JP2011063831A - High frequency induction heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種ワークの高周波誘導加熱による焼入れと焼鈍しを、1台の加熱装置により略連続的に行うことが可能な高周波誘導加熱装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency induction heating apparatus capable of substantially continuously quenching and annealing various workpieces by high-frequency induction heating with a single heating apparatus.
一般的に、例えばターボチャージャー用のタービン軸等のワークにおいて、その外周面の所定部位を焼入れしたり焼鈍しする場合には、所定周波数の高周波電流により、前記所定部位に渦電流を誘起させて誘導加熱する高周波誘導加熱装置が使用されている。従来、このような高周波誘導加熱装置は、加熱コイルと、冷却手段、及び焼入れもしくは焼鈍しに適した所定周波数の高周波電流をそれぞれ発生可能な高周波電源としてのインバータ回路等を有している。 Generally, in a workpiece such as a turbine shaft for a turbocharger, when quenching or annealing a predetermined portion of the outer peripheral surface, an eddy current is induced in the predetermined portion by a high-frequency current having a predetermined frequency. A high frequency induction heating apparatus for induction heating is used. Conventionally, such a high frequency induction heating apparatus has a heating coil, a cooling means, an inverter circuit as a high frequency power source capable of generating a high frequency current of a predetermined frequency suitable for quenching or annealing, and the like.
そして、焼入れする際には、焼入れに適した周波数の高周波電流をインバータ回路から加熱コイルに供給して誘導加熱すると共に、冷却手段の冷却水により加熱部分を急速冷却することでワークを焼入れし、また、焼鈍しする際には、焼鈍しに適した周波数の高周波電流をインバータ回路から加熱コイルに供給して誘導加熱することでワークを焼鈍しするようになっている。なお、この種の高周波誘導加熱装置としては、例えば特許文献1が開示されている。 And, when quenching, the high frequency current of a frequency suitable for quenching is supplied from the inverter circuit to the heating coil to perform induction heating, and the workpiece is quenched by rapidly cooling the heated portion with the cooling water of the cooling means, Moreover, when annealing, the workpiece | work is annealed by supplying the high frequency current of the frequency suitable for annealing to a heating coil from an inverter circuit, and carrying out induction heating. As this type of high-frequency induction heating device, for example, Patent Document 1 is disclosed.
しかしながら、このような高周波誘導加熱装置にあっては、ワークの焼入れと焼鈍しが別々の条件設定で行われるか、あるいは別々の誘導加熱装置で行われるようになっていることから、例えばワークの焼入れ後に続けて焼鈍しを行う場合に、誘導加熱装置を一旦停止させて、インバータ回路の高周波電流の周波数を設定し直す必要があったり、別の誘導加熱装置を作動させて行う必要がある。そのため、ワークの焼入れと焼鈍しを略連続した一つの作業サイクル内で行うことができず、作業能率が劣ると共に、ワークの所定部位に良好な焼入れ焼鈍し品質を得ることが難しいという問題点を有している。 However, in such a high-frequency induction heating apparatus, the workpiece is quenched and annealed under different condition settings, or is performed by separate induction heating apparatuses. When performing annealing after quenching, it is necessary to temporarily stop the induction heating device and reset the frequency of the high-frequency current of the inverter circuit, or to operate another induction heating device. Therefore, the work hardening and annealing cannot be performed in one continuous work cycle, the work efficiency is inferior, and it is difficult to obtain good quenching and annealing quality at a predetermined part of the work. Have.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ワークの焼入れと焼鈍しを略連続した一つの作業サイクル内で行うことができて、役入れ焼鈍し作業の能率向上を図ると共に、良好な焼入れ焼鈍し品質を容易に得ることが可能な高周波誘導加熱装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose thereof is to improve the efficiency of the work-annealing work by quenching and annealing the work in one continuous work cycle. It is another object of the present invention to provide a high-frequency induction heating apparatus capable of easily obtaining good quenching and annealing quality.
