一种淬火感应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种淬火感应器，包括至少两个感应线圈，分别为第一感应线圈和第二感应线圈，其中第一感应线圈连接第二感应线圈；导磁体，镶嵌于第一感应线圈和第二感应线圈。通过上述方式，本实用新型能够充分集中淬火感应器产生的磁力线，极大地提高淬火感应器的加热效率以及降低电能损耗。
【专利说明】一种淬火感应器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及金属加工领域，特别是涉及一种淬火感应器。
【背景技术】
[0002] 淬火感应器是利用其感应线圈在钢管等工件上产生感应电流的感应加热原理对 工件进行加热的设备。现有技术提供有如下两种淬火感应器：第一种淬火感应器如图1、2 所示，该淬火感应器的双层感应线圈11、12上均未设置导磁体；第二种淬火感应器如图3所 示，该淬火感应器在其双层感应线圈21、22的前感应线圈21上设置有导磁体23。
[0003] 本申请发明人在长期研发中发现，现有技术中第一种淬火感应器所产生的磁场中 的磁力线逸散损失大，即磁感应强度较低，进而工件上产生的感应电流较小，工件的加热速 度较慢，从而导致淬火感应器的加热效率低且耗电大；第二种淬火感应器相对于第一种淬 火感应器能够减少磁力线的逸散损失，一定程度上提高加热效率、降低耗电量，但其仍未能 充分集中淬火感应器产生的磁力线以及提高淬火感应器的加热效率，在节能降耗方面仍有 提升空间。 实用新型内容
[0004] 本实用新型主要解决的技术问题是提供一种淬火感应器，能够充分集中淬火感应 器产生的磁力线，极大地提高淬火感应器的加热效率以及降低电能损耗。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种淬火感应器， 包括：至少两个感应线圈，分别为第一感应线圈和第二感应线圈，其中第一感应线圈连接第 二感应线圈；导磁体，镶嵌于第一感应线圈和第二感应线圈。
[0006] 其中，导磁体环绕镶嵌并紧密排列于第一感应线圈和第二感应线圈。
[0007] 其中，第一感应线圈和第二感应线圈由一条感应线螺旋而成，淬火感应器还包括 第一通水管以及第二通水管，第一通水管设有出水孔。
[0008] 其中，第一感应线圈和第二感应线圈由一条中空不导磁的金属管制成，同时执行 第一感应线圈和第二感应线圈及第一通水管和第二通水管的职能，不再另设通水管，其中 第一感应线圈设有出水孔。
[0009] 其中，出水孔数量为多个，设置于第一感应线圈远离第二感应线圈的一侧。
[0010] 其中，多个出水孔沿第一感应线圈的外圆面均匀分布且彼此之间间隔，并预设出 水角度。
[0011] 其中，出水角度为3°?10°中的任一角度。
[0012] 其中，第一通水管管口设置于第一感应线圈和第二感应线圈的轴心位置且垂直于 第一感应线圈和第二感应线圈所在平面，第二通水管管口也垂直于第一感应线圈和第二感 应线圈所在平面。
[0013] 其中，第一通水管管口和第二通水管管口两者的中轴线相距一预设间距。
[0014] 其中，预设间距为38mm?42mm中的任一长度。
[0015] 其中，第一感应线圈和第二感应线圈均为环形感应线圈。
[0016] 本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的淬火感应器包 括至少两个感应线圈，分别为第一感应线圈和第二感应线圈，其中第一感应线圈连接第二 感应线圈；以及导磁体，镶嵌于第一感应线圈和第二感应线圈。通过上述方式，能够充分集 中淬火感应器产生的磁力线，极大地提高淬火感应器的加热效率以及降低电能损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是现有技术中第一种淬火感应器的剖视图；
