一种曲线导轨的中频感应淬火设备的制作方法

1.本发明涉及一种中频感应淬火设备，尤其是一种曲线导轨的中频感应淬火设备。


背景技术：

2.感应加热是热处理中最常用的表面加热淬火方式、具有工件畸变小、生产效率高、节能环保、工艺过程易于实现机械化和自动化等优点；感应加热利用电磁感应的原理，使工件表面产生涡流而加热，采用感应加热淬火工艺在工件表面得到一定深度硬化层的同时，还能使零件芯部仍保持原来的显微组织和性能，从而达到提高工件疲劳强度、耐磨性，并保证芯部韧性的优良综合特征。
3.圆弧形曲线导轨在实际使用过程中，需零件的滚道表面和芯部有足够的性能支撑，其淬火技术难点是，曲线导轨不同于普通的圆弧形导轨，其表面波峰波谷排布，圆弧曲率变化大，并且针对不同曲率的曲线导轨、表面淬火后要求滚道表面达到高硬度的同时保证硬化层深度的均匀性，而常规的淬火工艺中的淬火感应头宽度较大，感应磁力线范围大，只能适用平面或者曲率相同的表面，否则无法保证淬火层均匀性与淬火层深度；目前的加工长在对曲线导轨进行淬火处理时，一般是一种型号配一套工装，配置一套加热感应线圈，这就造成了一台机床需配很多加热线圈以适应多型号工件的加工；拆装感应加热线圈的时，容易造成安装误差导致产品品质低，调整耗时长。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种淬火效果好、能适用不同产品尺寸的曲线导轨的中频感应淬火设备。
5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种曲线导轨的中频感应淬火设备，包括淬火机床、中频感应加热器和冷却装置，所述的淬火机床包括床身、机架围护机构、用于固定安放曲线导轨的转动固定底座和机械手，所述的转动固定底座转动设置在所述的床身上，所述的机架围护机构环绕设置在所述的转动固定底座的外部，所述的冷却装置用于在设定的冷却位置通过喷水管对所述的曲线导轨的内侧进行喷水冷却，所述的中频感应加热器包括感应加热电源主机、变压箱、带有两个管臂的u型铜管和u型磁钢，所述的变压箱固定设置在所述的机械手的移动端处，所述的u型铜管的两条管臂的上端弯折且与所述的变压箱固定连接，所述的u型铜管的两条管臂从所述的转动固定底座的中心径向向外依次分布，所述的u型铜管位于所述的转动固定底座的上方，所述的u型磁钢固定套设在所述的u型铜管的靠外一侧的管臂上且开口朝外，所述的u型铜管的内部中空形成第一冷却通道，所述的变压箱内设置有第二冷却通道，所述的冷却装置通过所述的第二冷却通道向所述的第一冷却通道循环输送冷却水，所述的感应加热电源主机通过所述的变压箱与所述的u型铜管电连接。
6.所述的冷却装置上固定设置有吹气装置，所述的吹气装置用于通过吹气管向所述的u型磁钢与所述的曲线导轨的内侧之间吹气，所述的吹气管与所述的喷水管分别位于所
述的u型磁钢的不同侧。吹气装置的吹气管全程向淬火受热部分进行吹气操作，避免冷却水飞溅到淬火部位表面，提升淬火效果。
7.所述的冷却装置上设置有多条万向可调竹节管，其中一条所述的万向可调竹节管作为所述的吹气装置的吹气管，其余所述的万向可调竹节管作为所述的冷却装置的喷水管。万向可调竹节管能够根据需要向任意方向弯折，从而设置合理的喷水位置和喷气角度。
8.所述的机械手的移动端处固定设置有安装支架，所述的变压箱与所述的安装支架固定连接，所述的安装支架的侧部固定设置有喷水接头，所述的喷水管的后端固定设置在所述的喷水接头上。
9.与现有技术相比，本发明的优点在于实际使用时，曲线导轨在转动固定底座上顺时针旋转一周，期间中频感应加热器打开，对曲线导轨的内侧表面进行淬火，被淬火部位继续旋转后移动到设定的冷却位置由喷水管处进行冷却，在淬火期间，机械手会根据中频感应加热器的感应信号持续的前后移动机械手，使曲线导轨不同部位的淬火效果始终保持一致；其中，u型铜管的两条管臂从转动固定底座的中心径向向外依次分布，u型磁钢固定套设在u型铜管的靠外一侧的管臂上且开口朝外，通过该种特制的感应加热器，朝向淬火部位的宽度较小，使感应磁力线范围小，对淬火部位的加热能量高，从而能够适应不同曲率的曲线导轨淬火工艺，保证产品的淬火深度和均匀性，解决了不同曲率的曲线导轨淬火工艺，产品经过测试满足淬火深度的要求，且较传统结构的淬火深度更佳；u型铜管的内部中空形成第一冷却通道，变压箱内设置有第二冷却通道，冷却装置通过第二冷却通道向第一冷却通道循环输送冷却水，保证对u型铜管的持续冷却。