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、支持手段で支持されたワークの焼入れ焼鈍し部位に配置された加熱コイルと、該加熱コイルに所定周波数の高周波電流を供給する高周波電源装置と、前記ワークを冷却可能な冷却手段と、これらを制御する制御手段と、を備え、前記高周波電源装置は、焼入れ用の高周波電流を前記加熱コイルに供給可能な第1電源手段と、焼鈍し用の高周波電流を前記加熱コイルに供給可能な第2電源手段を有し、前記制御手段は、前記第1電源手段と冷却手段を制御してワークを焼入れすると共に、該焼入れに略連続状態で前記第2電源手段を制御してワークを焼鈍しすることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the invention described in claim 1 of the present invention includes a heating coil disposed at a quenching and annealing portion of a work supported by a supporting means, and a high-frequency current having a predetermined frequency applied to the heating coil. A first power source capable of supplying a quenching high-frequency current to the heating coil; and a high-frequency power device to be supplied; a cooling unit capable of cooling the workpiece; and a control unit for controlling the cooling unit. And a second power supply means capable of supplying a high frequency current for annealing to the heating coil, and the control means quenches the workpiece by controlling the first power supply means and the cooling means, and the quenching The workpiece is annealed by controlling the second power supply means in a substantially continuous state.
また、請求項2に記載の発明は、前記加熱コイルが、ワークの焼入れ焼鈍し部位に沿って移動可能に配設されると共に、焼入れ時にワークに冷却水を噴射可能な冷却ジャケットを有することを特徴とする。さらに、請求項3に記載の発明は、前記高周波電源装置が、前記第1電源手段としての第1インバータ及び第2電源手段としての第2インバータと、これらに接続された切替器を有し、該切替器が前記制御手段で制御されることにより、加熱コイルに第1インバータと第2インバータのいずれから高周波電流が供給されることを特徴とする。また、請求項4に記載の発明は、前記高周波電源装置の、前記第1電源手段がインバータ回路と第1発振回路で形成され、前記第2電源手段が前記インバータ回路と第2発振回路とで形成され、前記制御手段の制御で第1発振回路と第2発振回路のいずれかを作動させることにより、インバータ回路から所定周波数の高周波電流が前記加熱コイルに供給されることを特徴とする。
The invention according to
本発明のうち請求項1に記載の発明によれば、高周波電源装置が焼入れ用の第1電源手段と焼鈍し用の第2電源手段を有し、制御手段が第1電源手段と冷却手段を制御してワークを焼入れすると共に、該焼入れに略連続状態で第2電源手段を制御して焼入れ部分を焼鈍しするため、ワークの焼入れと焼鈍しを1台の装置で略連続した一つの作業サイクル内で行うことができて、焼入れ焼鈍し作業の能率向上を図ることができると共に、ワークの焼入れ焼鈍し部位に良好な品質の焼入れ焼鈍し状態を容易に得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the high-frequency power supply device has a first power supply means for quenching and a second power supply means for annealing, and the control means comprises the first power supply means and the cooling means. Work is controlled and hardened, and the second power supply means is controlled in a substantially continuous state to quench the hardened portion, so that the work is hardened and annealed substantially continuously with one device. This can be carried out within the cycle, so that the efficiency of the quenching and annealing operation can be improved, and a good quality quenching and annealing state can be easily obtained at the quenching and annealing part of the workpiece.
