专利名称：气缸体与缸套、曲轴、制动鼓表面淬火设备的制作方法
技术领域：
本实用新型的气缸体与缸套、曲轴、制动鼓表面淬火设备，属内燃机缸体与缸套、曲轴等汽车零部件表面热处理技术领域。具体涉及用电接触加热淬火原理设计专用设备，形成用该设备加热淬火的工艺等整套技术，实现了对气缸体与缸套、曲轴、制动鼓磨损曲面进行表面淬火的技术构思。
前些年就兴起了用激光束表面淬火处理气缸体与缸套技术，随之此项技术在我国推行开来。国内最近召开了“激光技术在汽车行业中应用技术研讨会”，与会专家指出激光器的质量是制约我国激光工业应用的主要原因。如厂家提供的φ50mm的聚焦透镜，砷化镓镜片每片2000元，有的在连续使用100小时就开始出现散焦(即曲率半径改变，可能的原因是晶体由受热，产生相变-固溶-炸裂)。输出窗口镜砷化镓镜片使用一段时间后焦矩同样也发生变化，引起炸裂。据“激光热处理在汽车零件生产中的应用”一文中所叙“号称2kw激光器只能在1.5kw下稳定工作，甚至1kw以下才能连续工作，所以普遍采用大马拉小车的办法。因此，保证激光器功率稳定性、可靠性、提高光束质量，仍是今后应用技术首要解决的方面之一，热处理行业多数认为大功率激光器在生产流水线中使用尚有较大差距。…”。看来激光表面淬火处理在其技术方面和经济实用方面还有待改进与提高。
仅就汽车行业来讲，汽车的“心脏”发动机的使用寿命是衡量各种车辆质量的重要标志。在一些发达国家的汽车缸体与缸套，采用反复回炉的合金材料作气缸体或缸套，这种材料具有很高的耐磨性，不需要表面处理。就国内汽车行业来看，对高质量气缸体与缸套的需求是巨大的，加上拖拉机及其它内燃机作动力的机械，市场就更大。我们设想，用电接触加热原理对汽车、拖拉机等的发动机缸体与缸套、曲轴、制动鼓等进行表面淬火处理。从实验及上路实用结果来看，处理件的淬火质量能满足使用的要求。适用性很好。这显然也是表面淬火处理气缸体与缸套、曲轴、制动鼓的另一个可行的技术途径。据我们了解现有的电接触加热淬火工艺，只用来作机床导轨的淬火处理，而用来对气缸体与缸套、曲轴、制动鼓等曲面进行表面淬火至今末见报导。
本发明的目的是向社会提供一种对气缸体与缸套、曲轴、制动鼓表面淬火设备，为大量尚需淬火处理的气缸体与缸套、曲轴、制动鼓等曲面型工件表面淬火提供新途径与办法，为社会作些贡献。
本实用新型的技术方案是关於气缸体与缸套、曲轴、制动鼓表面淬火设备，该设备采用电接触快速加热，工件自冷却方式实现淬火，产生层深0.15-0.35mm、硬度达HRC54以上的硬带轨迹，由于这些硬带花纹形成的支撑网络，提高和增加了工件的抗磨损度。因此该设备是按照电接触加热技术设计制造的设备，使用该设备实现了对气缸体、缸套、曲轴、制动鼓磨损曲面进行表面淬火的技术构思。该电接触加热表面淬火设备，它包括有该设备的体、架、座，电源与变压器，动力与传动部分，通冷却水的表面淬火电极，设备装置有对气缸体与气缸套、曲轴、制动鼓表面淬火的台面或台架，及与这些台面或台架相应配套固连并能工装夹卡气缸体与缸套、曲轴、制动鼓的工装夹卡具，它们功能组装一起，成了电接触加热表面淬火设备。该设备操作过程包括；加工淬火前的准备、调整与选择加工淬火各参数，开机进行加工件试淬火，加工件批量淬火生产。其技术特点存於该设备是对气缸体与缸套、曲轴、制动鼓曲面进行表面淬火的设备a、该设备装置有对气缸体与气缸套、曲轴、制动鼓加热表面淬火的、与电源相连接的电极；b、设备可以予置程序或设有联动器，予置程序可以是计算机程序或是设备的程序控制电路控制的程序，这些程序都是工业控制程序，如是机床的控制程序，或是工艺方面的控制程序；联动器可以是机械结构的连杆与链轮或皮带轮及它们控制的电路一起构成，它们装置在工件转动部件与电极变压器之间。
