[发明专利]齿轮感应淬火装置及工艺

权利要求书

1.一种齿轮感应淬火装置，其包括升降电机、固定板、固定杆、温度传感器、温度调节组件、水槽、加热组件和升降滑轨，其特征在于：

所述升降电机、所述升降滑轨分别设置于固定板中心上方、固定板中心下方，且所述升降滑轨输入端面与所述升降电机输出端面平齐，所述升降滑轨下端设置有所述齿轮，所述升降电机的轴线、所述升降滑轨、所述齿轮的轴线均重合，所述齿轮外侧设置有海星形感应线圈和仿形感应线圈，分别实现齿顶与齿根温度的快速提升；

所述海星形感应线圈上侧设置有所述仿形感应线圈，所述海星形和仿形感应线圈与电源相连，所述仿形感应线圈底角处设置有多组温度调节组件，且所述仿形感应线圈底角处上方设置温度传感器，所述温度传感器通过所述固定杆与所述固定板下端面相连，所述水槽设置于装置底部；

所述温度调节组件包括旋转电机、竖向滑轨、滑块、伸缩杆、第一导磁体固定杆、U型导磁体、第二导磁体固定杆、半圆形导轨和竖向导轨固定杆，旋转电机安装于固定板上，竖向滑轨与旋转电机同轴线相连，其下端面与水槽上端面连接，滑块与竖向滑轨构成滑动副，伸缩杆的两端分别与滑块、第一导磁体固定杆相连，所述第一导磁体固定杆的第一端、第二导磁体固定杆的第一端均与U型导磁体相连，所述第一导磁体固定杆的第二端、第二导磁体固定杆的第二端均为球形，所述第一导磁体固定杆的第二端、第二导磁体固定杆的第二端均与竖向半圆形导轨内侧相切并构成滑动副；

所述伸缩杆包括固定套、伸缩弹簧和伸长杆，所述固定套的两端分别与滑块、伸缩弹簧的第一端相连，所述伸缩弹簧的第二端与伸长杆的第一端相连，伸长杆的第二端与所述第一导磁体固定杆的第二端相连，所述固定套、伸缩弹簧、伸长杆同轴线。

2.根据权利要求书1所述的齿轮感应淬火装置，其特征在于：所述半圆形导轨上端与竖向导轨固定杆下端相连，所述竖向导轨固定杆上端面与固定板下端面平齐，所述U型导磁体放置于仿形感应线圈底角处，所述半圆形导轨与所述U型导磁体同轴共面。

3.根据权利要求书1所述的齿轮感应淬火装置，其特征在于：所述U型导磁体内侧为半圆、外侧为矩形，所述第一导磁体固定杆、第二导磁体固定杆的延长线均穿过所述半圆形导轨的圆心，所述第一导磁体固定杆和所述第二导磁体固定杆垂直。

4.一种根据权利要求1-3之一所述的基于所述齿轮感应淬火装置的感应淬火工艺，其特征在于：其包括以下步骤：

S1，系统设定多组加热参数：第一次加热齿顶所需达到的温度T₀，齿轮所需达到的温度区间t₀-Δt～t₀+Δt；

S2，装置安装好后，对海星形感应线圈通电，进行第一次加热，并利用温度传感器对齿廓温度实时进行记录，若齿顶的温度T达到系统预设值T₀，即T≥T₀，则断开海星形感应线圈的电流；若齿顶的温度T未达到系统预设值，即T＜T₀，则继续加热，直到满足T≥T₀；

S3，对仿形感应线圈通电，同时控制升降电机升高齿轮，使齿轮下端面与仿形感应线圈下端面平齐，进行第二次加热；

S4，控制旋转电机使滑块带动伸缩杆上下移动，伸缩杆在上下移动的同时进行伸缩，使第一导磁体固定杆和第二导磁体固定杆球形外端沿着半圆形导轨运动，从而使U型导磁体绕仿形感应线圈齿根转动，通过改变齿根磁力线的分布，加快齿根温度的升高；

S5，温度传感器实时测量齿顶t₁和齿根t₂的温度，当齿顶温度大于齿根温度，即t₁＞t₂时，U型导磁体向开口水平方向转动，利用导磁体聚磁引流的作用，使齿根处的磁场汇集，提升磁场感应加热效率的同时，加快齿根温度升高；当齿顶温度低于齿根温度时，即t₁＜t₂时，U型导磁体向开口向下方向转动，利用导磁体引流的作用，使磁场向下汇集，减缓齿根温度升高；直至齿顶和齿根的温度均在齿轮设定温度范围内，即齿轮表面温度t₁-Δt≤t≤t₁+Δt，则断开仿形感应线圈电流，若未满足系统预设条件，则继续加热，直到满足t₁-Δt≤t≤t₁+Δt；

S6，通过升降电机使齿轮降低到水槽中，使齿轮在水槽中淬火，待齿轮淬火完成后，切断升降电机的电源。