专利名称：全自动曲轴中频感应淬火机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床，特别是一种全自动曲轴中频感应淬火机床。
技术背景
长期以来，国内外强化曲轴的工艺大致有l.气体氮化，2.园角滚压，3. 喷丸，4.轴颈表面淬火，5.激光相变，6.多种方法的复合，以上工艺已满足不 了当今增加发动机功率对曲轴的要求，中频感应淬火现已成为曲轴强化的首选
技术。但目前使用的中频感应淬火机床有的是结构复杂，自动化强度不高；有 的是功能单一，加工质量不可靠；有的生产效率低，设备价位高，且占地面积 大
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种柔性化、全自动、 生产效率高的曲轴中频感应淬火机床。
本实用新型包括淬火池、机身、尾座总成、床头总成、冷却循环系统、拖板 机构、感应器升降机构、上料升降机构、上料拖架、感应器、中频淬火变压器、 悬挂装置、中频电源、功率转换器和控制系统，与现有技术不同的是所述的 控制系统由PLC编程控制器、伺服电源、传动控制框和触摸操作显示屏组成， 数控系统与触摸系统对机床进行自动控制和过程监控与显示，控制系统与中频 电源、功率转换器、淬火变压器、气动传动系统连接；淬火变压器与功率转换 器、淬火感应器、冷却循环系统连接；淬火变压器为薄型淬火变压器，厚度为 55 75mm，容量为300 500Kva;所述的悬挂装置上分别独立悬挂着5~13个薄型 淬火变压器和淬火感应器，悬挂装置与设置在机身的感应器平衡块连接；所述 尾座总成上设置有限变形机构和定位机构，可确保曲轴加热与冷却过程变形控 制在0.5mm以内；所述的中频电源设置了逆变功率加热模块柜和与之连接的线 路板触发逆变控制柜，逆变功率加热模块柜采用功率脉冲分配装置，可确保任 何轴颈的圆周方向硬化层均匀，利用三相(380V)工频电源通过可控硅触发整 流电路整流，形成大电流高电压(60 400A， 90~450V)大功率电源(0 250KW); 再通过线路板触发逆变线路，触发大功率1GB功率模块变频(6 8KHZ)电源， 联接到淬火变压器隔离后，输出的大功率中频电源联接到淬火感应器，对工件 (曲轴)表面感应加热，使工件表面温度在很短时间内(5 30秒)达到淬火温度850 90(TC，加热厚度2 8mm。
所述的悬挂装置，淬火感应器采用独立悬挂，任意相邻变压器之间的间距由 手动丝杠调节，以适应对不同开档尺寸的曲轴进行淬火，确保机床的柔性。
本实用新型的优点在于
1. 机床全自动工作，淬火质量可靠，通过PLC编程控制及变频伺服控制， 使机械传动(拖板、上下料台架、工件夹头、尾座汽缸、顶尖、感应器上升下 降、工件加热冷却等)自动到位工作，并通过触摸显示屏显示各种工作状态和 在触摸屏手动操作，从而完成整个工艺操作过程。
2. 上料动作在机床完成淬火的动作时，同步进行不占用加节拍事件，同时 可悬挂5 13个淬火感应器，工作效率高；
3. 本机床结构简单，设备投资省，占地面积小。
图l为本实用新型的结构示意图，其中A为主视图；B为右视图。
图中l.淬火池2.尾座总成3.曲轴4.床头总成5.冷却循环系统6. 拖板机构7.感应器升降机构8.上料升降机构9.上料托架10.感应器 11.中频淬火变压器12.悬挂装置13.中频补偿与通道切换系统14.感 应器平衡块15.机身16.中频电源17.触摸控制系统具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型的结构作进一步的描述，但不是对本实用 新型内容的限定。
参见图1，本实用新型包括淬火池1、机身15、尾座总成2、床头总成4、 冷却循环系统5、拖板机构6、感应器升降机构7、上料升降机构8、上料托架9、 感应器10、中频淬火变压器11、悬挂装置12、中频补偿与通道切换系统13、 感应器平衡块14、中频电源16、触摸控制系统17。淬火池1处于机身15的最 下方，曲轴3淬火时架在尾座总成2和床头总成4上，上料托架9和上料升降 机构8连接，中频电源16与中频补偿切换机构13连接，淬火变压器ll和淬火 感应器10连接，淬火感应器10工作时骑浮在曲轴3上，淬火变压器11吊在感 应平衡块14上，感应平衡块14设在机身15上，触摸控制系统17和机床数控 系统对机床工作进行自动控制和过程监控与显示。
