[發(fā)明專利]一種環(huán)形工件表面感應(yīng)的加熱淬火方法及加熱淬火裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110473051.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113278786B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周祥成;朱立權(quán);賀猛;紀(jì)南昌;張?jiān)品?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恒進(jìn)感應(yīng)科技（十堰）股份有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/40
• 分類號(hào): C21D9/40;C21D1/18;C21D1/10;C21D1/667;C21D11/00
• 代理公司: 武漢智盛唯佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42236
• 代理人: 楊遠(yuǎn)見(jiàn)

本發(fā)明提供一種環(huán)形工件表面感應(yīng)的加熱淬火方法及加熱淬火裝置，通過(guò)采用工件雙向擺動(dòng)、相向合攏加熱感應(yīng)器或加熱感應(yīng)器雙向擺動(dòng)方式相向合攏的控制方法，可以適應(yīng)不同直徑的軸承零件，使圓環(huán)工件能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定加熱和冷卻，淬硬層連續(xù)無(wú)軟帶，保證圓環(huán)工件淬火質(zhì)量的一致性，加熱效率高，柔性化程度高，適應(yīng)工件直徑范圍寬；此外通過(guò)感應(yīng)加熱電源和配套行架機(jī)械手?jǐn)?shù)控控制系統(tǒng)嚴(yán)格管控加熱工藝參數(shù)和運(yùn)行動(dòng)作軌跡，多組加熱單元組合式感應(yīng)加熱噴淋淬火，雙向電氣跟蹤系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤并補(bǔ)償加熱感應(yīng)圈與被加熱工件之間的間隙值、間隙測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量加熱線圈與被加熱工件加熱面的間隙值、淬火噴淋的恒流恒壓系統(tǒng)保證了加熱后淬火冷卻參數(shù)的一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及感應(yīng)加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形工件表面感應(yīng)的加熱淬火方法及加熱淬火裝置。

背景技術(shù)

軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，降低其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦系數(shù)，并保證其回轉(zhuǎn)精度。軸承在運(yùn)行過(guò)程中需要承載極大的徑向載荷和軸向載荷，軸承套圈、滾動(dòng)體和維持架之間不只發(fā)作滾動(dòng)摩擦，而且也會(huì)發(fā)作滑動(dòng)摩擦，因此就需要對(duì)軸承滾動(dòng)體和摩擦面進(jìn)行無(wú)軟帶感應(yīng)淬火，從而強(qiáng)化其機(jī)械性能、提高使用壽命。

目前我國(guó)軸承工業(yè)制造工藝和感應(yīng)淬火設(shè)備技術(shù)發(fā)展緩慢，大直徑回轉(zhuǎn)軸承淬火仍采用傳統(tǒng)的有軟帶淬火工藝方式，對(duì)軸承的使用壽命和噪音都產(chǎn)生了較大的影響，軟帶部位就是軸承的薄弱部位、噪音產(chǎn)生部位、抗疲勞差的部位。我國(guó)由于前期技術(shù)壁壘的限制，許多技術(shù)難題攻關(guān)未能取得突破。因而造成軸承有軟帶，產(chǎn)品裝配精度質(zhì)量不穩(wěn)定而影響軸承的精度、性能、壽命和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)形工件表面感應(yīng)的加熱淬火方法及加熱淬火裝置，該加熱淬火方法可避免環(huán)形工件的加熱淬火過(guò)程中軟帶的形成，并且具有加熱效率高、可靠性高柔性化高以及節(jié)能環(huán)保。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種環(huán)形工件表面感應(yīng)的加熱淬火方法，所述加熱淬火方法包括以下步驟：S1、預(yù)加熱，被加熱環(huán)形工件往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)環(huán)形工件的預(yù)加熱區(qū)域的表面進(jìn)行加熱；S2、加熱，預(yù)加熱處理完成后，環(huán)形工件的表面同時(shí)進(jìn)行順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较虻募訜幔⑼竭M(jìn)行加熱后的噴淋處理；S3、環(huán)形工件的加熱末端區(qū)域表面采用往復(fù)相向合攏加熱感應(yīng)器或加熱感應(yīng)器雙向擺動(dòng)合攏的方式進(jìn)行加熱；S4、環(huán)形工件內(nèi)表面或外表面完成加熱處理后，環(huán)形工件快速轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行冷卻。

根據(jù)第一方面一種可能的實(shí)施的方式中，在上述所述步驟S1中，所述預(yù)加熱區(qū)域?yàn)閱蝹€(gè)加熱感應(yīng)器寬度的2至8倍。

根據(jù)第一方面一種可能的實(shí)施方式中，當(dāng)步驟S2中的環(huán)形工件加熱至鄰近其內(nèi)表面或外表面的末端區(qū)域位置時(shí)，步驟S3開(kāi)始動(dòng)作。

根據(jù)第一方面一種可能的實(shí)施方式中，所述加熱淬火方法還包括用于加熱單元與環(huán)形工件之間間隙進(jìn)行測(cè)量的間隙測(cè)量方法，該間隙測(cè)量方法為：在加熱單元內(nèi)的加熱線圈上通入一個(gè)電壓信號(hào)，當(dāng)配套的機(jī)械手控制加熱單元連接的加熱線圈慢速向被加熱環(huán)形工件靠近，當(dāng)加熱線圈接觸到被加熱環(huán)形工件加熱面時(shí)，加熱線圈會(huì)立即將信號(hào)反饋至機(jī)械手控制系統(tǒng)中，配套的機(jī)械手會(huì)立即停止移動(dòng)，并將當(dāng)前的軸坐標(biāo)信息進(jìn)行運(yùn)算，進(jìn)而自動(dòng)控制加熱線圈與被加熱工件之間的間隙值。

第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種環(huán)形工件表面感應(yīng)的加熱淬火裝置，所述加熱淬火裝置包括：第一加熱單元，所述第一加熱單元布置在環(huán)形工件表面的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，所述第一加熱單元可沿環(huán)形工件外表面或內(nèi)表面進(jìn)行圓周移動(dòng)；第二加熱單元，所述第二加熱單元布置在環(huán)形工件表面的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，所述第二加熱單元可沿環(huán)形工件內(nèi)表面或外表面進(jìn)行圓周移動(dòng)，所述第一加熱單元和第二加熱單元相鄰布置在環(huán)形工件的起始位置，其中環(huán)形工件起始位置為環(huán)形工件開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的靜止位置；第三加熱單元，所述第三加熱單元布置在環(huán)形工件外表面的終點(diǎn)位置處，所述環(huán)形工件外表面的終點(diǎn)位置處為環(huán)形工件加熱結(jié)束時(shí)的位置；所述第三加熱單元可沿環(huán)形工件外表面的終點(diǎn)位置進(jìn)行往復(fù)圓周移動(dòng)；以及一對(duì)噴淋器，一對(duì)所述噴淋器分別安裝在所述第一加熱單元和第二加熱單元內(nèi)。