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用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-04-29
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-08-31
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-03-15
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2041-04-29
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202110473188.1 申请日 2021-04-29
公开/公告号 CN113249555B 公开/公告日 2022-03-15
授权日 2022-03-15 预估到期日 2041-04-29
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C21D1/62C21D1/10C21D9/00C21D11/00 主分类号 C21D1/62
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 9
权利要求数量 10 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、授权、权利转移
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 燕山大学 当前专利权人 合肥智慧龙机械设计有限公司
发明人 李大龙、孙嘉胜、李良机 第一发明人 李大龙
地址 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号 邮编 066004
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 河北省 申请人所在市 河北省秦皇岛市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京孚睿湾知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
王冬杰
摘要
本发明涉及一种用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法,其包括底座、滑台装置、旋转装置、旋转平台装置和加热装置,滑台装置设于底座上,且旋转装置和旋转平台装置均设于工作台上,加热装置设于底座上,且加热装置包括竖直电源板、感应线圈支架和仿形式感应线圈,竖直电源板固定于底座的第二端,且感应线圈支架的第一端设于竖直电源板的上端,感应线圈支架的第二端设有仿形式感应线圈,且仿形式感应线圈与槽轮的外形相适配。本发明通过采用仿形式感应线圈,用于保证感应线圈与槽轮的槽口以及槽轮弧面部的间距恒定,通过感应线圈产生的磁场中的磁感线与槽轮表面相垂直,使槽轮的外轮廓受热均匀,从而保证了槽轮外轮廓淬硬层深度的均匀性。
  • 摘要附图
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图1
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图2
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图3
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图4
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图5
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图6
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图7
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
  • 说明书附图:图8
    用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-06-28 专利权的转移 登记生效日: 2022.06.16 专利权人由燕山大学变更为合肥智慧龙机械设计有限公司 地址由066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号变更为230000 安徽省合肥市蜀山区甘泉路81号沃野花园商办楼B-1018
2 2022-03-15 授权
3 2021-08-31 实质审查的生效 IPC(主分类): C21D 1/62 专利申请号: 202110473188.1 申请日: 2021.04.29
4 2021-08-13 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种用于槽轮机构的感应加热装置,其特征在于,其包括底座、滑台装置、旋转装置、旋转平台装置和加热装置,
所述滑台装置设于所述底座上,且所述滑台装置包括工作台、丝杠、导轨、电动机、前连接板、后连接板和滑块,所述前连接板和后连接板分别设于所述底座的第一端和中间部,且所述丝杠的第一端通过轴承支撑于所述后连接板上,所述丝杠的第二端穿过所述前连接板且通过联轴器与所述电动机的输出轴连接,所述导轨对称设于所述底座第一端面的两侧,所述滑块和丝母均设于所述工作台上,且所述滑块与所述导轨滑动连接,且所述丝母与所述丝杠传动连接;
所述旋转装置设于所述工作台上,且所述旋转装置包括轴承座、从动轴和槽轮,所述轴承座与所述工作台固定连接,且所述轴承座中设有轴承,所述从动轴的第一端插接于所述轴承中,且所述从动轴的第二端设有所述槽轮;
所述旋转平台装置设于所述工作台上,且所述旋转平台装置包括传动轴、主动拨盘、三爪卡盘、第一电动机和旋转平台外壳,所述旋转平台外壳通过均布设于所述旋转平台外壳底部的多个连接脚与所述工作台固定连接,且所述旋转平台外壳内部设有所述第一电动机,所述第一电动机的输出轴通过所述三爪卡盘与所述传动轴的第一端连接,且所述传动轴的第二端设有所述主动拨盘,且所述主动拨盘的圆柱销能卡合于所述槽轮的槽口中;
所述加热装置设于所述底座上,且所述加热装置包括竖直电源板、感应线圈支架和仿形式感应线圈,所述竖直电源板通过肋板支撑固定于所述底座的第二端,且所述感应线圈支架的第一端设于所述竖直电源板的上端,所述感应线圈支架的第二端设有所述仿形式感应线圈,且所述仿形式感应线圈与所述槽轮的外形相适配。