c、设备运行需选调的参数可以有；电压·电流250-10000VA(伏安)；淬火带宽1.2-3mm；电极与工件间压力；30-100N(牛顿)；电极与工件合成速度180-800mm/min；针对不同的气缸体与缸套、曲轴、制动鼓等工件及淬火要求的不同选择不同的运行参数进行加热淬火。
如上所述的表面淬火设备，详细的技术特点还有；a、所述的表面淬火电极是不同规格(如不同大小、动与不动)的及不同种类(如紫铜或石墨电极)的电极，这些电极可以是具有单纹或多纹的单电极或双电极，它们也可以是移动或转动的电极(轮)。
b、所述的工装气缸体与缸套、制动鼓的台面或工装曲轴的台架是可以移动和/或转动的台面或台架。
c、所述的联动器机械结构如下，它是与加工件同步转动的链轮或皮带轮，其副轮带着一个连杆，连杆滑动在透射灯光和光敏电阻间，周期变化透光率的光透射屏安装在滑动连杆上，通过连杆滑动周期性控制灯光透射，使光敏电阻值周期变化，引起所在控制电路的可控硅导通角周期变化，进而控制主变压器与工件转动周期性同步变化(如
图12之a、b图示出的结构)。
本实用新型的气缸体与缸套、曲轴、制动鼓表面淬火设备，经过我们研究实验已形成了用电接触加热表面淬火的一整套新技术，这套技术是针对气缸体与缸套、曲轴等要求耐磨损配付部件实施表面淬火的新办法，本技术与现有的其它淬火技术相比，具有设备普通、操作简单、加工经济、质量可靠，便於机械化、连续性工业大生产，且生产中没有污染等特点，是值得推广的技术。这套设备适用於由内燃机作动力的机械之缸体与缸套、曲轴、制动鼓等曲异形零部件曲面的加热淬火。
本发明的说明书附图共有12幅。
图1是本发明设备的非限定实施例结构示意图；图2是工件的传动部分示意图；图3为电极传动部分示意图；图4为图3之电极局部放大图；图5是
图1所示设备的操作控制部分的示意图；图6为工件的固连电极图；图7是工件工装架之示意图；图8为又一电极示意图；图9为又一电极示意图；
图10为工作台盘示意图；
图11为工装夹卡件图；
图12是联动器结构示意图；图中a图为它的机械部分，b图为电路部分。
在各图中1. 设备座；2. 设备体；3. 电极的传动系统(包括电动机、变速齿轮、调速柄等)；4. 传动丝杆；5是电极的传动系统之又一部分，这部分包括使电极端16-18前后位移的齿轮箱、拖板架；6、7、8.组成工件装夹架；6是工件的传动系统，它包括变速齿轮箱、变速柄等；7. 带导轨的升降部件；8. 装夹架的另一部分；9. 二爪卡盘；10. 顶针；11. 导线；12、13. 导线之欧姆接触片；14. 螺栓；15. 止动肖； 16螺母； 17. 为绝缘螺栓体；18. 螺母；19. 照明灯；20. 光杆；21. 电机；22. 传动轴；23.变速器；24、25. 传动轮；26与28. 链轮； 27. 传动链条；29. 转动轴；30.工件工装台面；31. 轴承架；32. 工件电极外引线；33. 带螺母的传动杆；34. 轴套；35. 轴；36. 轴35的固连端；37、38. 分别为紧固螺栓；39. 滚柱； 40. 电极连接板，41. 压簧； 42. 簧座；43. 滑动块，44. 电极轴；45. 电极；46. 电极花纹；47. 控制台；48. 台面；49. 电压指示表，50为其调整旋钮；51. 电流指示表，52为其调整旋钮；53. 加工件运行速度显示表，54为其调整旋钮；55. 电极运行显示(如数字显示)；56. 设备总电源开关；57. 