[0018] 图2是现有技术中第一种淬火感应器的立体图；
[0019] 图3是现有技术中第二种淬火感应器的剖视图；
[0020] 图4是本实用新型淬火感应器一实施方式的侧视图；
[0021] 图5是本实用新型淬火感应器一实施方式的俯视图；
[0022] 图6是本实用新型淬火感应器一实施方式中导磁体镶嵌前的淬火感应器的俯视 图。
【具体实施方式】
[0023] 下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案 进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不 是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，均属于本实用新型保护的范围。
[0024] 淬火指将高碳钢等金属加热到一定温度（通常为700摄氏度以上），然后采用喷水 或空冷等方式急速冷却，改变金属的金相组织，提高金属的硬度。进一步地，本实用新型淬 火感应器所对应的感应式淬火指利用感应线圈和高频等频率的电流产生变化的磁场，变化 的磁场在工件中感应产生涡流，涡流在工件产生巨大的热量，起到对工件的加热作用，然后 通过通水管上的出水孔在工件表面喷水降温。
[0025] 请参阅图4-6,本实用新型淬火感应器一实施方式包括：
[0026] 两个感应线圈以及导磁体33。
[0027] 上述两个感应线圈分别为第一感应线圈31和第二感应线圈32,第一感应线圈31 连接第二感应线圈32。进一步地，第一感应线圈31和第二感应线圈32由一条中空不导磁 的金属管制成，该中空不导磁的金属管具体可为紫铜管、不锈钢管等管体，其形状具体可为 方形管、圆形管等。在其他实施方式中，感应线圈的数量也可为三个或以上，此处不作过多 限制。
[0028] 本实施方式中，第一感应线圈31和第二感应线圈32均为环形感应线圈，且第一感 应线圈31和第二感应线圈32两者所在的平面平行，两者轴心的连线垂直于第一感应线圈 31和第二感应线圈32所在的平面。在其他实施方式中，第一感应线圈31和/或第二感应 线圈32可为矩形等其他形状的感应线圈。
[0029] 导磁体33镶嵌于第一感应线圈31和第二感应线圈32。进一步地，导磁体33环绕 镶嵌并紧密排列于第一感应线圈31和第二感应线圈32,即导磁体33环绕整个第一感应线 圈31和第二感应线圈32的上下表面和侧面而镶嵌，其中上下表面与第一感应线圈31和第 二感应线圈32的中轴线垂直，侧面与第一感应线圈31和第二感应线圈32的中轴线平行。 本实施方式中导磁体33具体为环绕镶嵌于第一感应线圈31和第二感应线圈32的上下表 面和靠近第一感应线圈31 (或第二感应线圈32)的中轴线的一侧面。在其他实施方式中， 导磁体33也可只镶嵌于第一感应线圈31和第二感应线圈32的一部分位置，例如导磁体33 只镶嵌于第一感应线圈31和第二感应线圈32的中轴线的一侧，第一感应线圈31和第二感 应线圈32的中轴线的另一侧则不镶嵌导磁体33,此处不作过多限制。导磁体33可为铁氧 体、硅钢片等磁性材料。可以理解，当感应线圈的数量也可为三个或以上，每个感应线圈均 对应镶嵌有导磁体33。
[0030] 本实施方式由一条中空不导磁的金属管所制成的第一感应线圈31和第二感应线 圈32同时还作为通水管，第一感应线圈31和第二感应线圈32执行通水管职能对应的部分 具体为附图4-6所示的第一通水管34以及第二通水管35。进一步地，第一通水管34管口 设置于第一感应线圈31和第二感应线圈32的轴心位置且垂直于第一感应线圈31和第二 感应线圈32所在平面，第二通水管35管口也垂直于第一感应线圈31和第二感应线圈32 所在平面。在其他实施方式中，第一通水管34管口所设置的位置也可偏离第一感应线圈31 和第二感应线圈32的轴心位置。
