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：
本發(fā)明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。
技術(shù)背景活塞頂環(huán)槽的耐磨性，決定著活塞頂?shù)氖褂脡勖?。選擇適當(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;1A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it4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)器存在外形賴「 度差難以控制與活塞環(huán)槽的配合間隙、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，此外由于在U型回路中間設(shè)有導(dǎo)》茲體， 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)容本發(fā)明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，本發(fā)明的技術(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"t妻水管，感應(yīng)頭包4舌上導(dǎo)線、下導(dǎo)線和 帶水道的鼻部，鼻部下部開有若干個噴水孔，第一連接7jC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7jQL貫通，第二連接水管與感應(yīng)頭的下導(dǎo)線焊4妾，第二水管入口經(jīng)下導(dǎo)線內(nèi)腔、7JC道與噴7KX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^#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)槽的配合間隙，本發(fā)明的進(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)，本發(fā)明的進(jìn) 一步技術(shù)方案是鼻部兩側(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，增大水流通過能力，有利于感 應(yīng)器的散熱，同時冷卻能力的加強(qiáng)使得感應(yīng)器能夠承受更大的淬火功率，本 發(fā)明的進(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)槽兩個面同時淬火，提高冷卻效果，本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是噴7jcjL具有左右兩排，每排4~10個，噴水孔軸線與鼻部底面成 20° 50°角度。為了便于加工噴7jcjL，本發(fā)明的進(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7^L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，本發(fā)明的進(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，本發(fā) 明的進(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)槽各淬火面硬度值偏差，本發(fā)明 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)線和絕緣材津牛固定，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^更控制與活塞環(huán)槽的配合間隙，因此能夠適用于各種形狀環(huán)槽 的淬火，適用范圍廣。
以下結(jié)合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖l是本發(fā)明的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)正一見圖；圖2是

圖1的俯視圖；圖3是本發(fā)明中的感應(yīng)頭主體的正視圖；圖4是圖3的俯^L圖；圖5是圖1沿A-A線的剖視圖；圖6是圖1沿B-B線的剖視圖；圖7是圖2沿C-C線的剖視圖；圖8是圖1的D向局部放大圖；圖9是圖8沿E-E線的剖視圖；圖IO是圖1的I部局部放大圖；圖11是圖10沿F-F線的剖面圖；圖12是本發(fā)明的一種應(yīng)用狀態(tài)示意圖；圖13是圖12的G向局部放大圖；圖14是圖12的H向局部放大圖；圖15是本發(fā)明的另一種應(yīng)用狀態(tài)示意圖； 圖16、 17、 18、 19是本發(fā)明的淬火過程示意圖。
具體實施方式
如圖1、 2、 5、 6、 7、 8所示，本發(fā)明的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，包4舌感 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下部開有若干個噴7^L 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、7jc道l-2-2與噴7jcjL i一2-l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、7jc道l-2-2與噴7jcjL 1-2-1貫通，上導(dǎo)線1-1和下導(dǎo)線1-3之間裝有絕^#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)槽的配合間隙，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1-24。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，增大水 流通過能力，有利于感應(yīng)器的散熱，同時冷卻能力的加強(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7JC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)槽兩個面同時淬火，提高 冷卻效果，噴7]QL 1-2-1具有左右兩排，每排4~10個，噴7j^U-2-l軸線與 鼻部l-2底面成20。 50°角度。如圖8、 9、 IO所示，為了便于加工噴7jc^，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7JCJL 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^#的電連接，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-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l-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、第一連接水管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。 <吏用時，冷卻水管 8一2噴水口距離環(huán)岸0.1~0.5mm，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) 槽各淬火面石嫂偏差在± 0.5HRC內(nèi)。如圖15所示,是本發(fā)明對活塞環(huán)槽根部為弧形的活塞頂進(jìn)行淬火的應(yīng)用 狀態(tài)圖，此時，感應(yīng)頭的鼻部1-2形狀可以加工成與活塞環(huán)槽4艮部形狀相應(yīng) 的弧形形狀。如圖16、 17、 18、 19、 12、 13所示，本發(fā)明的動作動過程如下將連接 件4、 7與匯流排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-l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移動到感應(yīng)頭下導(dǎo)線l-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 動到感應(yīng)頭的噴7MU-2-l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1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、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)槽淬火用感應(yīng)器，其特征在于鼻部 (1-2)兩側(cè)具有凹槽(1-2-4)。
4、 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1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，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1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 )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。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活塞環(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。本發(fā)明剛度高，結(jié)構(gòu)簡單合理，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。
文檔編號C21D1/42GK101270405SQ200810023760
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者冬 戴 申請人:南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司