一種淬火感應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種淬火感應(yīng)器，包括至少兩個(gè)感應(yīng)線圈，分別為第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈，其中第一感應(yīng)線圈連接第二感應(yīng)線圈；導(dǎo)磁體，鑲嵌于第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈。通過上述方式，本實(shí)用新型能夠充分集中淬火感應(yīng)器產(chǎn)生的磁力線，極大地提高淬火感應(yīng)器的加熱效率以及降低電能損耗。
【專利說明】一種淬火感應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及金屬加工領(lǐng)域，特別是涉及一種淬火感應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 淬火感應(yīng)器是利用其感應(yīng)線圈在鋼管等工件上產(chǎn)生感應(yīng)電流的感應(yīng)加熱原理對(duì) 工件進(jìn)行加熱的設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)提供有如下兩種淬火感應(yīng)器：第一種淬火感應(yīng)器如圖1、2 所示，該淬火感應(yīng)器的雙層感應(yīng)線圈11、12上均未設(shè)置導(dǎo)磁體；第二種淬火感應(yīng)器如圖3所 示，該淬火感應(yīng)器在其雙層感應(yīng)線圈21、22的前感應(yīng)線圈21上設(shè)置有導(dǎo)磁體23。
[0003] 本申請(qǐng)發(fā)明人在長(zhǎng)期研發(fā)中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中第一種淬火感應(yīng)器所產(chǎn)生的磁場(chǎng)中 的磁力線逸散損失大，即磁感應(yīng)強(qiáng)度較低，進(jìn)而工件上產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小，工件的加熱速 度較慢，從而導(dǎo)致淬火感應(yīng)器的加熱效率低且耗電大；第二種淬火感應(yīng)器相對(duì)于第一種淬 火感應(yīng)器能夠減少磁力線的逸散損失，一定程度上提高加熱效率、降低耗電量，但其仍未能 充分集中淬火感應(yīng)器產(chǎn)生的磁力線以及提高淬火感應(yīng)器的加熱效率，在節(jié)能降耗方面仍有 提升空間。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種淬火感應(yīng)器，能夠充分集中淬火感應(yīng) 器產(chǎn)生的磁力線，極大地提高淬火感應(yīng)器的加熱效率以及降低電能損耗。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種淬火感應(yīng)器， 包括：至少兩個(gè)感應(yīng)線圈，分別為第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈，其中第一感應(yīng)線圈連接第 二感應(yīng)線圈；導(dǎo)磁體，鑲嵌于第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈。
[0006] 其中，導(dǎo)磁體環(huán)繞鑲嵌并緊密排列于第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈。
[0007] 其中，第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈由一條感應(yīng)線螺旋而成，淬火感應(yīng)器還包括 第一通水管以及第二通水管，第一通水管設(shè)有出水孔。
[0008] 其中，第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈由一條中空不導(dǎo)磁的金屬管制成，同時(shí)執(zhí)行 第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈及第一通水管和第二通水管的職能，不再另設(shè)通水管，其中 第一感應(yīng)線圈設(shè)有出水孔。
[0009] 其中，出水孔數(shù)量為多個(gè)，設(shè)置于第一感應(yīng)線圈遠(yuǎn)離第二感應(yīng)線圈的一側(cè)。
[0010] 其中，多個(gè)出水孔沿第一感應(yīng)線圈的外圓面均勻分布且彼此之間間隔，并預(yù)設(shè)出 水角度。
[0011] 其中，出水角度為3°?10°中的任一角度。
[0012] 其中，第一通水管管口設(shè)置于第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈的軸心位置且垂直于 第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈所在平面，第二通水管管口也垂直于第一感應(yīng)線圈和第二感 應(yīng)線圈所在平面。
[0013] 其中，第一通水管管口和第二通水管管口兩者的中軸線相距一預(yù)設(shè)間距。
[0014] 其中，預(yù)設(shè)間距為38mm?42mm中的任一長(zhǎng)度。
[0015] 其中，第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈均為環(huán)形感應(yīng)線圈。
[0016] 本實(shí)用新型的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型的淬火感應(yīng)器包 括至少兩個(gè)感應(yīng)線圈，分別為第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈，其中第一感應(yīng)線圈連接第二 感應(yīng)線圈；以及導(dǎo)磁體，鑲嵌于第一感應(yīng)線圈和第二感應(yīng)線圈。通過上述方式，能夠充分集 中淬火感應(yīng)器產(chǎn)生的磁力線，極大地提高淬火感應(yīng)器的加熱效率以及降低電能損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中第一種淬火感應(yīng)器的剖視圖；