2.根据权利要求1所述的用于槽轮机构的感应加热装置,其特征在于,所述仿形式感应线圈包括槽口感应部、槽轮连接感应部和槽轮弧面感应部,且所述槽口感应部的第一端与所述感应线圈支架连接,所述槽口感应部的第二端通过槽轮连接感应部与所述槽轮弧面感应部的第一端连接,且所述槽轮弧面感应部的第二端与所述感应线圈支架连接。

3.根据权利要求2所述的用于槽轮机构的感应加热装置,其特征在于,所述槽口感应部能伸入所述槽轮的槽口中,所述槽轮连接感应部和槽轮弧面感应部分别能贴近所述槽轮的槽轮连接部以及所述槽轮弧面部,且所述槽轮连接感应部和槽轮弧面感应部分别与所述槽轮连接部以及所述槽轮弧面部相适配。

4.根据权利要求1所述的用于槽轮机构的感应加热装置,其特征在于,所述主动拨盘包括拨盘主体、拨杆和圆柱销,所述拨盘主体的一侧设有拨盘槽口,所述拨杆的第一端设于所述拨盘主体上且位于所述拨盘槽口的一侧,所述拨杆的第二端设有所述圆柱销。

5.根据权利要求4所述的用于槽轮机构的感应加热装置,其特征在于,所述拨盘主体的侧面与所述槽轮中槽轮弧面部的弧面贴合。

6.根据权利要求4所述的用于槽轮机构的感应加热装置,其特征在于,所述感应线圈支架为带绝缘板的水平平板。

7.根据权利要求4所述的用于槽轮机构的感应加热装置,其特征在于,所述加热装置还包括红外测温摄像头,且所述红外测温摄像头设于所述底座上。

8.一种实现权利要求7所述的用于槽轮机构的感应加热装置的加热方法,其特征在于,其包括以下步骤:
S1、启动所述电动机,驱动所述工作台向后移动至合适位置;
S2、将待加热的槽轮安装在所述从动轴上,同时转动所述槽轮将所述主动拨盘的圆柱销卡合于所述槽轮槽口的边缘处,且所述槽轮上另一端的槽口与所述仿形式感应线圈相对应;
S3、将所述槽轮加热过程分为第一阶段、第二阶段以及第三阶段,且所述第一阶段、第二阶段以及第三阶段分别对应所述槽轮中槽口的第一位置、第二位置以及第三位置;
S4、启动所述电动机,驱动所述工作台向前移动并带动所述槽轮移动至所述第一位置,同时对所述竖直电源板通电,通过所述仿形式感应线圈对所述槽轮的槽口、槽轮连接部以及槽轮弧面部进行加热;
S5、通过所述红外测温摄像头测得所述槽轮中槽口槽根部任意一点A的温度TA,并判断是否所述A点的温度值TA≥300℃,若所述A点的温度值TA≥300℃,则执行步骤S6;若所述A点的温度值TA<300℃,则对所述槽轮继续加热,待所述A点的温度值TA≥300℃时,进行下一步;
S6、启动所述电动机,继续驱动所述工作台向前移动并带动所述槽轮移动至所述第二位置,同时对所述竖直电源板通电,通过所述仿形式感应线圈对所述槽轮的槽口、槽轮连接部以及槽轮弧面部进行加热;
S7、通过所述红外测温摄像头测得所述槽轮中槽口槽根部任意一点B的温度TB,计算所述A点和B点的温度差ΔT,并判断是否所述A点和B点的温度差ΔT=|TB‑TA|≥320℃,若所述A点和B点的温度差ΔT≥320℃,则执行步骤S8;若所述A点和B点的温度差ΔT<320℃,则对所述槽轮继续加热,直至B点温度值TB≥620℃时,进行下一步;
S8、启动所述电动机,继续驱动所述工作台向前移动并带动所述槽轮移动至所述第三位置,同时对所述竖直电源板通电,通过所述仿形式感应线圈对所述槽轮的槽口、槽轮连接部以及槽轮弧面部进行加热;
S9、通过所述红外测温摄像头测得所述槽轮中槽口槽根部任意一点C的温度TC,计算所述B点和C点的温度差ΔT,并判断是否所述B点和C点的温度差ΔT=|TC‑TB|≥340℃,若所述B点和C点的温度差ΔT≥340℃,则执行步骤S10;若所述B点和C点的温度差ΔT<340℃,则对所述槽轮继续加热,直至C点温度值TC≥960℃时,进行下一步;
S10、启动所述电动机,驱动所述工作台向后移动至初始位置;
S11、启动所述第一电动机,通过所述传动轴带动所述主动拨盘旋转,继而使得所述槽轮转过90°;
S12、重复步骤S2至步骤S11,直到对整个槽轮完成加热。

