[发明专利]超音频电源的铁路货车钩尾框销孔感应淬火装置及方法

说明书

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及超音频电源的铁路货车钩尾框销孔感应淬火装置及方法。所述铁路货车钩尾框销孔感应淬火装置包括冷却槽、升降平台、定位块和感应线圈。本发明销孔加热方式采用透入式兼传导式，感应线圈在工件销孔内相对往复运动，解决了超音频加热电源加热深度不及5mm的问题；感应线圈相对往复运动，低功率加热避免销孔过烧和裂纹的问题；采用工件整体浸入冷却液内冷却，并控制升降平台上下移动，保证工件一直在冷却液中移动，避免了工件表面喷水不均匀和产生软点的问题；销孔两端加工成圆角R3～R4，避免了应力集中和淬后裂纹的问题。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种超音频电源的铁路货车钩尾框销孔感应淬火装置及方法。

背景技术

钩尾框经铸造改锻造后，钩尾框使用寿命大大增加，但在使用过程中，由于其销孔持续受疲劳应力及摩擦力作用，使得销孔部位磨损，尺寸增大，最终导致零件失效，减少了钩尾框整体的使用寿命，存在着潜在的安全隐患。

为了提高销孔的使用寿命，需要对钩尾框销孔进行表面淬火。产品技术要求：钩尾框材质：25MnCrNiMo，淬硬层：5mm深，硬度：400～500BHN。超音频加热电源正常情况下只能实现2～3mm的加热(淬硬层)深度，要实现5mm以上的淬硬层，必须发明新的淬火装置和方法，这种基于超音频电源的铁路货车钩尾框销孔感应淬火技术尚属空白。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于超音频电源的铁路货车钩尾框销孔感应淬火装置及方法。通过本发明的实施，利用超音频加热电源获得表面加热均匀性好、淬硬层深、硬度高、表面无裂纹、整体使用寿命高的铁路货车锻造钩尾框，达到产品技术要求。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

超音频电源的铁路货车钩尾框销孔感应淬火装置包括：

冷却槽，用于盛装冷却液，所述冷却槽设有注液口和出液口；

升降平台，用于支撑工件并携带工件上下移动，向下移动时，工件可整体浸入所述冷却槽的冷却液内；

定位块，固定安装于所述升降平台上，用于工件的快速定位；

感应线圈，所述感应线圈的直径和圈数与工件销孔的尺寸相匹配，升降平台携带工件上下移动时，感应线圈可进入工件的销孔内。

作为优选的技术方案，所述感应线圈的圈数为4～6圈,高度55～60mm。

作为优选的技术方案，所述感应线圈与工件销孔内壁之间具有间隙，所述间隙为4～6mm。

本发明还提供了采用上述装置的超音频电源的铁路货车钩尾框销孔感应淬火方法，包括如下步骤：

S1、将销孔与框身交界倒角R3～R4；

S2、将工件置于升降平台上，并通过定位块将工件定位，使工件上的销孔中心与感应线圈中心对齐；

S3、感应线圈通电，控制感应线圈的加热功率；

S4、驱动升降平台向上运动，使感应线圈进入工件的销孔内(居中)；升降平台携带工件在上下止点间往复运动，上下止点间距55～60mm，随着工件上下往复运动，感应线圈在第一设定时间内对工件销孔均匀加热至第一设定温度，加热深度不小于5mm；

S5、工件销孔被加热至第一设定温度后，驱动升降平台向下运动，使工件整体浸入所述冷却槽的冷却液内，保持工件在冷却液内上下往复运动，使销孔表面淬火后的工件迅速冷却，淬硬层深度不小于5mm；

S6、完成淬火后的工件在第二设定时间内入炉，并加热至第二设定温度，保持第二设定温度至第三设定时间后，进行冷却。

作为优选的技术方案，所述感应线圈的加热功率控制在36～46kw。