一种感应淬火装置论文和设计-秦晓昌

全文摘要

本实用新型涉及一种感应淬火装置，属于金属加工辅助领域，其包括机床，所述机床设有用于工件淬火的工作仓，其技术要点是：所述工作仓内设有加热机构和用于安装工件的工作台，所述工作台位于加热机构下方，所述工作仓的开口处设有与机床上下滑动的移门，所述移门连接有驱动机构，所述驱动机构带动移门滑动。本实用新型提出的一种感应淬火装置,通过在工作仓开口处设置移门，在淬火时通过关闭移门对工作仓的开口进行封闭避免冷却液进行阻挡避免冷却液从工作仓内飞溅出来。

主设计要求

1.一种感应淬火装置，包括机床（1），所述机床（1）设有用于工件淬火的工作仓，其特征在于：所述工作仓内设有加热机构（4）和用于安装工件的工作台（5），所述工作台（5）位于加热机构（4）下方，所述工作仓的开口处设有与机床（1）上下滑动的移门（2），所述移门（2）连接有驱动机构（3），所述驱动机构（3）带动移门（2）滑动。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种感应淬火装置，其特征在于：所述移门（2）沿机床（1）高度方向的两侧固定设有与移门（2）等高的齿条（21），所述驱动机构（3）包括与齿条（21）啮合的齿轮（32）和驱动齿轮（32）转动的驱动机（31），所述驱动机（31）固定置于机床（1）内部，所述齿轮（32）与驱动机（31）的输出轴同轴固定。

3.根据权利要求1所述的一种感应淬火装置，其特征在于：所述加热机构（4）包括呈环形的感应线圈（41），所述感应线圈（41）内部呈中空结构，所述感应线圈（41）连接有冷却水管（43），所述冷却水管（43）与中空机构连通，所述感应线圈（41）的内侧沿其周向设开设有多个出水口（411），多个所述出水口（411）与中空机构连通。

4.根据权利要求1所述的一种感应淬火装置，其特征在于：所述工作台（5）设有用于插接工件的工位（6），所述工位（6）包括与工件插接的卡盘（62）以及与工作台（5）固定连接的底座（61），所述卡盘（62）与底座（61）转动连接。

5.根据权利要求2所述的一种感应淬火装置，其特征在于：所述齿轮（32）设置于工作仓开口处上端，所述工作仓开口处顶部设有与移门（2）抵触的刮水板（11）。

6.根据权利要求3所述的一种感应淬火装置，其特征在于：所述冷却水管（43）包括多根进水管（431）和回流管（432），所述进水管（431）和回流管（432）均设有水泵。

7.根据权利要求6所述的一种感应淬火装置，其特征在于：多个所述出水口（411）呈上下两排交错间隔设置。

8.根据权利要求4所述的一种感应淬火装置，其特征在于：所述卡盘（62）与底座（61）之间设有转轴（63），所述转轴（63）贯穿底座（61）和工作台（5）且与底座（61）转动连接，所述转轴（63）的一端与卡盘（62）同轴固定，所述转轴（63）背离卡盘（62）的一端设有旋转电机（52）。

9.根据权利要求1所述的一种感应淬火装置，其特征在于：所述加热机构（4）与机床（1）之间设有升降机构（7），所述升降机构（7）包括与机床（1）滑动连接的外框（71）以及与机床（1）固定连接的滑板（72），所述外框（71）与滑板（72）滑动连接，所述加热机构（4）固定设置于外框（71）上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及金属工件淬火技术领域，尤其是涉及一种感应淬火装置。

背景技术

淬火是将含钢性的材料加热到一定温度，随即快速浸入淬冷介质中进行冷却降温，而使得材料达到一定硬度的过程；对工件表面进行淬火后可使得工件表面硬化，零件的心部仍可保持原来的显微组织和性能，从而提高疲劳强度和耐磨性，并保持心部韧性的优质综合性能。

感应加热是最常用的表面加热淬火方法，具有工艺简单、受热工件即便小，生产效率高、节能、环境污染少、工艺过程易于实现机械化和自动化的优点。感应淬火包括加热主机和水循环两部分，在热主机加热完成后，水循环需要不断喷出冷却液对工件进行降温处理，从而完成整个淬火过程。但是在冷却液喷射过程中，由于冷却液与工件接触造成冷却液飞溅，飞溅的冷却液不仅会造成浪费还会对操作的工作人员造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种感应淬火装置，通过在工作仓开口处设置移门，在淬火时通过关闭移门对工作仓的开口进行封闭避免冷却液进行阻挡避免冷却液从工作仓内飞溅出来。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种感应淬火装置，包括机床，所述机床设有用于工件淬火的工作仓，所述工作仓内设有加热机构和用于安装工件的工作台，所述工作台位于加热机构下方，所述工作仓的开口处设有与机床上下滑动的移门，所述移门连接有驱动机构，所述驱动机构带动移门滑动。

