[發明專利]一種軸類零件感應加熱工藝實驗方法及實驗平臺

在審

• 申請號: 201610843609.4
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107872905A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 高曉;馮慶偉;張丁涌;范建禮;巴燕;孫慶宇;李新平;潘四海;游龍潭;劉洪柯
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司現河采油廠
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06;H05B6/10
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所37224
• 代理人: 董慶田

技術領域

本發明涉及感應加熱技術，具體地說是一種軸類零件感應加熱工藝實驗方法及實驗平臺。

背景技術

目前，感應加熱已應用于軸類零件的淬火、退火、回火等熱處理過程，其在工業上的廣泛應用需建立在工藝實驗的基礎上，感應加熱工藝實驗已成為應用感應加熱技術的關鍵環節。應用于軸類零件的感應加熱工藝實驗設備在工業生產應用上存在著不少弊端和局限性。例如1：采用以往變頻加熱設備實現對軸類零件多頻工藝實驗的形式，其缺點：在工藝實驗中，變頻感應加熱設備的頻率只能在固定幾個頻率上近似躍遷變化，難于實現連續的頻率變化和調節，不利于優化感應加熱工藝，影響了工藝實驗效果，降低了工藝實驗效率。2：采用以往的固定頻率和功率的感應加熱設備對軸類零件進行嘗試性工藝實驗的形式，其缺點：在工藝實驗中，頻率或者功率不能滿足軸類零件的熱處理工藝要求時，需要額外更換其它頻率和功率范圍的變頻感應加熱設備，增加工藝實驗設備投資成本和維修成本，不利于感應加熱工藝實驗設備的柔性應用。

由此，目前軸類零件變頻感應加熱工藝實驗設備，存在著多頻工藝實驗效率低，定頻試探性工藝實驗設備柔性差等弊端，且無其它新的感應加熱設備可代替。

發明內容

本發明的目的在于提供一種軸類零件感應加熱工藝實驗方法及實驗平臺，利用一個銅管繞制成不同直徑和不同間距的感應線圈來改變感應電源負載的方式，半瞬態提供給帶加熱負載不同頻率和不同功率的原理。可提高多頻工藝實驗效率，改善工藝實驗效果，擴大定頻試探性工藝實驗設備的柔性使用范圍，降低生產設備投資成本和維修成本。

為了達成上述目的，本發明采用了如下技術方案，一種軸類零件感應加熱工藝實驗平臺，包括支架、變尺寸線圈、驅動裝置、變速裝置、內牽引線、感應加熱模塊，所述支架上端設置右上內限位轉輪、左上內限位轉輪，下端則設置有左下內限位轉輪，與驅動裝置連接的變速裝置固定在平臺底座上并靠近支架右下方，所述內牽引線依次纏繞于變速裝置的內驅動輪、右上內限位轉輪、左上內限位轉輪、左下內限位轉輪，同時所述內牽引線要帶動連接在內牽引線上的軸類零件穿過變尺寸線圈中心，所述變尺寸線圈連接感應加熱模塊。

所述變尺寸線圈為軸向連續變徑的一體式結構線圈；所述感應加熱模塊為感應電源。

所述支架下端還設置有冷卻液噴口，所述冷卻液噴口位于變尺寸線圈下方后側。

還包括實時控制模塊、外牽引線，所述支架上端還設置有右上外限位轉輪、左上外限位轉輪，下端則設置左下外限位轉輪，變速裝置輸出端還包括外驅動輪，所述外牽引線依次纏繞于右上外限位轉輪、左上外限位轉輪、左下外限位轉輪、外驅動輪，所述實時控制模塊通過溫度數據線連接溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在外牽引線上并且和內牽引線上的軸類零件同高度，所述外牽引線位于外牽引線整體外圍；所述感應加熱模塊通過感應數據線連接實時控制模塊。

所述實時控制模塊通過驅動控制線連接驅動裝置。

為了達成上述另一目的，本發明采用了如下技術方案，一種軸類零件感應加熱工藝實驗方法，其步驟如下：

所述驅動裝置通過內牽引線帶動軸類零件在變尺寸線圈中有規則的移動來實現變頻和變功率的感應加熱；軸類零件在線圈中移動時，記錄溫度數值變化數據；

在感應加熱完成后，內牽引線帶動軸類零件至變尺寸線圈的下端，冷卻液噴口向軸類零件噴射冷卻液，至溫度降至工藝要求為止。

實時控制模塊控制開啟或關閉溫度傳感器、制感應加熱模塊、驅動裝置、冷卻液噴口，所述驅動裝置通過變速裝置完成內驅動輪與外驅動輪同轉速轉動。

在感應加熱時，所述溫度傳感器跟隨軸類零件移動的位置并實時傳輸給實時控制模塊溫度數據，在感應加熱完成后，實時控制模塊控制關閉感應加熱模塊，內牽引線帶動軸類零件至變尺寸線圈的下端，溫度傳感器跟隨軸類零件移動的位置到變尺寸線圈的下端水平位置并傳輸給實時控制模塊溫度數據，待溫度降至工藝要求溫度，實時控制模塊控制關閉冷卻液噴口停止噴液。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：

1、提供了一種新的軸類零件感應加熱工藝實驗方法，為工業上軸類零件感應加熱工藝實驗提供了新方法和新途徑。

2、本方法和實驗平臺裝置結合現有技術的變頻頻率的感應加熱設備使用，可實現連續的頻率變化和功率調節，有利于優化感應加熱工藝，改善工藝實驗效果，提高工藝實驗效率。