设备操作运行开关；58与59分别是电极传动运行的开与关；60与61分别是加工件传动运行的开与关；62. 显示屏；63、64为电极的供电端；65. 紧固螺栓；66. 压片；67. 工件的连接衬套；68. 一对紧固螺栓；69. 底座的滑移槽； 70. 工架底座；71. 工架柱身；72. 工件夹卡环；73. 环72的开合轴；74、75. 配套螺栓-螺母；76.可调顶针(用来顶夹工件)；77. 安装杆； 78. 电极外引线；79. 冷水管口； 80. 轴孔81. 与轴固定螺丝孔；82. 工作台盘；83. “T”形槽；84.螺母接头； 85. 夹装工件座；86. 工件欧姆接触片； 87、88. 紧固工件的螺栓与螺母；89. 工件转动轴；90. 连杆；91. 灯；92. 透光率变化的透光屏；93. 缸套；94、95. 电源端；DJ.电极；D1、D2.全桥整流电路；D3. 稳压二极管；C1与C2.电容L1与L2.变压器；R1-R5.电阻；T1. 单极晶体管；Z1. 可控硅； R4. 光敏电阻。
上述12幅图将结合非限定实施例的技术内容作更详细的说明。
本实用新型的非限定实施例如下例一、曲轴表面淬火设备。
该例关於曲轴表面淬火设备，该设备也可用来加工缸套和制动鼓，其结构由
图1-9、11、12合示出。它一般有设备座1、主体2、工作台架7-10、30、69-76、80-83等，电源与变压器部分94与95、L1与L2等，动力与传动部分电机21、3-6、22-31、33-35等，电极45与它的轴中空通冷却水管79等部分，这由图4、8、9合示出，操作控制台与控制部分，在图5中47-64已示出，这里结合
图1-9说明该设备的结构情况。在这些图中
图1是本例加工淬火曲轴的设备结构示意图，图中1为设备座；2为设备体；3是电极的传动系统(包括电动机、变速齿轮箱、调速柄等)；4为传动系统之传动丝杆；5是电极的传动系统之又一部分，这部分可沿丝杆4与光杠20左右移动，这部分包括使电极端16-18前后位移的齿轮箱和拖板架；6、7、8组成工件装夹架，6是工件的传动系统，它也包括电动机、变速齿轮箱、变速柄等；7是带导轨的升降部件；8是装夹架的另一部分，靠丝杆及摇把，控制三爪卡盘9与顶针10轴向移动；11是导线；12、13为导线之欧姆接触片，如是铜接触片，12转动，13不转动，12、13间接触靠螺栓14及簧垫压紧；15是止动肖；17为绝缘螺栓体，一端由螺母16与5固连，一端由螺母18与电极固连； 19是照明灯。图2、3分别示出了另两个传动部分的结构。图2是设备工件的传动部分；其中21为动力电机；22为传动轴；23为变速器；24、25是传动轮；26与28是链轮；27是传动链条；29为转动轴；30是工件工装台面；31是轴承架； 32是工件电极外引线；图3为电极传动部分，其中21为动力电机；22为传动轴；23为变速器；24、25均为传动齿轮；4为丝杆； 31是轴承架；33是带螺母的传动杆； 34是轴套； 35为轴；DJ即电极；图5是
图1所示设备的操作控制部分的示意图。图中47是控制台；48是台面；49为电压指示表，50为其调整旋钮；51为电流指示表，52为其调整旋钮；53是加工件运行速度显示表，54为其调整旋钮；55为电极运行显示(如数字显示)；56是设备总电源开关；57是设备操作运行开关；58与59分别是电极传动运行的开与关；60与61分别是加工件传动运行的开与关；62是显示屏；63、64为电极的供电端，其一端与电极外引线连接，其另一端与工件的电极外引线连接。图4为电极示意图。