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、加熱コイルが焼入れ焼鈍し部位に沿って移動可能に配設されると共に冷却ジャケットを有するため、例えば棒状ワークの所定長さの焼入れ焼鈍し部位の焼入れ焼鈍し作業を加熱コイルを移動させながら行うことができて、その作業の能率を一層向上させることができる。
Further, according to the invention described in
さらに、請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、高周波電源装置が第1インバータ及び第2インバータと切替器を有し、制御手段による切替器の制御で第1インバータもしくは第2インバータから加熱コイルに高周波電流が供給されるため、焼入れ用の高周波電流と焼鈍し用の高周波電流を加熱コイルに確実に供給することができる。
Further, according to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in
また、請求項4に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、高周波電源装置がインバータ回路と第1発振回路及び第2発振回路を有し、制御手段の制御で第1発振回路もしくは第2発振回路が作動してインバータ回路から加熱コイルに高周波電流が供給されるため、高周波電源装置のインバータ回路の数を減らして、該電源装置の構成を簡略化して安価な高周波誘導加熱装置を得ることができる。
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図5は、本発明に係わる高周波誘導加熱装置の一実施形態を示している。図1に示すように、高周波誘導加熱装置1は、例えばタービン軸からなるワークWの上下端部を支持する支持手段としての上下の支持部材2、3と、この両支持部材2、3を所定方向に移動(作動)させてワークWをクランプするクランプ装置4と、ワークWの焼入れ焼鈍し部位Waの外周側に配置された加熱コイル5と、この加熱コイル5を前記焼入れ焼鈍し部位Waに沿って移動させるコイル移動装置6と、加熱コイル5に設けた後述する冷却水流路18に冷却水を供給する冷却水供給装置7と、前記加熱コイル5に2種類の所定周波数の高周波電流を供給する高周波電源装置8と、制御手段としての制御装置9等を備えている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1-5 has shown one Embodiment of the high frequency induction heating apparatus concerning this invention. As shown in FIG. 1, the high frequency induction heating apparatus 1 includes upper and
前記制御装置9は、CPU9a、ROM9b、RAM9c等を有し、その入力側には、加熱コイル5の下端位置と上端位置とを検知可能なセンサ10a、10bや図示しない入力装置が接続され、その出力側には、前記クランプ装置4、高周波電源装置8、冷却水供給装置7及びコイル移動装置6等が接続されている。そして、後述する如く、センサ10a、10bからの検知信号や入力装置による入力データに基づいて、高周波電源装置8や冷却水供給装置7及びコイル移動装置6等の作動を制御するようになっている。
The control device 9 includes a
前記高周波電源装置8は、図2(a)に示すように、焼入れ用の高周波電流を発生可能な第1電源手段としての第1インバータ11aと、焼鈍し用の高周波電流を発生可能な第2電源手段としての第2インバータ11bと、この両インバータ11a、11bの出力端子に接続された切替器12等を有している。第1インバータ11a及び第2インバータ11bは、トランジスタ、MOSFET、IGBT等の半導体スイッチング素子を、例えばフルブリッジ接続したインバータ回路で構成され、その入力側が前記制御装置9に接続され、その出力側が所定形態の切替器12の一方の入力端子にそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 2A, the high
また、切替器12の出力端子は、図示しない銅板やケーブル等の導体を介して前記加熱コイル5に接続されている。そして、この高周波電源装置8は、制御装置9からの制御信号により、第1インバータ11aと第2インバータ11bが作動状態に設定されると共に、制御装置9の制御信号で切替器12が所定側に切替えられることにより、第1インバータ11aによる高周波電流かもしくは第2インバータ11bによる高周波電流が加熱コイル5に供給、すなわち加熱コイル5に第1インバータ11aによる焼入れ用の高周波電流かもしくは第2インバータ11bによる焼鈍し用の高周波電流が供給されるようになっている。
The output terminal of the
