本實用新型涉及一種挖掘機支重輪支撐滾道部感應(yīng)加熱工裝，屬金屬加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

挖掘機支重輪工作環(huán)境是在露天四季工作不僅承受溫度變化，還遭受灰塵，泥濘，風(fēng)雪等惡劣氣候，每個支重輪承受近百噸的靜載荷，工作時承受頻繁的交變沖擊載荷。一旦出現(xiàn)問題造成嚴(yán)重停產(chǎn)，因此把延長支重輪使用壽命作為重要指標(biāo)，本支重輪作為深淬硬層開發(fā)應(yīng)用的，傳統(tǒng)的支重輪熱處理是采用整體鹽浴加熱后再冷卻，或采用高頻感應(yīng)淬火。整體熱處理淬火時應(yīng)力較大，容易造成開裂，表面硬度低，硬度均勻性差，淬硬層較淺，能源高等缺點，該方法不易采納，也不能滿足本支重輪提出的技術(shù)要求。采用高頻加熱淬火盡管能耗低，表面硬度高，但是該方法淬硬層淺，過渡區(qū)硬度梯度陡峭，在使用中容易產(chǎn)生剝落掉塊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決目前技術(shù)中存在的問題，提供一種挖掘機支重輪支撐滾道部感應(yīng)加熱工裝。它能滿足技術(shù)要求，減少加熱次數(shù)，節(jié)約能源和工人勞動力，提高工作效率。

本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種用于挖掘機支重輪支撐滾道部感應(yīng)加熱工裝，包括凸起端面加熱弧狀紫銅管、第一硅鋼片導(dǎo)磁體、支撐滾道部加熱豎向紫銅管、第二硅鋼片導(dǎo)磁體、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管、第三硅鋼片導(dǎo)磁體、凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管、第二電極、第一電極，所述第一電極、凸起端面加熱弧狀紫銅管、支撐滾道部加熱豎向紫銅管、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管、凸起端面與支撐滾道根部過渡圓弧加熱紫銅管以及第二電極依次串聯(lián)連通，形成一個單匝線圈，單匝線圈的內(nèi)徑大于挖掘機支撐滾道部的外徑；所述凸起端面加熱弧狀紫銅管上包裹有第一硅鋼片導(dǎo)磁體；所述支撐滾道部加熱豎向紫銅管上包裹有第二硅鋼片導(dǎo)磁體，所述支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管上包裹有第三硅鋼片導(dǎo)磁體；所述第三硅鋼片導(dǎo)磁體的形狀隨支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管的彎曲而變。

所述第一電極、第二電極為一對正負(fù)電極，形狀為相對的形板狀，兩個電極板平行，相對的一端部連接電源，相對的另一端部分別通過兩個相同結(jié)構(gòu)的連接板連接凸起端面加熱弧狀紫銅管和凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管，在連接板與第一電極之間設(shè)有冷卻水進口，并與凸起端面加熱弧狀紫銅管連通，連接板與第二電極之間設(shè)有冷卻水出口，并與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管連通。

優(yōu)選的，所述凸起端面加熱弧狀紫銅管、支撐滾道部加熱豎向紫銅管、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管、凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管的截面形狀分別為矩形或圓形。

優(yōu)選的，所述凸起端面加熱弧狀紫銅管、支撐滾道部加熱豎向紫銅管、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管、凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管的截面形狀為矩形。

所述凸起端面加熱弧狀紫銅管沿第一支撐滾道軸肩圓周向平行設(shè)置，所述支撐滾道部加熱豎向紫銅管沿支撐滾道軸部軸向設(shè)置。

所述支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管螺旋環(huán)繞設(shè)置在支撐滾道軸部外側(cè)壁上。

優(yōu)選的，所述第一硅鋼片導(dǎo)磁體、第二硅鋼片導(dǎo)磁體、第三硅鋼片導(dǎo)磁體的截面形狀分別為U型或帶缺口的環(huán)形。

優(yōu)選的，所述第一硅鋼片導(dǎo)磁體、第二硅鋼片導(dǎo)磁體、第三硅鋼片導(dǎo)磁體的截面形狀分別為U型。

優(yōu)選的，所述第一硅鋼片導(dǎo)磁體U形口朝向第一支撐滾道軸肩；所述第二硅鋼片導(dǎo)磁體U形口朝向支撐滾道軸部表面；所述第三硅鋼片導(dǎo)磁體設(shè)置在凸起端面與支撐滾道根部過渡圓弧加熱紫銅管上，U形口朝向第一支撐滾道軸肩根部圓弧上。

