 이송에 따라 상하로 이송되는 이송봉(300)이 구비되며, 상기 이송봉(300)의 하부에 결합되어 하단부가 샤프트(900)의 상단부를 지지하며 하며, 샤프트(900)와 동일한 방향으로 회전가능하게 샤프트 지지핀(400)이 구비된다.
또한 상기 샤프트 지지핀(400)의 하부에는 샤프트 지지핀(400)과 이격되며, 상부 내측에 샤프트(900)의 일부가 수용되어 샤프트(900)를 상하로 이송시키며, 회전가능하게 지그(500)가 구비되며, 상기 메인 프레임(100)의 일측 상부에는 상기 지그(500)가 회전되도록 회전모터(600)가 구비된다.
이때 상기 지그(500)의 하부에는 샤프트(900)가 상하로 이송되도록 지그(500)를 상하로 이송시키는 이송실린더(도면에 미도시)가 설치되도록 실시하는 것이 바람직하다.
그리고 원통 형상으로 상기 샤프트 지지핀(400)의 하부에 회전모터(600)에 의해 회전되는 샤프트(900)의 넥부(910)와 스플라인부(920)를 고주파 열처리하는 고주파 열처리기(700)가 구비된다.
상기 고주파 열처리기(700)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 샤프트 지지핀(400)의 후방에 열처리기 본체부(710)가 구비된다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이 상기 열처리기 본체부(710)에 전방으로 연장되는 한 쌍의 연장판(720)이 구비되며, 상기 한 쌍의 연장판(720) 사이에는 절연판(730)이 구비된다.
이때 상기 절연판(730)은 인접한 한 쌍의 연장판(720)이 서로 밀착되어 전기가 통하는 것을 방지한다.
또한 ㄱ 형상으로 굴곡되어 선단부는 상기 한 쌍의 연장판(720)의 전방으로 돌출되고, 후단부는 한 쌍의 연장판(720) 외측으로 연장되는 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(740)이 구비되며, 상기 열처리기 냉각수 이송관(740)의 후단부에는 냉각수 주입호스(도면에 부호 미도시)를 연결할 수 있는 호스 연결잭(750)이 구비된다.
그리고 상기 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(750) 선단부에는 열처리기 본체부(710)의 전기적인 신호에 의해 고주파 전류가 발생되어 샤프트(900)에 유도전류가 고주파 가열되도록 고주파 코일기(760)가 구비된다.
이때 상기 고주파 코일기(760)는 도 4에 도시된 바와 같이 원호 형상으로 굴곡되어 상기 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(740)의 선단부에 후방 양측단이 연결되어 내부에 열처리기 냉각수 이송관(740)으로 이송되는 냉각수가 유입되며, 하부면는 외측 테두리로 경사지게 경사면(762)이 구비되는 코일기 몸체(761)가 구비된다.
그리고 상기 코일기 몸체(761)의 중앙에 샤프트(900)가 삽입되는 샤프트 삽입공(763)이 구비되며, 상기 코일기 몸체(761)의 하부 경사면(762)에는 내부에 유입된 냉각수가 샤프트 삽입공(763)으로 삽입된 샤프트(900)에 분사되도록 복수 개의 냉각수 분사공(764)이 구비된다.
또한 상기 고주파 코일기(760)는 도면에 도시하지는 않았지만 코일기 몸체(761)의 경사면(762)이 상부에 위치되며, 코일기 몸체(761)의 하부에 복수 개의 냉각수 분사공(764)이 구비되도록 실시할 수 있다.
한편 상기 고주파 열처리기(700)의 고주파 코일기(760) 코일기 몸체(761) 상부에 샤프트(900)의 스플라인부(920)에 냉각수를 분사하도록 구비되는 냉각수 분사기(800)는 상기 고주파 열처리기(700)의 연장판(720) 일측에 냉각수가 이송되는 분사기 냉각수 이송관(810)이 구비되며, 상기 냉각수 이송관(810)의 후단부에는 냉각수 공급호스(도면에 부호 미도시)가 연결되는 호스 연결캡(820)이 구비되고, 상기 냉각수 이송관(810)의 선단부에서 원호 형상으로 굴곡되어 고주파 열처리기(700)의 상부에 전방에서 후방으로 샤프트(900)의 스플라인부(720)에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사관(830)이 구비된다.
이와 같은 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치의 열처리 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 작업자는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 샤프트 지지핀(400) 하부 즉, 고주파 열처리기(700) 하부에 구비된 지그(500)에 열처리하고자 하는 넥부(910)와 스플라인부(920)가 상부에 위치되도록 샤프트(900)의 하부를 삽입하여 결합한다.