なお、高周波電源装置8は、この構成に限定されず、例えば図2(b)に示すように、構成することもできる。すなわち、この高周波電源装置8は、半導体スイッチング素子のフルブリッジ接続による一つのインンバータ回路13と、このインバータ回路13を作動(オン・オフ)させる第1発振回路14a及び第2発振回路14bと、両発振回路14a、14bとインバータ回路13間に接続された切替器15等を有している。この例の場合、インバータ回路13と第1発振回路14aにより第1電源手段が形成され、インバータ回路13と第2発振回路14bにより第2電源手段が形成されている。
The high-frequency
そして、制御装置9の制御信号によりインバータ回路13と両発振回路14a、14bを作動状態に設定すると共に、制御装置9の制御信号で切替器15を所定側に切替えることにより、インバータ回路13の発振周波数が所定に設定される。これにより、インバータ回路13の出力端子から加熱コイル5に供給される高周波電流が第1発振回路14aによる焼入れ用の高周波電流かもしくは第2発振回路14bによる焼鈍し用の高周波電流に設定されることになる。
Then, the
なお、この例の場合は、切替器15の接続は、両発振回路14a、14bとインバータ回路13間に限らず、図2(b)の二点鎖線で示すように、両発振回路14a、14bの入力側に接続することも可能である。この例の切替器15としては、切替器15自体に高電流が流れないため、例えば応答性(切替性)の良好な半導体スイッチ等を使用することができる。このように、高周波電源装置8としては、焼入れ用の高周波電流と焼鈍し用の高周波電流を加熱コイル5に供給可能であれば良く、例えば1つのインバータ回路や発振回路を備えて、その発振周波数を決定する電気部品の特性値を切り替えることにより、2種類の周波数の高周波電流を発生させる構成とする等、適宜の回路構成を採用することができる。
In the case of this example, the connection of the
前記加熱コイル5は、図3及び図4に示すように、コイル部5aと、このコイル部5aに連結固定されたホルダー5b等を有している。前記コイル部5aは、所定板厚の銅板をロウ付け固定することにより、厚さ(例えば8mm)を有する平面視で略円環形状に形成され、その中心位置に上下方向に貫通し、焼入れ焼鈍しするワークWの軸部の外形に対応した内径のワーク挿通孔16が形成されている。また、コイル部5aのワーク挿通孔16の下端縁、すなわちコイル部5aの下面(もしくは上面)でワーク挿通孔16の周囲には、下方(もしくは上方)に所定寸法(例えば2mm)突出した略円環状の凸条17(図4参照)が形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the heating coil 5 includes a
さらに、コイル部5aの内部には、円環状の冷却水流路18が形成され、この冷却水流路18に連通する状態で、コイル部5bの下面(もしくは上面)で凸条17の外側に複数の冷却水噴射孔19が凸条17方向に角度30度程度で指向し、かつコイル部5aの下面(もしくは上面)に円周方向に一定間隔で形成されている。この冷却水流路18と冷却水噴射孔19とにより、加熱コイル5のコイル部5aが冷却ジャケットとしても機能するようになっている。そして、加熱コイル5のコイル部5aは、その円周方向の両端部が所定のスリット20を有して対向し、この一対の端部が前記ホルダー5bの先端にそれぞれロウ付け固着されることにより、コイル部5aがホルダー5bで支持された状態となっている。
Further, an annular cooling
前記ホルダー5bは、一対の銅板21を絶縁板22を介して絶縁ブッシュ付のボルト23で固定することにより側面視略短冊状の板状に形成され、その先端側の上部が切欠きされることにより側面視略三角形状に形成されている。また、ホルダー5bの後端部には、前記銅板21より板厚な銅板からなる端子板24が外側に直角状態でロウ付け固着されている。さらに、前記一対の銅板21の外面には、その長手方向に沿って銅のパイプ25がそれぞれロウ付け固着され、この各パイプ25の先端に前記コイル部5aの両端部が連結固定されている。
The
また、各パイプ25の後端は、前記端子板24の表面にロウ付け固着され、端子板24内に設けた図示しない冷却水流路の一端に連通し、該冷却水流路の他端は端子板25の上面に開口し、この開口部分に銅の丸パイプの一端がロウ付け固着されている。そして、丸パイプの他端にホースコネクタ26がロウ付け固着されている。これら一対のパイプ25、端子板24の冷却水流路、丸パイプ及びホースコネクタ26によりホルダー5bに冷却水の循環路が形成されている。
The rear end of each
このように構成された加熱コイル5は、端子板24が高周波電源装置8に電気的に接続され、該電源装置8が作動することにより、所定周波数の高周波電流が、端子板24及び銅板21を介してコイル部5aに供給される。また、前記冷却水供給装置7から、冷却水が図示しない一対のホースを介して、ホースコネクタ26、丸パイプ、端子板24の冷却水流路、パイプ25を介してコイル部5aの冷却水流路18内に循環供給され、この冷却水が、冷却水噴射孔19から噴射されるようになっている。
In the heating coil 5 configured as described above, the