[0031] 第一通水管34管口和第二通水管35管口两者的中轴线相距一预设间距。进一步 地，该预设间距为38mm?42mm中的任一长度；在其他实施方式中也可根据实际需要将第一 通水管34管口和第二通水管35管口两者的中轴线之间的间距设置为其他长度数值。
[0032] 此外，第一感应线圈31设有出水孔36。本实施方式中，出水孔36的数量为多个， 多个出水孔36设置于第一感应线圈31远离第二感应线圈32的一侧。多个出水孔36沿第 一感应线圈31的外圆面均匀分布且出水孔36彼此之间间隔，并预设出水角度。进一步地， 该出水角度为3°?10°中的任一角度，优选为5°。多个出水孔36的孔径为1.8mm?2mm 中的任一长度。出水孔36的中轴线与淬火感应器的中轴线的夹角为35°?45°，在本实 施方式中淬火感应器的中轴线即为第一感应线圈31或第二感应线圈32的中轴线。在其他 实施方式中也可根据实际需要将出水孔36的出水角度、孔径以及出水孔36的中轴线与淬 火感应器的中轴线的夹角设置为其他数值。
[0033] 当需要对钢管等金属工件进行淬火时，首先将本实施方式的淬火感应器利用螺母 固定于铜棒上，使待淬火的工件位于第一感应线圈31和第二感应线圈32中，且工件与感应 线圈不接触。然后通过铜棒使淬火感应器通电，由于有交流电通过使得包括有感应线圈的 淬火感应器周围形成一圈磁场，由于磁场方向的变化，会使待淬火的工件表面产生感应电 流，通过感应电流对工件表面进行加热。在将工件加热到某一适当温度后保温一段时间，其 中利用本实施方式的淬火感应器进行淬火的过程保温所需时间较短，一般只需保温几秒钟 或更少。在保温过后随即对工件进行快速冷却处理，通过加压使水等淬冷介质从第一通水 管34、第二通水管35的远离感应线圈的一端的管口进入，水通过第一通水管34、第二通水 管35流向中空的第一感应线圈31和第二感应线圈32，可对发热的感应线圈进行冷却，同时 水从第一感应线圈31上的多个出水孔36中成抛物线状均匀喷出而对工件进行冷却，至此 完成淬火工艺过程。本实施方式的淬火感应器可适用于超音频、中频、高频或工频等加热频 率。
[0034] 在上述利用感应电流对工件进行加热的过程中，磁感应强度的大小决定感应电流 的大小，感应电流的大小进一步决定工件表面的加热速度。第一感应线圈31和第二感应线 圈32上的导磁体33由于其磁阻很小，易于磁通通过；此外第一感应线圈31和第二感应线 圈32均镶嵌导磁体33能够更好地集束磁通的密度和方向，充分集中磁力线以增大磁感应 强度，即增大感应电流，进而提高工件的加热速度以及淬火感应器的第一感应线圈31和第 二感应线圈32的使用效率和功率因数，充分利用加至工件上的加热功率。导磁体33还能 够控制磁通的密度和方向，改变感应电流的分布，从而实现精确控制磁场以满足不同的加 热需求。此外，在第一感应线圈31和第二感应线圈32上均镶嵌导磁体33,能够扩张淬火过 程中的加热区域，间接延长加热时间，工件的加热更加充分均匀，减缓工件的热处理变形。
[0035] 本实施方式的第一感应线圈31和第二感应线圈32由一条中空不导磁的金属管制 成，同时执行第一感应线圈31和第二感应线圈32及第一通水管34和第二通水管35的职 能，不再另设通水管。在其他一实施方式中，第一感应线圈31和第二感应线圈32也可由一 条感应线或感应线束螺旋而成，同时淬火感应器还包括第一通水管34和第二通水管35,第 一通水管34接通第一感应线圈31的一端，第二通水管35接通第二感应线圈32的一端，其 中第一通水管34或第二通水管35设有出水孔，此时第一感应线圈31和第二感应线圈32 则可不为中空，同时第一感应线圈31无须设置出水孔36。
