[发明专利]感应加热装置、感应加热设备、感应加热方法以及热处理方法

说明书

本发明提供一种感应加热装置以及感应加热方法，即使对于大型的工件W，也能够使工件的被加热区域整体大致均匀地升温到规定的高温，而且，即使在加热时出现工件的不均匀变形也能够均匀地进行加热。包括：加热线圈(451)，在感应加热工件W即、在工件中设有沿着其一方向延伸的被加热区域H1、H2，且在对被加热区域H1、H2进行感应加热时在被加热区域H1、H2的一方的侧缘侧和另一方的侧缘侧处变形量不同的工件时，与被加热区域H1、H2的一部分相向；相对移动组件，其使工件W和加热线圈(451)沿着一方向相对移动。加热线圈(451)以与在加热期间中的被加热区域H1、H2对应的方式被配置。

本申请为以下专利申请的分案申请

原申请号：201280016986.0

针对的分案申请号：201610595896.1

原申请日：2012年4月6日

原申请进入中国国家阶段日期：2013年9月30日

发明名称：感应加热装置、感应加热设备、感应加热方法以及热处理方法

技术领域

本发明涉及一种对工件进行感应加热的感应加热装置、感应加热设备、感应加热方法以及热处理方法。

背景技术

通过加热线圈对设定了沿着一方向延伸的被加热区域的工件进行感应加热。例如提出有一种热处理装置，在对具有环形形状的大的工件进行加热时，使加热线圈与工件的沿着一方向延伸的被加热区域的一部分相向，通过例如使工件旋转，对该工件的被加热区域的全长进行加热。

在专利文献1(日本特开2005-325409号公报)中，公开了一种能够对大的轴承轨道轮那样的圆环状工件进行加热的高频热处理装置。在该技术中，通过以下方式进行热处理：将多个马蹄形的加热线圈配置于圆环状工件的圆周方向的多个位置，一边使圆环状工件旋转，一边通过多个加热线圈对该圆环状工件进行感应加热，在加热后使冷却液从马蹄形的加热线圈吐出并进行急速冷却。

在专利文献2(日本特开2009-287074号公报)中，公开了一种对环状部件整体进行高频热处理的装置。在该技术中，通过以下方式进行热处理：通过定位辊定位环状部件的外径面或内径面，在环状部件的内周面、外周面、侧面等的一部分上分别配置加热线圈，一边使环状部件旋转一边对该环状部件进行感应加热，之后进行急剧冷却。

在感应加热装置中，一般来讲，作为用于对加热线圈投入电力的感应加热装置而使用有以下这样的装置。即，感应加热装置包括：逆变器，将工业用电力先变换成直流后再变换成规定频率的交流电流；变压器，通过与该逆变器连接的一次绕组和二次绕组构成；阻抗匹配器，与一次绕组并联地连接；以及加热线圈，与二次绕组并联地连接，该感应加热装置使加热线圈和工件电感耦合，得到逆变器和加热线圈的匹配。

在专利文献3(日本特公昭63-42830号公报)中所公布的感应加热装置构成为，使作为电源的自控式晶闸管逆变器(thyristor inverter)与电容、匹配变压器连接，且使该匹配变压器与被加热体的在升温加热时的合适电压、合适频率选择用的端子群以及被加热体的在恒温加热时的合适电压、合适频率选择用的端子群连接，且通过切换开关将各自的端子群与加热线圈连接。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在以往的利用感应加热的加热装置中，在对大型的工件进行淬火处理时，不易使被加热区域升温到期望的加热温度。在大型工件的情况，以与全部被加热区域相向的方式配置加热线圈会因成本显著增加而并不实用。当为此而使用与被加热区域的一部分相向的加热线圈进行加热时，由于相对于被加热区域的钢材量大，因此需要长时间加热，另外，工件的热膨胀的变形量随着时间增长会变大，难以确保最佳的加热条件。