淬火感应圈的制作方法

本实用新型涉及高频感应加工领域，具体而言，涉及一种加工铸钢类新型小直径内孔表面的淬火感应圈。

背景技术：

高频淬火是一种广泛应用于工业金属零件表面淬火的热处理方法。其原理是工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电的空心铜管，产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，利用这个集肤效应，使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800至1000摄氏度，而心部温度升高很小。加热完成后迅速过水或其他介质冷却使工件表面淬硬。

目前孔径较大的内孔表面淬火难度不大，随着孔径的减小，难度逐渐增大，特别是对于直径小于20mm的小孔来说，那就难上加难了。因为孔径较小时，制作感应器必须选择很细的空心铜管，以保证能放入小孔中。传统结构的感应器(如图1所示)有两大问题：加热和冷却。由于感应主要集中在感应器内部，外部感应很小，所以加热效果很差，往往达不到使用要求。再者很细的空心铜管(在5mm以下)被反复弯曲后内孔变形，横截面变小，冷却水流动不畅导致加热时铜管难以冷却而烧毁，往往达不到800摄氏度铜管已经烧毁。因此小孔高频淬火一直以来技术难度非常大。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提供一种淬火感应圈。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种淬火感应圈，包括：绝缘体，内部具有容纳腔体；多个导线，间隔设于容纳腔体内，每个导线具有依次连接的多个分段，多个分段中的一个分段为中轴线位于同一直线的直线段；第一导磁体，每个导线上的直线段的端部设于第一导磁体上，相邻两个导线上的直线段之间设置第二导磁体。

在该技术方案中，通过将传统淬火感应圈的螺旋状结构替换为直线结构，解决了因导线反复弯曲内孔变形后冷却水流动不畅导致加热时导线难以冷却而烧毁的问题，导线内部冷却水循环无阻；另外，可以深入小直径内孔中对孔表面进行淬火加工，加热效果好，可以加热至800～1000摄氏度；其次，通过第二导磁体屏蔽导线之间的磁力线，使磁力线集中在导线外侧与小孔内壁之间的空间内，进而在小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热；绝缘体将导线和导磁体进行包裹，起保护作用，防止被高温烧毁及其与小孔内壁接触发生打火。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的淬火感应圈还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，导线内部具有贯通导线的通道，通道的两端分别为进口和出口。

在该技术方案中，通过贯通导线的通道，冷却水从进口流入通道后再从出口流出，流过直线段的导线的冷却水循环无阻，解决了因导线反复弯曲内孔变形后冷却水流动不畅导致加热时导线难以冷却而烧毁的问题。

在上述任一技术方案中，优选地，导线为空心铜管。

在该技术方案中，通过导线采用空心铜管，价格低，导电性好，电流从其中一个铜管输入，经第一导磁体后从另一铜管输出，形成电流回路，第二导磁体将铜管之间的磁力线屏蔽，使磁力线集中在空心铜管外侧与小孔内壁之间的空间内，进而使小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热。

在上述任一技术方案中，优选地，绝缘体为绕制在导线上的绝缘带。

在该技术方案中，将导线的一端设于第一导磁体，且在相邻两个导线之间装入第二导磁体后，外围用绝缘带绑紧，另外绝缘带具有隔热作用，绝缘带将导线和导磁体进行包裹，起保护作用，防止被高温烧毁及其与小孔内壁接触发生打火。

在上述任一技术方案中，优选地，第一导磁体为将导线焊接在一起的焊块。

在该技术方案中，通过焊块将多个导线的一端焊接在一起，结构简单、加工方便，电流从其中一个导线输入，经焊块后从另一导线输出，形成电流回路，第二导磁体将导线之间的磁力线屏蔽，使磁力线集中在空心铜管外侧与小孔内壁之间的空间内，进而使小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热。

在上述任一技术方案中，优选地，焊块为铜块。

在该技术方案中，通过铜焊将导线的一端焊接在一起，铜焊的价格低，具有良好的导电性。

在上述任一技术方案中，优选地，多个分段具体包括：第一段，为直线段，第一段的一端设于第一导磁体上；第二段，第二段的一端与第一段相连接；第三段，第三段的一端与第二段的另一端相连接，第三段的另一端设有绝缘套。