其中35是轴；36为轴35的固连端；37、38分别为紧固螺栓；39是微调滚柱；40是电极连接板，41为压簧，42是簧座；43为滑动块，44为电极轴，45为电极；46是电极上的花纹；图8为又一电极示意图，结构与图4所示大体相仿。其中77为安装杆；37、38是紧固螺栓；39是微调滚柱；40是接连杆，它可以是绝缘材料制成，如胶木制成的；43为滑柱，与电极外引线78连接，42是簧座； 41是弹簧；45是电极(轮)，靠轴44安装在柱43上，轴44中空可通冷却水。图9为又一电极示意图，图中77为安装杆；37、38为紧固螺栓；39也是滚柱；40为接连块；滑柱43与电极外引线78连接，42是簧座；41是弹簧；45为电极(轮)，靠轴44安装在柱43上，轴44中空能通冷却水，79为冷却水管口。设备的这些部分按功能组装在一起(如
图1示出的)，其技术特点是该设备是按照电接触加热淬火技术方案设计的专用设备，也是在该设备上运用对曲轴(缸套、制动鼓)表面淬火工艺完成和实现这些加工件曲面表面淬火的设备，该设备有对曲轴(缸套或制动鼓)加热淬火的不同种类与不同规格的电极。这些电极与电源间，加工件与电源间尽量减少接触电阻以减少能耗，电极与电源间的欧姆接触已在图6中示出，其中15是止动肖；13为固定接触片；12是动片(又是螺母)，它与螺栓14紧固接触於13上；11是导线，靠紧固螺栓12与65紧固一起，导线11的另一端靠一对螺栓68紧固在66与67间，66是压片，67是工件的连接衬套(如是曲轴或缸套的铜质工装套)。该设备加热淬火的运行参数可作如下选择电压·电流250-8000VA(伏安)，其中加工的曲轴应按轴颈不同选参数为8000VA、5000VA、2500VA、250VA；淬火带宽选择范围为1.2-3mm，在工件易磨损部位，根据易磨损情况，进行补偿性淬火，形成抗磨损表面淬火带，如在周径处沿易磨损方向加宽表面淬火带，如加宽到3mm，而在非易磨损处淬火带选1.2mm，油孔处不淬火。电极与工件间压力，曲轴淬火压力应小，如在30-80N(牛顿)间选择，小轴颈的选30N，中的选50N，大的选80N；电极与工件合成速度在180-800mm/min间选择，合速度影响淬火层深，一般来说合速度小淬火层深，合速度大淬火层浅，如小轴颈曲轴选800mm/min，中型的选500mm/min，大型的选180mm/min；该设备可以在予置的程序或联动器控制下运行，当设备的加工件稳定转动时，可以根据曲轴易磨损周径处淬火要求，形成表面淬火带，在操作上改变加热淬火的参数，形成规律分布的抗磨损表面淬火带，淬火带可以呈正弦波状、∞状、螺纹状、相交且不交叉网状等花纹。所述的予置程序可以是计算机软件程序，也可以是由设备上的各种电器(如电路、器件、电阻、电容等元件)组成的程序控制电路的予置程序，这些程序都是工业方面的控制程序，如是机床的控制程序，或是工艺方面的控制程序，它们都属公知技术。所述的联动器是机械结构件构成的联动器，如是由联杆与齿轮或链轮或皮带轮及它们控制的电路构成的传动联动器，它们装置在工件转动轴与电极变压器间。此外设备还能工装夹卡不同的加工件，如有用于曲轴、缸套、制动鼓相应的配套的工装台面或台架及相应配套的工装夹卡具，它们在
图1、2、7、11各图中分别示意出来，其中
图1、2的结构已在前叙述，这里再给出图7、11两图中所示的工装夹卡具。图7是工件工装架之示意图，它可代替
图1之7-10所示部件。图7中69是底座滑移槽，70为工架底座，靠它与设备1之导轨固装一起；71是工架柱身；72是工件夹卡环；73是环72的开合轴；74、75为配套螺栓-螺母；76是可调顶针(用来顶夹工件)；
图11为工装夹卡件图，图中84为螺母接头，靠它与工件传动轴紧固；85是夹装工件座；86是工件欧姆接触片(如是铜片)；87、88为紧固工件的螺栓与螺母。
