一种梯度硬度环形件热处理装置的制作方法

本实用新型涉及环形件的热处理技术领域，具体涉及一种梯度硬度环形件热处理装置。

背景技术：

在实际工程建设和生产中，经常要使用到环形件，为了高环形件耐磨性，通常会使用热处理的方法提高环形件的硬度，由于传统热处理方式只能使被处理件整体为单一硬度，而硬度设计较高，会导致环形件的耐冲击性较差。为了提高环形件的使用寿命，就需要针对环形件进行梯度硬度设计，在保证环形件外圈耐磨性的同时，提高环形件内圈耐冲击性。

目前，在已有的梯度硬度热处理方法中，加热的温度和加热的事情往往仅由工人根据经验进行判断，因此加热的温度和时间很难有准确的参数。容易产生以下问题：1.不能准确的控制加热的时间长短；2.不能准确的保证加热的区间，不需要加热的区域往往也会被加热到较高的温度；因此，需要研发一种梯度硬度环形件的热处理装置来解决以上问题。该装置通过中频感应线圈加热环形件的内圈和在不同的位置喷洒冷却液来降低外圈的温度来实现了内外圈的温度差，也就实现了环形件梯度温度回火热处理，从而达到了内圈硬度低外圈硬度高的梯度硬度目的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有梯度硬度环形件的热处理装置的缺点，提供一种设计合理、结构简单、经济环保的梯度硬度环形件的热处理装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：设计一种梯度硬度环形件热处理装置，包括水箱，固定在水箱上用于放置需要热处理的环形件的环形件旋转支撑底座，提供环形件旋转支撑底座回转动力的皮带，环绕在环形件旋转支撑底座上的冷却喷头，设置于环形件旋转支撑底座上方的中频感应线圈，以及用于固定中频感应线圈的线圈卡紧爪和线圈升降杠杆。

进一步，所述中频感应线圈卡紧在线圈卡紧爪的内侧，悬垂在对应环形件位置的上侧，可随线圈卡紧爪沿环形件的高度方向上下移动调整。

进一步，所述线圈卡紧爪安装在线圈升降杠杆的一端，所述线圈卡紧爪连接中频感应线圈，线圈卡紧爪以球铰的方式固定于线圈升降杠杆。

进一步，所述线圈升降杠杆的中部以铰链的方式固定在杠杆固定杆上，所述线圈升降杠杆的一端固定所述线圈卡紧爪，另一端固定于杠杆限位板上。所述杠杆固定杆焊接在水箱上，所述杠杆固定杆用于线圈升降杠杆的定位。

进一步，所述杠杆限位板焊接在水箱上，杠杆限位板上装有一个或多个可移动的限位开关，可用于固定线圈升降杠杆的一端，限位开关可以为用于配合卡住固定线圈升降杠杆的一端的圆柱体。

进一步，所述冷却液喷头焊接在水箱上，冷却液喷头可以喷出冷却液，使环形件外圈冷却，环形件内圈由所述中频感应线圈直接感应加热，从而使得环形件内外圈温度不同，得到梯度硬度环形件。

进一步，所述环形件旋转支撑底座内圈与所述水箱固定，外圈连接了皮带，通过皮带传递电机的动力，环形件旋转支撑底座外圈相对于内圈回转，从而带动环形件一起旋转，使环形件外圈均匀冷却，内圈均匀加热。

进一步，环形件旋转支撑底座、杠杆固定杆和杠杆限位板从左到右依次固定在水箱上，冷却液喷头环绕在环形件旋转支撑底座周围，冷却液喷头连接冷却液输送泵和冷却液储存罐，或者直接连接冷却液输送管道。环形件放置于环形件旋转支撑底座之上，用于带动环形件旋转支撑底座的皮带一端缠绕在环形件旋转支撑底座下部的皮带轮上，皮带的另一端直接或者间接连接电机。中频感应线圈悬垂于环形件上，线圈卡紧爪卡紧在中频感应线圈之上，线圈卡紧爪上部与线圈升降杠杆的一端相连，杠杆固定杆位于线圈升降杠杆中部，形成杠杆的支点，杠杆限位板设置在对应线圈升降杠杆尾部的位置，通过调节杠杆限位板，可以实现中频感应线圈的升降。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述中频感应线圈用于加热环形件，可以上下移动进入环形件的内圈以控制是否加热，位于线圈卡紧爪的内侧，环形件上侧，以机械卡紧的方式进行连接，线圈上侧通交流电源。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述线圈卡紧爪用于固定并移动中频感应线圈的位置，用于连接中频感应线圈和线圈升降杠杆，位于线圈升降杠杆的下侧，以球铰的方式进行连接，线圈卡紧爪用耐高温不导电的材料制成。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述线圈升降杠杆用于控制中频感应线圈的上下移动，位于杠杆固定杆上部，以铰链的方式进行连接。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述杠杆固定杆用于固定线圈升降杠杆，位于水箱上环形件旋转支撑底座的右侧，采用焊接的方式进行连接。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述杠杆限位板用于固定线圈升降杠杆的上下位置，位于水箱上杠杆固定杆的右侧，采用焊接的方式进行连接。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述冷却喷头用于喷出冷却液以冷却环形件外圈，位于水箱上环形件支撑底座的周围，采用焊接的方式进行连接，冷却喷头下侧管道可以伸缩以调整喷头的高度，可以适用于不同厚度的环形件梯度硬度热处理，冷却喷头可以调整喷头的内径，从而改变喷出冷却液的流量以调整环形件外圈的温度，冷却液的种类也可以改变以调整环形件外圈的温度。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述环形件旋转支撑底座用于支撑并带动环形件旋转，使其外圈均匀冷却，位于水箱上靠左的位置，采用焊接的方式进行连接，环形件旋转支撑底座采用耐高温不导电的材料制成。

