[其他]曲轴中频淬火感应器

说明书

曲轴中频淬火感应器，特别是适用于各种拖拉机，柴油机和汽车发动机曲轴表面淬火的曲轴中频淬火感应器。

本发明属于金属感应热处理技术领域。

目前，普遍使用的曲轴中频淬火感应器是感应导体呈“8”字形的感应器，“冂”形导磁体卡在“8”字形感应导体的直线段上（参考：1985年9月机械工业出版社出版的《金属感应热处理》上册第447页到449页；1986年洛阳拖拉机厂从西德引进设备中的曲轴中频淬火感应器同属书中所叙述的现有技术）。现有技术的这种感应器有以下缺点：i由于导磁体在感应导体的感应平面内仅占二分之一到三分之二的面积，在一定的加热比功率和加热时间要求下，所需的加热电功率较大，通常在120KW到140KW之间，没有充分利用感应导体感应面的面积，故有二分之一到三分之一的电功率损耗。ii.“8”字形感应导体的宽度宽，而导磁体所占的宽度窄，存在着无效宽度，至使无法处理轴颈宽度很窄的曲轴。iii.结构复杂，不易制做。iv。在感应加热时，感应到曲轴上的磁力线要经过曲轴油孔，在不加其他任何油孔防裂措施的情况下，油孔会产生淬裂现象，造成废品，而采取防裂措施则即费时又费料，成本很高。

本发明的任务是：克服现有技术的缺点，研制一种结构简单、耗电小、防油孔淬裂，可淬轴颈宽度小的曲轴中频感应器。

本发明解决的技术方案是：感应器的感应导体由两个园弧段和一个直线段焊接组成“”形，两个园弧段互相平行，直线段垂直于两个园弧段。“冂”形导磁体卡在“”形感应导体上。通电后，“”形感应导体的两个园弧段起主感应加热作用，感应到曲轴上的磁力线不通过油孔，而是分布在油孔的两侧，中间直线段起预加热作用。在通电的瞬间，曲轴油孔两侧产生两条加热带，然后在热传导的作用下，两条加热带的热量迅速向中间传递，最后使加热区的温度达到平衡。

本曲轴中频淬火感应器的感应加热原理参照图1。电流通过电接头（13）、引流管（14）、汇流管（15）加在感应导体（17）上，使感应导体（17）产生感应磁场，对被感应淬火处理的曲轴进行感应加热，当曲轴表面温度达到淬火温度时，切断感应导体（17）的电流，然后将喷淬液通过喷淬液出口（21）喷到曲轴上进行淬火。在通电的同时，冷却水从冷却水进口（18）经过电接头（13）、引流管（14）、汇流管（15）到感应导体（17），对感应导体（17）进行冷却，最后冷却水从出口（19）流出。

本发明与现有技术相比具有以下优点：i。导磁体占满了感应导体的整个感应平面，充分利用了感应区，效率得到提高，所需加热电功率为原来的一半。ii。导磁体占的宽度大于“”形感应导体，而“”形感应导体的宽度可缩小到其极限程度，即呈“一”形，消除了无效宽度，所以可满足轴颈宽度很小（8mm）的曲轴表面感应淬火处理。iii。结构简单，容易制做。iv.由于主感应加热磁力线不通过油孔，使油孔周围不能产生超过淬火温度的高温区，所以在正确淬火的条件下，不采取任何其他油孔防裂措施，也不会产生油孔淬裂，或淬裂的比例很小，并且可直接用清水喷淬，大大降低了成本。V.感应加热电功率减小，铜管截面积增大，则可降低感应器冷却水的压力。

附图说明：

图1.曲轴中频淬火感应器结构示意图

1－绝缘体        12－销钉

2－紧固螺钉        13－电接头

3－吊耳        14－引流管

4－手柄        15－汇流管

5－导板        16－调节杆

6－角座        17－感应导体

7，8－螺钉        18－冷却水进口

9－屏磁板        19－冷却水出口

10－螺钉        20－喷淬液进口

11－销轨        21－喷淬液出口

        22－被感应淬火的曲轴

图2.感应导体俯视示意图

17－感应导体

23－导磁体

a－感应导体两园弧段平行距离

本发明的实施例参照图1和图2加以说明：

由两块40×90×160mm的绝缘材料层压板，将它对合而组成的绝缘体（1），通过紧固螺钉（2）固定。在绝缘体（1）上打一个直径为13mm的园孔，孔内插入一根长140mm的金属棒所构成的吊耳（3），它与绝缘体（1）紧配合。用3mm厚的金属板做两个侧板，再用φ20mm，长80mm的金属棒夹在两块侧板之间，用螺钉固定之，组成手柄（4），通过紧固螺钉（2）直接固定在绝缘体（1）上。用两块3mm厚的金属板做成导板（5）和角座（6），分别用螺钉（7）和螺钉（8）固定在绝缘体（1）上。用3mm厚的非导磁金属板加工成二块屏磁板（9），用螺钉（10）将屏磁板（9）固定在绝缘体（1）上。用厚2mm金属板弯成“凵”形销轨（11），销轨长为18mm到22mm，内径截面与销钉（12）的截面一致，用银铜焊条将销轨（11）焊在屏磁板（9）上。用韧性较好的硬质合金做成销钉（12），插入销轨（11）内为紧配合。用φ60mm的金属棒机加工成电接头（13），夹在二个对合的绝缘体（1）中间。截一段外径为φ12mm～38mm，壁厚为1mm～2mm的园形金属管做成引流管（14），长度根据被处理曲轴轴颈的直径而定，引流管（14）与电接头（13）用银铜焊接。汇流管（15）是用几段矩形金属管焊接成的，矩形金属管的外径尺寸为4×8mm到15×30mm，壁厚为0.7mm到2mm。用φ8或φ10的金属棒铰上螺纹，做为调节杆（16），焊在汇流管（15）上。根据曲轴轴颈的直径，做一个园弧成形模，用与汇流管（15）相同截面尺寸的矩形金属管在园弧成形模上弯成园弧，做成感应导体（17）的园弧段，再截一段同样截面尺寸的矩形金属管做为感应导体（17）的直线段，直线段的长度由两园弧段的平行距离a而定，a从0～33mm，然后将园弧段和直线段焊接成“”形感应导体（17），再将感应导体（17）焊在汇流管（15）上，所有焊接都为银铜焊。用D4型高硅硅钢片冲成“冂”形导磁体（23），导磁体（23）的尺寸是根据感应导体（17）矩形金属管的截面尺寸而定的，感应导体（17）和导磁体（23）都需浸绝缘漆，然后将导磁体（23）卡在感应导体（17）上，再用树脂胶将导磁体（23）牢牢固定在感应导体（17）上。将一根外径为10mm的园金属管做为喷淬液管，夹在两块屏磁板中间。喷淬液进口（20），出口为（21），由上述各部件组成了曲轴中频淬火感应器。