如上所述的表面淬火设备，其详细技术特点还有所述的电极可以是具有单纹或多纹的单电极或双电极，这些电极可以是不同规格(如大小不同，动与不动等不同)、不同种类(如是紫铜和石墨材料的等)电极，它们可以是移动或转动的电极(轮)。针对曲轴易磨损部位的不同和成因不同，相应采用不同的办法，不同的工艺操作去加工处理易磨损部位，为它们提供抗磨损的补偿表面淬火带。我们针对曲轴加工部位及需求的不同，改变或编制不同的程序或用联动器作不同控制，在这些不同的控制运行下，设备可以对曲轴、轴颈、止推面及园角处等部位实现不同淬火需求，调整电压、电流值，便可改变和形成不同分布与宽度的抗磨损表面淬火带。调整电流与电压变化应按工件转动方位设置或确定，在用联动器操作时改变电流、电压应与转动的工件方位保持同步动作。所述的联动器机械结构如下，它是与加工件同步转动的链轮或皮带轮，其副轮带着一个连杆，连杆滑动在透射灯光和光敏电阻间，周期变化透光率的光透射屏安装在滑动连杆上，通过连杆滑动周期性控制灯光透射，使光敏电阻值周期变化，引起所在控制电路的可控硅导通角周期变化，进而控制主变压器与工件转动周期性同步变化。
图12是联动器结构示意图，图中a图为它的机械部分，其中89为工件转动轴；26是与轴89同步转动的链轮；27是链；28从动链轮(与链轮26直径一样)；90是连杆；91为灯；92透光率变化的透光屏，如中心透光率强，向边部对称变弱；R4是光敏电阻；b图为电路部分，其中94、95是供电源端；D1与D2是两个全桥整流电路；R1-R5均是电阻；D3为稳压管；T1是单极晶体管；L1是变压器；Z1为可控硅；L2是主变压器；C2是滤波电容；63、64为电极供电端；C1是电容。
该设备系采用电接触快速加热，工件自冷却方式实现淬火，产生层深0.15-0.35mm，硬度达HRC54以上的硬带轨迹，这就是形成的高硬度抗磨损表面淬火带，提高和增加了加工件的抗磨损度。该设备的操作过程或步骤一般包括事先调整设备，检查电极有无松动、伤痕与污垢；将曲轴加工淬火面用布擦净并工装夹卡在加工处理的工作台面或台架上；针对曲轴的本身理化参数不同，加工之要求不同，改变或调整程序和选定各操作控制参数；加工处理时，也可先试加工处理一个曲轴工件，经测查合格后可投入批量生产；开机加工处理，操作要求工件先转动，后通电加热淬火处理；批生产完后，断水、断电、关机。特别要指出的是针对曲轴轴颈磨损不均匀，轴向磨成锥形，而径向磨成椭圆的不同情况，需要工艺及其操作进行不同的改变，按需求改变控制程序或联动器联动，使工件加工部位在不同的电流电压作用下形成不同分布与宽度的抗磨损表面淬火带。
例二、气缸体表面淬火设备。
该例的表面淬火设务是气缸体(缸套)的表面淬火设备，它的结构在
图1-6、8-12中合示出。该设备一般由设备主体、座，工作台面一如图2之10与
图10等所示，电源与变压器部分，动力与传动部分-如图2-3所示的传动结构，它们加装到
图1的设备上，可加工大件气缸体等。电极与它的冷却水部分，如图4、8、9所示的电极与中空冷却水管。操作控制台与控制部分，如图5示出的操作台，设备的这些部分按功能组装在一起，
图1-5合示出设备的这些部分。其中
图1已示出该例设备结构主体部分，
