本實(shí)用新型涉及一種挖掘機(jī)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(jī)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(gè)支重輪承受近百噸的靜載荷，工作時(shí)承受頻繁的交變沖擊載荷。一旦出現(xiàn)問(wèn)題造成嚴(yán)重停產(chǎn)，因此把延長(zhǎng)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(kāi)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(shí)應(yīng)力較大，容易造成開(kāi)裂，表面硬度低，硬度均勻性差，淬硬層較淺，能源高等缺點(diǎn)，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(guò)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(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決目前技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種挖掘機(jī)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(dòng)力，提高工作效率。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種用于挖掘機(jī)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(guò)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(guò)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(gè)單匝線圈，單匝線圈的內(nèi)徑大于挖掘機(jī)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(guò)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(guò)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(duì)正負(fù)電極，形狀為相對(duì)的形板狀，兩個(gè)電極板平行，相對(duì)的一端部連接電源，相對(duì)的另一端部分別通過(guò)兩個(gè)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(guò)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(jìn)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(shí)用新型感應(yīng)加熱工裝作為整體一次對(duì)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(dòng)性，有充分的流動(dòng)的冷卻水，以防較大電流引發(fā)紫銅管工作中的熔斷。

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

本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)一次性對(duì)挖掘機(jī)支重輪的支撐滾道部和相鄰軸肩面進(jìn)行深層感應(yīng)加熱功能，以及電源頻率為300—600赫茲下較強(qiáng)的抗磁場(chǎng)震動(dòng)性能，滿足技術(shù)要求的深層加熱，保證了工件(即支重輪)過(guò)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(dòng)力，提高了工作效率，利用本實(shí)用新型裝置加工的產(chǎn)品防開(kāi)裂、耐用，即淬火時(shí)不易開(kāi)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(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖；

圖2為本實(shí)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(shí)用新型挖掘機(jī)支重輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各部件標(biāo)號(hào)說(shuō)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(guò)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(jìn)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??；18、連接板。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1～6。

本實(shí)用新型一種挖掘機(jī)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(guò)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(guò)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(gè)單匝線圈，單匝線圈的內(nèi)徑大于挖掘機(jī)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(guò)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(guò)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(duì)正負(fù)電極，形狀為相對(duì)的形板狀，相對(duì)的一端部連接電源，相對(duì)的另一端部分別通過(guò)兩個(gè)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(guò)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(jìn)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(guò)渡圓弧加熱紫銅管7連通

所述連接板18為兩個(gè)，并對(duì)稱的固定在兩個(gè)電極外側(cè)，連接板18上用紫銅管焊上一個(gè)“』”形冷卻水通道，一個(gè)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(jìn)口12，另一個(gè)連接板18的一端連通凸起端面與支撐滾道部過(guò)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(guò)渡圓弧加熱紫銅管7的截面形狀分別為矩形或圓形。本實(shí)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(shí)施例為U型，不排除其他形狀的實(shí)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(guò)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(shí)用新型中，冷卻水進(jìn)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(guò)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(shí)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(dòng)性，有充分的流動(dòng)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(guò)紫銅管時(shí)，由于心部磁通量密度大，自感電勢(shì)也大，電流被驅(qū)向感抗較小的開(kāi)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(duì)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(guò)渡圓弧加熱紫銅管7對(duì)第一支撐滾道軸肩根部圓弧17進(jìn)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(guò)渡圓弧加熱紫銅管7上對(duì)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(jìn)口12進(jìn)入，然后從冷卻水出口8流出，為工作狀態(tài)下的紫銅管進(jìn)行降溫。

絕緣板11則是將第一電極10和第二電極9隔開(kāi)絕緣。

下面說(shuō)明本實(shí)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(gè)紫銅管組成的線圈，當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí)，在線圈的內(nèi)部及其周圍就產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，置于線圈內(nèi)部的工件就被交變磁場(chǎng)的磁力線所切割，于是在支撐滾道軸部上將有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，并在電動(dòng)勢(shì)作用下產(chǎn)生渦流，由于渦流回路的阻抗很小，渦流強(qiáng)度自然很大，使渦流回路產(chǎn)生很大的熱量，從而對(duì)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(jìn)行加熱。

當(dāng)交變電流通過(guò)支重輪的滾道部時(shí)，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(qiáng)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(duì)支重輪的滾道部進(jìn)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(dòng)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(jìn)口12進(jìn)入，在冷卻水出口8流出，吸收挖掘機(jī)支重輪反射回的熱量，起到保護(hù)工裝的作用。

總之，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)一次性對(duì)挖掘機(jī)支重輪的支撐滾道部和相鄰軸肩按要求進(jìn)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(dòng)力，提高了工作效率。

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