[实用新型]一种阶梯轴感应加热装置

说明书

本实用新型公开了一种阶梯轴感应加热装置，该装置主要包括阶梯轴和仿形线圈，本装置基于电磁感应加热的原理，设计了一种阶梯轴感应加热装置，对阶梯轴的表面进行感应加热，提高阶梯轴的强度和韧性。其中本装置中的仿形线圈在加热阶梯轴的尖端处设有半径为R的凹槽，减弱了尖端效应的作用，使得感应加热的表面受热均匀，提高了加热表面质量。其中，R的取值与感应加热轴段的几何尺寸有关，所以对于几何尺寸相近的轴段可选用同一仿形线圈，减少了该装置的制造成本。

技术领域

本实用新型涉及一种感应加热装置领域的应用，具体涉及一种阶梯轴感应加热装置。

背景技术

阶梯轴是传动机械中的重要零部件，阶梯轴在传递运动、受扭转和弯矩过程中，会承受较大载荷并产生磨损。因此需要通过表面热处理工艺提高其强度、韧性等力学性能。感应加热作为一种热处理技术，具有加热速度快、效率高、热损失小、易于实现自动化控制、绿色环保的优点，在国内被广泛应用于汽车、石油管道、机床等制造业中。利用感应加热对阶梯轴进行热处理，不仅可以提高生产效率，同时节能环保。但是如图2所示，当阶梯轴的A表面和B表面都需要加热淬火的时候，在阶梯轴的由于尖端效应的原因，其尖端的温度远大于其余部分的温度，使得阶梯轴加热不均，导致阶梯轴的强度下降等加热缺陷。

发明内容

针对上述问题，本实用新型对阶梯轴感应加热的仿形线圈进行改造，在仿形线圈加热阶梯轴的尖端部分，设计了一个凹槽，减少尖端效应的作用，使得整个感应加热部分的温度分布均匀，提高阶梯轴表面热处理质量。

本实用新型主要包括阶梯轴，带有凹槽的仿形线圈，所述阶梯轴装夹在机床上，所述仿形线圈放置在距所述阶梯轴5-10mm处，且所述仿形线圈采用空心结构，并在加热阶梯轴的尖端设有半径为R的凹槽，所述仿形线圈C端为进水口端接电源正极，所述仿形线圈D端为出水口端接电源负极。

其中，感应加热所述阶梯轴的轴段长度与该轴段的半径之大于等于5，则所述仿形线圈凹槽的半径R＝5mm，感应加热所述阶梯轴的轴段长度与该轴段的半径之比小于5，则所述仿形线圈凹槽的半径R＝3mm。

本实用新型装置包括如下技术方案：

感应加热阶梯轴时，先将仿形线圈中通入水回路，起到冷却作用，再将仿形线圈接电源正负极，启动机床，打开电源，使得阶梯轴旋转加热。由于仿形线圈在加热阶梯轴的尖端处设有半径为R的凹槽，使得阶梯轴的尖端受热减少，削弱了尖端效应的作用，淬火的A面和B面受热均匀，提高阶梯轴的强度和韧性。

本实用新型装置具有的优点和积极效果：

本装置利用感应加热对阶梯轴进行热处理，不仅可以提高生产效率，同时节能环保；而且本装置中的仿形线圈设有凹槽，可减弱加热过程中尖端效应的作用，使其受热均匀，提高阶梯轴的强度和韧性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型装置进一步说明。

图1是本实用新型装置一个优选实施例的轴侧视图；

图2是本实用新型装置一个优选实施例的阶梯轴和仿形线圈的装配图。

附图中，1、阶梯轴；2、仿形线圈；C、进水口端；D、出水口端。

具体实施方式

在图中，阶梯轴1装夹在机床上，仿形线圈2放置在距阶梯轴5-10mm处，且仿形线圈2采用空心结构，并在加热阶梯轴的尖端设有半径为R的凹槽，仿形线圈进水口端C接电源正极，出水口端D接电源负极。

其中，若感应加热阶梯轴1的轴段长度与该轴段的半径之大于等于5，则仿形线圈2凹槽的半径R＝5mm，感应加热阶梯轴1的轴段长度与该轴段的半径之比小于5，则仿形线圈2凹槽的半径R＝3mm。

感应加热阶梯轴1时，先将仿形线圈2中通入水回路，起到冷却作用，再将仿形线圈2接电源正负极，启动机床，打开电源，使得阶梯轴1旋转加热。由于仿形线圈在加热阶梯轴的尖端处设有半径为R的凹槽，使得阶梯轴1的尖端受热减少，削弱了尖端效应的作用，淬火的A面和B面受热均匀，提高阶梯轴的强度和韧性。