图1已在例一中叙述。图2、3分别示出了另两个传动部分的结构。图2是设备工件的传动部分；其中21是动力电机；22是传动轴；23是变速器；24、25为传动轮；26与28是链轮；27为传动链条；29是转动轴；30为工件工装台面；31为轴承架；32是工件电极外引线；图3为电极传动部分，其中21为动力电机；22为传动轴；23为变速器；24、25均为传动齿轮；4是丝杆；31是轴承架；33为带螺母的传动杆；34是轴套；35是轴； DJ即电极；图4为图3之电极局部放大图。其中35是轴；36是轴35的固连端；37、38分别为紧固螺栓；39是微调滚柱；40为电极连接板，41为压簧，42是簧座；43是滑动块，44为电极轴，45为电极；46是电极上的花纹；图8为又一电极示意图，结构与图4所示大体相仿。其中77为安装杆；37、38为紧固螺栓；39是滚柱；40是接连杆，它可以是绝缘材料制成，如胶木制成的；43为滑柱，与电极外引线78连接，42是簧座；41是弹簧；45是电极(轮)，靠轴44安装在柱43上，轴44中空可通冷却水。图9为又一电极示意图，图中77为安装杆；37、38为紧固螺栓；39是滚柱；40为接连块；滑柱43与电极外引线78连接，42是簧座；41是弹簧；45为电极(轮)，靠轴44安装在柱43上，轴44中空能通冷却水，79为冷却水管口。图5是
图1所示设备的操作控制部分的示意图。图中47为控制台；48是台面；49是电压指示表，50为其调整旋钮；51是电流指示表，52为其调整旋钮；53是加工件运行速度显示表，54为其调整旋钮；55是电极运行显示(如数字显示)；56是设备总电源开关；57是设备操作运行开关；58与59分别是电极传动运行的开与关；60与61分别是加工件传动运行的开与关；62是显示屏；63、64为电极的供电端。其技术特点是该设备是按照电接触加热淬火技术方案设计的专用设备，是在该设备上运用对气缸体(缸套)表面淬火工艺完成和实现这些加工件磨损曲面加工淬火的设备，该设备有对缸体(缸套)加热淬火的不同种类与不同规格的电极。这些电极与电源间，加工件与电源间尽量减少接触电阻以减少能耗。图6示出工件的固连电极图，其中15是止动肖；13是固定接触片；12是动片(又是螺母)，它与螺栓14紧固接触於13上；11是导线，靠紧固螺栓12与65紧固一起，导线11的另一端靠一对螺栓68紧固在66与67间，66是压片，67是工件的连接衬套(如是曲轴或缸套的钢质二装套)。设备加热淬火的运行参数可作如下选择电压·电流3000-10000VA(伏安)，选择参数根据缸体本身材质及缸体装镶套、周径、散热等状况，可选参数为10000VA、7000VA、3000VA ；淬火带宽1.2-3mm，在工件易磨损部位，根据磨损情况，进行补偿性淬火，形成抗磨损表面淬火带，如在工件的周径沿易磨损(受力)的直径方向逐渐加宽表面淬火带，如加宽到3mm，而在非易磨损处逐渐变淬火带为1.2mm；电极与缸体间压力应小，缸体淬火压力还应根据缸体本身材质及缸体装镶套、周径、散热等状况选择，如在30-80N(牛顿)之间选，如选30N、50N、80N；电极与工件合成速度，在300-800mm/min间选择，合速度影响淬火层深，一般来说合速度小淬火层深，合速度大淬火层浅，根据缸体本身材质及缸体装镶套、周径、散热等状况，可选800mm/min、500mm/min、300mm/min；设备针对不同的气缸体(缸套)加热淬火选用不同种类不同规格的电极，该设备可以在予置的程序或联动器控制下运行，当设备的加工件稳定转动时，可以根据工件易磨损周径处淬火要求，改变表面淬火带，在操作上要改变加热淬火的参数，形成前后、左右、上下规律分布的抗磨损表面淬火带，淬火带可以呈正弦波状、∞状、螺纹状、水平角20°-30°、相交且不交叉状和网络状等花纹。所述的予置程序可以是计算机软件程序，也可以是由设备上的各种电器(如电路、器件、电阻、电容等元件)组成的程序控制电路的予置程序，它们都是些工业方面的控制程序。所述的联动器是机械结构件构成的联动器，如是由连杆与齿轮或链轮或皮带轮构成的联控联动器。此外设备还能工装夹卡不同的加工件，如有用于气缸体(缸套)相应的配套的工装台面及相应配套的工装夹卡具，它们在图2、3、10、11各图中分别示意出来。其中图2、3结构前已叙述，
