一种用于棒状工件的周向局部加热组件的制作方法

1.本实用新型涉及工件热处理领域，尤其涉及一种一种用于棒状工件的周向局部加热组件。


背景技术：

2.在机械领域常用到棒状工件，例如常见的销轴，用于连接和传动。在工作实践中发现，长期使用后，棒状工件容易出现整体弯曲变形、表面磨损、甚至断裂的问题。经过综合分析后发现，出现上述问题的主要原因在于，棒状工件长期单侧受载，受载侧容易发生磨损等情况，背离受载侧易产生裂纹，而棒状工件在方向基本一致的弯矩作用下产生整体弯曲变形。
3.以链条中的销轴为例说明，由于键条的特殊结构，销轴作为主要的承载部件之一，在单向传动的链条中，销轴的承载面基本固定。为了提高链条的使用寿命，销轴需经过表面硬化处理，常用的处理工艺为淬火硬化。表面硬化处理后，销轴具有更高的静强度和耐磨性能，但同时销轴的脆性也增大了。在长时间承受载荷时，特别是在频繁承受冲击载荷时，销轴背离承载方向的表面，在弯矩的作用下，容易产生表面裂纹，极大的削弱销轴的整体力学性能，降低链条整体的使用寿命。
4.针对上述问题，申请人设计了一种局部淬火的链条销轴，通过对链条销轴表面进行局部淬火的方式，同时兼顾链条销轴表面耐磨性和刚性。具体的，如图1所示，对链条销轴1周面的承载部分11进行淬火硬化处理，增强承载面耐磨性能；而非承载部分12不做淬火处理，非承载面具有更好的刚性，可以承受较大的弯矩作用。
5.但如何对销轴进行局部淬火处理是一大难点，特别是如何进行周向局部加热的范围，现有的加热设备和加热工艺均难以实现。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于棒状工件的周向局部加热组件，可以对棒状工件进行周向局部加热，从而实现局部淬火硬化，以适应棒状工件在周面的不同方向上对力学性能的差异性需求。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种用于棒状工件的周向局部加热组件，其特征在于：包括加热单元，所述的加热单元包括支撑部和线圈安装部，所述的支撑部与线圈安装部连接；所述的线圈安装部呈开环设置，所述的线圈安装部包括呈“ｃ”形设置的弧形分段；所述的线圈安装部上设有感应线圈，所述的感应线圈沿线圈安装部延伸。
8.线圈安装部围合成加热区间，在进行加热处理时，将棒状工件置于加热空间内，感应线圈通电即可完成棒状工件的加热操作。弧形分段围合成弧形的加热空间，可以在棒状工件的周向进行局部加热，从而实现局部淬火硬化，以适应棒状工件在周面的不同方向上对力学性能的差异性需求。
9.作为优选，所述支撑部的数量为两个，所述的线圈安装部位于两个支撑部之间。
10.作为优选，所述的支撑部和线圈安装部内分别设有冷却通道，且所述支撑部内的冷却通道与线圈安装部内的冷却通道连通。
11.在进行加热时，冷却通道可以注入冷却液，避免加热单元温度过高。
12.作为优选，所述弧形分段呈半圆形。
13.作为优选，所述的弧形分段的两端分别连接有直线分段，所述的弧形分段和直线分段上分别设有感应线圈，且所述弧形分段和直线分段上的感应线圈独立工作。
14.作为优选，所述直线分段的长度l，弧形分段的半径为r，则有l：r=0.2~0.4。
15.不同链条工作模式不同，棒状工件侧面承载部分的角度也不同，对应的需要进行淬火硬化处理的角度范围也不同。当待处理棒状工件需要进行淬火硬化处理的角度范围较小时，可以仅使用弧形分段对应的感应线圈进行加热；当待处理棒状工件需要进行淬火硬化处理的角度范围较大时，弧形分段和直线分段对应的感应线圈可以同时进行加热。可以更好的适应不同型号棒状工件的加热需求。
16.作为优选，所述线圈安装部的数量至少为两个，且所述的线圈安装部在沿弧形分段的中心线方向上并行分布。
17.根据待处理的棒状工件长度，选择合适数量线圈安装部上的线圈通电，可以适应不同长度棒状工件的加热需求。
附图说明
18.图1为采用本实施例用于链条销轴的周向局部加热组件加工的链条销轴的结构示意图；
19.图2为采用本实施例用于链条销轴的周向局部加热组件加工的链条销轴的断面图；
20.图3为本实用新型第一实施例用于链条销轴的周向局部加热组件的结构示意图；
21.图4为本实用新型第一实施例用于链条销轴的周向局部加热组件的工作状态图；
22.图5为本实用新型第一实施例用于链条销轴的周向局部加热组件中加热单元的局部示意图；
23.图6为本实用新型第二实施例用于链条销轴的周向局部加热组件中加热单元的局部示意图；
24.图7为本实用新型第三实施例用于链条销轴的周向局部加热组件的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.实施例一