優(yōu)選的，所述第二電極、第一電極之間設(shè)有絕緣板。

優(yōu)選的，所述第二電極、第一電極之間設(shè)有絕緣板。

本實用新型感應(yīng)加熱工裝作為整體一次對工件感應(yīng)加熱的整體結(jié)構(gòu)，首先考慮了電流走捷徑的趨向性能，此外在紫銅管的尺寸、形狀、厚度的選擇充分考慮了電源工作頻率較低條件下的抗震動性，有充分的流動的冷卻水，以防較大電流引發(fā)紫銅管工作中的熔斷。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點：

本實用新型能實現(xiàn)一次性對挖掘機支重輪的支撐滾道部和相鄰軸肩面進行深層感應(yīng)加熱功能，以及電源頻率為300—600赫茲下較強的抗磁場震動性能，滿足技術(shù)要求的深層加熱，保證了工件(即支重輪)過渡區(qū)的硬度平緩下降，減少了加熱次數(shù)，節(jié)約了工人勞動力，提高了工作效率，利用本實用新型裝置加工的產(chǎn)品防開裂、耐用，即淬火時不易開裂、組織細(xì)膩、抗接觸疲勞和耐磨性能都很好，從而使用壽命長。

附圖說明

圖1為本實用新型的使用狀態(tài)圖；

圖2為本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型挖掘機支重輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各部件標(biāo)號說明：

1、凸起端面加熱弧狀紫銅管；2、第一硅鋼片導(dǎo)磁體；3、支撐滾道部加熱豎向紫銅管；4、第二硅鋼片導(dǎo)磁體；5、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管；6第三硅鋼片導(dǎo)磁體；7、凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管；8、冷卻水出口；9、第二電極；10、第一電極；11、絕緣板；12、冷卻水進口；14、支撐滾道軸部；15、第一支撐滾道軸肩；16、第二支撐滾道軸肩；17、第一支撐滾道軸肩根部圓?。?8、連接板。

具體實施方式

下面參照附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細(xì)說明。

參見圖1～6。

本實用新型一種挖掘機支重輪支撐滾道部感應(yīng)加熱工裝，包括凸起端面加熱弧狀紫銅管1、第一硅鋼片導(dǎo)磁體2、支撐滾道部加熱豎向紫銅管3、第二硅鋼片導(dǎo)磁體4、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管5、第三硅鋼片導(dǎo)磁體6、凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7、第二電極9、第一電極10、絕緣板11；所述第一電極10、凸起端面加熱弧狀紫銅管1、支撐滾道部加熱豎向紫銅管3、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管5、凸起端面與支撐滾道根部過渡圓弧加熱紫銅管7以及第二電極9依次串聯(lián)連通，形成一個單匝線圈，單匝線圈的內(nèi)徑大于挖掘機支撐滾道部的外徑；所述凸起端面加熱弧狀紫銅管1上包裹有第一硅鋼片導(dǎo)磁體2；所述支撐滾道部加熱豎向紫銅管3上包裹有第二硅鋼片導(dǎo)磁體4；所述支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7上包裹有第三硅鋼片導(dǎo)磁體6；所述第三硅鋼片導(dǎo)磁體6的形狀隨支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7的彎曲而變；

所述第一電極10、第二電極9為一對正負(fù)電極，形狀為相對的形板狀，相對的一端部連接電源，相對的另一端部分別通過兩個相同結(jié)構(gòu)的連接板18連接凸起端面加熱弧狀紫銅管1和凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7，在連接板18與第一電極10之間設(shè)有冷卻水進口12，并與凸起端面加熱弧狀紫銅管1連通，連接板18與第二電極9之間設(shè)有冷卻水出口8，并與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7連通

所述連接板18為兩個，并對稱的固定在兩個電極外側(cè)，連接板18上用紫銅管焊上一個“』”形冷卻水通道，一個連接板18的一端連通凸起端面加熱弧狀紫銅管1，另一端連通冷卻水進口12，另一個連接板18的一端連通凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7，另一端連通冷卻水出口8。

所述凸起端面加熱弧狀紫銅管1、支撐滾道部加熱豎向紫銅管3、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管5、凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7的截面形狀分別為矩形或圓形。本實施例和附圖中顯示為矩形。

所述凸起端面加熱弧狀紫銅管1沿第一支撐滾道軸肩15圓周向平行設(shè)置；所述支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管5螺旋環(huán)繞設(shè)置在支撐滾道軸部14外側(cè)壁上。

優(yōu)選的，所述第一硅鋼片導(dǎo)磁體2、第二硅鋼片導(dǎo)磁體4、第三硅鋼片導(dǎo)磁體6的截面形狀分別為U型或帶缺口的環(huán)形。本實施例為U型，不排除其他形狀的實施方式。