[0036] 另外，在其他另一实施方式中，第一感应线圈31和第二感应线圈32同样可由一条 感应线或感应线束螺旋而成，同样淬火感应器还包括第一通水管34和第二通水管35,第一 通水管34和第二通水管35不设置于第一感应线圈31和第二感应线圈32上，而是与第一 感应线圈31和第二感应线圈32分开设置，在利用第一感应线圈31和第二感应线圈32对 工件加热到一定温度后，使用分开设置的第一通水管34和第二通水管35对工件进行喷水 降温。
[0037] 可以理解，本实用新型淬火感应器一实施方式包括第一感应线圈、第二感应线圈 以及导磁体，其中第一感应线圈连接第二感应线圈，导磁体镶嵌于第一感应线圈和第二感 应线圈。通过在淬火感应器的两个感应线圈均镶嵌导磁体，能够充分集中淬火感应器产生 的磁力线，极大地提高淬火感应器的加热效率以及降低电能损耗，且淬火处理后的工件内 层硬度较高且耐磨，工件外壁韧性较高耐冲击，工件质量较高；此外直接在第一感应线圈和 /或第二感应线圈上设置出水孔，实现将冷却水圈和感应线圈合二为一，使得淬火感应器的 结构更加轻便。
[0038] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种淬火感应器，其特征在于，包括： 至少两个感应线圈，分别为第一感应线圈（31)和第二感应线圈（32)，其中所述第一感 应线圈（31)连接所述第二感应线圈（32); 导磁体（33)，镶嵌于所述第一感应线圈（31)和所述第二感应线圈（32)。
2. 根据权利要求1所述的淬火感应器，其特征在于， 所述导磁体（33)环绕镶嵌并紧密排列于所述第一感应线圈（31)和所述第二感应线圈 (32)。
3. 根据权利要求1所述的淬火感应器，其特征在于， 所述第一感应线圈（31)和所述第二感应线圈（32)由一条感应线螺旋而成，所述淬火 感应器还包括第一通水管（34)以及第二通水管（35)，所述第一通水管（34)设有出水孔。
4. 根据权利要求3所述的淬火感应器，其特征在于， 所述第一感应线圈（31)和所述第二感应线圈（32)由一条中空不导磁的金属管制成， 同时执行所述第一感应线圈（31)和所述第二感应线圈（32)及第一通水管（34)和第二通 水管（35)的职能，不再另设通水管，其中所述第一感应线圈（31)设有出水孔（36)。
5. 根据权利要求4所述的淬火感应器，其特征在于， 所述出水孔（36)数量为多个，设置于所述第一感应线圈（31)远离所述第二感应线圈 (32)的一侧。
6. 根据权利要求5所述的淬火感应器，其特征在于， 所述多个出水孔（36)沿第一感应线圈（31)的外圆面均匀分布且彼此之间间隔，并预 设出水角度。
7. 根据权利要求6所述的淬火感应器，其特征在于， 所述出水角度为3°?10°中的任一角度。
8. 根据权利要求3所述的淬火感应器，其特征在于： 所述第一通水管（34)管口设置于所述第一感应线圈（31)和第二感应线圈（32)的轴 心位置且垂直于所述第一感应线圈（31)和第二感应线圈（32)所在平面，所述第二通水管 (35)管口也垂直于所述第一感应线圈（31)和第二感应线圈（32)所在平面。
9. 根据权利要求8所述的淬火感应器，其特征在于， 所述第一通水管（34)管口和所述第二通水管（35)管口两者的中轴线相距一预设间 距。
10. 根据权利要求9所述的淬火感应器，其特征在于， 所述预设间距为38mm?42mm中的任一长度。
11. 根据权利要求1-10任意一项所述的淬火感应器，其特征在于， 所述第一感应线圈（31)和所述第二感应线圈（32)均为环形感应线圈。
【文档编号】C21D1/62GK203890388SQ201420204640
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】张卫权, 陈葵 申请人:中联重科股份有限公司