[发明专利]齿轮感应淬火装置及工艺

说明书

本发明涉及一种齿轮感应淬火装置及工艺，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、齿轮和升降滑轨，工艺包括设定参数、齿轮装卡定位、旋转电机带动导磁体对齿根均匀加热等步骤；本装置通过参数的调节控制导磁体的旋转，进而精确控制沿齿廓方向的热膨胀量，保证齿轮加工后齿面淬硬层深度及其均匀性；本工艺充分利用了导磁体聚磁、驱流的作用，解决了现有技术中仿形感应线圈只能对指定工件加热的局限性，实现了一种淬火装置可以对多种齿数确定但模数不同的齿轮进行均匀加热。

技术领域

本发明涉及齿轮热处理技术领域，尤其涉及一种齿轮感应淬火装置及工艺。

背景技术

在高端齿轮领域，随着工业的发展，齿轮工况更加复杂，承受的载荷不断增加，这对齿轮的质量和可靠性提出了更高的要求，冷加工后的齿轮往往需要进行热处理来获得良好的综合力学性能，但由于齿轮淬火时，齿轮的齿廓极易导致加热温度不均匀，引发齿轮淬火后硬度不均，齿轮传动过程中易出现断齿、崩齿的情况。现有热处理技术中，通过利用仿形感应线圈对高端齿轮进行感应加热，在一定程度上提高了齿轮齿廓表面温度均匀性，但是由于感应加热的临近效应和边界效应的影响，导致仿形感应线圈加热的齿轮上齿廓边缘温度高、中间温度低的温度分布现象，同时由于传统仿形线圈感应加热齿轮时，齿根处磁力线紊乱且线圈距齿根距离较大，导致齿轮的齿顶温度高，齿根温度低，这些情况都限制了仿形感应加热对齿轮进一步的精准淬火，且常规仿形感应线圈形状固定，加工对象单一，加工时无法根据齿轮的加热情况及时进行动态调整，使得齿廓表面受热不均，热处理后齿廓各部分金属微观结构不同、力学性能不同，导致齿轮工作下降，影响齿轮的正常使用。因此，亟需一种适应确定齿数的通用热处理工艺，以此充分发挥现有仿形加热方式的优势，进而提高齿轮的使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种齿轮感应淬火装置及工艺，本发明通过U型导磁体集中齿根处磁力线，并通过U型导磁体的旋转将集中的磁力线作用于齿根，提升齿根加热效率的同时，依靠U型导磁体的上下摆动对齿根部位各处进行均匀加热。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种齿轮感应淬火装置，该装置包括升降电机、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，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。

优选地，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。