曲轴的感应淬火装置的制作方法

本实用新型涉及汽车零部件感应热处理技术领域，具体涉及一种曲轴的感应淬火装置。

背景技术：

汽车发动机曲轴高频感应淬火，关键点在于连杆颈的淬火处理，传统的连杆颈高频淬火处理解决方案是采用气缸施加一定的力将高频感应线圈贴紧在曲轴连杆颈上，高频感应线圈通过跟随曲轴旋转来实现感应淬火加热。随动的过程中，为了防止高频感应线圈由于离心力的作用和曲轴连杆颈脱开，会对高频感应线圈施加较大的压力，导致高频感应线圈和曲轴连杆颈之间要有较大的压力，会降低高频感应线圈的使用寿命及造成曲轴较大的弯曲变形。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术中曲轴在高频感应淬火时通过施力固定高频感应线圈所带来的问题，进而提供一种曲轴的感应淬火装置。

为此，本实用新型提供一种曲轴的感应淬火装置，包括装置本体，以及：

曲轴驱动件，固定于所述本体的底部，其驱动输出端固定待加热的曲轴并带动曲轴移动；

线圈驱动件，固定于所述本体的顶部，其驱动输出端固定高频感应线圈；所述

线圈驱动件驱动所述高频感应线圈按照设定步长和轨迹移动，以使所述高频感应线圈设置于所述曲轴的外侧且与所述曲轴保持特定距离及压紧力。

可选地，上述曲轴的感应淬火装置中，所述线圈驱动件包括：

固定框架，其两个侧壁之间的距离大于所述曲轴在加工过程中的水平移动距离；

驱动电机，固定于所述固定框架顶部；

旋转连杆，其一端与所述驱动电机的驱动部连接，另一端固定高频感应线圈所用的电组件，所述电组件与所述高频感应线圈之间具有固定的相对位置关系；

第一调节杆，其沿平行于所述曲轴的轴线方向固定在所述固定框架内，其贯穿所述旋转连杆的顶端；调节所述第一调节杆的位置以调节所述高频感应线圈与所述曲轴的轴线相对位置。

可选地，上述曲轴的感应淬火装置中，所述线圈驱动件中：

所述驱动电机的驱动部沿水平方向设置，所述旋转连杆与所述驱动部相互垂直；所述驱动部驱动所述旋转连杆按照设定步长和轨迹移动。

可选地，上述曲轴的感应淬火装置中，所述线圈驱动件中：

所述旋转连杆通过套接件与所述驱动部连接。

可选地，上述曲轴的感应淬火装置中，所述线圈驱动件中：

所述旋转连杆包括第一部分和第二部分；

所述第二部分的顶端与所述第一部分的底端旋转连接于旋转点，所述驱动电机的驱动部驱动所述第二部分绕所述旋转点转动以带动所述高频感应线圈转动。

可选地，上述曲轴的感应淬火装置中，所述线圈驱动件中还包括：

第二调节杆，其沿垂直于所述曲轴的轴线方向固定在所述固定框架内且贯穿所述驱动部；调节所述第二调节杆的位置以调节所述高频感应线圈与所述曲轴的径向相对位置。

可选地，上述曲轴的感应淬火装置中，所述线圈驱动件中还包括：

两个弹性部件，分别设置于所述套接件与所述驱动部的端部之间。本实用新型提供的以上任一技术方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

本实用新型提供的曲轴的感应淬火装置，包括装置本体，以及曲轴驱动件，固定于所述本体的底部，其驱动输出端固定待加热的曲轴并带动曲轴移动；线圈驱动件，固定于所述本体的顶部，其驱动输出端固定高频感应线圈，线圈驱动件驱动所述高频感应线圈按照设定步长和轨迹移动，以使所述高频感应线圈设置于所述曲轴的外侧且与所述曲轴保持特定距离和压紧力。本实用新型提供的上述方案中，通过设置线圈驱动件为高频感应线圈提供压紧力，使其能够保证与待加热的曲轴保持预设的距离，并且通过线圈驱动件能够驱动高频感应线圈在曲轴加热过程中跟随曲轴进行移动，高频感应线圈在曲轴加工过程中的位置和加持力可控，由此可以减少高频感应线圈和连杆颈之间的压力过大影响到曲轴的淬火过程及高频感应线圈的寿命。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例所述曲轴的感应淬火装置的结构示意图；