[0018] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中第一種淬火感應(yīng)器的立體圖；
[0019] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中第二種淬火感應(yīng)器的剖視圖；
[0020] 圖4是本實(shí)用新型淬火感應(yīng)器一實(shí)施方式的側(cè)視圖；
[0021] 圖5是本實(shí)用新型淬火感應(yīng)器一實(shí)施方式的俯視圖；
[0022] 圖6是本實(shí)用新型淬火感應(yīng)器一實(shí)施方式中導(dǎo)磁體鑲嵌前的淬火感應(yīng)器的俯視 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式中的技術(shù)方案 進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施方式，而不 是全部的實(shí)施方式?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造 性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024] 淬火指將高碳鋼等金屬加熱到一定溫度（通常為700攝氏度以上），然后采用噴水 或空冷等方式急速冷卻，改變金屬的金相組織，提高金屬的硬度。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型淬 火感應(yīng)器所對(duì)應(yīng)的感應(yīng)式淬火指利用感應(yīng)線圈和高頻等頻率的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化 的磁場(chǎng)在工件中感應(yīng)產(chǎn)生渦流，渦流在工件產(chǎn)生巨大的熱量，起到對(duì)工件的加熱作用，然后 通過通水管上的出水孔在工件表面噴水降溫。
[0025] 請(qǐng)參閱圖4-6,本實(shí)用新型淬火感應(yīng)器一實(shí)施方式包括：
[0026] 兩個(gè)感應(yīng)線圈以及導(dǎo)磁體33。
[0027] 上述兩個(gè)感應(yīng)線圈分別為第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32,第一感應(yīng)線圈31 連接第二感應(yīng)線圈32。進(jìn)一步地，第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32由一條中空不導(dǎo)磁 的金屬管制成，該中空不導(dǎo)磁的金屬管具體可為紫銅管、不銹鋼管等管體，其形狀具體可為 方形管、圓形管等。在其他實(shí)施方式中，感應(yīng)線圈的數(shù)量也可為三個(gè)或以上，此處不作過多 限制。
[0028] 本實(shí)施方式中，第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32均為環(huán)形感應(yīng)線圈，且第一感 應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32兩者所在的平面平行，兩者軸心的連線垂直于第一感應(yīng)線圈 31和第二感應(yīng)線圈32所在的平面。在其他實(shí)施方式中，第一感應(yīng)線圈31和/或第二感應(yīng) 線圈32可為矩形等其他形狀的感應(yīng)線圈。
[0029] 導(dǎo)磁體33鑲嵌于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32。進(jìn)一步地，導(dǎo)磁體33環(huán)繞 鑲嵌并緊密排列于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32,即導(dǎo)磁體33環(huán)繞整個(gè)第一感應(yīng)線 圈31和第二感應(yīng)線圈32的上下表面和側(cè)面而鑲嵌，其中上下表面與第一感應(yīng)線圈31和第 二感應(yīng)線圈32的中軸線垂直，側(cè)面與第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32的中軸線平行。 本實(shí)施方式中導(dǎo)磁體33具體為環(huán)繞鑲嵌于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32的上下表 面和靠近第一感應(yīng)線圈31 (或第二感應(yīng)線圈32)的中軸線的一側(cè)面。在其他實(shí)施方式中， 導(dǎo)磁體33也可只鑲嵌于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32的一部分位置，例如導(dǎo)磁體33 只鑲嵌于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32的中軸線的一側(cè)，第一感應(yīng)線圈31和第二感 應(yīng)線圈32的中軸線的另一側(cè)則不鑲嵌導(dǎo)磁體33,此處不作過多限制。導(dǎo)磁體33可為鐵氧 體、硅鋼片等磁性材料。可以理解，當(dāng)感應(yīng)線圈的數(shù)量也可為三個(gè)或以上，每個(gè)感應(yīng)線圈均 對(duì)應(yīng)鑲嵌有導(dǎo)磁體33。
