[0041] 为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效,以下将结合说明书附图进行详细说明。
[0042] 本发明提供的一种用于槽轮机构的感应加热装置,如图1所示,其包括底座20、滑台装置、旋转装置、旋转平台装置和加热装置,滑台装置设于底座20上,且滑台装置包括工作台1、丝杠17、导轨16、电动机19、前连接板21、后连接板23和滑块22,前连接板21和后连接板23分别设于底座20的第一端和中间部,且丝杠17的第一端通过轴承支撑于后连接板23上,丝杠17的第二端穿过前连接板21且通过联轴器18与电动机19的输出轴连接,导轨16对称设于底座20第一端面的两侧,滑块22和丝母均设于工作台1上,且滑块22与导轨16滑动连接,且丝母与丝杠17传动连接,旋转装置设于工作台1上,且旋转装置包括轴承座6、从动轴8和槽轮9,轴承座6与工作台1固定连接,且轴承座6中设有轴承7,从动轴8的第一端插接于轴承7中,且从动轴8的第二端设有槽轮9,旋转平台装置设于工作台1上,且旋转平台装置包括传动轴10、主动拨盘11、三爪卡盘12、第一电动机13和旋转平台外壳14,旋转平台外壳14通过均布设于旋转平台外壳14底部的多个连接脚15与工作台1固定连接,且旋转平台外壳14内部设有第一电动机13,第一电动机13的输出轴通过三爪卡盘12与传动轴10的第一端连接,且传动轴10的第二端设有主动拨盘11,且主动拨盘11的圆柱销113能卡合于槽轮9的槽口91中,加热装置设于底座20上,且加热装置包括竖直电源板3、感应线圈支架4和仿形式感应线圈5,竖直电源3板通过肋板2支撑固定于底座20的第二端,且感应线圈支架4的第一端设于竖直电源板3的上端,感应线圈支架4的第二端设有仿形式感应线圈5,且仿形式感应线圈5与槽轮9的外形相适配。
[0043] 优选地,工作台1为一个表面带螺纹孔且为长方形的大平板,且竖直电源板3为一个竖直放置的长方体形状的电源。
[0044] 如图2所示,仿形式感应线圈5包括槽口感应部51、槽轮连接感应部52和槽轮弧面感应部53,且槽口感应部51的第一端与感应线圈支架4连接,槽口感应部51的第二端通过槽轮连接感应部52与槽轮弧面感应部53的第一端连接,且槽轮弧面感应部53的第二端与感应线圈支架4连接。
[0045] 如图3所示,槽口感应部51能伸入槽轮9的槽口91中,槽轮连接感应部52和槽轮弧面感应部53分别能贴近槽轮9的槽轮连接部92以及槽轮弧面部93,且槽轮连接感应部52和槽轮弧面感应部53分别与槽轮连接部92以及槽轮弧面部93相适配。
[0046] 如图3所示,主动拨盘11包括拨盘主体111、拨杆112和圆柱销113,拨盘主体111的一侧设有拨盘槽口114,拨杆112的第一端设于拨盘主体111上且位于拨盘槽口114的一侧,拨杆112的第二端设有圆柱销113。
[0047] 优选地,拨盘主体111的侧面与槽轮9中槽轮弧面部93的弧面贴合。
[0048] 优选地,感应线圈支架4为带绝缘板的水平平板。
[0049] 优选地,加热装置还包括红外测温摄像头24,且红外测温摄像头24设于底座20上,红外测温摄像头24便于精确测量加热温度,利于加热过程的准确控制。
[0050] 本发明的另一方面,提供一种用于槽轮机构的感应加热装置的加热方法,如图4~图8所示,其包括以下步骤:
[0051] S1、启动电动机19,驱动工作台1向后移动至合适位置,如图4所示。
[0052] S2、将待加热的槽轮9安装在从动轴8上,同时转动槽轮9将主动拨盘11的圆柱销113卡合于槽轮槽口91的边缘处,且槽轮9上另一端的槽口91与仿形式感应线圈5相对应。