27.如图3-图5所示，一种用于链条销轴的周向局部加热组件，包括安装支架4和加热单元2。其中所述的加热单元2包括支撑部22和线圈安装部21，所述支撑部22的一端与线圈安装部21连接，另一端与安装支架4连接。所述的线圈安装部21上设有感应线圈，所述的感
应线圈沿线圈安装部21延伸。
28.具体的，如图3-图5所示，所述支撑部22的数量为两个，所述的线圈安装部21位于两个支撑部22之间，所述的安装件位于两个支撑部22之间。所述的安装件与支撑部22一一对应，且两个所述的安装件之间设有绝缘件3。
29.如图3和图5所示，所述的线圈安装部在周向上开口设置，且所述的线圈安装部21包括呈开环设置，所述的线圈安装部包括呈“ｃ”形设置的弧形分段。具体的，所述弧形分段211呈半圆形。
30.线圈安装部21的弧形分段211可以围合成弧形的加热区间23。在进行加热处理时，将链条销轴1从线圈安装部的周向开口处置入加热空间内，感应线圈通电即可完成链条销轴1的加热操作，加热过程中链条销轴1的长度方向基本与弧形分段211的中心线平行设置。由于加热区间23呈弧形，可以仅对链条销轴1在周向上进行局部加热。并且通过合理调整链条销轴1与加热单元2的相对位置，可以在一定范围内调整局部加热的角度范围。
31.通过对链条销轴进行轴向局部加热的形式，可以实现链条销轴的周向局部淬火硬化，以适应销轴在周面的不同方向上对力学性能的差异性需求。
32.进一步的，所述的支撑部22和线圈安装部21内分别设有冷却通道，且所述支撑部22内的冷却通道与线圈安装部21内的冷却通道连通。在进行加热时，冷却通道可以注入冷却液，避免加热单元2温度过高。
33.进一步的，如图3和图4所示，所述的安装支架4包括安装件，所述的安装件上设有插接槽。安装支架4用于与配套的机架连接，插接槽的设置可以用于调整加热组件相对于机架的位置。
34.实施例二
35.如图6所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于：所述的弧形分段211的两端分别连接有直线分段212，所述的弧形分段211和直线分段212上分别设有感应线圈，且所述弧形分段211和直线分段212上的感应线圈独立工作。具体的，所述直线分段212的长度l，弧形分段211的半径为r，则有l：r=0.2~0.4。
36.鉴于不同类型和型号链条的工作模式不同，链条销轴周面承载部分的角度也不同，对应的需要进行淬火硬化处理的角度范围也不同。当待处理销轴需要进行淬火硬化处理的角度范围较小时，可以仅使用弧形分段211对应的感应线圈进行加热；当待处理销轴需要进行淬火硬化处理的角度范围较大时，弧形分段211和直线分段212对应的感应线圈可以同时进行加热。通过弧形分段211和直线分段212的选择性工作，周向局部加热的角度调整范围更大，可以更好的适应不同型号销轴的加热需求。
37.实施例三
38.如图7所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于：所述线圈安装部21的数量至少为两个，且所述的线圈安装部21在沿弧形分段211的中心线方向上并行分布。各个线圈安装部21上分别设有感应线圈，且各个线圈安装部21上的感应线圈独立工作。
39.根据待处理的销轴长度，选择合适数量线圈安装部21上的感应线圈用于感应加热，链条销轴感应加热的长度调整范围更大，可以适应不同长度链条销轴的加热需求。
40.实施例四
41.一种用于链条销轴的周向局部淬火装置，包括机架、安装座，及如上实施例一至实
施例三中任一所述的周向局部加热组件，所述的周向局部加热组件与机架可拆连接。其中所述的安装支架4与机架连接，且所述安装板与机架的相对位置可沿插接槽的延伸方向调整。所述的感应加热件朝向安装座设置。所述的安装座上设有销轴安装定位组件，用于安装链条销轴，并对链条销轴进行周向定位。
42.进一步的，安装座上还设有输送组件，输送组件用于将销轴安装定位组件送入加热工位。
43.一种用于链条销轴的周向局部淬火工艺，采用如上实施例四中所述的周向局部淬火装置，至少包括以下步骤：
44.步骤一调整安装支架4与机架的相对位置；
45.步骤二将待加工的链条销轴以特定角度送入线圈安装部21，调整链条销轴相对于线圈安装部21的位置；
46.步骤三感应线圈通电，开始对链条销轴进行加热，加热预设时间后，移出链条销轴；
47.步骤四进行后续淬火操作。
48.总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。