專利名稱：活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高頻淬火感應(yīng)裝置,尤其是活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器。
背景技術(shù)：
活塞頂環(huán)槽的耐磨性，決定著活塞頂?shù)氖褂脡勖＿x#^當(dāng)?shù)幕钊敪h(huán) 槽表面強(qiáng)化方法來提高活塞頂環(huán)槽的硬AA增加耐磨性的有效途徑之一 ，現(xiàn)
有的活塞頂環(huán)槽表面強(qiáng)化方式有激光表面淬火、表面氮化處理、表面鍍鉻 處理和高頻感應(yīng)淬火。高頻感應(yīng)淬火主要用于4mm以上各型活塞環(huán)槽(包 括環(huán)槽內(nèi)圓弧過渡區(qū)域)的高頻感應(yīng)強(qiáng)化。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN2368855Y公開 了一種活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，它采用矩形管加工而成，感應(yīng)器存在外形精 度差難以控制與活塞環(huán)槽的酉己合間隙、電流走向不合理、剛度低易變形、不 能用于復(fù)雜形狀的環(huán)槽加熱的缺點(diǎn)，此外由于在U型回路中間設(shè)有導(dǎo)>^體， 使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高；感應(yīng)器散熱也不好。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種剛度高、結(jié)構(gòu)合理且能夠適用于各種形 狀環(huán)槽淬火的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的4支術(shù)方案是 一種活塞環(huán)槽淬火用感 應(yīng)器，包括感應(yīng)頭、第一連接水管和第二連接水管，感應(yīng)頭包括上導(dǎo)線、下 導(dǎo)線和帶水道的鼻部，鼻部下部開有若干個(gè)噴7JC^，第一連接水管與感應(yīng)頭 的上導(dǎo)線焊接，第一水管入口經(jīng)上導(dǎo)線內(nèi)腔、水道與噴7jcjL貫通，第二連接 水管與感應(yīng)頭的下導(dǎo)線焊接，第二水管入口經(jīng)下導(dǎo)線內(nèi)腔、水道與噴7jQL貫 通，上導(dǎo)線和下導(dǎo)線之間裝有絕^#料，由緊固件將上導(dǎo)線、下導(dǎo)線和絕緣 材料固定。
為了便于加工，且有利于控制感應(yīng)器的外形尺寸精度，即控制感應(yīng)器與
活塞環(huán)槽的g己合間隙，本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是感應(yīng)頭的主體由紫 銅件一體制成。
為了加大感應(yīng)器與活塞環(huán)槽尖角處的間隙，減小尖角效應(yīng)，本實(shí)用新型 的進(jìn)一步技術(shù)方案是鼻部?jī)蓚?cè)具有凹槽。
為了加快感應(yīng)頭腔體內(nèi)部循環(huán)水的流動(dòng)，增大水流通過能力，有利于感 應(yīng)器的散熱，同時(shí)冷卻能力的加強(qiáng)使得感應(yīng)器能夠承受更大的淬火功率，本 實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是鼻部下部開有與水道貫通的泄流孔。
為了使活塞環(huán)槽兩個(gè)面同時(shí)淬火，提高冷卻效果，本實(shí)用新型的進(jìn)一步
技術(shù)方案是噴7jcjL具有左右兩排，每排扣10個(gè)，噴7jc L軸線與鼻部底面 成
20° ~50°角度。
為了便于加工噴7j^L，本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是感應(yīng)頭鼻部下 部具有左右倒角面，左右兩排噴7jcjL分別位于左右倒角面上。
為了有利于感應(yīng)頭與匯流排的電連接,本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是 第一水管和第二水管上分別焊有連接件，連接件上開有U型開口槽。
