CN110643804A - 一种弹簧热处理的设备 - Google Patents

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刘海军
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Abstract

本发明公开了一种弹簧热处理的设备，包括陶瓷管，所述陶瓷管的侧壁上设有垂直于轴线的上支管和下支管；感应加热部件，所述感应加热部件环绕于陶瓷管外部；滑板，所述滑板一侧面的上下两端均设有用于控制陶瓷管与外部连通的控制部件，所述控制部件包括推杆和固定在推杆上用于伸入陶瓷管内的活塞；其中：所述感应加热部件设置于上支管和下支管之间，所述上支管连接有抽真空部件，所述下支管连接有冷却部件。本发明的优点是：在陶瓷管内放入弹簧后，通过设置在真空条件下感应加热，能够使弹簧快速、均匀的被加热至设定的温度，使弹簧充分利用其自身材料的潜力来实现最佳机械性能，环保无毒害，对弹簧的加热效率高。

Description

一种弹簧热处理的设备
技术领域
本发明涉及弹簧的工艺加工设备，特别设计一种弹簧热处理的设备。
背景技术
现有的热处理机器很大部分是50～70年代的仿苏联设备，而且周期式炉占据的比例很高。连续式加热设备量少，生产效率较低，生产能耗比高，空气炉数量较多，气氛炉数量较少，工件表面氧化脱碳情况比较严重，质量不能得到保证，自动化程度较低，人为因素对产品的质量影响较大，盐浴炉的比例比较高，这使得工作的条件脏乱差，对环境损害严重，而且大半的装备是30年前的设备，这些设备老化、破损严重。生产效率低下，热损耗严重，运行成本高昂。公开号为CN2596707的中国实用新型公开了一种用于弹簧热处理的板弹簧中频感应加热装置。它由线圈、导磁体、冷却水套、隔热层、接线板等组成。其中，线圈为按特定方式绕制的“双鞍型”多组、多匝铜管；导磁体为特定形状的硅钢片(组)；冷却水套为冷却导磁体用的。该装置是一种在板弹簧上，可形成“横向磁场”加热方式的新型中频感应加热装置，但对弹簧的热处理仅通过中频加热的方式进行，加热速度较慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹簧热处理的设备，通过在加热时将陶瓷管内的空气抽出后再进行感应加热，能够有效解决一般感应加热时效率低、速度慢的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种弹簧热处理的设备，包括陶瓷管，所述陶瓷管的侧壁上设有垂直于轴线的上支管和下支管；感应加热部件，所述感应加热部件环绕于陶瓷管外部；滑板，所述滑板一侧面的上下两端均设有用于控制陶瓷管与外部连通的控制部件，所述控制部件包括推杆和固定在推杆上用于伸入陶瓷管内的活塞；其中：所述感应加热部件设置于上支管和下支管之间，覆盖陶瓷管管身，有效加热区域大，能够对放置在陶瓷管内的弹簧充分的加热，所述上支管连接有抽真空部件，所述下支管连接有冷却部件，抽真空部件使弹簧能够在真空环境中加热，有效的增加了弹簧加热的稳定性，冷却部件帮助弹簧冷却完成加热后的冷却步骤。
优选的，所述陶瓷管上端的开口为上开口，下端的开口为下开口，靠近所述上开口的推杆和活塞分别为上推杆和上活塞，靠近所述下开口的推杆和活塞分别为下推杆和下活塞，通过上推杆和和上活塞的配合，能够灵活调整陶瓷管上开口和上支管在陶瓷管内开口和外部的连通；下推杆和下活塞原理相同，结构简单灵活性强，增加了设备的便捷性。
优选的，所述感应加热部件包括感应线圈，所述感应线圈内设有冷却通道。感应线圈为铜方管，或者感应线圈为电阻加热丝；在陶瓷管抽取空气形成真空状态后通电对其加热，在真空条件下，管内的弹簧会更快速均匀的被加热至设定的温度，增加了弹簧的耐用性和表面硬度；冷却通道接通外部水源，在加热完毕后，通过水冷迅速将感应线圈冷却至室温，便于进行下一次加热。