图2为本图1所示感应淬火装置的右视图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种曲轴的感应淬火装置，如图1和图2所示，包括装置本体100，以及：

曲轴驱动件1，固定于所述本体100的底部，其驱动输出端固定待加热的曲轴3并带动曲轴3移动；线圈驱动件2，固定于所述本体100的顶部，其驱动输出端固定高频感应线圈31，线圈驱动件2驱动所述高频感应线圈31按照设定步长和轨迹移动，以使所述高频感应线圈31设置于所述曲轴3的外侧且与所述曲轴3保持特定距离和夹紧力。

从图中可以看出，线圈驱动件2其实际上用来驱动高频感应线圈31所应用的电组件201的，本实施例中电组件201即为扁平变压器。由于高频感应线圈31与扁平变压器的位置关系是固定的，因此通过控制扁平变压器的移动轨迹和移动步长，即可控制高频感应线圈31按照相同的轨迹和移动步长来移动。

其中，曲轴即为现有技术中常见的曲轴结构，在连杆颈部分具有特定的弯曲方向和弧度，因此在曲轴淬火加热的过程中，需要跟随曲轴的形状结构以及其运动速度对高频感应线圈的位置进行调整。而不同型号或者不同厂家生产的曲轴，彼此之间结构上会有一定程度的偏差，因此高频感应线圈的移动补偿和轨迹可以根据需要加热的曲轴的具体结构进行设定。一般的伺服驱动电机完全可以实现这一功能，伺服驱动电机能够预先设定其驱动轴的移动方式，通过为伺服电机输入参数能够规划伺服电机的驱动轴的运动轨迹和时间，由此即可实现对高频感应线圈的运动轨迹和步长进行控制，这一点并非本方案的重点，在此不再详细叙述。

本实施例的上述方案中，通过设置线圈驱动件为高频感应线圈提供压紧力，使其能够保证与待加热的曲轴保持预设的距离，所述设定距离即使得高频感应线圈与曲轴能够相贴合，但是高频感应线圈与曲轴之间的压力值非常小。通过线圈驱动件能够驱动高频感应线圈在曲轴加热过程中跟随曲轴进行移动，高频感应线圈在曲轴加工过程中的位置和加持力可控，由此可以减少高频感应线圈和连杆颈之间的压力过大影响到曲轴的淬火过程及高频感应线圈的寿命。

另外，可以理解的是，上述方案中除了需要对高频感应线圈进行控制的线圈驱动件之外，在淬火装置中还包括有淬火过程中所需要的其他部件，如图所示的曲轴驱动件中还包括：曲轴旋转驱动组件5，用于带动曲轴在淬火过程中的圆周方向的运动；曲轴固定组件4，用于将曲轴固定在曲轴驱动件上；扁平变压器201；冷却水、淬火液进出口202；线缆203等。这些部件的设置方式以及工作原理可以采用现有技术中的曲轴淬火装置中已有的技术方案实现。

以上方案中，线圈驱动件2能够通过固定支架、支撑部件等实现固定。本实施例中提供如下技术方案，结合图1和图2：

所述线圈驱动件2包括固定框架，固定框架的两个侧壁7沿着曲轴的水平移动方向设置，两个侧壁7之间的距离大于所述曲轴3在加工过程中的水平移动距离；驱动电机，固定于所述固定框架顶部；旋转连杆6，其一端与所述驱动电机的驱动部连接，另一端固定高频感应线圈所用的电组件，其中旋转连杆6的中部设置有旋转点，旋转点即为其第一部分和第二部分旋转连接的连接点所在，旋转连杆6的第二部分能够绕旋转点转动，从而带动扁平变压器沿着曲轴径向方向转动；对于本领域技术人员来说，由于曲轴的特殊结构及加工方式，在曲轴淬火过程中，高频感应线圈除了需要沿着曲轴轴向方向与曲轴一同运动之外，高频感应线圈还应该在曲轴径向方向上能够转动，如此才能够保证对曲轴的全方位的感应加热。因此，旋转连杆6的第二部分绕旋转点旋转，能够带动电组件201沿曲轴径向方向转动，而电组件201与高频感应线圈具有确定的相对位置关系，因此高频感应线圈也能够在旋转连杆6的第二部分的带动下绕曲轴径向方向转动，从而保证高频感应线圈与曲轴之间的距离和夹紧力保持在适当的范围内。