[0030] 本實(shí)施方式由一條中空不導(dǎo)磁的金屬管所制成的第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線 圈32同時(shí)還作為通水管，第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32執(zhí)行通水管職能對(duì)應(yīng)的部分 具體為附圖4-6所示的第一通水管34以及第二通水管35。進(jìn)一步地，第一通水管34管口 設(shè)置于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32的軸心位置且垂直于第一感應(yīng)線圈31和第二 感應(yīng)線圈32所在平面，第二通水管35管口也垂直于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32 所在平面。在其他實(shí)施方式中，第一通水管34管口所設(shè)置的位置也可偏離第一感應(yīng)線圈31 和第二感應(yīng)線圈32的軸心位置。
[0031] 第一通水管34管口和第二通水管35管口兩者的中軸線相距一預(yù)設(shè)間距。進(jìn)一步 地，該預(yù)設(shè)間距為38mm?42mm中的任一長(zhǎng)度；在其他實(shí)施方式中也可根據(jù)實(shí)際需要將第一 通水管34管口和第二通水管35管口兩者的中軸線之間的間距設(shè)置為其他長(zhǎng)度數(shù)值。
[0032] 此外，第一感應(yīng)線圈31設(shè)有出水孔36。本實(shí)施方式中，出水孔36的數(shù)量為多個(gè)， 多個(gè)出水孔36設(shè)置于第一感應(yīng)線圈31遠(yuǎn)離第二感應(yīng)線圈32的一側(cè)。多個(gè)出水孔36沿第 一感應(yīng)線圈31的外圓面均勻分布且出水孔36彼此之間間隔，并預(yù)設(shè)出水角度。進(jìn)一步地， 該出水角度為3°?10°中的任一角度，優(yōu)選為5°。多個(gè)出水孔36的孔徑為1.8mm?2mm 中的任一長(zhǎng)度。出水孔36的中軸線與淬火感應(yīng)器的中軸線的夾角為35°?45°，在本實(shí) 施方式中淬火感應(yīng)器的中軸線即為第一感應(yīng)線圈31或第二感應(yīng)線圈32的中軸線。在其他 實(shí)施方式中也可根據(jù)實(shí)際需要將出水孔36的出水角度、孔徑以及出水孔36的中軸線與淬 火感應(yīng)器的中軸線的夾角設(shè)置為其他數(shù)值。
[0033] 當(dāng)需要對(duì)鋼管等金屬工件進(jìn)行淬火時(shí)，首先將本實(shí)施方式的淬火感應(yīng)器利用螺母 固定于銅棒上，使待淬火的工件位于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32中，且工件與感應(yīng) 線圈不接觸。然后通過銅棒使淬火感應(yīng)器通電，由于有交流電通過使得包括有感應(yīng)線圈的 淬火感應(yīng)器周圍形成一圈磁場(chǎng)，由于磁場(chǎng)方向的變化，會(huì)使待淬火的工件表面產(chǎn)生感應(yīng)電 流，通過感應(yīng)電流對(duì)工件表面進(jìn)行加熱。在將工件加熱到某一適當(dāng)溫度后保溫一段時(shí)間，其 中利用本實(shí)施方式的淬火感應(yīng)器進(jìn)行淬火的過程保溫所需時(shí)間較短，一般只需保溫幾秒鐘 或更少。在保溫過后隨即對(duì)工件進(jìn)行快速冷卻處理，通過加壓使水等淬冷介質(zhì)從第一通水 管34、第二通水管35的遠(yuǎn)離感應(yīng)線圈的一端的管口進(jìn)入，水通過第一通水管34、第二通水 管35流向中空的第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32，可對(duì)發(fā)熱的感應(yīng)線圈進(jìn)行冷卻，同時(shí) 水從第一感應(yīng)線圈31上的多個(gè)出水孔36中成拋物線狀均勻噴出而對(duì)工件進(jìn)行冷卻，至此 完成淬火工藝過程。本實(shí)施方式的淬火感應(yīng)器可適用于超音頻、中頻、高頻或工頻等加熱頻 率。
[0034] 在上述利用感應(yīng)電流對(duì)工件進(jìn)行加熱的過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小決定感應(yīng)電流 的大小，感應(yīng)電流的大小進(jìn)一步?jīng)Q定工件表面的加熱速度。第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線 圈32上的導(dǎo)磁體33由于其磁阻很小，易于磁通通過；此外第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線 圈32均鑲嵌導(dǎo)磁體33能夠更好地集束磁通的密度和方向，充分集中磁力線以增大磁感應(yīng) 強(qiáng)度，即增大感應(yīng)電流，進(jìn)而提高工件的加熱速度以及淬火感應(yīng)器的第一感應(yīng)線圈31和第 二感應(yīng)線圈32的使用效率和功率因數(shù)，充分利用加至工件上的加熱功率。導(dǎo)磁體33還能 夠控制磁通的密度和方向，改變感應(yīng)電流的分布，從而實(shí)現(xiàn)精確控制磁場(chǎng)以滿足不同的加 熱需求。此外，在第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32上均鑲嵌導(dǎo)磁體33,能夠擴(kuò)張淬火過 程中的加熱區(qū)域，間接延長(zhǎng)加熱時(shí)間，工件的加熱更加充分均勻，減緩工件的熱處理變形。
[0035] 本實(shí)施方式的第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32由一條中空不導(dǎo)磁的金屬管制 成，同時(shí)執(zhí)行第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32及第一通水管34和第二通水管35的職 能，不再另設(shè)通水管。在其他一實(shí)施方式中，第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32也可由一 條感應(yīng)線或感應(yīng)線束螺旋而成，同時(shí)淬火感應(yīng)器還包括第一通水管34和第二通水管35,第 一通水管34接通第一感應(yīng)線圈31的一端，第二通水管35接通第二感應(yīng)線圈32的一端，其 中第一通水管34或第二通水管35設(shè)有出水孔，此時(shí)第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32 則可不為中空，同時(shí)第一感應(yīng)線圈31無須設(shè)置出水孔36。
