用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置的制作方法

本实用新型涉及用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置。

背景技术：

轴类零件在加工过程和服役过程中难免会出现尺寸超差、磨损、腐蚀等缺陷，整个零件报废会带来巨大的资源浪费和经济损失，为了降低损失，可对有缺陷的部位进行局部修复，激光修复技术能有效局部修复缺损区域。修复后的材料性能往往达不到使用要求，而且修复部位在修复过程中会产生热应力，需要对修复区域进行热处理。若对零件进行整体热处理，存在变形大的问题，为保护零件的未修复区域和减少零件变形，通常采用局部热处理方式。

现有的用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置在使用时仍存在不足之处，通常采取电阻丝加热或火焰加热的方式对零件局部表面在空气中直接进行加热，其对修复区域的温度无法进行实时调控且温度分布不均，不能对目标区域实现有效保护，亟需解决。

技术实现要素：

本发明要克服现有技术中存在的缺点，提出的一种用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置，包括真空箱、电机和控制系统。所述真空箱的底部一侧设置有真空泵，且真空箱的底部另一侧设置有送气装置，所述真空箱内部设置有固定轴和工作轴。所述工作轴的一端设置有定位器，另一端通过联轴器与电机连接，所述电机通过螺栓固定在底座上，待热处理零部件设置在所述工作轴和固定轴之间，所述待热处理零部件的表面均匀地安装有热电偶，且待热处理零部件的表面包裹有隔热层，感应线圈7隔着隔热层8安装在待热处理零部件6的外侧。所述热电偶与温度传感器、温度变送器、计算机、调节器、执行机构依次信号连接，执行机构的输出端连接感应电源，所述感应电源与感应线圈连接。

热电偶采集待热处理零部件表面的温度数据传到温度传感器，温度变送器将温度信号转换成电信号并送入计算机；计算机将电信号转换成数字信号，调节器收到计算机发出的数字信号，并与预设的温度数字信号阈值进行比较，然后根据比较结果向执行机构发出控制信号；执行机构接收控制信号并控制感应电源通断。优选地，所述真空泵能使真空箱内的工作真空度达到10^-2托。

优选地，所述固定轴、待热处理零部件和工作轴三者的轴心线位于同一直线上。

优选地，所述感应线圈可根据零件大小进行定做，其与待热处理零部件同轴。

优选地，所述感应线圈为空心紫铜管，其内部通过具有一定水压的水流来达到冷却的效果，且铜管横截面为矩形。

优选地，所述热电偶的感应端通过点焊的方式与待热处理零部件的表面连接。

优选地，所述定位器中间要开一个与待热处理零部件直径相等的孔，用以夹紧固定待热处理零部件。

优选地，所述隔热层的材料为耐火材料，保护感应线圈在加热时不被损坏和烧坏。

本实用新型在原有的基础上，温度闭环控制系统能实时监控修复区域的温度，及时调整温度，从而使温度达到设定温度，从而实现对修复区域温度的实时调控，当热电偶感应的温度高于设定温度时，控制系统使感应电源处于断电的状态；当热电偶感应的温度低于设定温度时，控制系统使感应电源通电。同时，工作轴转动能有效解决轴类零件热处理时受热不均匀的问题，气体保护箱能形成局部气氛保护，使热处理区域不发生氧化。

本实用新型的优点是：实现对修复区域温度的实时调控，有效解决轴类零件热处理时受热不均匀的问题，气体保护箱能形成局部气氛保护，使热处理区域不发生氧化。

附图说明

附图1为本实用新型的用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置的结构示意图；

附图2为本实用新型的用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置控制原理示意图；

附图3为本实用新型的温度控制原理图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

附图1-3中的部件标号如下：

1-工作台、2-温度记录仪、3-热电偶、4-固定轴、5-真空箱、6- 待热处理零部件、7-感应线圈、8-隔热层、9-定位器、10-工作轴、 11-联轴器、12-电机、13-底座、14-感应电源、15-控制系统、16- 真空泵、17-送气装置。

参照图附图1和附图2，用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置，包括真空箱5、电机12和控制系统15。真空箱5的底部一侧设置有真空泵16，且真空箱5的底部另一侧设置有送气装置17，真空箱5内部设置有固定轴4和工作轴10。工作轴10的一端设置有定位器9，另一端通过联轴器11与电机12连接，电机12通过螺栓固定在底座13上。待热处理零部件6设置在工作轴10和固定轴4之间，待热处理零部件6的表面均匀地安装有热电偶3，且待热处理零部件 6的表面包裹有隔热层8，感应线圈7隔着隔热层8安装在待热处理零部件6的外侧。热电偶3与温度记录仪2和控制感应电源14通断的控制系统15依次信号连接，温度记录仪2通过螺栓固定在工作台 1上，控制系统15的输出端连接有感应电源14，所述感应电源14与感应线圈7连接。

所述的控制系统15包括依次连接的计算机、调节器、执行机构。热电偶3采集待热处理零部件6表面的温度数据传到温度传感器，温度变送器将温度信号转换成电信号并送入计算机；计算机将电信号转换成数字信号，调节器收到计算机发出的数字信号，并与预设的温度数字信号阈值进行比较，然后根据比较结果向执行机构发出控制信号；执行机构接收控制信号并控制感应电源通断。

真空泵16能使真空箱5内的工作真空度达到10^-2托，固定轴4、待热处理零部件6和工作轴10三者的轴心线位于同一水平直线上，感应线圈为空心紫铜管，其内部通过具有一定水压的水流来达到冷却的效果，且铜管横截面为矩形，热电偶3的感应端通过点焊的方式与待热处理零部件6的表面连接，定位器9中间要开一个与待热处理零部件6直径相等的孔，用以夹紧固定待热处理零部件6，隔热层8的材料为耐火材料，保护感应线圈7在加热时不被损坏和烧坏。

结合附图3，应用本发明的用于轴类零部件激光修复后局部热处理装置的温度控制方法，包括以下流程：

a、热电偶采集工件表面的温度数据传到温度传感器；

b、温度变送器将温度信号转换成电信号；

c、计算机将电信号转换成数字信号；

d、调节器收到计算机发出的数字信号，并于预设的温度数字信号进行比较，然后根据比较结果向执行机构发出控制信号；

e、执行机构接收控制信号并控制感应电源通断；

f、工件表面温度可控制在理想误差范围。

工作原理：使用时，利用感应线圈7对修复区域进行感应局部热处理，采用工作轴10匀速旋转的方式能有效解决受热不均，轴类零件对热处理温度比较敏感，温度闭环控制系统能精准控制修复区域的温度，热处理过程中容易发生氧化，通过真空箱5能有效保护热处理区域。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。