进一步的，所述感应线圈电连接有变压器和控制器，所述变压器通过外部电源向感应线圈供电，接通一个变压器，通过变压器增大电流向感应线圈供电，控制器用于设定温度和时间，通过接通感应线圈能够迅速升至较高的温度，用以对弹簧进行热处理。
优选的，所述抽真空部件包括抽气管，所述抽气管一端与上支管连接，另一端连接有真空泵，真空泵在活塞和推杆的配合下，通过抽气管将陶瓷管内的空气抽出，形成真空环境加热弹簧，使得到的弹簧晶粒细小，有效的改善了弹簧的性能。
优选的，所述滑板的另一侧面通过滑动连接有立板，所述立板的底部固定安装在一油槽中，所述陶瓷管通过卡座固定安装在立板上。滑板滑到陶瓷管与上下活塞对应处便可以进行弹簧的热处理加工；油槽内放置有机油，用于冷却加热后的弹簧。
进一步的，所述立板上设有两个L型的滑槽，所述滑板上设有与滑槽相配合的两个挂爪，滑板通过挂爪在滑槽内滑动，调整滑板与立板上的陶瓷管对正，结构简单，使用方法便捷，提高了设备的实用性。
进一步的，所述挂爪包括勾块，所述勾块下端面靠近滑板处设置有向内凹陷的挂槽，所述滑板通过挂槽滑动连接在所述滑槽长度较长的一段上，通过挂槽能够稳定牢固的连接在滑槽上，在使用时能够灵活调整位置，增加了设备的便捷性。
优选的，所述冷却部件包括油管，所述油管的一端与下支管连通，另一端伸入油槽中。油槽中蓄有机油，在陶瓷管抽真空加热完毕后通过气压差，油槽内的机油会进入到陶瓷管内对弹簧进行冷却，进而进行下一步操作。
优选的，所述上支管和下支管的两端接口处均设有密封带，密封带的设置能够防止空气或者机油从管内漏出，影响设备的加工效果，增加了设备的密封性。
与现有技术相比，本发明的优点是：
在陶瓷管内放入弹簧后，通过设置在真空条件下感应加热，能够使弹簧快速、均匀的被加热至设定的温度，再通过气压差使弹簧在机油中快速冷却至室温，稳定了弹簧的性能，使弹簧充分利用其自身材料的潜力来实现最佳机械性能，环保无毒害，对弹簧的加热效率高。
附图说明
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为本发明的主体结构剖视图；
图3为本发明中感应线圈的剖面放大图；
图4为本发明中下支管的剖面放大图；
图5为本发明中滑板的主体结构示意图；
图中：
10、陶瓷管；11、上支管；12、下支管；13、感应加热部件；14、滑板； 15、控制部件；16、推杆；17、活塞；18、抽真空部件；19、冷却部件；20、上开口；21、下开口；22、上推杆；23、上活塞；24、下推杆；25、下活塞； 26、感应线圈；27、冷却通道；28、变压器；29、控制器；30、抽气管；31、真空泵；32、立板；33、油槽；34、卡座；35、滑槽；36、挂爪；37、勾块； 38、挂槽；39、油管；40、密封带。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1-2为本发明一种弹簧热处理的设备的实施例，包括陶瓷管10，陶瓷管10的侧壁上设有垂直于轴线的上支管11和下支管12；感应加热部件13，感应加热部件13环绕于陶瓷管10外部；板14，滑板14一侧面的上下两端均设有用于控制陶瓷管10与外部连通的控制部件15，控制部件15包括推杆16和固定在推杆16上用于伸入陶瓷管10内的活塞17；其中：感应加热部件13设置于上支管11和下支管12之间，覆盖陶瓷管管身，有效加热区域大，能够对放置在陶瓷管内的弹簧充分的加热，上支管11连接有抽真空部件18，下支管12连接有冷却部件19，抽真空部件使弹簧能够在真空环境中加热，有效的增加了弹簧加热的稳定性，冷却部件帮助弹簧冷却完成加热后的冷却步骤。陶瓷管10上端的开口为上开口20，下端的开口为下开口21，靠近上开口20的推杆和活塞分别为上推杆22和上活塞23，靠近下开口21的推杆和活塞分别为下推杆24和下活塞25，通过上推杆和和上活塞的配合，能够灵活调整陶瓷管上开口和上支管在陶瓷管内开口和外部的连通；下推杆和下活塞原理相同，在后续抽真空环境和对弹簧进行冷却步骤中，只需控制推杆的伸缩即可，结构简单灵活性强，增加了设备的便捷性。滑板14的另一侧面通过滑动连接有立板32，立板32的底部固定安装在一油槽33中，陶瓷管10通过卡座34固定安装在立板32上。滑板滑到陶瓷管与上下活塞对应处便可以进行弹簧的热处理加工；油槽内放置有机油，用于冷却加热后的弹簧。