9.根据权利要求8所述的用于槽轮的感应加热装置的加热方法,其特征在于,将所述槽口的槽口深度平均分为三份,且所述槽轮连接部到所述第一位置之间的距离、所述第一位置到所述第二位置之间的距离以及所述第二位置到所述第三位置之间的距离均相等。

10.根据权利要求8所述的用于槽轮的感应加热装置的加热方法,其特征在于,所述步骤S4中所述竖直电源板的加热功率范围为200‑220kW,电流频率为范围3‑7kHz;所述步骤S6中所述竖直电源板的加热功率范围为140‑160kW,电流频率为范围5‑10kHz;所述步骤S8中所述竖直电源板的加热功率范围为80‑100kW,电流频率范围为15‑20kHz。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及热处理技术领域,尤其涉及一种用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法。

背景技术

[0002] 槽轮机构结构简单,外形尺寸小,机械效率高,并能较平稳地、间歇地进行转位,但是其传动时存在柔性冲击,因此需要具有较高的硬度、耐磨性、强度以及韧性,以满足槽轮在柔性冲击的作用下不发生失效,所以针对槽轮需要进行表面淬火处理。感应淬火是热处理的重要工艺之一,其是用感应电流对工件的表面进行淬火处理,加热冷却后表面获得硬度高的马氏体组织,而内部组织仍然具有良好的韧性、塑性和较高的强度等,以满足零件在交变载荷作用下具有高的使用寿命。感应淬火尤其以它具有生产效率高、能耗低、污染小以及易实现自动化等优点而倍受欢迎。
[0003] 随着工业技术的发展,各种机械设备的参数不断提高,相应的槽轮承载能力、运行品质及体积大小都提出了更高的要求。现有技术中,在对槽轮进行感应加热时,传统的圆形感应线圈不能成功对槽的里面进行感应加热,导致受热不均匀,而且一出现槽顶部过热而里面无淬硬层的情况,从而导致槽轮存在缺陷。因此,需要一种用于槽轮的感应加热装置及工艺,能够均匀的对槽轮进行感应加热,使槽轮表面受热均匀,有利于保证淬硬层深度的均匀性。