[0053] S3、将槽轮9加热过程分为第一阶段、第二阶段以及第三阶段,且第一阶段、第二阶段以及第三阶段分别对应槽轮9中槽口91的第一位置d1、第二位置d2以及第三位置d3。
[0054] S4、启动电动机19,驱动工作台1向前移动并带动槽轮9移动至第一位置d1,同时对竖直电源板3通电,通过仿形式感应线圈5对槽轮9的槽口91、槽轮连接部92以及槽轮弧面部93进行加热,如图5所示。
[0055] S5、通过红外测温摄像头24测得槽轮9中槽口91槽根部任意一点A的温度TA,并判断是否A点的温度值TA≥300℃,若A点的温度值TA≥300℃,则执行步骤S6;若A点的温度值TA<300℃,则对槽轮9继续加热,待A点的温度值TA≥300℃时,进行下一步。
[0056] S6、启动电动机19,继续驱动工作台1向前移动并带动槽轮9移动至第二位置d2,同时对竖直电源板3通电,通过仿形式感应线圈5对槽轮9的槽口91、槽轮连接部92以及槽轮弧面部93进行加热,如图6所示。
[0057] S7、通过红外测温摄像头24测得槽轮9中槽口91槽根部任意一点B的温度TB,计算A点和B点的温度差ΔT,并判断是否两点的温度差ΔT=|TB‑TA|≥320℃,若两点的温度差ΔT≥320℃,则执行步骤S8;若两点的温度差ΔT<320℃,则对槽轮9继续加热,直至B点温度值TB≥620℃时,进行下一步。
[0058] S8、启动电动机19,继续驱动工作台1向前移动并带动槽轮9移动至第三位置d3,同时对竖直电源板3通电,通过仿形式感应线圈5对槽轮9的槽口91、槽轮连接部92以及槽轮弧面部93进行加热,如图7所示。
[0059] S9、通过红外测温摄像头24测得槽轮9中槽口91槽根部任意一点C的温度TC,计算B点和C点的温度差ΔT,并判断是否两点的温度差ΔT=|TC‑TB|≥340℃,若两点的温度差ΔT≥340℃,则执行步骤S10;若两点的温度差ΔT<340℃,则对槽轮9继续加热,直至C点温度值TC≥960℃时,进行下一步。
[0060] S10、启动电动机19,驱动工作台1向后移动至初始位置。
[0061] S11、启动第一电动机13,通过传动轴10带动主动拨盘11旋转,继而使得槽轮9转过90°。
[0062] S12、重复步骤S2至步骤S11,直到对整个槽轮9完成加热。
[0063] 进一步地,将槽口91的槽口深度平均分为三份,且槽轮连接部92到第一位置d1之间的距离、第一位置d1到第二位置d2之间的距离以及第二位置d2到第三位置d3之间的距离均相等。
[0064] 优选地,步骤S4中竖直电源板3的加热功率范围为200‑220kW,电流频率为范围3‑7kHz;步骤S6中竖直电源板3的加热功率范围为140‑160kW,电流频率为范围5‑10kHz;步骤S8中竖直电源板3的加热功率范围为80‑100kW,电流频率范围为15‑20kHz。
[0065] 本发明的具体操作步骤如下:
[0066] 如图1和图8所示,本发明提供的用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法,其工作过程如下:
[0067] (1)、在开始热处理之前,启动电动机19,让滑台装置上的工作台1向后移动90mm。
[0068] (2)、根据主动拨盘11的型号选择与之相配合的槽轮9,并将待加热的槽轮9安装在从动轴8上,同时转动槽轮9将主动拨盘11的圆柱销113卡合于槽轮槽口91的边缘处,且槽轮9上另一端的槽口91与仿形式感应线圈5相对应。
