CN204714862U - 移动式感应加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种移动式感应加热装置，该加热装置包括环氧树脂绝缘框、多层感应线圈、感应圈内衬和行走装置；多层感应线圈固定在环氧树脂绝缘框上，多层感应线圈包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆，连接构件连接相邻两个感应线圈的接口；多个感应线圈单元依次套接形成多层感应线圈；感应圈内衬置于多层感应线圈内；行走装置包括支撑杆和滑轮。利用移动式感应加热装置在双金属衬套的缺陷修复中的应用，对钢背铜合金衬套的铜合金层进行快速加热，不仅保证合金层的化学成分，还可保证操作过程中的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及双金属衬套的铸造缺陷修复工艺，具体涉及一种移动式感应加热装置，属于铸造缺陷修复领域。
背景技术
双金属衬套如钢背铜合金双金属衬套，以钢背为载体，既能承受高载荷，又能与基座的线胀系数保持一致；钢背铜合金双金属衬套以优良的铜合金滑动轴承材料为衬层，能与各种淬火轴组成良好的摩擦副，具有良好的镶嵌性和磨合性，在高速时的有油润滑和低速时的无油润滑状态下均能有效工作。
目前，国内外制作钢背铜合金双金属衬套的工艺一般有静止浇注法、粉末烧结法、常规离心浇注法、连续平板浇注法等，产品广泛应用于机车车辆、工程机械、航空航天、风电及汽车等各种行业。
钢背铜合金双金属衬套的质量直接影响着机车、飞机和汽车等的安全性，属于关键零部件之一，一般不允许有气孔、夹渣和裂纹等铸造缺陷产生，而且不能通过焊修等工艺来修复铸造缺陷，有气孔、夹渣和裂纹等铸造缺陷的产品一般都施行报废处理，这样会造成大量的经济损失。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种移动式感应加热装置，用于对钢背铜合金双金属衬套的铜合金层进行快速加热，保证了合金层的化学成分，进而保证产品质量。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
移动式感应加热装置，包括环氧树脂绝缘框、多层感应线圈、感应圈内衬和行走装置；所述多层感应线圈固定在环氧树脂绝缘框上，多层感应线圈包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，所述感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆，所述连接构件连接相邻两个感应线圈的接口；多个感应线圈单元依次套接形成所述多层感应线圈；在多层感应线圈的最外层缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆；所述感应圈内衬置于多层感应线圈内；行走装置包括支撑杆和滑轮，支撑杆的上端连接环氧树脂绝缘框的底部，滑轮装在支撑杆的下部。
所述环氧树脂绝缘框的厚度大于或等于3mm；所述多层感应线圈通过铜螺栓和铜螺母固定在环氧树脂绝缘框上。
所述感应圈内衬的材料为石棉板，感应圈内衬紧密贴合于多层感应线圈的内壁。
所述玻璃丝带和绝缘漆均为单层或多层；所述环氧树脂板的厚度为1～2mm。
本实用新型的有益效果如下：
(1)本实用新型的移动式感应加热装置中，环氧树脂板、绝缘漆和玻璃丝带等绝缘性好，保证了操作过程中的安全性，且强度高，较好的起着支撑作用；
(2)感应线圈设置为多层，可以大大提高加热效率，有效的控制了钢背与铜合金中的原子扩散，保证了产品的化学成分，进而保证产品质量。
(3)连接构件的使用，使得多层感应线圈的制备工艺从复杂变为简单，尺寸稳定性更好，也避免了感应线圈的多次退火处理。
(4)行走装置的设计，保证了感应加热装置的可移动性，为铸造缺陷的修复工艺过程中的其它工序腾出了空间和可操作时间，保证了产品的质量。
(5)本实用新型的装置不但具有结构简单，使用方便，工作效率高的优点，而且大大降低了钢背铜合金双金属衬套的投资和使用成本，适用于多种此类双金属衬套，有较高的实用前景。
附图说明
图1是本实用新型移动式感应加热装置的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是采用移动式感应加热装置对有缺陷的毛坯修复的结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是衬套铸造缺陷修复过程中的加热工艺曲线；
图6是衬套铸造缺陷修复过程中的工艺流程图。
图7是双层感应线圈的左视图。
其中，1-环氧树脂绝缘框，2-多层感应线圈，3-感应圈内衬，4-支撑杆，5-滑轮，6-衬套毛坯，7-混合物，8-铜螺栓，9-外层线圈，10a-第一环氧树脂板，10b-第二环氧树脂板，10c-第三环氧树脂板，11-内层线圈，12-玻璃丝带，13-铜螺母。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1、2所示，移动式感应加热装置包括环氧树脂绝缘框1、多层感应线圈2、感应圈内衬3和行走装置，多层感应线圈2采用铜螺栓和铜螺母固定在环氧树脂绝缘框1上，多层感应线圈2包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带12并浸涂绝缘漆，连接构件分别与相邻的两个感应线圈的接口连接；多个感应线圈单元依次套接形成多层感应线圈2；在多层感应线圈2的最外层缠有玻璃丝带12并浸涂绝缘漆；感应圈内衬3置于多层感应线圈2内，紧密贴合于多层感应线圈2内壁，感应圈内衬3为由石棉板制作而成且具有弹性。行走装置带有支撑杆4和滑轮5，并装在环氧树脂绝缘框1的下部，支撑杆4的上端固定连接环氧树脂绝缘框1的底部，滑轮5装在支撑杆4的下部；行走装置为两个或两个以上。此外，环氧树脂绝缘框1的板厚度大于或等于3mm。
