[發明專利]加熱設備、熱處理設備以及加熱方法

有效

• 申請號: 201210068915.7
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102676786A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 中津仁;渡部久明
• 申請（專利權）人: 高周波熱錬株式會社;熱錬拓圖株式會社
• 主分類號: C21D9/40
• 分類號: C21D9/40;C21D1/42
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;林宇清

技術領域

本發明涉及一種用于感應加熱環形工件的加熱設備、熱處理設備和加熱方法。

背景技術

通常，為了加熱環形工件，工件由例如卡盤機構的支撐裝置支撐，并且在旋轉的時候通過加熱線圈受熱。為了加熱大型環形工件，已經提出了熱處理設備，該熱處理設備加熱工件而不需要用卡盤機構夾緊工件。

根據第一相關技術，高頻率熱處理設備被構造成用以加熱諸如軸承套圈的大型環形構件。環形構件被支撐在轉臺上，并且多個馬蹄形加熱線圈沿環形構件的圓周方向布置。環形構件在連同轉臺旋轉的同時，通過加熱線圈受熱。參見，例如，JP?2005-325409A。

根據第二相關技術，熱處理設備被構造成用以通過高頻率熱處理來加熱整個環狀構件。在這個熱處理設備中，大型環狀構件被支撐在多根支撐輥上，并且環狀構件的徑向外表面或徑向內表面由三個或更多定位輥擠壓以對環狀構件進行定位。環狀構件在旋轉的同時通過加熱線圈而被感應加熱。參見，例如，JP?2009-325409A。

然而，在相關技術熱處理設備中，使用載入用支撐工具將工件載入，并且當加熱工件時工件被支撐且定位在諸如轉臺的夾具或支撐輥上，然后，使用取出用支撐工具將工件取出。因此，當載入、加熱以及取出時，工件被放置在不同的夾具或支撐工具上。在大型工件的情況下，當載入或取出工件時，必須調整工件的重心以穩定地輸送該工件，并且當加熱工件以實現期望的加熱時，工件必須被定位成具有較好的精確度。例如，在加熱期間，環形工件繞其中心軸線旋轉。因此，必須進行繁瑣的工作來對工件定位，并且定位結構復雜。此外，分別提供了用于支撐工件以及用于輸送和加熱工件的結構，使得構造復雜。

根據第一相關技術，環形工件被支撐在轉臺上并在其上旋轉，并且工件需要具有配合所述轉臺的形狀，使得工件能夠連同該轉臺一起旋轉。因此，能夠通過加熱處理設備加熱的工件是有限的。換言之，轉臺必須能夠隨與其固定的工件一起旋轉，并且轉臺必須匹配需要熱處理的工件。因此，存在多用性上的缺乏。

根據第二相關技術，工件放置在旋轉輥上以通過該旋轉輥使工件旋轉。因此，當工件較大時，使得由于加熱而導致的工件的變形相對較大，不容易維持加熱線圈和工件之間的恒定間隙。此外，當工件通過由定位輥擠壓工件的內表面或外表面而定位時，應力施加到受熱和軟化的工件上，這可能導致工件的變形。

發明內容

鑒于上述情況，已經完成了本發明，并且本發明的目的是提供一種加熱設備、熱處理設備以及加熱方法，其能夠進行更容易的熱處理、具有更廣泛的使用范圍。

根據本發明的方面，提供了加熱設備。該加熱設備包括：工件支座，在該工件支座上放置有環形工件；旋轉驅動組件；以及加熱器，該加熱器被構造成用以加熱工件。工件支座包括多根旋轉輥，該多根旋轉輥沿圓周方向布置。旋轉驅動組件被構造成用以使該多根旋轉輥旋轉從而使放置在工件支座上的工件沿著該工件的環形形狀旋轉。該加熱器包括：加熱線圈，該加熱線圈被構造成用以在加熱位置處感應加熱工件支座上的工件；以及致動器，該致動器被構造成用以使加熱線圈在加熱位置處相對于工件移動從而調整工件和加熱線圈之間的距離。

加熱位置可以在多根旋轉輥中的相鄰旋轉輥之間。

加熱設備可以進一步包括位置檢測器，該位置檢測器沿工件的旋轉方向設置在加熱位置的上游以檢測工件的表面的位置，使得致動器根據位置檢測器的檢測使加熱線圈移動。

所述加熱設備可以包括多組加熱器和致動器，以及針對各組所述加熱器和所述致動器所提供的多個所述位置檢測器。

旋轉驅動組件可以包括：驅動裝置；旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構被構造成用以將驅動裝置的驅動力傳送至多根旋轉輥。旋轉驅動機構可以包括：驅動齒輪，該驅動齒輪通過驅動裝置旋轉；以及多個從動齒輪，所述多個從動齒輪中的每一個從動齒輪與驅動齒輪相接合并且連接到多根旋轉輥中的相關聯的一個旋轉輥上。

根據本發明的另一方面，提供一種熱處理設備，該社處理設備包括：上述的加熱設備；以及括冷卻單元，該冷卻單元被構造成用以冷卻被加熱器加熱的工件，并且驅動裝置布置在工件上方。

所述加熱設備可以進一步包括：中心結構單元，所述工件支座連接到該中心結構單元，使得多根旋轉輥環繞中心結構單元布置并且使得工件放置在該工件支座上以圍繞中心結構單元；加載部，在該加載部中工件放置在所述多根旋轉輥上；加熱部，在該加熱部中設置有加熱器；以及輸送機機構，該輸送機機構被構造成以懸吊的方式在加載部和加熱部之間輸送工件支座連同工件。中心結構單元可以包括輸送機連接部分，該輸送機連接部分連接到輸送機機構以懸吊工件支座連同工件。