[0036] 另外，在其他另一實(shí)施方式中，第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32同樣可由一條 感應(yīng)線或感應(yīng)線束螺旋而成，同樣淬火感應(yīng)器還包括第一通水管34和第二通水管35,第一 通水管34和第二通水管35不設(shè)置于第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32上，而是與第一 感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32分開設(shè)置，在利用第一感應(yīng)線圈31和第二感應(yīng)線圈32對(duì) 工件加熱到一定溫度后，使用分開設(shè)置的第一通水管34和第二通水管35對(duì)工件進(jìn)行噴水 降溫。
[0037] 可以理解，本實(shí)用新型淬火感應(yīng)器一實(shí)施方式包括第一感應(yīng)線圈、第二感應(yīng)線圈 以及導(dǎo)磁體，其中第一感應(yīng)線圈連接第二感應(yīng)線圈，導(dǎo)磁體鑲嵌于第一感應(yīng)線圈和第二感 應(yīng)線圈。通過在淬火感應(yīng)器的兩個(gè)感應(yīng)線圈均鑲嵌導(dǎo)磁體，能夠充分集中淬火感應(yīng)器產(chǎn)生 的磁力線，極大地提高淬火感應(yīng)器的加熱效率以及降低電能損耗，且淬火處理后的工件內(nèi) 層硬度較高且耐磨，工件外壁韌性較高耐沖擊，工件質(zhì)量較高；此外直接在第一感應(yīng)線圈和 /或第二感應(yīng)線圈上設(shè)置出水孔，實(shí)現(xiàn)將冷卻水圈和感應(yīng)線圈合二為一，使得淬火感應(yīng)器的 結(jié)構(gòu)更加輕便。
[0038] 以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是 利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在 其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種淬火感應(yīng)器，其特征在于，包括： 至少兩個(gè)感應(yīng)線圈，分別為第一感應(yīng)線圈（31)和第二感應(yīng)線圈（32)，其中所述第一感 應(yīng)線圈（31)連接所述第二感應(yīng)線圈（32); 導(dǎo)磁體（33)，鑲嵌于所述第一感應(yīng)線圈（31)和所述第二感應(yīng)線圈（32)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述導(dǎo)磁體（33)環(huán)繞鑲嵌并緊密排列于所述第一感應(yīng)線圈（31)和所述第二感應(yīng)線圈 (32)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述第一感應(yīng)線圈（31)和所述第二感應(yīng)線圈（32)由一條感應(yīng)線螺旋而成，所述淬火 感應(yīng)器還包括第一通水管（34)以及第二通水管（35)，所述第一通水管（34)設(shè)有出水孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述第一感應(yīng)線圈（31)和所述第二感應(yīng)線圈（32)由一條中空不導(dǎo)磁的金屬管制成， 同時(shí)執(zhí)行所述第一感應(yīng)線圈（31)和所述第二感應(yīng)線圈（32)及第一通水管（34)和第二通 水管（35)的職能，不再另設(shè)通水管，其中所述第一感應(yīng)線圈（31)設(shè)有出水孔（36)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述出水孔（36)數(shù)量為多個(gè)，設(shè)置于所述第一感應(yīng)線圈（31)遠(yuǎn)離所述第二感應(yīng)線圈 (32)的一側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述多個(gè)出水孔（36)沿第一感應(yīng)線圈（31)的外圓面均勻分布且彼此之間間隔，并預(yù) 設(shè)出水角度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述出水角度為3°?10°中的任一角度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于： 所述第一通水管（34)管口設(shè)置于所述第一感應(yīng)線圈（31)和第二感應(yīng)線圈（32)的軸 心位置且垂直于所述第一感應(yīng)線圈（31)和第二感應(yīng)線圈（32)所在平面，所述第二通水管 (35)管口也垂直于所述第一感應(yīng)線圈（31)和第二感應(yīng)線圈（32)所在平面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述第一通水管（34)管口和所述第二通水管（35)管口兩者的中軸線相距一預(yù)設(shè)間 距。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述預(yù)設(shè)間距為38mm?42mm中的任一長(zhǎng)度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10任意一項(xiàng)所述的淬火感應(yīng)器，其特征在于， 所述第一感應(yīng)線圈（31)和所述第二感應(yīng)線圈（32)均為環(huán)形感應(yīng)線圈。
【文檔編號(hào)】C21D1/62GK203890388SQ201420204640
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】張衛(wèi)權(quán), 陳葵 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司