本实施例的多层感应线圈2为双层感应线圈，如图7所示，双层感应线圈包括内层线圈11、外层线圈9、连接构件、铜螺栓8、铜螺母13、环氧树脂板、玻璃丝带12和绝缘漆。内层线圈11、外层线圈9和连接构件的外层均缠有玻璃丝带12和浸涂绝缘漆；内层线圈11和外层线圈9的内部分别套接一层第一环氧树脂板10b和第二环氧树脂板10a，外层线圈9位于内层线圈11的外侧形成双层线圈，在形成双层线圈的最外侧缠有玻璃丝带12然后浸涂绝缘漆；连接构件分别与内层线圈11和外层线圈9的接口连接；其中，内层线圈11、外层线圈9和连接构件的外层缠有的玻璃丝带12和浸涂的绝缘漆均为2层，增加安全性能。
本实施例的双层感应线圈的结构为在外层线圈9内套接一层第一环氧树脂板10a，再在第一环氧树脂板10a内套接内层线圈11，最后在内层线圈11的基础上套接一层第二环氧树脂板10b；第一环氧树脂板10a和第二环氧树脂板10b的厚度均为1～2mm。
此外，还可以在双层感应线圈的外周每隔90°方向焊接一排铜螺栓8，如图7所示，铜螺栓8上固定有第三环氧树脂板10c和铜螺母13，这样可以避免感应线圈中单个线圈之间的间隙过大，以对双层感应线圈的结构进行更好地固定，可保证感应线圈的尺寸稳定性。第三环氧树脂板10c的厚度大于或等于3mm。
下面提供一个采用本实用新型的移动式感应加热装置对双金属衬套的铸造缺陷进行修复工艺的实施例。
有缺陷的铸造衬套毛坯的外径200mm，长度160mm，钢背材质为20#钢，铜合金层材质牌号为ZCuPb10Sn10。采用本实用新型的移动式感应加热装置对双金属衬套的铸造缺陷进行修复，具体步骤如下(如图6所示)：
第一步，对衬套毛坯6进行整形处理；
第二步，去应力处理：将衬套毛坯6置于热处理炉中，以≤60℃/min的加热速度加热至260℃保温8h；
第三步，将衬套毛坯6两端面清理干净，并保证端面各部位基本在同一水平面上；
第四步，将2片直径为200mm的石棉板粘附在直径为200mm的衬套毛坯6的两端，在石棉板边沿一侧粘附一圈耐高温粘结剂，并对衬套毛坯6的两端进行封盖处理，其中，石棉板中心排气孔直径留有60mm便于排气；
第五步，将衬套毛坯6预热至60℃；
第六步，称取30ml木屑和40ml铜气焊剂，并混成混合物7置于衬套毛坯6中(如图3、图4所示)；
第七步，采用移动式感应装置以60Kw功率加热10s，80Kw功率加热20s，以100Kw功率加热80s，加热完后急速离心排渣，最后以40Kw功率加热5s进行保温(如图5所示)；
第八步，将冷却器置于衬套毛坯6的外部，并保证冷却器和衬套毛坯6在同一轴线上，其中，冷却器具有上下两个冷却出水口，采用先冷却下部后冷却上部的双向冷却方式进行快速冷却25s；冷却后的衬套毛坯6的温度≤300℃。
第九步，将冷却后的衬套新毛坯从离心机中卸出并清理石棉板等；
第十步，对衬套新毛坯进行整形处理；
第十一步，去应力处理：将衬套新毛坯置于热处理炉中，以≤60℃/min的加热速度加热至280℃保温10h。
经对有铸造缺陷衬套毛坯的铜合金层和修复后的衬套毛坯铜合金层合金元素成分进行检测，均符合要求，如表1所示。
表1 修复前和修复后的铜合金层主要合金元素成分
Claims (4)
1.移动式感应加热装置，其特征在于，所述加热装置包括环氧树脂绝缘框、多层感应线圈、感应圈内衬和行走装置；所述多层感应线圈固定在环氧树脂绝缘框上，多层感应线圈包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，所述感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆，所述连接构件连接相邻两个感应线圈的接口；多个感应线圈单元依次套接形成所述多层感应线圈；在多层感应线圈的最外层缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆；所述感应圈内衬置于多层感应线圈内；所述行走装置包括支撑杆和滑轮，支撑杆的上端连接环氧树脂绝缘框的底部，滑轮装在支撑杆的底部。
2.根据权利要求1所述的移动式感应加热装置，其特征在于，所述环氧树脂绝缘框的厚度大于或等于3mm；所述多层感应线圈通过铜螺栓和铜螺母固定在环氧树脂绝缘框上。
3.根据权利要求1所述的移动式感应加热装置，其特征在于，所述感应圈内衬的材料为石棉板，感应圈内衬紧密贴合于多层感应线圈的内壁。
4.根据权利要求1、2或3所述的移动式感应加热装置，其特征在于，所述玻璃丝带和绝缘漆均为单层或多层；所述环氧树脂板的厚度为1～2mm。
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