[发明专利]一种用于齿轮表面淬火的感应加热装置及齿轮表面淬火方法

权利要求书

1.一种用于齿轮表面淬火的感应加热装置，其特征在于：包括相互逆向旋转的加热齿轮轴、工件齿轮轴、冷却水道，安装于加热齿轮轴上的感应加热齿轮，安装于工件齿轮轴上的待淬火齿轮工件；所述加热齿轮轴以及所述工件齿轮轴活动固定在底座上，所述加热齿轮轴上固定中心轮，所述工件齿轮轴为多个，均匀布置在所述加热齿轮轴周围，所述工件齿轮轴外套设内齿轮，内齿轮的内轮廓与行星轮啮合，所述工件齿轮轴固定行星轮，中心轮与行星轮啮合；所述感应加热齿轮与所述加热齿轮轴上同轴旋转，所述待淬火齿轮工件与所述工件齿轮轴同轴旋转；所述感应加热齿轮与所述待淬火齿轮工件无接触啮合；所述感应加热齿轮的齿为离散的仿齿形感应线圈，所述仿齿形感应线圈上设置所述冷却水管道，所述感应加热齿轮包括十二个仿齿形感应线圈以及固定仿齿形感应线圈根部的空心传动装置，仿齿形感应线圈圆周均布在空心传动装置上部，导磁体在仿齿形感应线圈前端分度圆位置左右两侧凸起处做加厚处理，仿齿形感应线圈与待淬火齿轮工件的齿通过定位滑轮接触，定位滑轮为耐高温绝缘材料，定位滑轮安装在所述感应加热齿轮的齿上，与待淬火齿轮工件的齿滚动接触。

2.一种齿轮表面淬火方法，其特征在于：利用权利要求1所述的一种用于齿轮表面淬火的感应加热装置。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮表面淬火方法，其特征在于：在待淬火齿轮工件加热位置旋转至远离感应加热齿轮一侧时对加热位置进行喷水冷却。

4.根据权利要求2或3所述的一种齿轮表面淬火方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，设定初始参数：确定待淬火齿轮工件有效淬火的旋转周期T，待淬火齿轮工件个数n₁，感应加热齿轮的旋转的角速度ω₁，仿齿形感应线圈通过电流I；仿齿形感应线圈个数n，待淬火齿轮工件每个齿的加热时间t₀，设定每个线圈仿齿形感应线圈加热间隔时间t₁＝(n/n₁-1)*t₀，通电t₀时间；设置初始加热时间t＝0，感应加热线圈组i＝1；

步骤2，总开关QS以及开关S1闭合，同时继电器KM1控制常开触点KM1闭合，电动机启动，启动电机带动中心轮以角速度ω₁进行旋转，仿齿形感应线圈的冷却水管道流通冷却水；

步骤3，仿齿形感应线圈一转动至待定位滑轮与待淬火齿轮工件接触时，开关S2闭合，感应加热装置启动；

步骤4，对应控制电路导通，利用时间继电器延时控制仿齿形感应线圈组一、二、三进行循环加热；

4.1，感应加热线圈组i电路导通，加热△t秒；

4.2，系统判别是否所有仿齿形感应线圈组均对待淬火齿轮工件进行过加热，即感应加热线圈组i是否大于等于n/4；

4.3，如果所有仿齿形感应线圈组均对待淬火齿轮工件进行过加热，即i＝n/4，则继续步骤5；否则，切换下一组仿齿形感应线圈组对待淬火齿轮工件进行加热，数据累计：i＝i+1，t＝t+△t，并重复步骤4.1到4.3，直到满足i≥n/4；

步骤5，系统判别是否到达加热时间T，即t是否大于等于T；

步骤6，如果到达加热时间T，即t＝T，则继续步骤7；否则，重复步骤4到6，直到满足t≥T；

步骤7，到达加热时间T时，时间继电器KT4控制常闭触点KT4断开，常开触点KT4闭合，继电器KM2控制常开触点KM2闭合，电机驱动中心轮反向转动，待淬火齿轮工件以角速度ω₁顺时针开始转动，与此同时，中心轮带动感应加热装置以角速度ω₁逆时针旋转，数据清除，重新设置：t＝0，i＝1；

步骤8，对应控制电路导通，利用时间继电器延时控制仿齿形感应线圈组一、二、三进行循环加热；

8.1，感应加热线圈组i电路导通，加热△t秒；

8.2，系统判别是否所有仿齿形感应线圈组均对待淬火齿轮工件进行过加热，即感应加热线圈组i是否大于等于n/4；

8.3，如果所有仿齿形感应线圈组均对待淬火齿轮工件进行过加热，即i＝n/4，则继续步骤9；否则，切换下一组仿齿形感应线圈组对待淬火齿轮工件进行加热，数据累计：i＝i+1，t＝t+△t，并重复步骤8.1到8.3，直到满足i≥n/4；

步骤9，系统判别是否到达加热时间T，即t是否大于等于T；

步骤10，如果到达加热时间T，即t＝T，则切断电源，停止加热，停止通入冷却水；否则，重复步骤8到10，直到满足t≥T。