旋弹簧是下落到淬火液池里去淬火。两个辊子像图6所示那样互相远离就允许圆柱形螺旋弹簧像图4所示那样在两个辊子之间向下落而落入淬火液池里的淬火液710中。一旦圆柱形螺旋弹簧落入淬火液池，就可使两个辊子再互相靠近，以便放上下一组弹簧并由感应线圈进行加热。在圆柱形螺旋弹簧在淬火液池里经恰当地淬火之后，可人工地或自动地将其从淬火液池取出。
[0069]本发明的用于加热和淬硬圆柱形螺旋弹簧的工艺过程可使淬硬的弹簧的特性等同于或优于用常规的加热炉加热淬硬的弹簧的特性。与用传统的加热炉加热的弹簧相比，用本发明的工艺过程加热的圆柱形螺旋弹簧的微观硬度剖面均匀地遍及弹簧的材料，并表现出改善的微观硬度。与用传统的加热炉加热的弹簧相比，本发明的用于加热和淬硬圆柱形螺旋弹簧的工艺还可使淬硬的弹簧有类似的奥氏体晶粒结构和类似的晶粒生长过程。与用传统的加热炉加热的弹簧相比，本发明的用于加热和淬硬圆柱形螺旋弹簧的工艺还可使淬硬的弹簧有改善的弹簧损失率。因此，与用传统的加热炉加热的类似弹簧相比，用本发明的工艺过程加热和淬硬的圆柱形螺旋弹簧有更长的工作寿命。图9图示出用本发明的工艺过程加热和淬硬的圆柱形螺旋弹簧的和用传统的或常规的加热炉加热的圆柱形螺旋弹簧的残余应力比。与用传统的加热炉加热的弹簧相比，用本发明的工艺过程加热和淬硬的圆柱形螺旋弹簧表现出改善的残余应力比。因此，图9图示出用本发明的工艺过程加热和淬硬的圆柱形螺旋弹簧有遍及其金属丝的整个厚度的较低残余应力和负残余应力。还已用一种淬火工艺和喷丸工艺完成了两个弹簧成品。用常规的加热炉加热的同样一个弹簧表现出较高的残余应力，并且在金属丝的约0.006英寸深度处残余应力是一个正数。因此，与用传统的加热炉加热的类似圆柱形螺旋弹簧相比，用本发明的工艺过程加热和淬硬的圆柱形螺旋弹簧有潜在的较长工作寿命。
[0070]应能理解，一旦圆柱形螺旋弹簧被用本发明的工艺过程加热了，就可对其进行进一步工艺处理来达到所希望的弹簧最终性能。这样的进一步工艺处理可包括:在弹簧感应加热之后对其进行淬火；在淬火之后对弹簧进行应力消除(例如进行回火，等等)；对弹簧进行喷丸处理(一次喷丸或两次喷丸)而使弹簧材料内有压缩应力；和/或在喷丸处理之后对弹簧进行热定形而重设弹簧材料的屈服点。在采用热定形工艺时其会使弹簧内形成残余扭应力。这些后续的工艺过程与本发明的感应加热工艺并用，可使淬硬的圆柱形螺旋弹簧，与在传统的加热炉里热处理的可类比圆柱形螺旋弹簧相比，有改善的特性。
[0071]因此可以看到，前面提出的以及以上描述中显现出来的本发明的目的都可有效地达到，而且可以在不偏离本发明的精神和范围的前提下对这里阐述的构造做某些改变，所以这里要说，以上描述中包含的和各附图中表示的所以内容都应被解读为示例性的而非限制性的。已经结合优选而可行的实施例描述了本发明。熟悉本技术领域的人在阅读和理解了本文给出的本发明的这些详细讨论之后可以做出各种变型和改变。所以这里要说，本发明包括属于本发明的范围内的所有变型和改变。还应能理解，权利要求书将涵盖这里描述的本发明的所有一般和特有特点以及本发明的范围的全部声明，作为一种语言表达，其可以说是够明确了。
【主权项】
1.一种用于淬硬弹簧的设备，所述弹簧有内表面和外表面以及纵向轴线，所述设备包括: a.用于支承所述弹簧的转动支承系统，所述转动支承系统包括第一弹簧支承件和第二弹簧支承件以及驱动装置，所述第一弹簧支承件和第二弹簧支承件各有其纵向轴线，所述第一弹簧支承件包括有外表面的第一辊子，所述驱动装置是设计成可使所述第一辊子转动，所述第一和第二弹簧支承件是设计成支承所述弹簧，同时使所述弹簧的所述纵向轴线平行于所述第一和第二弹簧支承件的所述纵向轴线，所述第一辊子的所述外表面是设计成接触所述弹簧的所述外表面并至少部分地支承所述弹簧，且在所述第一辊子转动时使所述弹簧绕弹簧的纵向轴线转动。 b.用于加热被支承在所述转动支承系统上的所述弹簧的感应加热系统，所述感应加热系统包括感应线圈系统，所述感应线圈系统是安排成使它的一部分在所述弹簧加热过程中定位在所述弹簧的至少一侧，与此同时所述弹簧的至少一侧支承在所述转动支承系统上，所述感应线圈系统可选地包括单个感应线圈。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一辊子的所述外表面是用非导电材料制成的。3.如权利要求1或2所述的设备，其中，在所述弹簧被所述感应加热系统加热的同时，所述转动支承系统既支承着所述弹簧又使所述弹簧转动。4.如权利要求1-3所述的设备，其中，在所述弹簧的所述加热过程中，所述转动支承系统以不变的转速使所述弹簧转动。5.如权利要求1-3所述的设备，其中，在所述弹簧的所述加热过程中，所述转动支承系统以可变的转速使所述弹簧转动。6.如权利要求1-5所述的设备，其中，所述转动支承系统包括一个有外表面的第二辊子，所述第一辊子和第二辊子的所述外表面是设计成接触所述弹簧的所述外表面并至少部分地支承着所述弹簧，从而在至少所述第一辊子绕所述第一辊子的纵向轴线转动时使所述弹簧绕弹簧的纵向轴线转动。7.如权利要求1-6所述的设备，还包括一个辊子机构，所述辊子机构是设计成可使所述第一辊子和第二辊子互相远离而让所述弹簧可从所述第一辊子和第二辊子之间通过。8.如权利要求1-7所述的设备，其中，所述感应线圈系统包括第一感应线圈部分和第二感应线圈部分，它们是:a)定位成互相平行，b)各有一个大于所述弹簧的大部分纵向长度的长度，以及c)当所述弹簧被所述感应加热系统加热并转动时处于一个平行于所述弹簧的纵向轴线的平面内，所述第一感应线圈部分和第二感应线圈部分可选地安放成到所述弹簧的所述外表面有相同的距离，同时所述弹簧被所述感应加热系统加热并转动。9.如权利要求8所述的设备，其中，所述感应线圈系统包括第三感应线圈部分和第四感应线圈部分，所述第三感应线圈部分是定位成紧邻并平行于所述第一感应线圈部分，所述第四感应线圈部分是定位成紧邻并平行于所述第二感应线圈部分，所述第三感应线圈部分和第四感应线圈部分可选地安放成到所述弹簧的所述外表面有相同的距离，同时所述弹簧被所述感应加热系统加热并转动，所述第三感应线圈部分和所述第四感应线圈部分可选地定位成前者到所述第一感应线圈部分的距离与后者到第二感应线圈部分的距离相同。10.如权利要求1-9所述的设备，还包括一个淬火液池，所述淬火液池是设计为用于接纳被加热了之后通过所述第一辊子和第二辊子之间落下来的所述弹簧。11.一种用于淬硬弹簧的方法，包括: a)提供弹簧，所述弹簧是圆柱形螺旋弹簧或圆锥形螺旋弹簧并有内表面和外表面； b)提供如权利要求1-10所述的转动支承系统； c)提供如权利要求1-10所述的用于加热所述弹簧的感应加热系统； d)把所述弹簧的所述外表面定位在所述第一和第二弹簧支承件的所述外表面上； e)把所述弹簧定位在所述感应线圈系统的所述间隔开的区域，直至把所述感应线圈的各部分定位在所述弹簧的两侧；以及， f)一边用所述感应线圈系统加热所述弹簧一边用支承着所述弹簧的至少所述第一辊子转动所述弹簧。12.如权利要求11所述的方法，其中，在所述弹簧的所述加热过程中，所述转动支承系统以不变的转速转动所述弹簧。13.如权利要求11所述的方法，其中，在所述弹簧的所述加热过程中，所述转动支承系统以可变的转速转动所述弹簧。14.如权利要求11-13所述的方法，其中，包括一个淬火液池，所述淬火液池是设计为用于接纳已被加热了的所述弹簧，以及还包括使已被加热了的所述弹簧进入所述淬火液池的步骤。
【专利摘要】一种用于淬硬圆柱形螺旋弹簧或圆锥形螺旋弹簧的设备。这种设备有转动支承系统和感应加热系统。转动支承系统是设计成用于支承弹簧而让其在被支承着的同时被感应加热系统加热。感应加热系统包括一个有线圈系统的感应线圈系统。线圈系统有一个间隔开的区域，其设计成用于接纳弹簧并在弹簧是被支承在转动支承系统上时加热弹簧。
【IPC分类】C21D1/42, C21D1/10, C21D1/63, C21D9/02
【公开号】CN105567918
【申请号】CN201410545456
【发明人】S·库露, M·瑞巴布赫
【申请人】铂尼狮集团股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月15日