[发明专利]一种滚轮圆周表面中频感应淬火装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淬火装置及其方法，尤其涉及一种滚轮圆周表面中频感应淬火装置及其方法。

背景技术

传统滚轮圆周表面淬火是将滚轮放在电炉中加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入冷却介质中快速冷却，以提高滚轮的表面硬度和耐磨性。由于这种方法是利用热辐射和热对流对工件整体加热，加热时间长，造成工件表面严重脱碳，同时又是整体浸入冷却介质中快速冷却，造成工件冷却不均匀，导致淬火硬度不均匀，还会使轮轴孔心部和轮幅等部位变脆，产生毛细裂纹，影响产品质量。另外，这种整体加热、整体冷却的淬火方法，劳动强度大，能耗高，生产效率和使用寿命低。

感应加热是表面淬火的一种较理想的加热方式，也称内源加热，具有热效率高，加热速度快的特点。现有感应加热淬火主要用于金属工件表面局部淬火，将工件放在加热器中进行加热。如钻头、车刀、齿轮和曲轴等。CN101435010A公开了一种“顶梁中频感应淬火热处理工艺及中频淬火机床”，是将顶梁固定在淬火机床上，顶梁在加热器内左右移动，实现对顶梁的表面淬火。但这种淬火机床只专用于顶梁等细长工件的淬火，不适用于滚轮圆周表面淬火。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种实现对滚轮圆周表面进行淬火处理，提高其表面硬度和耐磨性，保持滚轮轮轴孔心部和轮幅部位的韧性，提高滚轮的使用寿命，并降低淬火处理工序的劳动强度，降低能耗，提高生产效率的滚轮圆周表面中频感应淬火装置。

本发明的另一个目的是提供一种滚轮圆周表面中频感应淬火的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种滚轮圆周表面中频感应淬火装置，包括底座、主轴箱和中频感应加热装置，主轴箱固定在底座的一端，中频感应加热装置固定在底座的另一端，其特征在于：主轴箱内侧设置有减速齿轮机构，外侧设置有电机，减速齿轮机构的输入与电机连接，输出与主轴的一端连接，主轴的另一端伸出主轴箱与液压卡盘连接；所述中频感应加热装置包括导轨支座、滑动工作台、中频变压器、感应器、喷淋器、冷却水进口、冷却水出口、气缸和限位块，导轨支座固定在底座上，滑动工作台设置在导轨支座上，中频变压器设置滑动工作台上，感应器设置在中频变压器的输出端，喷淋器设置在感应器一端的下侧，冷却水进口和冷却水出口分别设置在感应器另一端的两侧，气缸通过支架设置在导轨支座的一侧，限位块设置在导轨支座的另一侧。

所述喷淋器与淬火介质连通，冷却水进口与冷却水源连通，冷却水出口与冷却水池连通。

一种滚轮圆周表面中频感应淬火方法，其特征是包括以下步骤：

第一步：将被淬工件，即滚轮安装在液压卡盘上；  

第二步：将感应器平行靠近距滚轮周边5—6mm，滚轮匀速逆时针转动，转动线速度为320—380mm/min，采用频率为3000—5000Hz的中频对滚轮周边感应加热，加热温度890—930℃；

第三步：当滚轮转动3—5秒时，采用淬火介质通过喷淋器对加热的滚轮周边进行直线喷淋冷却，滚轮继续运转，感应器继续加热，淬火介质继续冷却；

第四步：当滚轮旋转一周，感应器停止加热，淬火介质滞后3—5秒停止喷淋冷却，滚轮停止转动，完成一个滚轮圆周表面中频感应淬火处理。

所述淬火介质中PAG的含量为重量百分比6%—8%。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、工件淬火快，生产效率高。本发明是由滚轮转动，感应器对滚轮圆周表面进行加热，热损失少，节省了能源，同时淬火介质喷淋器滞后3—5秒对加热部位进行冷却，工件转动一周即完成淬火。

2、驱动电机选用变频调速电机，实现无级调速，保证不同直径工件的淬火效果。

3、自动化程度高。本发明包括被淬工件装卸在内的淬火全过程，均由计算机数控系统控制，自动化程度高，利于工件上线进行生产线生产。

4、结构简单，制造成本低，便于维护保养，有利现场安全生产。

附图说明

图1为发明装置结构示意图。

图2为图1的左视图。

图中：底座1、主轴箱2、电机21、主轴22、液压卡盘23、中频感应加热装置3、导轨支座31、滑动工作台32、中频变压器33、感应器34、喷淋器35、冷却水进口36、冷却水出口37、气缸38、限位块39。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：