상기와 같이 지그(500)에 샤프트(900)가 결합되면 메인 프레임(100)의 상부 일측에 구비된 상하 이송모터(220)가 작동되어 상하 이송프레임(210)이 하강되며, 상기 상하 이송프레임(210)이 하강함에 따라 원기둥 형상으로 상기 상하 이송프레임(220)에 수직으로 결합된 이송봉(300)이 하강되면서 상기 이송봉(300)의 하부에 결합된 샤프트 지지핀(400)이 하상되어 지그(500)에 하부가 결합된 샤프트(900)의 상단부를 지지하게 된다.
상기 샤프트 지지핀(400)은 고주파 코일기(760)의 샤프트 삽입공(763)을 관통하여 샤프트(900)의 스플라인부(920) 상단부를 지지하게 된다.
이때 상기 샤프트(900)의 상단부 중앙에는 상기 샤프트 지지핀(400)의 끝단부가 삽입되는 지지핀 삽입홈(도면에 미도시)이 형성되도록 실시하는 것이 바람직하다.
그리고 상기와 같이 샤프트 지지핀(400)이 샤프트(900)의 상부를 지지한 상태에서 지그(500)의 하부에 설치된 상하 이송실린더(도면에 미도시)와 상하 이송모터(220)를 동시에 작동시켜 지그(500)와 샤프트 지지핀(400)과 함께 샤프트(900)를 상향으로 이송시켜 도 5에 도시된 바와 같이 스플라인부(920)가 고주파 코일기(760)의 코일기 몸체(761) 중앙에 구비된 샤프트 삽입공(763)으로 삽입되어 넥부(910)를 샤프트 삽입공(763)에 위치시킨다.
상기와 같이 샤프트(900)의 넥부(910)가 고주파 코일기(760)의 샤프트 삽입공(763)에 위치된 상태에서 회전모터(600)를 작동시켜 샤프트(900)를 회전시킨다.
이때 상기 샤프트(900)의 스플라인부(920) 상단부를 지지하는 샤프트 지지핀(400)도 샤프트(900)와 함께 회전된다.
그리고 상기와 같이 샤프트(900)가 회전되면 고주파 열처리기(700)의 열처리기 본체부(710)의 전기적인 신호에 의해 고주파 전류가 발생되어 샤프트(900)에 유도전류가 고주파 가열되도록 고주파 코일기(760)가 작동된다.
상기와 같이 고주파 코일기(760)가 작동되어 샤프트(900)의 넥부(910)와 스프라인부(920)에 표면 경화가 발생된다.
이때 상기와 같이 고주파 코일기(760)가 작동됨과 동시에 도 6에 도시된 바와 같이 열처리기 냉각수 이송관(740)으로 냉각수가 이송되어 냉각수는 고주파 코일기(760)의 코일기 몸체(761) 내부로 공급되어 코일기 몸체(761)의 하부 경사면(762)에 구비된 복수 개의 냉각수 분사공(764)을 통해 샤프트(900)의 넥부(910)에 냉각수를 분사한다.
그리고 상기와 같이 고주파 코일기(760)를 통해 샤프트(900) 넥부(910)에 냉각수를 분사함과 동시에 상기 고주파 열처리기(700)의 고주파 코일기(760) 상부에 구비된 냉각수 분사기(800)의 분사기 냉각수 이송관(810)으로 냉각수가 이송되어 상기 냉각수 이송관(810)의 선단부에서 원호 형상으로 굴곡된 냉각수 분사관(830)을 통해 고주파 열처리기(700)의 상부 위치에서 전방에서 후방으로 샤프트(900)의 스플라인부(720)에 냉각수를 분사한다.
상기와 같이 고주파 열처리기(700)의 고주파 코일기(760) 작동으로 열처리가 완료되면 상하 이송모터(220)를 작동시켜 상하 이송프레임(210)과 이송봉(300), 샤프트 지지핀(400)을 하강시켜 지그(500)에 결합된 샤프트(900)를 하부로 이송시켜 넥부(910)와 스플라인부(920)가 고주파 코일기(760)의 샤프트 삽입공(763)에서 하향으로 이송시킨 후 지그(500)에서 샤프트(900)를 분리하면 열처리 작업이 완료된다.
