[发明专利]一种用于螺旋伞齿轮的双频自动感应加热装置及方法

说明书

一种用于螺旋伞齿轮的双频自动感应加热装置及方法，属于热处理技术领域。所述用于螺旋伞齿轮的双频自动感应加热装置包括支撑平台、第一感应加热装置、第二感应加热装置和计算机，支撑平台设有阶梯轴和丝杠升降装置，阶梯轴下方与第一电机连接，阶梯轴顶部设有红外测温装置，阶梯轴外部套设支承转盘，支承转盘上方放置螺旋伞齿轮，丝杠升降装置位于支承转盘下方，计算机分别与第一感应加热装置、第二感应加热装置、第一电机、丝杠升降装置和红外测温装置连接。所述用于螺旋伞齿轮的双频自动感应加热装置及方法基于计算机控制及红外测温技术对感应加热过程进行自动控制，实现精准加热，实现螺旋伞齿轮的齿顶、齿廓和齿根同时硬化。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别涉及一种用于螺旋伞齿轮的双频自动感应加热装置及方法。

背景技术

螺旋伞齿轮作为机械传动过程中的重要零部件，由于其传动效率高、传动比稳定、承载能力高、传动平稳、工作可靠、结构紧凑、噪音小等优点广泛应用于航空航天、冶金设备、船舶工业等许多行业领域，而其表面的接触疲劳强度和耐磨性影响正常服役以及工作寿命。螺旋伞齿轮齿轮副失效很大一部分是因疲劳失效而导致的，因此提高齿面强度、耐磨性和减小应力集中有助于提高齿轮质量和使用寿命。利用电磁感应技术对螺旋伞齿轮表面加热，具有快速、高效、节能的特点，但同时由于螺旋伞齿轮齿面复杂,传统的感应加热时存在尖端效应，齿顶、齿廓和齿根难以同时实现硬化。

利用双频率电流对伞齿轮加热可以有效改善热处理后伞齿轮表面硬化层分布均匀性。已有的异步双频感应加热方法各个频段的加热时间和过程难以精准的控制和监测，使得加热得到的效果不理想。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种用于螺旋伞齿轮的双频自动感应加热装置及方法，其基于计算机控制及红外测温技术对感应加热过程进行自动控制，实现精准加热，使螺旋伞齿轮的齿顶、齿廓和齿根同时实现硬化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于螺旋伞齿轮的双频自动感应加热装置，包括支撑平台、第一感应加热装置、第二感应加热装置和计算机；

所述支撑平台设置有阶梯轴和丝杠升降装置；所述阶梯轴的下方与第一电机连接，所述阶梯轴的顶部设置有红外测温装置，所述阶梯轴的外部套设有支承转盘，所述支承转盘的上方放置螺旋伞齿轮；所述丝杠升降装置位于支承转盘的下方，用于控制支承转盘的升降；

所述第一感应加热装置包括第一感应加热电源以及与第一感应加热电源连接的第一盘形感应加热线圈，所述第一盘形感应加热线圈位于支承转盘的上方；所述第二感应加热装置包括第二感应加热电源以及与第二感应加热电源连接的第二盘形感应加热线圈，所述第二盘形感应加热线圈位于支承转盘的上方；

所述计算机分别与第一感应加热装置、第二感应加热装置、第一电机、丝杠升降装置和红外测温装置连接。

进一步的，所述红外测温装置包括固设在阶梯轴顶部的测温支架以及设置于测温支架并正对螺旋伞齿轮的红外测温摄像头，所述红外测温摄像头以无线通讯的方式与计算机相连接。

进一步的，所述丝杠升降装置包括丝杠底座、固设于丝杠底座的丝杠和滑杆、与丝杠下端连接的第二电机、设置在滑杆和丝杠上的升降台以及固设在升降台上的套筒顶升架，所述套筒顶升架与阶梯轴同心并套设于阶梯轴的外部，用以带动支承转盘沿阶梯轴上下移动，所述第二电机与计算机连接，计算机控制第二电机转动，以实现套筒顶升架的上下移动，第二电机的外部固连于支撑平台，以实现丝杠升降装置的固定。

进一步的，所述阶梯轴与支承转盘通过滑键连接，实现第一电机通过阶梯轴带动支承转盘周向转动，以及丝杠升降装置带动支承转盘沿着阶梯轴上下移动。

进一步的，所述阶梯轴固设于支撑平台的中部，并与支撑平台通过轴承连接。