发明内容

[0004] 针对以上情况,本发明提供了一种用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法,通过采用仿形式感应线圈,用于保证感应线圈与槽的内表面和两槽之间的弧面间距恒定,通过感应线圈产生的磁场中的磁感线与槽轮表面相垂直,使槽轮的外轮廓受热均匀,保证槽轮外轮廓淬硬层深度的均匀性。
[0005] 本发明采用的技术方案是,一种用于槽轮机构的感应加热装置,其包括底座、滑台装置、旋转装置、旋转平台装置和加热装置,所述滑台装置设于所述底座上,且所述滑台装置包括工作台、丝杠、导轨、电动机、前连接板、后连接板和滑块,所述前连接板和后连接板分别设于所述底座的第一端和中间部,且所述丝杠的第一端通过轴承支撑于所述后连接板上,所述丝杠的第二端穿过所述前连接板且通过联轴器与所述电动机的输出轴连接,所述导轨对称设于所述底座第一端面的两侧,所述滑块和丝母均设于所述工作台上,且所述滑块与所述导轨滑动连接,且所述丝母与所述丝杠传动连接;所述旋转装置设于所述工作台上,且所述旋转装置包括轴承座、从动轴和槽轮,所述轴承座与所述工作台固定连接,且所述轴承座中设有轴承,所述从动轴的第一端插接于所述轴承中,且所述从动轴的第二端设有所述槽轮;所述旋转平台装置设于所述工作台上,且所述旋转平台装置包括传动轴、主动拨盘、三爪卡盘、第一电动机和旋转平台外壳,所述旋转平台外壳通过均布设于所述旋转平台外壳底部的多个连接脚与所述工作台固定连接,且所述旋转平台外壳内部设有所述第一电动机,所述第一电动机的输出轴通过所述三爪卡盘与所述传动轴的第一端连接,且所述传动轴的第二端设有所述主动拨盘,且所述主动拨盘的圆柱销能卡合于所述槽轮的槽口中;所述加热装置设于所述底座上,且所述加热装置包括竖直电源板、感应线圈支架和仿形式感应线圈,所述竖直电源板通过肋板支撑固定于所述底座的第二端,且所述感应线圈支架的第一端设于所述竖直电源板的上端,所述感应线圈支架的第二端设有所述仿形式感应线圈,且所述仿形式感应线圈与所述槽轮的外形相适配。
[0006] 优选地,所述仿形式感应线圈包括槽口感应部、槽轮连接感应部和槽轮弧面感应部,且所述槽口感应部的第一端与所述感应线圈支架连接,所述槽口感应部的第二端通过槽轮连接感应部与所述槽轮弧面感应部的第一端连接,且所述槽轮弧面感应部的第二端与所述感应线圈支架连接。
[0007] 进一步地,所述槽口感应部能伸入所述槽轮的槽口中,所述槽轮连接感应部和槽轮弧面感应部分别能贴近所述槽轮的槽轮连接部以及所述槽轮弧面部,且所述槽轮连接感应部和槽轮弧面感应部分别与所述槽轮连接部以及所述槽轮弧面部相适配。
[0008] 优选地,所述主动拨盘包括拨盘主体、拨杆和圆柱销,所述拨盘主体的一侧设有拨盘槽口,所述拨杆的第一端设于所述拨盘主体上且位于所述拨盘槽口的一侧,所述拨杆的第二端设有所述圆柱销。
[0009] 优选地,所述拨盘主体的侧面与所述槽轮中槽轮弧面部的弧面贴合。
[0010] 优选地,所述感应线圈支架为带绝缘板的水平平板。
[0011] 优选地,所述加热装置还包括红外测温摄像头,且所述红外测温摄像头设于所述底座上。
[0012] 本发明的另一方面,提供一种利用前述用于槽轮机构的感应加热装置的加热方法,其包括以下步骤:
[0013] S1、启动所述电动机,驱动所述工作台向后移动至合适位置;
[0014] S2、将待加热的槽轮安装在所述从动轴上,同时转动所述槽轮将所述主动拨盘的圆柱销卡合于所述槽轮槽口的边缘处,且所述槽轮上另一端的槽口与所述仿形式感应线圈相对应;
[0015] S3、将所述槽轮加热过程分为第一阶段、第二阶段以及第三阶段,且所述第一阶段、第二阶段以及第三阶段分别对应所述槽轮中槽口的第一位置、第二位置以及第三位置;
[0016] S4、启动所述电动机,驱动所述工作台向前移动并带动所述槽轮移动至所述第一位置,同时对所述竖直电源板通电,通过所述仿形式感应线圈对所述槽轮的槽口、槽轮连接部以及槽轮弧面部进行加热;
[0017] S5、通过所述红外测温摄像头测得所述槽轮中槽口槽根部任意一点A的温度TA,并判断是否所述A点的温度值TA≥300℃,若所述A点的温度值TA≥300℃,则执行步骤S6;若所述A点的温度值TA<300℃,则对所述槽轮继续加热,待所述A点的温度值TA≥300℃时,进行下一步;
[0018] S6、启动所述电动机,继续驱动所述工作台向前移动并带动所述槽轮移动至所述第二位置,同时对所述竖直电源板通电,通过所述仿形式感应线圈对所述槽轮的槽口、槽轮连接部以及槽轮弧面部进行加热;
[0019] S7、通过所述红外测温摄像头测得所述槽轮中槽口槽根部任意一点B的温度TB,计算所述A点和B点的温度差ΔT,并判断是否所述两点的温度差ΔT=|TB‑TA|≥320℃,若所述两点的温度差ΔT≥320℃,则执行步骤S8;若所述两点的温度差ΔT<320℃,则对所述槽轮继续加热,直至B点温度值TB≥620℃时,进行下一步;
[0020] S8、启动所述电动机,继续驱动所述工作台向前移动并带动所述槽轮移动至所述第三位置,同时对所述竖直电源板通电,通过所述仿形式感应线圈对所述槽轮的槽口、槽轮连接部以及槽轮弧面部进行加热;
[0021] S9、通过所述红外测温摄像头测得所述槽轮中槽口槽根部任意一点C的温度TC,计算所述B点和C点的温度差ΔT,并判断是否所述两点的温度差ΔT=|TC‑TB|≥340℃,若所述两点的温度差ΔT≥340℃,则执行步骤S10;若所述两点的温度差ΔT<340℃,则对所述槽轮继续加热,直至C点温度值TC≥960℃时,进行下一步;
[0022] S10、启动所述电动机,驱动所述工作台向后移动至初始位置;
[0023] S11、启动所述第一电动机,通过所述传动轴带动所述主动拨盘旋转,继而使得所述槽轮转过90°;
[0024] S12、重复步骤S2至步骤S11,直到对所述整个槽轮完成加热。
[0025] 进一步地,将所述槽口的槽口深度平均分为三份,且所述槽轮连接部到所述第一位置之间的距离、所述第一位置到所述第二位置之间的距离以及所述第二位置到所述第三位置之间的距离均相等。
[0026] 优选地,所述步骤S4中所述竖直电源板的加热功率范围为200‑220kW,电流频率为范围3‑7kHz;所述步骤S6中所述竖直电源板的加热功率范围为140‑160kW,电流频率为范围5‑10kHz;所述步骤S8中所述竖直电源板的加热功率范围为80‑100kW,电流频率范围为15‑
20kHz。
[0027] 本发明的特点和有益效果是:
[0028] 1、本发明提供的一种用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法,采用仿形式感应线圈,通过与槽轮相适配的外形对槽轮进行加热,其中槽轮前端部至仿形式感应线圈之间的距离略大于槽轮弧面部至仿形式感应线圈之间的距离用以防止尖端效应,同时感应线圈产生的磁场和槽轮的槽顶部以及槽轮弧面部保持垂直,使槽轮表面受热均匀,保证其淬硬层深度的均匀性。
[0029] 2、本发明提供的一种用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法,采用旋转平台装置支撑主动拨盘,旋转装置支撑槽轮,主动拨盘带动槽轮旋转,进而实现槽轮的换位,同时滑台装置能控制槽轮在水平方向的运动,解决了槽轮转动时与仿形式感应线圈干涉的问题。
[0030] 3、本发明提供的一种用于槽轮机构的感应加热装置及其加热方法,通过准确、高效地改变电源加热功率、电流频率、加热开始和终止位置、运动速率等参数,有效的解决了现有技术中针对槽轮运动过程中无法进行加热的现象,而且由于滑台装置使槽轮机构逐渐接近感应线圈,从而使槽轮的温度变化略微降低,这样可以让加热后的组织更细密,具有更高的硬度。