10.目前适用于本淬火设备的曲线导轨产品有十多种，本发明提供的淬火设备能够适应于各种型号工件的淬火作业，使用方便适用范围广，能有效提高工作效率。
附图说明
11.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的部分结构示意图一；图3位本发明的部分结构示意图二。
具体实施方式
12.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
13.实施例一：一种曲线导轨的中频感应淬火设备，包括淬火机床、中频感应加热器和冷却装置，淬火机床包括床身11、机架围护机构12、用于固定安放曲线导轨3的转动固定底座13和机械手14，转动固定底座13转动设置在床身11上，机架围护机构12环绕设置在转动固定底座13的外部，冷却装置上设置有多条万向可调竹节管作为喷水管2，冷却装置用于在设定的冷却位置通过喷水管2对曲线导轨3的内侧进行喷水冷却，中频感应加热器包括感应加热电源主机15、变压箱41、带有两个管臂的u型铜管42和u型磁钢43，机械手14的移动端处固定设置有安装支架51，变压箱41与安装支架51固定连接，安装支架51的侧部固定设置有喷水接头52，喷水管2的后端固定设置在喷水接头52上，u型铜管42的两条管臂的上端弯折且与变压箱41固定连接，u型铜管42的两条管臂从转动固定底座13的中心径向向外依次分布，u型铜管42位于转动固定底座13的上方，u型磁钢43固定套设在u型铜管42的靠外一侧的
管臂上且开口朝外，u型铜管42的内部中空形成第一冷却通道（图未显示），变压箱41内设置有第二冷却通道（图未显示），冷却装置通过第二冷却通道向第一冷却通道循环输送冷却水，感应加热电源主机15通过变压箱41与u型铜管42电连接。其中，冷却装置为采用工业冷水机61、离心泵及各个水管构成的常规冷却结构。
14.实施例二：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于冷却装置上固定设置有吹气装置，吹气装置用于通过吹气管7向u型磁钢43与曲线导轨3的内侧之间吹气，吹气管7与喷水管2分别位于u型磁钢43的不同侧，冷却装置上设置有多条万向可调竹节管，其中一条万向可调竹节管作为吹气装置的吹气管7，其余万向可调竹节管作为冷却装置的喷水管2。
15.以上实施例的淬火过程如下：1）：人工放置曲线导轨3到转动固定底座13上后，通过控制器操控转动固定底座13带动曲线导轨3转动到预定的位置，之后机械手14在控制器控制下移动，使u型铜管42和冷却装置的出水口到达指定位置，机器做好淬火准备；2）：人工开启自动淬火程序，曲线导轨3在转动固定底座13上顺时针旋转一周，期间中频感应加热器打开，对曲线导轨3内表面进行淬火，被淬火部位继续旋转后移动到冷却装置的喷水管2处进行冷却，位于另一侧的吹气装置的吹气管7全程向淬火受热部分进行吹气操作，避免冷却水飞溅到淬火部位表面，影响淬火效果；在淬火期间，机械手14会根据中频感应加热器的感应信号持续的前后移动机械手14，使曲线导轨3不同部位的淬火效果始终保持一致。
16.3）：曲线导轨3旋转一周后停止淬火，机械手14上升，转动固定底座13停止转动，由于曲线导轨3的淬火部位在加热后立刻受到冷却装置的冷却，此时曲线导轨3温度正常，员工可立刻取出曲线导轨3，并放置新的曲线导轨3重新开始淬火流程。
17.曲线导轨3的淬火深度合格要求是淬火深度达3mm以上，将传统淬火设备与实施例一、实施例二所分别采用的淬火设备淬火后的3个产品的淬火深度的数据对比如表1，其中各个单位均为mm。
18.表1 传统淬火设备的淬火深度实施例一所采用结构的淬火深度实施例二所采用的结构的淬火深度一号产品1.493.424.14二号产品2.013.033.43三号产品1.973.064.38平均淬火深度1.823.173.98
对比后发现，采用实施例一及实施例二的淬火设备对产品的淬火深度较传统的淬火设备的淬火效果更佳，均达到3mm以上。