為了提高感應(yīng)頭鼻部的電流密度，增大活塞環(huán)槽徑向淬硬層寬度，本實(shí) 用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是鼻部上位于上導(dǎo)線和下導(dǎo)線之間的縫隙處具有 倒圓或倒角。
為了改善環(huán)槽的硬化層分布以及改善環(huán)槽各淬火面硬^值偏差，本實(shí)用 新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是還連接有附加屏蔽冷卻裝置，附加屏蔽冷卻裝置 包括可調(diào)導(dǎo)桿、冷卻水管和屏蔽舌，屏蔽舌固定在冷卻水管的出口旁，冷卻 水管裝連在可調(diào)導(dǎo)桿上，冷卻水管、第一連接水管和第二連接水管均與供水 閥連接。
采用上述結(jié)構(gòu)后，由于緊固件將上導(dǎo)線、下導(dǎo)線和絕^彖材料固定，因此 剛度高、不易變形；還由于取消了現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)磁體，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合 理，制造成本低。此外，由于上導(dǎo)線、下導(dǎo)線和鼻部便于加工，可以控制感 應(yīng)器外形，以l更控制與活塞環(huán)槽的配合間隙，因此能夠適用于^4t形狀環(huán)槽 的淬火，適用范圍廣。以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 圖l是本實(shí)用新型的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)正視圖； 圖2是


圖1的俯視圖3是本實(shí)用新型中的感應(yīng)頭主體的正^L圖4是圖3的俯4見圖5是
圖1沿A-A線的剖視圖6是
圖1沿B-B線的剖3見圖7是圖2沿C-C線的剖^L圖8是
圖1的D向局部放大圖9是圖8沿E-E線的剖視圖IO是
圖1的I部局部放大
圖11是圖IO沿F-F線的剖面圖;
圖12是本實(shí)用新型的一種應(yīng)用狀態(tài)示意
圖13是
圖12的G向局部放大
圖14是
圖12的H向局部》文大圖；
圖15是本實(shí)用新型的另一種應(yīng)用狀態(tài)示意圖；
圖16、 17、 18、 19是本實(shí)用新型的淬火過程示意圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1、 2、 5、 6、 7、 8所示，本實(shí)用新型的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，包 括感應(yīng)頭l、第一連接水管2和第二連接水管3，感應(yīng)頭l包括上導(dǎo)線l-l、 下導(dǎo)線1-3和帶水道1-2-2的鼻部1-2,鼻部1-2下部開有若干個(gè)噴7JCJL 1-2-1， 第一連接水管2與感應(yīng)頭1的上導(dǎo)線1-1焊*接，第一水管2入口 2-1經(jīng)上導(dǎo) 線1-1內(nèi)腔、水道1-2-2與噴7JCJL 1—2-1貫通，第二連接水管3與感應(yīng)頭1的 下導(dǎo)線1-3焊接，第二水管3入口 3-1經(jīng)下導(dǎo)線1-3內(nèi)腔、7K道1-2-2與噴水 孔1-2-1貫通，上導(dǎo)線l-l和下導(dǎo)線l-3之間裝有絕緣材料6，由緊固件5將 上導(dǎo)線l-l、下導(dǎo)線1-3和絕^#料6固定。
感應(yīng)頭1的鼻部1-2通常為7T形形狀。
如圖3、 4、 5、 6、 7所示，為了便于加工，且有利于控制感應(yīng)器的外形
尺寸精度，即控制感應(yīng)器與活塞環(huán)槽的S己合間隙，感應(yīng)頭1的主體1-5由紫 銅件一體制成。
如
圖1、 2、 5、 6、 8所示，為了加大感應(yīng)器與活塞環(huán)槽尖角處的間隙， 減小尖角效應(yīng)，從而獲得更理想的硬化層分布，鼻部1-2兩側(cè)具有凹槽1-2-4。