通过采用上述技术方案，将工件设置于工作仓内进行淬火处理，将工件安装在工作台上并利用加热机构对工件表面进行热处理；设置移门对工作仓的开口进行阻挡，避免在淬火过程中冷却液从工作仓内飞溅出来造成冷却液浪费甚至对工作人员造成伤害；设置却机构带动移门滑动，方便工作人员对装置进行操作。

本实用新型进一步设置为：所述移门沿机床高度方向的两侧固定设有与移门等高的齿条，所述驱动机构包括与齿条啮合的齿轮和驱动齿轮转动的驱动机，所述驱动机固定置于机床内部，所述齿轮与驱动机的输出轴同轴固定。

通过采用上述技术方案，通过在移门两侧设置齿条，设置齿轮与齿条啮合在驱动机的驱动下，齿轮转动从而使得齿条带动移门上下移动，将驱动机设置在机床内部避免由于驱动机构的设置而使得移门不能很好的对工作仓开口进行封闭。

本实用新型进一步设置为：所述加热机构包括呈环形的感应线圈，所述感应线圈内部呈中空结构，所述感应线圈连接有冷却水管，所述冷却水管与中空机构连通，所述感应线圈的内侧沿其周向设开设有多个出水口，多个所述出水口与中空机构连通。

通过采用上述技术方案，当感应线圈通电后，利用电生磁原理使得线圈产生磁场，当磁场内磁力通过工件时，产生无数的小涡流使得工件本身自行高速发热，从而进行加热；通过设置冷却水管使得冷却液通过感应线圈上的出水口内流出从而对工件进行冷却，完成淬火处理，同时冷却液流经感应线圈能够对感应线圈进行降温。

本实用新型进一步设置为：所述工作台设有用于插接工件的工位，所述工位包括与工件插接的卡盘以及与工作台固定连接的底座，所述卡盘与底座转动连接。

通过采用上述技术方案，进水管将冷却液倒入感应线圈内，由于出水口朝向工件，为避免出水口流出的冷却液量小于进水管导入的冷却液的量，设置回流管对对于的冷却液进行导流回收；设置水泵对进水管和回流管内的冷却液施加压力，使得出水口内的冷却液能够喷射到工件上，同时也保证回流管内的液体能够及时的排出回流。

本实用新型进一步设置为：所述齿轮设置于工作仓开口处上端，所述工作仓开口处顶部设有与移门抵触的刮水板。

通过采用上述技术方案，将工件设置在工作仓上端使得，使得在打开工作仓开口处时，移门向上滑动，当移门移动一段距离后工作人员即可将工件安装到工位上，无需等待移门全部移开，缩短工件的更换时间；通过在工作仓开口处顶部设置刮水板对附着在移门上的冷却液进行刮除。

本实用新型进一步设置为：所述冷却水管包括多根进水管和回流管，所述进水管和回流管均设有水泵。

本实用新型进一步设置为：多个所述出水口呈上下两排交错间隔设置。

通过采用上述技术方案，将多个出水口分两排设置使得从出水口喷向工件的冷却液更加均匀，从而提高淬火效果。

本实用新型进一步设置为：所述卡盘与底座之间设有转轴，所述转轴贯穿底座和工作台且与底座转动连接，所述转轴的一端与卡盘同轴固定，所述转轴背离卡盘的一端设有旋转电机。

通过采用上述技术方案，通过设置转轴实现卡盘与底座之间的转动连接，由于感应线圈存在缺口使得工件在热处理过程中产生的热量不均匀，驱动旋转电机转动使得转轴带动卡盘旋转，从而使得卡盘上的工件在不断旋转，保证工件在进行热处理时受热更加均匀，从而提高淬火效果。

本实用新型进一步设置为：所述加热机构与机床之间设有升降机构，所述升降机构包括与机床滑动连接的外框以及与机床固定连接的滑板，所述外框与滑板滑动连接，所述加热机构固定设置于外框上。