前述的梯度硬度环形件热处理装置中，所述皮带用于连接电机和环形件旋转支撑底座，带动环形件旋转支撑底座回转，缠绕在环形件旋转支撑底座下部。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种梯度硬度环形件的热处理装置，相比于已有的梯度硬度环形件热处理装置以及技术本实用新型具有以下特点：1)由于中频感应线圈和冷却喷头的位置上下可调，所以可以同时对多个环形件进行梯度硬度热处理，大大提高了生产效率；2)整体结构简单可靠，易于操作，且生产制造成本较低，易于维修；3)用过的冷却液流入水箱之中，可以多次利用，符合经济、绿色、环保的生产理念。因此，本实用新型能够有效地提高梯度硬度环形件的生产效率，同时符合管梯度硬度环形件热处理过程中的节能环保要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型梯度硬度环形件热处理装置结构正视图；

图2为本实用新型梯度硬度环形件热处理装置结构斜视图；

图3为本实用新型梯度硬度环形件热处理装置环形件的梯度硬度示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-中频感应线圈，2-线圈卡紧爪，3-线圈升降杠杆，4-杠杆固定杆，5-杠杆固定杆，6-环形件，7-冷却喷头，8-环形件旋转支撑底座，9-皮带，10-水箱。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

一种梯度硬度环形件热处理装置，构成如图1、图2所示，包括中频感应线圈1，线圈卡紧爪2，线圈升降杠杆3，杠杆固定杆4，杠杆固定杆5，环形件6，冷却喷头7，环形件旋转支撑底座8，皮带9，水箱10。其中中频感应线圈1的直径有200mm、250mmm，300mm、350mm四种，高度有300mm、400mm两种，可以根据环形件6的直径、厚度灵活选择以达到最好的热处理效果；线圈卡紧爪2下侧的爪部直径为可调节的，可以根据中频感应线圈的选择来调节，以球铰的方式连接在线圈升降杠杆3下侧；线圈升降杠杆3为直径为30mm的钢杆，以铰链的方式固定在杠杆固定杆4上，可以进行30°以内的上下摇摆以控制中频感应线圈的上下移动；杠杆固定杆为直径为30mm的钢杆，下侧焊接在水箱上，上侧连接线圈升降杠杆；杠杆限位板5为一块带有可伸出的限位块的钢板，限位块之间的距离为50mm，限位块可以控制线圈升降杠杆末端的位置来确定中频感应线圈的上下位置；冷却喷头包含管道和喷头两部分，管道为直径为15mm的钢管，可上下伸缩以调整喷头的竖直位置，喷头的最大直径为10mm，可以通过拧紧喷嘴来调整喷头直径达到控制流量的目的；环形件旋转支撑底座8包含上侧支撑底座和下侧皮带轮两部分，支撑底座由耐高温不导电材料制成，是内径为400mm，外径为500mm的环形件，皮带轮为直径为350mm的轮，由灰铸铁制成；水箱10由钢板焊接而成，起到储存冷却液和基座的作用。

如图1所示，实际热处理过程中将环形件6放置在环形件旋转支撑底座7上后，即可调整线圈升降杠杆3的位置，降下中频感应线圈1开始加热，同时冷却喷头7开始喷射冷却液冷却环形件外圈，环形件旋转支撑底座7开始旋转使环形件6冷却均匀，从而外圈不升温或升温较少，形成内外圈温度梯度，从而内圈高温回火，硬度降低，外圈的硬度不变或稍微降低，实现环形件内圈外圈产生硬度梯度的目的，实现的效果如图3所示。