如圖5、 6、 7、 8所示，為了加快感應(yīng)頭腔體內(nèi)部循環(huán)水的流動(dòng)，增大水 流通過能力，有利于感應(yīng)器的散熱，同時(shí)冷卻能力的加強(qiáng)使得感應(yīng)器能夠承 受更大的淬火功率，鼻部1-2下部開有與水道1-2-2貫通的泄流孔1-2-3。
如
圖1、 6、 7、 8、 9、 IO所示，為了使活塞環(huán)槽兩個(gè)面同時(shí)淬火，提高 冷卻效果，噴 J^L 1-2-1具有左右兩排，每排4~10個(gè)，噴7JC^ 1-2-1軸線與 鼻部1-2底面成20° ~50°角度。
如圖8、 9、 IO所示，為了便于加工噴7ML,感應(yīng)頭鼻部1-2下部具有左 右倒角面1-2-5，左右兩4非噴7ML 1-2-1分別位于左右倒角面1-2-5上。
如
圖1、 2、 5、 6、 7所示，為了有利于感應(yīng)頭與匯流排的電連接，第一 水管2和第二7jc管3上分別焊有連接件4、 7,連接件4、 7上開有U型開口 槽4-l、 7-1。
如
圖10、 ll所示，為了減少鼻部1-2電流通過面積，提高感應(yīng)頭鼻部的 電流密度，增大活塞環(huán)槽徑向淬硬層寬度，鼻部1-2上位于上導(dǎo)線1-1和下 導(dǎo)線1-3之間的縫隙處具有倒圓1-2-6或倒角。
如
圖12、 14所示，為了改善環(huán)槽的硬化層分布以及改善環(huán)槽各淬火面硬 度值偏差，還連接有附加屏蔽冷卻裝置8，附加屏蔽冷卻裝置8包括可調(diào)導(dǎo) 桿8-1、冷卻水管8-2和屏蔽舌8-3,屏蔽舌8-3固定在冷卻水管8-2的出口
旁，冷卻水管8-2裝連在可調(diào)導(dǎo)桿8-1上，冷卻水管8-2、第一連接7K管2和 第二連接水管3均與供水閥連接。可調(diào)導(dǎo)桿8-1可由不銹鋼制作，實(shí)現(xiàn)冷卻 水管8-2上下左右位置的調(diào)整；冷卻水管8-2由紫銅管加工而成，屏蔽舌8-3 主要用于活塞環(huán)槽9-l的尖角處，減弱此處的加熱效果。使用時(shí)，冷卻水管 8-2噴水口距離環(huán)岸0.1~O.5mm，用于屏蔽舌8-3的冷卻及臨側(cè)環(huán)槽9-1的冷 卻。附加屏蔽冷卻裝置8的使用能有效改善了環(huán)槽的硬化層分布，并確保環(huán) 槽各淬火面石狄偏差在± 0.5HRC內(nèi)。
如
圖15所示，是本實(shí)用新型對(duì)活塞環(huán)槽沖艮部為弧形的活塞頂進(jìn)行淬火的 應(yīng)用狀態(tài)圖，此時(shí)，感應(yīng)頭的鼻部1-2形狀可以加工成與活塞環(huán)槽根部形狀 相應(yīng)的弧形形狀。
如
圖16、 17、 18、 19、 12、 13所示，本實(shí)用新型的動(dòng)作動(dòng)過程如下將 連接件4、 7與匯^i非10固定，感應(yīng)頭的鼻部l-2插在活塞環(huán)槽9-l中，活 塞頂9旋轉(zhuǎn)，活塞環(huán)槽9-1上的接近感應(yīng)頭上導(dǎo)線1-1處的區(qū)域a開始預(yù)熱， 見
圖16;活塞頂9繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，預(yù)熱的區(qū)域a移動(dòng)到感應(yīng)頭上導(dǎo)線1-1處繼續(xù) 加熱，見
圖17;活塞頂9繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，加熱的區(qū)域a移動(dòng)到感應(yīng)頭下導(dǎo)線1-3 處，繼續(xù)加熱到淬火溫度，見
圖18;活塞頂9繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到淬火溫度的區(qū) 域a移動(dòng)到感應(yīng)頭的噴7jQL 1-2-1位置，感應(yīng)頭開始噴水淬火、冷卻，見圖 19、 12、 13。