第一调节杆8，其沿平行于所述曲轴3的轴线方向固定在所述固定框架内，其穿过所述旋转连杆6；调节所述旋转连杆6在所述第一调节杆8上的位置以调节所述高频感应线圈31与所述曲轴3的轴线相对位置。如图1所示，为对高频感应线圈沿曲轴轴向方向移动的示意图，其中第一调节杆8，其能够贯穿所述旋转连杆6，对于旋转连杆6的位置调节可以通过两种方式实现：

1、旋转连杆6能够沿着第一调节杆8左右方向移动，从而能够调节旋转连杆6与曲轴3在轴线方向上的位置。

2、如图1所示，第一调节杆8的端部、在固定框架外侧设置有调节组件81，旋转连杆6与第一调节杆8固定连接。通过调节组件81能够调节第一调节杆8的左右方向的位置。调节组件81可以为螺纹调节组件。例如，在框架侧壁上开设螺纹孔，在第一调节杆8的端部开设有与螺纹孔配合的螺纹，调节组件81可以为螺母，螺母内壁也成型有与螺纹孔内相同的螺纹，通过控制螺母的旋入和旋出能够控制第一调节杆8的位置，从而带动旋转连杆6移动，进而带动高频感应线圈沿着曲轴轴向方向移动。

优选地，以上方案中，所述驱动电机的驱动部沿水平方向设置，所述旋转连杆6与所述驱动部相互垂直，所述驱动部驱动所述旋转连杆6按照设定步长和轨迹移动。结合图1和图2，可以看到高频感应线圈31与扁平变压器之间具有特定的位置关系，扁平变压器移动和转动的过程中，能够带动高频感应线圈具有相同的移动和转动操作。通过本方案中的设置，能够使得高频感应线圈31与曲轴3的位置关系如图2中所示，即高频感应线圈31与曲轴3处于同一水平面上。通过该设计，不但能够将施加到高频感应线圈31上的力大幅度减小，达到增加高频感应线圈31寿命和减少工件变形的目的，而且由于将高频感应线圈31水平放置，还能够在高频感应线圈31故障时更方便的对其进行维修维护。

进一步地，上述方案中曲轴的感应淬火装置，其中的所述线圈驱动件2中，如图2所示，所述驱动部包括水平设置的直杆、直杆两侧且与直杆垂直的挂接部，所述挂接部上均开设有开孔，与所述直杆平行地设置有连接杆，所述连接杆的两端穿过所述挂接部上的开孔以实现连接杆的固定，所述旋转连杆6套接于所述连接杆的外壁上，由此能够保证旋转连杆6与驱动部连接牢固性，并且便于安装和拆卸。

进一步地，所述线圈驱动件2中还包括第二调节杆9，其沿垂直于所述曲轴3的轴线方向固定在所述固定框架内；其贯穿所述驱动部；调节所述第二调节杆9的位置以调节所述高频感应线圈31与所述曲轴3的径向相对位置。如图2，所述第二调节杆9能够贯穿所述驱动部中的挂接部，即挂接部上还开设有辅助孔，辅助孔位于开孔上方，因此第二调节杆9位于所述连接杆的上方。第二调节杆9的调节可通过驱动电机的驱动部带动实现，即驱动电机驱动第二调节杆9带动高频感应线圈31沿着曲轴的径向方向移动。第二调节杆9与旋转连杆6配合能够控制高频感应线圈31沿着曲轴的径向方向以任意旋转角度旋转，从而在曲轴淬火过程中保证高频感应线圈与曲轴之间保持一定的距离和夹紧力。

优选地，如图2所示，所述线圈驱动件2中还包括两个弹性部件73，分别设置于所述套接件与所述驱动部的端部之间。其中，优选包括两个限位部72，限位部72设置在套接件与驱动部的端部之间，弹性部件73可设置于驱动部与限位部72之间。如图2中所示，弹性部件73可以为套接在连接杆上的弹簧，而限位部72可以为设置在连接杆上卡件，其设置于挂接部内侧。弹性部件73的设置，能够辅助线圈驱动件2调节高频感应线圈31与曲轴3在曲轴轴向方向上的距离，从而能够对曲轴的径向变形进行补偿。

采用本实施例的以上方案，和传统高频淬火感应方式相比，高频感应线圈受力得到明显的改善，对刀时的冲击力大幅降低，且稳定性更好，极少需要维护，对比结果如表1所示：

表1

通过上表中的对比数据能够看出，采用本实用新型实施例中的方案极大降低了感应线圈受力情况，同时具有很好的稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。