图10、11又分别示出了加工气缸体与缸套的工装夹卡具，在两图中
图10为工作台盘示意图，其中80是轴孔；81是与轴固定螺丝孔；82是工作台盘；83是“T”形槽；
图11为工装夹卡件图，图中84为螺母接头，靠它与工件传动轴紧固；85为夹装工件座；86为工件欧姆接触片(如是铜片)；87、88为紧固工件的螺栓与螺母。
如上所述的表面淬火设备，其详细技术特点还有所述的电极需选择适合于加工大小不同的缸体的电极，如选用不同的紫铜或石墨电极，或是动的或不动的电极，如是电极轮或电极块或电极板。针对加工气缸体(缸套)磨损部位与磨损成因的不同，相应采用不同的办法，不同的工艺操作去加工处理易磨损部位，为它们提供抗磨损的补偿表面淬火带。针对工件不同的加工部位，可以改变或编制不同的程序或采用联动器作不同控制，在这些不同的控制运行下，设备可以对工件加工部位的前后、左右、上下按加热淬火不同需求，调整参数电压、电流值，便可改变和形成不同分布与宽度的抗磨损表面淬火带。调整电流与电压变化应按工件转动方位设置或确定，在用联动器操作时改变电流、电压应与转动的工件方位保持同步动作。所述的联动器机械结构如下，它是与加工件同步转动的链轮或皮带轮，其副轮带着一个连杆，连杆滑动在透射灯光和光敏电阻间，周期变化透光率的光透射屏安装在滑动连杆上，通过连杆滑动周期性控制灯光透射，使光敏电阻值周期变化，引起所在控制电路的可控硅导通角周期变化，进而控制主变压器与工件转动周期性同步变化。
图12是联动器结构示意图，图中a图为它的机械部分，其中89是工件转动轴；26是与轴同步转动的链轮；27是链； 28从动链轮(与链轮26直径一样)；90是连杆；91为灯；92透光率变化的透光屏，如中心透光率强，向边部对称变弱；R4是光敏电阻；b图为电路部分，其中94、95是供电源端；D1与D2是两个全桥整流电路；R1-R5均是电阻；D3为稳压管；T1是单极晶体管；L1是变压器；Z1为可控硅；L2是主变压器；C2是滤波电容；63、64为电极供电端；C1是电容。
该例的气缸体表面淬火设备，系采用电接触快速加热，工件自冷却方式实现淬火，产生层深0.15-0.35mm，硬度达HRC54以上的硬带轨迹，这就是形成的高硬度抗磨损表面淬火带，由于这些硬带花纹形成了支撑网络，提高和增加了加工件的抗磨损度。该例的设备工艺操作过程或步骤一般包括事先调整设备，检查电极有无松动、伤痕与污垢；将缸体加工淬火面用布擦净并工装夹卡在加工处理的工作台面上；针对加工件缸体的本身理化参数不同，加工要求不同，改变或调整程序和选定各操作控制参数；加工处理时，一般需先试加工处理一个工件，测查合格后方可投入批量生产；开机加工处理，操作要求工件先转动，后通电加热淬火处理；批生产完后，断水、断电、关机。通常缸体(缸套)易磨损成椭圆而难以与活塞环密合跟随，我们针对缸体(缸套)加工件因受力不同，进行不同的淬火加工处理，在淬火工艺操作上，通过改变予量程序或改变联动器控制，对缸体(缸套)工件加工部位的前后、左右、上下按需要调整参数电流与电压值，就改变和形成了不同分布或宽度的表面淬火带。工艺实验还表明，淬火加热温度选取应保证完全奥氏体化下，尽量采用较低温度，通常取在860-880℃以便获得含碳量较低的细针状马氏体组织结构。
例三、气缸套表面淬火设备。