さらに、加熱コイル5は、端子板24が、図示しないスライダー、ガイド及びモータ等を有する前記コイル移動装置6のスライダーに固定されており、これにより、制御装置9の制御信号でモータが回転してスライダーがガイドに沿って上下動、すなわち加熱コイル5がワークWの外周側の所定範囲(焼入れ焼鈍し部位Waの範囲)内を上下動するようになっている。
Further, the heating coil 5 has a
次に、前記高周波誘導加熱装置1を使用したワークWの焼入れ焼鈍し作業の一例を図5の工程図に基づいて説明する。なお、以下の説明では、高周波電源装置8が図2(a)に示す如く構成されているものとする。先ず、前記ワークWは、図1及び図4に示すように、所定外径で所定長さの軸部と、この軸部の端部等の所定位置に例えば一体形成され軸部より径大な鍔部を有している。また、図1に示すように、軸部の焼入れ焼鈍し部位Waの上下に対応した位置に、前記センサ10a、10bが配置されている。
Next, an example of the work of quenching and annealing the workpiece W using the high frequency induction heating apparatus 1 will be described based on the process diagram of FIG. In the following description, it is assumed that the high frequency
そして、加熱コイル5を下限位置である初期位置にセット(K01)し、この加熱コイル5のコイル部5aのワーク挿通孔16に、ワークWを上方から挿入してその下部を下支持部材3で支持すると共に、ワークWの上部を上支持部材2で支持し、この状態で制御装置9の制御信号によりクランプ装置4を作動させてワークWをクランプ(K02)する。ワークWがクランプされたら、制御装置9の制御信号で高周波電源装置5の切替器12を焼入れ側である第1インバータ11a側に切替え(K03)て、第1インバータ11a、切替器12を介して加熱コイル5に高周波電流を供給して、焼入れ作業を開始(K04)する。
Then, the heating coil 5 is set to the initial position which is the lower limit position (K01), the workpiece W is inserted into the
このとき、焼入れに使用される高周波電流は、その周波数が例えば100〜200KHzに設定され、焼入れ作業は、高周波電源装置8を作動させて高周波電流により焼入れ焼鈍し部位Waを所定温度まで誘導加熱しつつ、冷却水供給装置7を作動させてコイル部5aに設けた冷却水噴射孔19から冷却水を加熱部位に噴射して急速冷却することにより行われる。また、この焼入れ作業は、コイル移動装置6の作動で加熱コイル5をワークWの焼入れ焼鈍し部位Waの下部から上部に向けて上昇移動させることによって略連続的に行われる。
At this time, the frequency of the high-frequency current used for quenching is set to, for example, 100 to 200 KHz, and the quenching operation is performed by induction-heating the portion Wa by quenching and annealing with the high-frequency current by operating the high-frequency
そして、加熱コイル5が上昇して上限位置に達しこれをセンサ10aが検知すると、制御装置9の制御信号により加熱コイル5が停止(K05)し、これにより焼入れ作業が終了(K06)する。焼入れ作業が終了したら、制御装置9の制御信号によりコイル移動装置6が作動して、加熱コイル5が初期位置まで下降し、これがセンサ10bで検知されて該位置に停止(K07)する。この状態で、制御装置9の制御信号により、高周波電源装置8の切替器12を焼鈍し側である第2インバータ11b側に切り替え(K08)て、焼鈍し作業を開始(K09)する。
When the heating coil 5 rises and reaches the upper limit position and is detected by the
この焼鈍しに使用される高周波電流は、その周波数が焼入れより低い例えば30KHz程度に設定され、この焼鈍し作業は、高周波電源装置8を作動させて高周波電流により焼入れ焼鈍し部位Waを所定温度まで誘導加熱することで行われる。また、コイル移動装置6の作動で加熱コイル5をワークWの焼入れ焼鈍し部位Waの下部から上部に向けて上昇移動させることによって略連続的に行われる。この焼鈍し作業時においては、当然ながら冷却水による冷却はなく、冷却水供給装置7は非作動となっている。
The high-frequency current used for this annealing is set to, for example, about 30 KHz, the frequency of which is lower than that of quenching. In this annealing operation, the high-frequency