權(quán)利要求1、一種活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，包括感應(yīng)頭(1)、第一連接水管(2)和第二連接水管(3)，感應(yīng)頭(1)包括上導(dǎo)線(1-1)、下導(dǎo)線(1-3)和帶水道(1-2-2)的鼻部(1-2)，鼻部(1-2)下部開有若干個(gè)噴水孔(1-2-1)，其特征在于a、第一連接水管(2)與感應(yīng)頭(1)的上導(dǎo)線(1-1)焊接，第一水管(2)入口(2-1)經(jīng)上導(dǎo)線(1-1)內(nèi)腔、水道(1-2-2)與噴水孔(1-2-1)貫通，b、第二連接水管(3)與感應(yīng)頭(1)的下導(dǎo)線(1-3)焊接，第二水管(3)入口(3-1)經(jīng)下導(dǎo)線(1-3)內(nèi)腔、水道(1-2-2)與噴水孔(1-2-1)貫通，c、上導(dǎo)線(1-1)和下導(dǎo)線(1-3)之間裝有絕緣材料(6)，由緊固件(5)將上導(dǎo)線(1-1)、下導(dǎo)線(1-3)和絕緣材料(6)固定。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于感應(yīng) 頭(1)的主體(1-5 )由紫銅件一體制成。
3、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于鼻部 (1-2 )兩側(cè)具有凹槽(1-2-4 )。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于鼻部 (1-2 )下部開有與水道(1-2-2 )貫通的泄流孔(1-2-3 )。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于噴水 孔(1-2-1)具有左右兩排，每排4 10個(gè)，噴水孔(1-2-1 )軸線與鼻部(1-2 ) 底面成20° ~50°角度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于感應(yīng) 頭鼻部(1-2)下部具有左右倒角面(1-2-5),左右兩排噴水孔(1-2-1)分 別位于左右倒角面(1-2-5)上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于第一 水管(2)和第二水管(3)上分別焊有連接件(4、 7)，連接件(4、 7)上 開有U型開口槽(4-1、 7-1 )。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于鼻部 (1-2)上位于上導(dǎo)線(1-1)和下導(dǎo)線(1-3 )之間的縫隙處具有倒圓(1-2-6)或倒角。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于還連 接有附加屏蔽冷卻裝置(8 )，附加屏蔽冷卻裝置(8 )包括可調(diào)導(dǎo)桿(8-1 )、 冷卻水管(8-2)和屏蔽舌(8-3)，屏蔽舌(8-3)固定在冷卻水管(8-2)的出口旁，冷卻水管(8-2)裝連在可調(diào)導(dǎo)桿(8-1)上，冷卻水管(8-2)、第 一連接水管(2)和第二連接水管(3)均與供水閥連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，它包括感應(yīng)頭、第一連接水管和第二連接水管，感應(yīng)頭包括上導(dǎo)線、下導(dǎo)線和帶水道的鼻部，鼻部下部開有若干個(gè)噴水孔，第一連接水管與感應(yīng)頭的上導(dǎo)線焊接，第一水管入口經(jīng)上導(dǎo)線內(nèi)腔、水道與噴水孔貫通，第二連接水管與感應(yīng)頭的下導(dǎo)線焊接，第二水管入口經(jīng)下導(dǎo)線內(nèi)腔、水道與噴水孔貫通，上導(dǎo)線和下導(dǎo)線之間裝有絕緣材料，由緊固件將上導(dǎo)線、下導(dǎo)線和絕緣材料固定。本實(shí)用新型剛度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，制造成本低，適用于各種形狀環(huán)槽的淬火，還具有便于加工，散熱好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C21D1/42GK201183807SQ20082003470
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者冬 戴 申請(qǐng)人:南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司