参阅图2-3，感应加热部件13包括感应线圈26，感应线圈26内设有冷却通道27，感应线圈为铜方管，或者感应线圈为电阻加热丝；在陶瓷管抽取空气形成真空状态后通电对其加热，在真空条件下，管内的弹簧会更快速均匀的被加热至设定的温度，增加了弹簧的耐用性和表面硬度；冷却通道接通外部水源，在加热完毕后，通过水冷将感应线圈冷却至室温，便于进行下一次加热。感应线圈26电连接有变压器28和控制器29，变压器28通过外部电源向感应线圈 26供电，普通电源一般只有220V，此时的电流不足以使感应线圈快速加热至需要的温度，因此接通一个变压器，通过变压器增大电流，控制器用于设定温度和时间，通过接通感应线圈能够迅速升至较高的温度，用以对弹簧进行热处理。抽真空部件18包括抽气管30，抽气管30一端与上支管11连接，另一端连接有真空泵31，真空泵在活塞和推杆的配合下，将上开口、下开口和下支管堵住，通过抽气管和上支管将陶瓷管内的空气抽出，形成真空环境加热弹簧，使得到的弹簧晶粒细小，有效的改善了弹簧的性能。冷却部件19包括油管39，油管 39的一端与下支管12连通，另一端伸入油槽33中，油槽中蓄有机油，在陶瓷管抽真空加热完毕后，下活塞退出，不堵住下支管，内外形成气压差，油槽内的机油会进入到陶瓷管内对弹簧进行冷却，进而进行下一步操作。
参阅图1-2为本发明一种弹簧热处理的设备的实施例，包括陶瓷管10，陶瓷管10的侧壁上设有垂直于轴线的上支管11和下支管12；感应加热部件13，感应加热部件13环绕于陶瓷管10外部；板14，滑板14一侧面的上下两端均设有用于控制陶瓷管10与外部连通的控制部件15，控制部件15包括推杆16和固定在推杆16上用于伸入陶瓷管10内的活塞17；其中：感应加热部件13设置于上支管11和下支管12之间，覆盖陶瓷管管身，有效加热区域大，能够对放置在陶瓷管内的弹簧充分的加热，上支管11连接有抽真空部件18，下支管12连接有冷却部件19，抽真空部件使弹簧能够在真空环境中加热，有效的增加了弹簧加热的稳定性，冷却部件帮助弹簧冷却完成加热后的冷却步骤。陶瓷管10上端的开口为上开口20，下端的开口为下开口21，靠近上开口20的推杆和活塞分别为上推杆22和上活塞23，靠近下开口21的推杆和活塞分别为下推杆24和下活塞25，通过上推杆和和上活塞的配合，能够灵活调整陶瓷管上开口和上支管在陶瓷管内开口和外部的连通；下推杆和下活塞原理相同，在后续抽真空环境和对弹簧进行冷却步骤中，只需控制推杆的伸缩即可，结构简单灵活性强，增加了设备的便捷性。
参阅图2-5，滑板14的另一侧面通过滑动连接有立板32，立板32的底部固定安装在一油槽33中，陶瓷管10通过卡座34固定安装在立板32上。滑板滑到陶瓷管与上下活塞对应处便可以进行弹簧的热处理加工；油槽内放置有机油，用于冷却加热后的弹簧。立板32上设有两个L型的滑槽35，滑板14上设有与滑槽35相配合的两个挂爪36，滑板通过挂爪在滑槽内滑动，调整滑板与立板上的陶瓷管对正或者滑板与陶瓷管错开，结构简单，使用方法便捷，提高了设备的实用性；挂爪36包括勾块37，勾块37下端面靠近滑板14处设置有向内凹陷的挂槽38，滑板14通过挂槽38滑动连接在滑槽35长度较长的一段上，通过挂槽与滑槽扣合能够稳定牢固的连接在滑槽上，在使用时能够灵活调整位置，增加了设备的便捷性。上支管11和下支管12的两端接口处均设有密封带40，密封带的设置能够防止空气或者机油从管内漏出，影响设备的加工效果，增加了设备的密封性。