한편 상기 냉각수 분사관(830)은 도 6에 도시된 바와 같이 상하로 연장되는 타원 형상으로 구비하여 샤프트(900)의 넥부(910)와 스플라인부(920)에 냉각수가 동시에 분사되도록 실시할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 샤프트 고주파 열처리 장치는 샤프트의 넥부와 스플라인부의 부분적인 고주파 열처리가 가능하므로 공정이 단순화되고, 작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 고주파 열처리기의 상부와 하부에서 동시에 냉각수를 샤프트에 분사하여 도 7에 도시된 바와 같이 원하는 표면경도 및 경화 깊이로 열처리하면서 샤프트의 넥부에 전경화가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 본 발명은 샤프트에 대한 고주파 열처리가 자동으로 이루어져 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 사전에 방지할 수 있으며, 샤프트의 넥부 및 스플라인부에 경화층을 형성함으로써 넥부와 스플라인부의 경화 미흡 또는 경화 과도로 인한 미모 및 크랙 발생을 방지하여 샤프트 열처리 작업의 품질을 향상시킬 수 있고, 샤프트의 넥부 및 스플라인부 표면에 경화층을 형성함으로써 샤프트 내부는 원래 소재로 높은 인성이 유지된다.
100 : 메인프레임
210 : 상하 이송프레임
220 : 상하 이송모터
300 : 이송봉
400 : 샤프트 지지핀
500 : 지그
600 : 회전모터
700 : 고주파 열처리기
710 : 열처리기 본체부 720 : 연장판
730 : 절연판 740 : 열처리기 냉각수 이송관
750 : 호스 연결잭 760 : 고주파 코일기
761 : 코일기 몸체 762 : 경사면
763 : 샤프트 삽입공 764 : 냉각수 분사공
800 : 냉각수 분사기
810 : 분사기 냉각수 이송관 820 : 호스 연결캡
830 : 냉각수 분사관

Claims (5)

  1. 직육면체 형상으로 구비되는 메인프레임(100);
    상기 메인프레임(100)의 일측에 상하로 이송되도록 구비되는 상하 이송프레임(210);
    상기 메인 프레임(100)의 일측 상부에 상하 이송프레임(210)이 상하로 이송되도록 구비되는 상하 이송모터(220);
    원기둥 형상으로 상기 상하 이송프레임(210)에 수직으로 결합되어 상하로 이송되도록 구비되는 이송봉(300);
    상기 이송봉(300)의 하부에 결합되어 하단부가 샤프트(900)의 상단부를 지지하며, 샤프트(900)와 동일한 방향으로 회전가능하게 구비되는 샤프트 지지핀(400);
    상기 샤프트 지지핀(400)의 하부에 샤프트 지지핀(400)과 이격되며, 상부 내측에 샤프트(900)의 일부가 수용되어 상하로 이송되며, 회전가능하게 구비되는 지그(500);
    상기 메인 프레임(100)의 일측 상부에 상기 지그(500)가 회전되도록 구비되는 회전모터(600);
    원통 형상으로 상기 샤프트 지지핀(400)의 하부에 회전모터(600)에 의해 회전되는 샤프트(900)의 넥부(910)와 스플라인부(920)를 고주파 열처리하는 고주파 열처리기(700); 및
    상기 고주파 열처리기(700)의 상부에 샤프트(900)의 스플라인부(920)에 냉각수를 분사하도록 구비되는 냉각수 분사기(800)를 포함하되,
    상기 고주파 열처리기(700)는 상기 샤프트 지지핀(400)의 후방에 구비되는 열처리기 본체부(710)와, 상기 열처리기 본체부(710)에 전방으로 연장되도록 구비되는 한 쌍의 연장판(720)과, 상기 한 쌍의 연장판(720) 사이에 구비되는 절연판(730)과, 'ㄱ'자 형상으로 굴곡되어 선단부는 상기 한 쌍의 연장판(720)의 전방으로 돌출되고, 후단부는 한 쌍의 연장판(720) 외측으로 연장되도록 구비되는 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(740)과, 상기 열처리기 냉각수 이송관(740)의 후단부에 냉각수 주입호스를 연결할 수 있도록 구비되는 호스 연결잭(750)과, 상기 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(750) 선단부에 열처리기 본체부(710)의 전기적인 신호에 의해 고주파 전류가 발생되어 샤프트(900)에 유도전류가 고주파 가열되도록 구비되는 고주파 코일기(760)를 포함하며,
    상기 고주파 코일기(760)는 원호 형상으로 굴곡되어 상기 한 쌍의 열처리기 냉각수 이송관(740)의 선단부에 후방 양측단이 연결되어 내부에 열처리기 냉각수 이송관(740)으로 이송되는 냉각수가 유입되며, 하부면는 외측 테두리로 경사지게 경사면(762)이 구비되는 코일기 몸체(761)와, 상기 코일기 몸체(761)의 중앙에 샤프트(900)가 삽입되도록 구비되는 샤프트 삽입공(763)과, 상기 코일기 몸체(761)의 하부 경사면(762)에는 내부에 유입된 냉각수가 샤프트 삽입공(763)으로 삽입된 샤프트(900)에 분사되도록 구비되는 복수 개의 냉각수 분사공(764)을 포함하고,
    상기 냉각수 분사기(800)는 상기 고주파 열처리기(700)의 일측에 냉각수가 이송되도록 구비되는 분사기 냉각수 이송관(810)과, 상기 분사기 냉각수 이송관(810)의 후단부에 냉각수 공급호스가 연결되도록 구비되는 호스 연결캡(820)과, 상기 냉각수 이송관(810)의 선단부에서 원호 형상으로 굴곡되어 고주파 열처리기(700)의 상부에 전방에서 후방으로 샤프트(900)의 스플라인부(720)에 냉각수를 분사하도록 구비되는 냉각수 분사관(830)을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤프트 고주파 열처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각수 분사관(830)은
    샤프트(900)의 넥부(910)와 스플라인부(920)에 냉각수가 동시에 분사되도록 상하로 연장되는 타원 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 샤프트 고주파 열처리 장치.