優(yōu)選的，所述第一硅鋼片導(dǎo)磁體2U形口朝向第一支撐滾道軸肩15，利用導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)將磁力線聚集于軸肩上，提高肩部加熱效率；

第二硅鋼片導(dǎo)磁體4設(shè)置在支撐滾道部加熱豎向紫銅管3上，U形口朝向支撐滾道軸部表面14。利用導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)將磁力線聚集于軸部表面。

第三硅鋼片導(dǎo)磁體6

設(shè)置在凸起端面與支撐滾道根部過渡圓弧加熱紫銅管7，U形口朝向第一支撐滾道軸肩根部圓弧17上。利用導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)將磁力線聚集于軸肩圓弧上。

優(yōu)選的，所述第二電極9、第一電極10之間設(shè)有絕緣板11。

本實用新型中，冷卻水進口12、第一電極10、凸起端面加熱弧狀紫銅管1、支撐滾道部加熱豎向紫銅管3、支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管5、凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7、第二電極9以及冷卻水出口8依次串聯(lián)連通。

本實用新型作為一次感應(yīng)加熱的整體結(jié)構(gòu)，首先考慮了電流走捷徑的趨向性能，此外在紫銅管的尺寸、形狀、厚度的選擇充分考慮了電源工作頻率較低條件下的抗震動性，有充分的流動的冷卻水，以防較大電流引發(fā)紫銅管工作中的熔斷。

U型硅鋼片導(dǎo)磁體作用是聚集磁感線，當(dāng)電流通過紫銅管時，由于心部磁通量密度大，自感電勢也大，電流被驅(qū)向感抗較小的開口側(cè)，提高相應(yīng)部位加熱溫度。

支撐滾道部加熱豎向紫銅管3與支撐滾道部加熱弧狀螺旋紫銅管5對支撐滾道軸部14電磁感應(yīng)加熱，直條型、U型第二硅鋼片導(dǎo)磁體4均布在支撐滾道部加熱豎向紫銅管3上聚集磁感線，將電流驅(qū)向軸面上提高加熱效率。

凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7對第一支撐滾道軸肩根部圓弧17進行電磁感應(yīng)加熱。第三硅鋼片導(dǎo)磁體6設(shè)置在凸起端面與支撐滾道部過渡圓弧加熱紫銅管7上對根部圓弧聚集磁感線，提高圓弧根部加熱往溫度。

冷卻水從冷卻水進口12進入，然后從冷卻水出口8流出，為工作狀態(tài)下的紫銅管進行降溫。

絕緣板11則是將第一電極10和第二電極9隔開絕緣。

下面說明本實用新型的工作原理。

根據(jù)金屬工藝淬火技術(shù)要求，把第一電極10和第二電極9并入電源，電流順次流經(jīng)各個紫銅管組成的線圈，當(dāng)線圈中通有交變電流時，在線圈的內(nèi)部及其周圍就產(chǎn)生一個交變磁場，置于線圈內(nèi)部的工件就被交變磁場的磁力線所切割，于是在支撐滾道軸部上將有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，并在電動勢作用下產(chǎn)生渦流，由于渦流回路的阻抗很小，渦流強度自然很大，使渦流回路產(chǎn)生很大的熱量，從而對線圈內(nèi)的支撐滾道軸部14、第一支撐滾道軸肩15、第二支撐滾道軸肩16、第一支撐滾道軸肩根部圓弧17進行加熱。

當(dāng)交變電流通過支重輪的滾道部時，電流分布是中心密度小，越接近表面，密度越大。由于熱量與渦流強度的平方成正比，所以熱量的最大值也發(fā)生在工件的表面層，這就是感應(yīng)加熱的集膚效應(yīng)，利用該效應(yīng)對支重輪的滾道部進行快速加熱。

安裝在銅管上的硅鋼片導(dǎo)磁體是利用導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)可以把導(dǎo)體中的電流驅(qū)動到支重輪的第一支撐滾道軸肩和第一支撐滾道軸肩根部圓弧，提高感應(yīng)器的加熱效率。

冷卻水在冷卻水進口12進入，在冷卻水出口8流出，吸收挖掘機支重輪反射回的熱量，起到保護工裝的作用。

總之，本實用新型實現(xiàn)一次性對挖掘機支重輪的支撐滾道部和相鄰軸肩按要求進行不同深度加熱，滿足技術(shù)要求的深層加熱，減少了加熱次數(shù)，節(jié)約了工人勞動力，提高了工作效率。

以上為本實用新型實施例之一，本實用新型的保護范圍不限于以上實施例，任何等效替換或類似變換都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。