[0069] (3)、将槽轮9加热过程分为第一阶段、第二阶段以及第三阶段,且第一阶段、第二阶段以及第三阶段分别对应槽轮9中槽口91的第一位置d1、第二位置d2以及第三位置d3,其中将槽口91的槽口深度平均分为三份,且槽轮连接部92到第一位置d1之间的距离、第一位置d1到第二位置d2之间的距离以及第二位置d2到第三位置d3之间的距离均相等。
[0070] (4)、控制滑台装置上的丝杠17所旋转的圈数使工作台1向前移动并带动槽轮9移动至第一位置d1,同时对竖直电源板3通电,仿形式感应线圈5对从初始位置达到第一位置d1处的过程中对槽轮9的槽口91、槽轮连接部92以及槽轮弧面部93进行加热,其中设定竖直电源板3的加热功率范围为200‑220kW,电流频率为范围3‑7kHz,移动加热时间为t1,其中t1范围为2‑3s;
[0071] (5)、通过红外测温摄像头24测得槽轮9中槽口91槽根部任意一点A的温度TA,并判断是否A点的温度值TA≥300℃,若A点的温度值TA≥300℃,则进行第二阶段的加热;若A点的温度值TA<300℃,则控制电动机19停止,对槽轮9继续加热,待A点的温度值TA≥300℃时,完成对第一阶段的加热工作。
[0072] (6)、第一阶段加热结束后,启动电动机19,继续调节滑台装置上的电动机19的转速,控制滑台装置上的丝杠17所旋转的圈数使工作台1以速度8‑10mm/s向前移动并带动槽轮9移动至第二位置d2,同时对竖直电源板3通电,仿形式感应线圈5对从第一位置d1到第二位置d2处的过程中对槽轮9的槽口91、槽轮连接部92以及槽轮弧面部93进行加热,其中设定竖直电源板3的加热功率范围为140‑160kW,电流频率为范围5‑10kHz,移动加热时间为t2,其中t2的范围为3‑4s。
[0073] (7)、通过红外测温摄像头24测得槽轮9中槽口91槽根部任意一点B的温度TB,计算A点和B点的温度差ΔT,并判断是否两点的温度差ΔT=|TB‑TA|≥320℃,若两点的温度差ΔT≥320℃,则进行第三阶段的加热;若两点的温度差ΔT<320℃,则对槽轮9继续加热,直至B点温度值TB≥620℃时,完成对第二阶段的加热工作。
[0074] (8)、第二阶段加热结束后,启动电动机19,调节滑台装置上的电动机19的转速,控制滑台装置上的丝杠17所旋转的圈数使工作台1以速度5‑7mm/s向前移动并带动槽轮9移动至第三位置d3,同时对竖直电源板3通电,通过仿形式感应线圈5对槽轮9的槽口91、槽轮连接部92以及槽轮弧面部93进行加热,其中设定竖直电源板3的加热功率范围为80‑100kW,电流频率范围为15‑20kHz,移动加热时间为t3,t3的范围为4‑6s。
[0075] (9)、通过红外测温摄像头24测得槽轮9中槽口91槽根部任意一点C的温度TC,计算B点和C点的温度差ΔT,并判断是否两点的温度差ΔT=|TC‑TB|≥340℃,若两点的温度差ΔT≥340℃,则完成第三阶段的加热;若两点的温度差ΔT<340℃,则对槽轮9继续加热,直至C点温度值TC≥960℃时,完成对第三阶段的加热工作。
[0076] (10)、第三阶段加热结束后,完成了整个槽轮的四分之一部分,启动电动机19,调节滑台装置上的电动机19的转速,控制滑台装置上的丝杠17所旋转的圈数使工作台1以及槽轮机构沿着水平方向以速度25‑20mm/s进行运动,快速退回到初始位置。
[0077] (11)、在退回到初试位置的过程中,控制旋转平台装置上的第一电动机13,使输出轴10带动主动拨盘11旋转,从而使槽轮9转过90°的角度;
[0078] (12)、重复过程(2)至(11),直到对整个槽轮9完成加热,继而得到整个经过热处理后的槽轮。
[0079] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。