KR1020220045340A 2022-04-12 2022-04-12 샤프트 고주파 열처리 장치 KR102632809B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220045340A KR102632809B1 (ko) 2022-04-12 2022-04-12 샤프트 고주파 열처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220045340A KR102632809B1 (ko) 2022-04-12 2022-04-12 샤프트 고주파 열처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230146380A KR20230146380A (ko) 2023-10-19
KR102632809B1 true KR102632809B1 (ko) 2024-02-02

Family

ID=88507946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220045340A KR102632809B1 (ko) 2022-04-12 2022-04-12 샤프트 고주파 열처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102632809B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001123228A (ja) * 1999-10-27 2001-05-08 High Frequency Heattreat Co Ltd 軸付円筒部材の誘導加熱焼入方法および装置
KR200354760Y1 (ko) * 2004-04-14 2004-07-05 김칠하 고주파 열처리장치
JP2011256421A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Ysk Co Ltd 加熱処理方法及び加熱処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101724572B1 (ko) 2017-01-03 2017-04-07 (주)화성테크 샤프트의 고주파 열처리 시스템
KR102439735B1 (ko) 2020-09-29 2022-09-02 동명대학교산학협력단 고정자 샤프트 고주파 열처리 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001123228A (ja) * 1999-10-27 2001-05-08 High Frequency Heattreat Co Ltd 軸付円筒部材の誘導加熱焼入方法および装置
KR200354760Y1 (ko) * 2004-04-14 2004-07-05 김칠하 고주파 열처리장치
JP2011256421A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Ysk Co Ltd 加熱処理方法及び加熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230146380A (ko) 2023-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101509061B (zh) 法兰-输出轴轴颈和端面同时感应淬火技术
WO2016002421A1 (ja) 熱処理システムおよび熱処理方法
CN101509062B (zh) 装配式凸轮轴端头槽口部位淬火方法
KR102632809B1 (ko) 샤프트 고주파 열처리 장치
JP4235336B2 (ja) ラックバーの高周波焼入方法及びその高周波焼入装置
CN103582709B (zh) 热处理系统及热处理方法
JP2002114177A (ja) 履帯チェーンのブッシュ硬化方法
JP2006028589A (ja) 直接通電焼入装置による焼入焼戻方法
JPH06102809B2 (ja) 高周波移動焼入焼もどし装置
US2303467A (en) Heat treatment of metal articles having holes therein
CN207944122U (zh) 一种用于单齿淬火机床氮气保护的淬火感应器
JP2004315851A (ja) ラックバーの高周波焼入方法及び装置
KR101953002B1 (ko) 콘크리트 펌핑 트럭용 압송 파이프의 열처리 방법 및 그 방법에 사용되는 장치
CN216919336U (zh) 一种孔壁缺失的零件内孔淬火感应器
KR100797392B1 (ko) 침수식 고주파 열처리장치
US4191363A (en) Quenching device for inductively heated workpieces
KR20030048853A (ko) 화염열처리 냉각수 공급장치
JP3537573B2 (ja) 熱処理冷却装置
JP2007231367A (ja) 熱処理方法及び装置
JP3976177B2 (ja) 熱処理方法及び熱処理装置
JP2008179870A (ja) 焼入装置及び焼入方法
JP2004107685A (ja) クランクシャフトの高周波焼入方法とその装置
JP3055658B2 (ja) 内面焼入方法及び装置
JPH083647A (ja) 長軸部品の強化熱処理法
JPH04154908A (ja) 高周波焼入れ装置用コイル自動交換装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant