专利名称：阶梯轴淬火感应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种淬火感应器，尤其涉及一种对阶梯轴进行淬火的感应器。
背景技术：
感应淬火是通过感应加热将工件表面快速加热到适宜温度和深度后快速喷水冷 却的热处理工艺。淬火感应器是将频率变化的电效应转化为热效应的关键部件，感应器的 结构和制作质量直接影响到待处理工件的质量。轴类淬火感应器，要求感应器和轴类工件 保持较好的同心度，即感应器和工件表面具有均匀和合适的间隙，间隙太小出现安装困难， 间隙太大，出现加热时间长、效率低，甚至出现过烧现象。对一般圆柱和圆管外表淬火加热， 感应器结构一般采用空心的封闭圆环结构，圆环两端分别接到淬火变压器的次级线圈的两 个极上即可。保证合适的间隙、电源变压器匹配合适的情况下，感应器磁场比较均匀，感应 器不加导磁体的情况下，能够保证较好的淬火质量。 如图4所示，阶梯轴类工件(可以有多个台阶，台阶梯度可以变化)，在淬火加热过 程中如果台阶数较少(l-2级)、台阶梯度较小(1-2毫米)并且表面深度要求不是非常严格 的情况下，感应器设计时往往按加热光轴设计，感应器仍采用空心的封闭圆环结构，感应器 内径按台阶最大直径设计，但考虑到工件台阶的尖端效应，感应器和工件之间间隙适当加 大，以减少敏感性，防止工件台阶处过烧，这种感应器最大优点是热效率高，感应器设计简 单，感应器铜管不必加导磁体。但更多的情况是台阶数较多和台阶梯度较大的情况，这时不 能采用封闭磁场的圆环结构。 作为本申请的发明人，长期致力于电炉的生产，具有丰富的实践经验。经过发明人 的潜心研究，创造性地研究出一种适合阶梯轴感应淬火的感应器，该感应器能够在阶梯轴 的台阶数较多或台阶梯度较大的情况，依然能够保证阶梯轴的表面淬火质量。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种阶梯轴淬火感应器，该感应器与工件 表面具有均匀和合适的间隙，在阶梯轴的台阶数较多或台阶梯度较大的情况依然能够保证 阶梯轴的表面淬火质量。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是阶梯轴淬火感应器，包括， 空心的感应器本体，所述感应器本体与电极连接； 循环水通道，所述循环水通道与感应器本体的空心腔连通； 喷淋装置，所述喷淋装置安装在所述感应器本体的外围，用于向放置于感应器本 体中的工件喷水冷却；其特征在于 所述感应器本体包括 两根平行排列的感应管，所述两根感应管的相对的外表面呈阶梯状且与阶梯轴工 件表面相应，所述感应管的外表面包覆有导磁材料，所述两根感应管之间的区域为阶梯轴 工件感应区间；所述两根感应管的一对相应的端部分别与输入电极和输出电极连接并与所述的循环水通道连通，所述两根感应管的另一对相应的端部通过导通管连接并连通。 作为一种优选的技术方案，所述导通管拱起呈半圆弧形，且所述半圆弧形导通管 的半径大于阶梯轴工件相应的轴颈的半径。 作为一种优选的技术方案，所述导通管的外表面包覆有导磁材料。 作为一种优选的技术方案，所述导磁材料是矽钢片。 作为一种优选的技术方案，所述两根感应管的一对相应的端部分别通过一个板状
的汇流排与所述输入电极和输出电极连接，所述两个汇流排之间设有绝缘板。 作为一种优选的技术方案，所述循环水通道包括冷却水盒，所述冷却水盒安装在
所述汇流排上。 采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是由于该淬火感应器的感应器 本体包括两根并排且对称的感应管，所述感应管的相对表面均呈阶梯状且与阶梯轴工件表 面相应，所述感应管的外表面附有矽钢片，所述两根感应管之间的区域形成半封闭的磁场 感应区间，所以，将阶梯轴工件放置所述两根感应管的中间进行感应加热，通过机床上下顶 尖控制阶梯轴工件自转，从而保证了阶梯轴工件表面与感应器之间的均匀和合适间隙，且 所述阶梯状铜管外表面设有的高导磁性的矽钢片防止漏磁，实现了阶梯轴工件的表面感应 加热均匀。当温度达到一定高度，喷水器向阶梯轴工件喷水，阶梯轴工件快速冷却，完成感 应淬火热处理。本实用新型设计合理，实现了对台阶数较多和台阶梯度较大的阶梯轴进行 感应淬火，加热效率高，产品性能稳定，方便操作，提高了生产效率。
图1是本实用新型实施例的结构示意图； 图2是本实用新型实施例的立体结构示意图。 附图中1.电极； 2.冷却水嘴； 3.冷却水盒； 4.绝缘板； 5.汇流排； 6.喷水器连接板； 7.喷水器； 8.喷水器水嘴； 9.感应器本体； 91.感应管；92.矽钢片；93.导通管；94.连接铜管； 10.阶梯轴工件。
具体实施方式