实施方案

[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。

附图说明

[0031] 图1是本发明的整体结构示意图;
[0032] 图2是本发明的仿形感应线圈结构示意图;
[0033] 图3是本发明的槽轮主视图;
[0034] 图4是本发明的工作台初始位置的示意图;
[0035] 图5是本发明仿形感应线圈加热槽轮的第一位置示意图;
[0036] 图6是本发明仿形感应线圈加热槽轮的第二位置示意图;
[0037] 图7是本发明仿形感应线圈加热槽轮的第三位置示意图;
[0038] 图8是本发明加热方法的流程图。
[0039] 主要附图标记:
[0040] 1‑工作台;2‑肋板;3‑竖直电源板;4‑感应线圈支架;5‑仿形感应线圈;51‑槽口感应部;52‑槽轮连接感应部;53‑槽轮弧面感应部;6‑轴承座;7‑轴承;8‑从动轴;9‑槽轮;91‑槽口;92‑槽轮连接部;93‑槽轮弧面部;10‑传动轴;11‑主动拨盘;111‑拨盘主体;112‑拨杆;113‑圆柱销;114‑拨盘槽口;12‑三爪卡盘;13‑第一电动机;14‑旋转平台外壳;15‑连接脚;
16‑导轨;17‑丝杠;18‑联轴器;19‑电动机;20‑底座;21‑前连接板;22‑滑块;23‑后连接板;
24‑红外测温摄像头。
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