使用时，将滑板滑至L型滑槽最右侧，使下活塞对准陶瓷管下端，控制下推杆将下活塞伸入陶瓷管中，并堵住下支管在陶瓷管内的开口，放入待加工的弹簧后，控制上推杆使上活塞堵住上开口但不堵住上支管在陶瓷管内的开口，启动真空泵将陶瓷管内的空气通过抽气管抽出，制造真空环境；再将上活塞推进堵住上支管在陶瓷管内的开口，接通电源打开感应加热部件对弹簧加热，通过控制器设置好温度和时间，加热完毕后使下活塞不堵住下支管在陶瓷管内的开口，但仍堵住下开口，由于陶瓷管内为真空状态，大气压会将油槽内的机油通过油管压入陶瓷管内对弹簧进行快速降温；控制上推杆将活塞退出陶瓷管内，空气流入，由于重力作用机油从下支管流回油槽内，仅需要加热一次时，控制下活塞退出陶瓷管，弹簧直接从陶瓷管下开口落入油槽中冷却；需要多次加热时，将下活塞退至堵住下开口但不堵住下支管即可再次进行加热过程，结束时，将滑板滑至L型滑槽最左侧，使弹簧工件落入油槽即可。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种弹簧热处理的设备，其特征在于：包括
陶瓷管(10)，所述陶瓷管(10)的侧壁上设有垂直于轴线的上支管(11)和下支管(12)；
感应加热部件(13)，所述感应加热部件(13)环绕于陶瓷管(10)外部；
滑板(14)，所述滑板(14)一侧面的上下两端均设有用于控制陶瓷管(10)与外部连通的控制部件(15)，所述控制部件(15)包括推杆(16)和固定在推杆(16)上用于伸入陶瓷管(10)内的活塞(17)；
其中：所述感应加热部件(13)设置于上支管(11)和下支管(12)之间，所述上支管(11)连接有抽真空部件(18)，所述下支管(12)连接有冷却部件(19)。
2.如权利要求1所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述陶瓷管(10)上端的开口为上开口(20)，下端的开口为下开口(21)，靠近所述上开口(20)的推杆和活塞分别为上推杆(22)和上活塞(23)，靠近所述下开口(21)的推杆和活塞分别为下推杆(24)和下活塞(25)。
3.如权利要求1所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述感应加热部件(13)包括感应线圈(26)，所述感应线圈(26)内设有冷却通道(27)。
4.如权利要求3所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述感应线圈(26)电连接有变压器(28)和控制器(29)，所述变压器(28)通过外部电源向感应线圈(26)供电。
5.如权利要求1所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述抽真空部件(18)包括抽气管(30)，所述抽气管(30)一端与上支管(11)连接，另一端连接有真空泵(31)。
6.如权利要求1所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述滑板(14)的另一侧面通过滑动连接有立板(32)，所述立板(32)的底部固定安装在一油槽(33)中，所述陶瓷管(10)通过卡座(34)固定安装在立板(32)上。
7.如权利要求6所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述立板(32)上设有两个L型的滑槽(35)，所述滑板(14)上设有与滑槽(35)相配合的两个挂爪(36)。
8.如权利要求7所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述挂爪(36)包括勾块(37)，所述勾块(37)下端面靠近滑板(14)处设置有向内凹陷的挂槽(38)，所述滑板(14)通过挂槽(38)滑动连接在所述滑槽(35)长度较长的一段上。
9.如权利要求1所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述冷却部件(19)包括油管(39)，所述油管(39)的一端与下支管(12)连通，另一端伸入油槽(33)中。
10.如权利要求1所述的弹簧热处理设备，其特征在于：所述上支管(11)和下支管(12)的两端接口处均设有密封带(40)。
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