[發明專利]用于感應加熱旋轉對稱的部件的裝置及其方法

無效

• 申請號: 200980117486.4
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN102027141A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 馬科·博特肯;邁克爾·瓊
• 申請（專利權）人: SKF公司
• 主分類號: C21D1/10
• 分類號: C21D1/10;C21D9/40;H05B6/38;F16C33/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種用于加熱工件旋轉對稱的殼體表面的至少一個軸向區段的裝置以及一種相應的方法。

由現有技術已知輥底式爐(Rollenherdofen)，其中，尤其是待透硬淬火的工件，例如滾動軸承套圈沿縱向通過火爐，并且此外在此以預先給定的方式方法加熱。跟隨在加熱之后的淬火如愿地進行例如馬氏體的透硬淬火。

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于加熱至少工件表層的裝置以及一種相應的方法。

按照權利要求1，一種用于加熱工件旋轉對稱的殼體表面的至少一個軸向區段的裝置包括以下特征：

-可以使工件繞其旋轉軸線旋轉的旋轉器件，以及

-一個感應器，其至少在一個為了與所述區段相對置而設置的區域內的軸向長度小于所述區段的軸向長度，該感應器具有一個為了與所述區段相隔一定距離地相對置而設計的部位，并且該感應器設計為可以這樣運動，即，使得與所述區段間隔一定距離的所述部位可以沿所述區段的縱向輪廓移動。

在迄今已知的感應淬火法中，通常是環狀的感應線圈沿軸向駛過待淬火的圓柱體形環件(進給法)或者將一個按照待淬火環件的輪廓成型的感應環狀線圈布置在待淬火環件的外表面或內表面上(整體表面淬火)。在此，必須各自保持有一個與頻率有關的耦合距離(Kopplungsabstand)，以便在待淬火環件的表層中進行充分的渦流感應。在此，感應環狀線圈和待淬火的環件同中心地布置。若在一些特定種類的帶有非圓柱體形輪廓的待淬火環件中，輪廓的改變大于耦合距離，并且由于待淬火環件上的邊緣和側凹而不能使用感應環狀線圈的軸向方法，則目前不考慮使用剛性的感應環狀線圈。用按本發明的裝置有利地克服了上述局限。在此，在按本發明的裝置中實現尤其通過數控的控制裝置以一定距離沿縱向輪廓的移動。

此外，在一種實施形式中，有利地也不進行透硬淬火，而是只將表層隨之通過相應的加熱淬火，使得除了相比透硬淬火縮短了淬火時間之外，還保持了工件核心較高的韌性，并且因此相比透硬淬火特別環保地還減少了能量消耗。

本發明的其它優點、特征和細節由以下參照附圖對本發明實施例的闡述中得出。

作為本發明的一種實施例，附圖以原理簡圖的形式示出了一種用于淬火圓錐滾子軸承外圈10的圓錐滾子的滾動表面12的表層狀區域的裝置。在此，圓錐滾子軸承外圈10這樣布置在該裝置中，使得其旋轉軸線18大約垂直地定向。此外，該裝置以未進一步示出的方式方法包括旋轉器件，通過該旋轉器件，圓錐滾子軸承外圈10在表層淬火時繞其旋轉軸線18足夠快地轉動，從而在加熱時實現在滾動表面12周向上的均勻加熱。

此外，該裝置包括一個單圈環狀的感應器20。感應器20在此這樣設計，使得其外徑小于(包括所述圓錐滾子軸承外圈10在內的)不同尺寸的各種圓錐滾子軸承外圈類型部件的最小內徑。為了加熱圓錐滾子軸承外圈10的滾動表面12，給感應器20通入相應的電流，使其按照圖中畫出的傾斜箭頭從下向上運動。

在此，環狀的感應器20以其主軸線28相對于圓錐滾子軸承外圈10的旋轉軸線18平行地并且同時間隔地布置，使得感應器20具有一個以給定的、尤其是最小的間距與滾動表面12相對置的周向部位22。為了加熱，該周向部位22在此以相對滾動表面12保持不變的間距沿著滾動表面12的輪廓按照圖中畫出的箭頭方向從下向上運動。

淬火裝置30相應于所述周向部位22的運動跟隨感應器20的所述周向部位22，其中，淬火裝置30布置在感應器20之下，并且例如用聚合物-/水混合物進行淬火，或用氣體-/液體混合物進行噴淋淬火，以便在加熱之后對相應的滾動表面區段淬火，并因此如愿地硬化。由于圓錐滾子軸承外圈10的大約垂直定向的旋轉軸線18以及淬火裝置30在感應器20下方的布置，例如通過流下來的淬火流體有利地防止了滾動表面12仍待加熱或待淬火的上部區域被不期望地冷卻。

例如為了達到預先給定的硬度深度分布可以在圓錐滾子軸承外圈10的外殼表面上設置一個冷卻裝置40，其水平地布置在大約相當于感應器20的所述周向部位22的高度上，并且在加熱時與所述周向部位22的運動同步地按照圖中畫出的箭頭方向從下向上運動以便同時冷卻外殼。

在另一種實施形式中，尤其為了控制或調節感應器20的位置和/或控制或調節其在圓錐滾子軸承外圈10的特定部位上的感應效率可以設置溫度測量器件，該溫度測量器件的聯網測量結果用作所述控制或調節的輸入值。