通过采用上述技术方案，通过设置升降机构，调整加热机构与工位之间的间距，从而使得工位能够安装不同厚度的工件，扩大本实用新型的使用范围。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过在工作仓开口处设置移门，在淬火时通过关闭移门对工作仓的开口进行封闭避免冷却液进行阻挡避免冷却液从工作仓内飞溅出来；通过设置旋转电机使得工件在进行淬火时发生旋转，使其热处理更加均匀，从而提高淬火效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的部分剖视图，主要显示了机床内部结构；

图3是本实用新型的部分爆炸图，主要显示了加热机构和升降机构之间的关系；

图4是图2中A部放大图；

图5是本实用新型的部分剖视图图，主要显示了驱动机构、移门和机床三者之间的连接关系。

图中，1、机床；11、刮水板；2、移门；21、齿条；3、驱动机构；31、驱动机；32、齿轮；4、加热机构；41、感应线圈；411、出水口；42、导电板；43、冷却水管；431、进水管；432、回流管；5、工作台；51、液压缸；52、旋转电机；53、配重块；6、工位；61、底座；62、卡盘；621、固定销；63、转轴；7、升降机构；71、外框；72、滑板；73、丝杆；74、手柄；8、接水槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

参照图1，为本实用新型公开的一种感应淬火装置，包括机床1，机床1内部设有用于工件淬火的工作仓，工作仓内设有加热机构4和用于安装工件的工作台5，其中工作台5设有用于插接工件的工位6；将工件安装在工作台5上并利用加热机构4对工件表面进行热处理。

参照图2和图3，加热机构4包括呈环形的感应线圈41和固定设置于感应线圈41两端的导电板42，感应线圈41和导电板42的内部均呈中空机构，感应线圈41连接有冷却水管43，冷却水管43均与感应线圈41和导电板42的中空机构相连通。当感应线圈41通电后，利用电生磁原理使得线圈产生磁场，当磁场内磁力通过工件时，产生无数的小涡流使得工件本身自行高速发热，从而进行加热。

参图3，由于需要对加热后的冷却工件进行快速降温，感应线圈41的内壁沿其周向间隔开设有多个出水口411，多个出水口411均与中空机构相连通，冷却水管43内的冷却液从出水口411内流出从而对工件进行冷却，完成淬火处理；同时冷却液流经感应线圈41能够对感应线圈41进行降温。由于工件具有一定高度，为保证淬火效果，多个出水口411呈上下两排交错间隔设置，使得从出水口411喷向工件的冷却液更加均匀。

参照图2和图3，冷却水管43包括多根进水管431和回流管432，本实施例中进水管431和回流管432的根数分别为三根和两根，三根进水管431沿感应线圈41周向设置，两根回流管432中分别设置于两块导电板42背离感应线圈41的一端，设置回流管432对部分冷却液进行导流回收，避免出水口411流出的冷却液量小于进水管431导入的冷却液的量。由于出水口411朝向工件，而工件与感应线圈41不接触，进水管431和回流管432进设有水泵（图中未显示），通过水泵对冷却水管43内的冷却液施加压力，使得出水口411内的冷却液能够喷射到工件上，同时保证回流管432内的液体能够及时将冷却液回流排出。

参图2和图3，为扩大本实用新型的使用范围，加热机构4与机床1之间设有升降机构7，升降机构7包括与机床1滑动连接的外框71以及与机床1固定连接的滑板72，通过调整外框71在滑板72上的滑动距离，从而调整加热机构4与工位6之间的间距，从而使得工位6能够安装不同高度的工件。为方便外框71的调节，滑板72的上端转动连接有丝杆73，丝杆73贯穿外框71且与外框71螺纹连接，丝杆73背离滑板72的一端设有手柄74，通过手柄74转动丝杆73使得外框71在丝杆73上发生移动；由于滑板72的一侧与机床1固定连接使得外框71只能沿丝杆73的轴向发生移动。

参照图2和图3，由于加热机构4设置于工位6上方，为保证加热机构4能够对工件外侧壁进行淬火处理，在淬火过程中需要将工件置于感应线圈41内，工作台5背离工位6的一侧设有液压缸51，液压缸51的活塞杆与工作台5底部端面固定连接，当液压缸51的活塞杆伸长时，液压缸51的活塞杆推动工作台5向上移动，使得卡盘62带动工件上升。由于只需要在淬火过程中使得工件上升，因此液压缸51设置于加热机构4下方；当淬火完成后，液压缸51的活塞杆收缩使得工作台5下降避免影响将工件从工位6上取出。