本实用新型的工作原理及部件的连动关系是
1.通过触摸控制系统17进行调用及操作，控制机床工作，并启动外部冷却机组和空压站；启动循环冷却系统和淬火循环系统5;启动中频电源16。2. 曲轴采用平衡吊进行上料，置在上料托架9的上料位，通过驱动电机及接近开关位置控制托架前进，到达上料位后，上料升降机构8将上料架9升高 到举升位；拖板机构6通过伺服电机和接近开关控制从原位平移到夹紧位，尾 座总成2通过驱动电机驱动、汽缸前伸使顶尖将曲轴顶紧，床头总成4中的气 动卡盘将曲轴夹紧，上料托架下降退回原位；拖板机构6通过伺服电机驱动从 夹紧位平移到感应器的工作位置并通过床头旋转定位机构控制旋转自动位置并 准停，感应器升降机构7使感应器10、淬火变压器ll、悬挂装置12垂直下降， 平衡块14起平衡作用。某一感应器10垂直骑在需要加工的曲轴颈上，各感应 器下降位置已通过悬挂装置12、拖板机构6及触摸控制系统17调整确定，以上 感应器每次可根据需要设定同时下降1只到4只；感应器下降到位后，曲轴开 始旋转，控制装置发出指令启动中频电源16，并通过中频补偿系统13进行功率 补偿，再通过感应器10对旋转曲轴进行加热，按设定参数完成设定轴颈淬火。 在完成前轴颈淬火后，感应器升降机构7使感应器10、淬火变压器ll、悬挂装 置12垂直上升，并在另一淬火部位垂直下降，按照设定的淬火顺序完成所有的 淬火部位淬火。淬火完成后，拖板机构6平移回夹紧位，上料升降机构将上料 托架8将上料托架9升高至接料位，尾座总成2退回原位，气动卡盘松开，拖 板机构6回原位，加工完成的曲轴落至下料托架上，上料托架9退至上料位， 重复上料操作，完成再次上料，上料架下降返回原位。循环冷却系统5提供高 压冷却循环水对各路淬火变压器和感应器进行冷却，每路设置有调节阀门与流 量保护开关，高压冷却水流量不正常时电源停止加热或电源不能启动，保护感 应器与变压器；每路淬火冷却系统设置有电磁水阀和压力表，实现冷却控制与3. 淬火机床运行过程通过机床数控系统和触摸屏操作系统进行自动控制和 过程监控与显示。
权利要求1、 全自动曲轴中频感应淬火机床，包括淬火池(1)、尾座总成(2)、床头 总成(4)、冷却循环系统(5)、拖板机构(6)、感应器升降机构(7)、上料升 降机构(8)、上料拖板(9)、感应器(10)、中频淬火变压器(11)、悬挂装置(12)、机身(15)、中频电源(16)、功率转换器和控制系统，其特征是所述 的控制系统由PLC编程控制器、伺服电源、传动控制框和触摸操作显示屏组成， 控制系统与中频电源(16)、功率转换器、淬火变压器(11)、气动传动系统连 接，淬火变压器(11)与功率转换器、淬火感应器(10)、冷却循环系统(5) 连接，悬挂装置(12)上分别独立悬挂着5~13个淬火变压器(11)和感应器(10)， 悬挂装置(12)与感应器平衡块(14)连接，尾座总成(2)上设置有限变形机 构、定位机构，中频电源由逆变功率加热模块柜和与之连接的线路板触发逆变 控制柜组成。
2、 根据权利要求1所述的机床，其特征是所述的薄型淬火变压器，厚度 55 75mm，容量为300 500Kva。
3、 根据权利要求1或2所述的机床，其特征是任意相邻的薄型淬火变压 器(11)之间的间距可由手动丝杠调节。
4、 根据权利要求1所述的机床，其特征是所述的中频电源中的逆变功率加热模块柜采用功率脉冲分配装置。
专利摘要本实用新型提供了一种全自动曲轴中频感应淬火机床，它包括淬火池、尾座总成、床头总成、冷却循环系统、拖板机构、感应器升降机构、上料升降机构、上料拖板、感应器、中频淬火变压器、悬挂装置、机身、中频电源、功率转换器和控制系统，其特征是所述的控制系统由PLC编程控制器、伺服电源、传动控制框和触摸操作显示屏组成，控制系统与中频电源、功率转换器、淬火变压器，气动传动系统连接，淬火变压器与功率转换器、淬火感应器、冷却循环系统连接，本实用新型的优点在于机床全自动工作，上料动作在机床完成淬火的动作时，同步完成，淬火变压器、感应器、工作效率高；机床结构简单，投资省，占地面积省。
文档编号C21D1/62GK201154978SQ20082010405
公开日2008年11月26日 申请日期2008年1月26日 优先权日2008年1月26日
发明者张劲柯 申请人:桂林福达曲轴有限公司