在该技术方案中，将导线用于外接淬火机的一端设置绝缘套，在手持导线时不易触电，提高感应圈的安全性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括连接螺母，设于绝缘套上。

在该技术方案中，连接螺母将感应圈一端与淬火机的输出螺母相连接，高频电流从其中一个铜管输入，经第一导磁体后从另一铜管输出，形成电流回路，第二导磁体将铜管之间的磁力线屏蔽，使磁力线集中在空心铜管外侧与小孔内壁之间的空间内，进而使小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热。

在上述任一技术方案中，优选地，导线的直径为6mm至8mm。

在该技术方案中，通过限定导线的直径，使得淬火感应圈可以深入小直径内孔中对孔表面进行淬火加工，加热效果好，可以加热至800～1000摄氏度，利用粗细不同的空心铜管制作适应实际工件内孔大小的感应圈。

在上述任一技术方案中，优选地，第二导磁体的厚度为4mm至8mm。

在该技术方案中，通过限定第二导磁体的厚度，使得淬火感应圈可以深入小直径内孔中对孔表面进行淬火加工，加热效果好，可以加热至800～1000摄氏度，利用粗细不同的第二导磁体制作适应实际工件内孔大小的感应圈，特别是对于直径小于20mm的工件内孔。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1示出了现有技术的淬火感应圈的主视图；

图2示出了根据本实用新型的淬火感应圈的俯视图；

图3示出了根据本实用新型的淬火感应圈的剖视图；

图4示出了根据本实用新型的淬火感应圈的主视图；

图5示出了根据本实用新型的淬火感应圈的加工状态图；

图2至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10绝缘体，20导线，202通道，204进口，206出口，208第一段，210第二段，212第三段，30第一导磁体，40第二导磁体，50绝缘套，60连接螺母，70工件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图2至图5对根据本实用新型的实施例的淬火感应圈进行具体说明。

如图2至图5所示，根据本实用新型的一个淬火感应圈，包括：绝缘体10，内部具有容纳腔体；多个导线20，间隔设于容纳腔体内，每个导线20具有依次连接的多个分段，多个分段中的一个分段为中轴线位于同一直线的直线段；第一导磁体30，每个导线20上的直线段的端部设于第一导磁体30上，相邻两个导线20上的直线段之间设置第二导磁体40。

在该实施例中，通过将传统淬火感应圈的螺旋状结构替换为直线结构，解决了因导线20反复弯曲内孔变形后冷却水流动不畅导致加热时导线20难以冷却而烧毁的问题，导线20内部冷却水循环无阻；另外，可以深入小直径内孔中对孔表面进行淬火加工，加热效果好，可以加热至800～1000摄氏度；其次，通过第二导磁体40屏蔽导线20之间的磁力线，使磁力线集中在导线20外侧与小孔内壁之间的空间内，进而在小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热，其中，图5中箭头方向为电流方向；绝缘体10将导线20和导磁体进行包裹，起保护作用，防止被高温烧毁及其与小孔内壁接触发生打火。

在上述实施例中，优选地，如图3所示，导线20内部具有贯通导线20的通道202，通道202的两端分别为进口204和出口206。

在该实施例中，通过贯通导线20的通道202，冷却水从进口204流入通道202后再从出口206流出，流过直线段的导线20的冷却水循环无阻，解决了因导线20反复弯曲内孔变形后冷却水流动不畅导致加热时导线20难以冷却而烧毁的问题。

其中，通过通道202的冷却水可以替换为其他具有快速冷却功能的冷却材料，如冷空气等。

在上述任一实施例中，优选地，导线20为空心铜管。

在该实施例中，通过导线20采用空心铜管，价格低，导电性好，电流从其中一个铜管输入，经第一导磁体30后从另一铜管输出，形成电流回路，第二导磁体40将铜管之间的磁力线屏蔽，使磁力线集中在空心铜管外侧与小孔内壁之间的空间内，进而使小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热。