そして、加熱コイル5が再び上昇して上限位置に達しこれをセンサ10aが検知すると、制御装置9の制御信号により加熱コイル5が停止(K10)し、これにより焼鈍し作業が終了(K11)する。焼鈍し作業が終了したら、制御装置9の制御信号によりコイル移動装置6が作動して、加熱コイル6が初期位置まで下降し、これがセンサ10bで検知されて該位置に停止(K12)する。この状態で、制御装置9の制御信号により、クランプ装置4を作動させてワークWをアンクランプ(K13)し、上下支持部材2、3からワークWを取り出すことにより、ワークWの焼入れ焼鈍し作業が完了する。つまり、ワークWの焼入れと焼鈍し作業が、1台の高周波誘導加熱装置1を使用し一つの作業サイクル内で略連続した状態で行われることになる。
When the heating coil 5 rises again and reaches the upper limit position and is detected by the
なお、以上の焼入れ焼鈍し作業においては、焼鈍し作業時に加熱コイル5を下降させて初期位置に設定した状態で、すなわち焼入れと焼鈍しを加熱コイル5の上昇動作によって行ったが、例えば、前記工程K07を省略し、焼鈍し作業を加熱コイル5の上限位置から開始させ、加熱コイル5が下降・停止(K10’)した時点で終了させるようにしても良い。 In the above quenching and annealing operation, the heating coil 5 was lowered during the annealing operation and set to the initial position, that is, quenching and annealing were performed by the raising operation of the heating coil 5, for example, The step K07 may be omitted, and the annealing operation may be started from the upper limit position of the heating coil 5, and may be terminated when the heating coil 5 is lowered and stopped (K10 ′).
このように、前記高周波誘導加熱装置1によれば、高周波電源装置8が焼入れ用の第1インバータ11aと焼鈍し用の第2インバータ11bを有し、制御装置9が第1インバータ11aと冷却水供給装置7を制御してワークWを焼入れすると共に、該焼入れに略連続状態で第2インバータ11bを制御して焼入れ部分を焼鈍しするため、ワークWの焼入れと焼鈍しを1台の加熱装置1で略連続した一つの作業サイクル内で行うことができ、焼入れ焼鈍し作業の能率向上を図ることができる。また、焼入れ終了と焼入れ開始までの時間を極力短くすることができるため、焼鈍し開始前における焼入れ部位の品質低下等を抑制できて、ワークWの焼入れ焼鈍し部位Waに良好な焼入れ焼鈍し品質を容易に得ることができる。
Thus, according to the said high frequency induction heating apparatus 1, the high frequency
また、加熱コイル5が焼入れ焼鈍し部位Waに沿って移動可能に配設されると共に、この加熱コイル5のコイル部5aに冷却水流路18と冷却水噴射孔19が一体的に設けられているため、例えば棒状のワークWであっても、所定長さの焼入れ焼鈍し部位Waに沿って加熱コイル5が移動しながら行うことができて、焼入れ焼鈍し作業の能率を一層向上させることができる。
Further, the heating coil 5 is disposed so as to be movable along the quenching and annealing portion Wa, and the cooling
さらに、高周波電源装置8が第1インバータ11a及び第2インバータ11bと切替器12等を有し、制御装置9による切替器12の制御により、第1インバータ11aもしくは第2インバータ11bから加熱コイル5に所定周波数の高周波電流を供給するように構成すれば、焼入れ用の高周波電流と焼鈍し用の高周波電流を加熱コイル5に確実に供給することができる。また、高周波電源装置8がインバータ回路13と第1発振回路14aと第2発振回路14b及び切替器15を有し、制御手段9の制御により第1発振回路14aもしくは第2発振回路14bを作動させて、インバータ回路13から加熱コイル5に所定周波数の高周波電流を供給するように構成すれば、高周波電源装置8のインバータ回路の数を減らしたり切替器15の構成等を簡素化できて、該電源装置8を安価に形成することができる。
Further, the high-frequency
また、前記加熱コイル5によれば、コイル部5aのワーク挿通孔16の下端縁(もしくは上端縁)に該コイル部5aの下面側に突出する円環状の凸条17が形成されると共に、該凸条17の外側にコイル部5a内の冷却水をワークWの焼入れ部位に噴射可能な冷却水噴射孔19が設けられているため、凸条17をワークWの軸部端面のギリギリまで近づけることができ、ワークWの焼入れ境界部位を効果的に焼入れできると共に凸条17で冷却水の飛散を抑制することができて、ワークWに高品質な焼入れ状態を安定して得ることが可能となる。