该例的气缸套表面淬火设备，同於例一、二中所述的表面淬火设备，这在例一、二中已作了详尽的叙述。其中加工淬火缸套时，电极与缸套间压力一般选50-100N如选50N、75N、100N，选用的工装加夹具在
图11中已示出，
图11所示的工装加卡具可以工装在例二所述的设备上(如它工装在图2之30台面上)，也可工装在例一所述的设备上(如它工装在
图1之9或图6之67上)。除此以外该例气缸套表面淬火设备全同于例一、二中所述的表面淬火设备。其中要指出的是缸套易磨损成椭圆而难以与活塞环密合跟随，在本设备的工艺操作上，我们针对性的进行不同的处理，根据实际要求和需要编制不同的控制程序，或是采用由机械结构的联动器联动控制，通过联动控制使淬火的电流、电压、时间，以及加工件转动的方向、速度等按需求作运行，如是同步运行。目的是在这些程序或联动器操作控制下，对缸套加工部位前后、左右、上下按需要调整参数电流与电压值，就改变和形成了不同分布或宽度的表面淬火带。此外该例的设备全同于例一与例二中所述的。
例四、制动鼓表面淬火设备。
该例的制动鼓表面淬火设备，全同於例一、二中所述的表面淬火设备，这在例一、二中已作了详尽的叙述。在加工淬火制动鼓时，只要改变适于制动鼓的工装夹卡具即可将制动鼓工装在该例的设备上加工淬火。按该例设备的工艺和操作办法，对制动鼓加工部位，形成疏密不同∞状电加热表面淬带，便可以保持制动鼓抗磨硬度的要求。其余未述的全同于例一、二中所述的。
权利要求1.气缸体与缸套、曲轴、制动鼓表面淬火设备，是电接触加热表面淬火设备，它包括有该设备的体、架、座，电源与变压器，动力与传动部分，通冷却水的表面淬火电极，淬火台面或淬火台架，淬火工件工装夹卡具，功能组装一构成电接触加热表面淬火设备，特征在於该设备是对气缸体与缸套、曲轴、制动鼓曲面进行表面淬火的设备a、该设备装置有加工气缸体与气缸套、曲轴、制动鼓加热表面淬火的、与电源相连接的电极；b、设备可以予置程序或装有联动器，予置程序可以是计算机程序或是设备的程序控制电路控制的程序，联动器可以是机械结构的连杆与链轮或皮带轮及它们控制的电路，它装置在工件转动轴与电极变压器之间；c、设备的运行参数可以有电压·电流250-10000VA(伏安)；淬火带宽1.2-3mm电极与工件间压力30-100N(牛顿)；电极与工件合成速度180-800mm/min。
2.如权利要求1所述的表面淬火设备，特征在於a、所述的表面淬火电极可以是具有单纹或多纹的单电极或双电极，它们也可以是移动或转动的电极；b、所述的工装气缸体与缸套、制动鼓的台面或工装曲轴的台架是可以移动和/或转动的台面或台架；c、所述的联动器结构是；与工件转动同步周期变化的透光屏装在链轮带的连杆上并控制光敏电阻值周期变化，周期变化的光敏电阻信号控制可控硅为元件的电路导通与变化，并控制电极变压器的电压与电流与工件同步周期变化。
专利摘要本实用新型的气缸体与缸套、曲轴、制动鼓表面淬火设备，属内燃机缸体(缸套)、曲轴等汽车零部件表面热处理技术领域，该设备是电接触加热淬火设备，包括有设备的体、架、座、电源与变压器，动力与传动部分，通冷却水的表面淬火电极，淬火台面或淬火台架，加工件工装夹卡具，按功能组装一起而成，此设备普通，操作简便，加工经济，质量可靠，便于连续工业生产，适用于一切气缸体(缸套)、曲轴等曲异型汽车零部件的表面淬火，是值得推广的技术。
文档编号C21D1/10GK2354969SQ9821468
公开日1999年12月22日 申请日期1998年5月26日 优先权日1998年5月26日
发明者王润林, 贾宝成, 黄茂全 申请人:王润林, 贾宝成, 黄茂全