阶梯轴淬火感应器，如图1和2所示，包括 连接在两个电极1上的两个汇流排5，所述两个汇流排之间设有绝缘板4，安装在 每一个汇流排5上的冷却水盒3，所述冷却水盒3上设有冷却水嘴2，所述冷却水嘴2安装 在靠近电极1的位置，防止循环死水，所述冷却水盒3和汇流排5连接着感应器本体7，所述冷却水盒3连通感应器本体9的空腔，所述汇流排5将感应器本体9与所述两个电极1电 连接； 在所述感应器本体9与所述汇流排5连接处设置有喷水器连接板6，所述喷水器7 固定在所述喷水器连接板6上，所述喷水器7呈四方形包围在所述感应器本体9外面，所述 喷水器7内壁设置有朝向感应器本体的喷水孔，所述喷水器上还设有喷水器水嘴8。 如图2所示，所述感应器本体9由铜管围成的阶梯状半圆筒面框架，与半个阶梯轴 工件的表面相应。所述感应器本体的感应管91是两根平行排列的感应管，所述两根感应管 91的相对的外表面呈阶梯状且与阶梯轴工件IO表面相应，所述感应管的外表面包覆有高 导磁材料矽钢片92，所述两根感应管91之间的区域为阶梯轴工件10感应区。 导通管93为包覆着矽钢片92的铜管，所述导通管93连接在所述两根感应管91的 相应的粗端头之间，所述导通管93拱起呈半圆弧形且其半圆弧半径大于阶梯轴工件10相 应的轴颈的半径。所述导通管93外表面包覆着矽钢片92，使得阶梯轴工件10的粗端头的 加热温度均匀。 连接铜管94，将所述感应管91与电极连接且将感应管91空腔与冷却水盒3连通， 所述连接铜管94包括两个四分之一圆弧铜管，所述两个四分之一圆弧铜管形成一个半圆 弧且其半圆弧的半径大于阶梯轴工件10相应的轴颈的半径。 本实用新型实施例的工作原理预先将冷却水嘴打开，使感应器铜管中通有冷却
水，将阶梯轴工件通过机床上、下顶尖固定在淬火感应器的感应加热空间，即感应器本体的
半圆筒面铜管框架的中心位置，且保证所述阶梯轴工件阶梯表面与所述感应器本体的阶梯
状半圆筒面框架对应。开启感应加热电源，淬火感应器开始工作，机床控制阶梯轴工件进行
自转，使得阶梯轴工件表面在感应区均匀加热。喷水器的工作由机床控制箱控制喷水器冷
却水路电磁阀实现，淬火感应器的加热控制由机床控制箱集中控制。加热和喷水的单独控
制使得该淬火感应器能针对不同情况分别调节加热时间和喷水时间，控制更方便。根据机
床控制箱预先设定的加热时间和喷水时间，对工件进行感应淬火处理。加热一定时间后，喷
水器开始工作，向进行自转的阶梯轴工件均匀喷水，使阶梯轴工件完成淬火处理。 该淬火感应器经过投入使用，加热温度、淬硬层深度和淬火硬度都满足设计要求，
且加热效率高，产品性能稳定，提高了企业生产效率。 本实用新型采用半封闭式的仿形感应器对阶梯轴工件进行感应淬火，用矽钢片增 强半封闭仿形感应器的磁场，使阶梯轴工件表面加热均匀。该感应器与工件表面具有均匀 和合适的间隙，在阶梯轴的台阶数较多或台阶梯度较大的情况依然能够保证阶梯轴的表面 淬火质量。
权利要求阶梯轴淬火感应器，包括空心的感应器本体，所述感应器本体与电极连接；循环水通道，所述循环水通道与感应器本体的空心腔连通；喷淋装置，所述喷淋装置安装在所述感应器本体的外围；其特征在于，所述感应器本体包括两根平行排列的感应管，所述两根感应管的相对的外表面呈阶梯状且与阶梯轴工件表面相应，所述感应管的外表面包覆有导磁材料，所述两根感应管之间的区域为阶梯轴工件感应区间；所述两根感应管的一对相应的端部分别与输入电极和输出电极连接并与所述的循环水通道连通，所述两根感应管的另一对相应的端部通过导通管连接并连通。
2. 如权利要求1所述的阶梯轴淬火感应器，其特征在于，所述导通管拱起呈半圆弧形， 且所述半圆弧形导通管的半径大于阶梯轴工件相应的轴颈的半径。
3. 如权利要求2所述的阶梯轴淬火感应器，其特征在于，所述导通管的外表面包覆有 导磁材料。
4. 如权利要求1至3所述的任一种阶梯轴淬火感应器，其特征在于，所述导磁材料是矽 钢片。
5. 如权利要求4所述的阶梯轴淬火感应器，其特征在于，所述两根感应管的一对相应 的端部分别通过一个板状的汇流排与所述输入电极和输出电极连接，所述两个汇流排之间 设有绝缘板。
6. 如权利要求5所述的阶梯轴淬火感应器，其特征在于，所述循环水通道包括冷却水 盒，所述冷却水盒安装在所述汇流排上。
专利摘要本实用新型公开了一种阶梯轴淬火感应器，包括两根并排且对称的感应管，所述感应管的相对表面均呈阶梯状且与阶梯轴工件表面相应，所述感应管的外表面附有矽钢片，所述两根感应管之间的区域形成的半封闭的磁场感应区间，所以，将阶梯轴工件放置所述两根感应管的中间进行感应加热，通过机床上下顶尖控制阶梯轴工件自转，从而保证了阶梯轴工件表面与感应器之间的均匀和合适间隙，且所述阶梯状铜管外表面设有的高导磁性的矽钢片防止漏磁，实现了阶梯轴工件的表面感应加热均匀。本实用新型设计合理，实现了对台阶数较多和台阶梯度较大的阶梯轴进行感应淬火，加热效率高，产品性能稳定，方便操作，提高了生产效率。
文档编号C21D1/62GK201447491SQ20092002930
公开日2010年5月5日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者吕世清, 李凯, 杨忠健, 田敬林 申请人:山东荣泰电炉制造有限公司