参照图2和图4，为保证工件在工位6上安装的稳定性，工位6包括与工件插接的卡盘62以及与工作台5固定连接的底座61，底座61与卡盘62同轴设置；卡盘62背离底座61的一侧对应工件设有多根与工件插接的固定销621。由于感应线圈41呈环形有缺口存在，为使得工件在淬火过程中受热更加均匀，卡盘62与底座61转动连接。

参照图2和图4，卡盘62与底座61之间设有转轴63，转轴63贯穿底座61和工作台5且与底座61转动连接，转轴63的一端与卡盘62同轴固定，转轴63背离卡盘62的一端设有旋转电机52；旋转电机52的输出轴与转轴63同轴固定，由于工作台5在液压缸51的驱动下发生上下移动，因此旋转电机52固定安装在工作台5的下端面，驱动旋转电机52通过转轴63带动卡盘62旋转。为保证转轴63与底座61之间连接的稳定性，转轴63的外侧壁与底座61的内侧壁抵触，避免转轴63在转动过程中发生偏移。为保证工作台5在工作过程中保持平稳，工作台5离工位6的一侧设有配重块53，使得工作台5关于液压缸51保持平稳。

参照图2和图5，由于在淬火过程中会有冷却液喷出对工件进行快速降温，工作台的下方同轴设有接水槽8，对喷出的冷却液进行回收再利用；同时接水槽8的内径小于工作台5的直径，接水槽8的外壁与机床1内壁抵触，使得冷却液能够完全流到接水槽8内而不会对工作台5下方的零件造成影响。接水槽8底部连接有回收管（图中未显示），接水槽8内的冷却液通过回收管进行回收。

参照图1和图5，由于在淬火过程中，出水口411会喷出大量的冷却液，而工件在受旋转电机52的带动下发生旋转，为避免喷出的冷却液从工作仓的开口处溅出，工作仓的开口处设有与机床1上下滑动的移门2。为方便移门2的滑动，移门2连接有驱动机构3，移门2沿机床1高度方向的两侧固定设有与移门2等高的齿条21，驱动机构3包括与齿条21啮合的齿轮32和驱动齿轮32转动的驱动机31，齿轮32与驱动机31的输出轴同轴固定，驱动机31转动带动齿轮32转动，从而使得齿条21带动移门2移动。

参照图5，为降低驱动机31的输出功率，移门2采用透明PC塑料制成，保证移门2强度的同时降低移门2的重量，同时移门2透明方便工作人员观察淬火情况，及时对工件取出进行更换。为避免驱动机31的设置使得移门2不能对工作仓的开口进行封闭，驱动机31置于机床1内部，使得驱动机31与机床1固定连接；由于移门2需要来回上下移动，因此驱动机31为伺服电机。

参照图5，为方便工作人员的操作，齿轮32设置于工作仓开口处上端，使得在打开工作仓开口处时，移门2向上滑动，当移门2移动一段距离后工作人员即可将工件安装到工位6上，无需等待移门2全部移开，缩短工件的更换时间。工作仓开口处顶部设有与移门2抵触的刮水板11，由于部分冷却液飞溅到移门2上并附着在移门2上，设置刮水板11对附着在移门2上的冷却液进行刮除，避免移门2移动时冷却液被带出工作仓内。

本实施例的实施原理为：启动驱动机31使得齿轮32转动，从而使得移门2在机床1上滑动，工作仓的开口处打开。然后将工位6上的工件取出，然后重新将需要进行淬火的工件插接到工位6上，然后启动驱动机31反向转动使得移门2向下滑动从而对工作仓的开口处进行封闭。

当移门2将工作仓的开口处完全封闭后，驱动机31停止转动，液压缸51的活塞杆伸长使得工作台5上升，同时驱动旋转电机52转动使得工件在旋转电机52的驱动下高速旋转。当工件进入到感应线圈41产生的磁场内时，工件开始不断产生热量从而进行热处理，加热后通过启动气泵使得冷却液从出水口411不断喷向工件对工件进行快速降温冷却。

淬火完成后，重新启动驱动机31使得移门2向上滑动，同时液压缸51的活塞杆收缩使得工作台5下降，将工件取下然后重新将需要淬火的工件插接到工位6上，进行下一批工件的淬火，依次将淬火完成的工件取下后重新进行未淬火工件的安装，如此循环加工。

具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种感应淬火装置论文和设计

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