其中，导线20并不限于采用铜管，也可采用其他具有导电性能的金属材料，如铝等金属材料，重量更轻。

在上述任一实施例中，优选地，绝缘体10为绕制在导线20上的绝缘带。

在该实施例中，将导线20的一端设于第一导磁体30，且在相邻两个导线20之间装入第二导磁体40后，外围用绝缘带绑紧，另外绝缘带具有隔热作用，绝缘带将导线20和导磁体进行包裹，起保护作用，防止被高温烧毁及其与小孔内壁接触发生打火。

其中，绝缘体10并不局限于具有柔韧性的绝缘带，也可以采用注塑成型的塑料或橡胶等隔热绝缘材料。

在上述任一实施例中，优选地，第一导磁体30为将导线20焊接在一起的焊块。

在该实施例中，通过焊块将多个导线20的一端焊接在一起，结构简单、加工方便，电流从其中一个导线20输入，经焊块后从另一导线20输出，形成电流回路，第二导磁体40将导线20之间的磁力线屏蔽，使磁力线集中在空心铜管外侧与小孔内壁之间的空间内，进而使小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热。

在上述任一实施例中，优选地，焊块为铜块。

在该实施例中，通过铜焊将导线20的一端焊接在一起，铜焊的价格低，具有良好的导电性。

在上述任一实施例中，优选地，如图4所示，多个分段具体包括：第一段208，为直线段，第一段208的一端设于第一导磁体30上；第二段210，第二段210的一端与第一段208相连接；第三段212，第三段212的一端与第二段210的另一端相连接，第三段212的另一端设有绝缘套50。

在该实施例中，将导线20用于外接淬火机的一端设置绝缘套50，在手持导线20时不易触电，提高感应圈的安全性。

其中，导线20上的第二段210和第三段212也可以采用直线段，且相互之间具有一定夹角，也根据需要将第二段210和第三段212进行弯曲。

在上述任一实施例中，优选地，如图2至图4所示，还包括连接螺母60，设于绝缘套50上。

在该实施例中，连接螺母60将感应圈一端与淬火机的输出螺母相连接，高频电流从其中一个铜管输入，经第一导磁体30后从另一铜管输出，形成电流回路，第二导磁体40将铜管之间的磁力线屏蔽，使磁力线集中在空心铜管外侧与小孔内壁之间的空间内，进而使小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热。

其中，电流大小可以根据所需工件内孔的不同采用低频电流。

在上述任一实施例中，优选地，导线20的直径为6mm至8mm。

在该实施例中，通过限定导线20的直径，使得淬火感应圈可以深入小直径内孔中对孔表面进行淬火加工，加热效果好，可以加热至800～1000摄氏度，利用粗细不同的空心铜管制作适应实际工件内孔大小的感应圈。

在上述任一实施例中，优选地，第二导磁体40的厚度为4mm至8mm。

在该实施例中，通过限定第二导磁体40的厚度，使得淬火感应圈可以深入小直径内孔中对孔表面进行淬火加工，加热效果好，可以加热至800～1000摄氏度，利用粗细不同的第二导磁体40制作适应实际工件内孔大小的感应圈，特别是对于直径小于20mm的工件70内孔。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种淬火感应圈，通过将传统淬火感应圈的螺旋状结构替换为直线结构，解决了因导线20反复弯曲内孔变形后冷却水流动不畅导致加热时导线20难以冷却而烧毁的问题，导线20内部冷却水循环无阻；另外，可以深入小直径内孔中对孔表面进行淬火加工，加热效果好，可以加热至800～1000摄氏度；其次，通过第二导磁体40屏蔽导线20之间的磁力线，使磁力线集中在导线20外侧与小孔内壁之间的空间内，进而在小孔内壁表面形成感应电流，实现感应加热；绝缘体10将导线20和导磁体进行包裹，起保护作用，防止被高温烧毁及其与小孔内壁接触发生打火。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。