Further, according to the heating coil 5, the
なお、前記実施形態においては、加熱コイル5をワークWの焼入れ焼鈍し部位Waに沿って上下方向に移動させつつ行ったが、本発明はこの構成に限定されず、ワークWの焼入れ焼鈍し部位Waの長さ等によっては、該部位Waに対応した形状の加熱コイルを所定位置に固定的に配置し、この加熱コイルによって焼入れと焼鈍しを1サイクル内で略連続した状態で行うこともできる。 In addition, in the said embodiment, although the heating coil 5 performed quenching annealing of the workpiece | work W, moving up and down along the site | part Wa, this invention is not limited to this structure, The quenching annealing site | part of the workpiece | work W Depending on the length of Wa or the like, a heating coil having a shape corresponding to the part Wa can be fixedly arranged at a predetermined position, and quenching and annealing can be performed in a substantially continuous state within one cycle. .
また、前記実施形態においては、加熱コイル5のコイル部5aに冷却ジャケットとして機能する冷却水流路18や冷却水噴射孔19を一体的に設けた例について説明したが、例えばコイル部の上下面や内外周面に冷却水流路と冷却水噴射孔を有する適宜形状の冷却ジャケットを、コイル部の上下面や内外周面に固着したりあるいは所定間隔を有して配置しても良い。さらに、前記実施形態における、加熱コイル5のコイル部5aやホルダー5bの形状、制御装置9の構成等は一例であって、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the example which provided integrally the cooling
本発明は、タービン軸等のワークに限定されず、焼入れと焼鈍しが必要な全てのワークに利用できる。 The present invention is not limited to a workpiece such as a turbine shaft, and can be used for all workpieces that require quenching and annealing.
1・・・高周波誘導加熱装置、2・・・上支持部材、3・・・下支持部材、4・・・クランプ装置、5・・・加熱コイル、5a・・・コイル部、5b・・・ホルダー、6・・・コイル移動装置、7・・・冷却水供給装置、8・・・高周波電源装置、9・・・制御装置、10a、10b・・・センサ、11a・・・第1インバータ、11b・・・第2インバータ、12、15・・・切替器、13・・・インバータ回路、14a・・・第1発振回路、14b・・・第2発振回路、16・・・ワーク挿通孔、17・・・凸条、18・・・冷却水流路、19・・・冷却水噴射孔、W・・・ワーク、Wa・・・焼入れ焼鈍し部位。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High frequency induction heating apparatus, 2 ... Upper support member, 3 ... Lower support member, 4 ... Clamp apparatus, 5 ... Heating coil, 5a ... Coil part, 5b ... Holder, 6 ... Coil moving device, 7 ... Cooling water supply device, 8 ... High frequency power supply device, 9 ... Control device, 10a, 10b ... Sensor, 11a ... First inverter, 11b ... second inverter, 12, 15 ... switch, 13 ... inverter circuit, 14a ... first oscillation circuit, 14b ... second oscillation circuit, 16 ... work insertion hole, 17 ... ridge, 18 ... cooling water flow path, 19 ... cooling water injection hole, W ... work, Wa ... quenching annealing part.
Claims (4)
前記高周波電源装置は、焼入れ用の高周波電流を前記加熱コイルに供給可能な第1電源手段と、焼鈍し用の高周波電流を前記加熱コイルに供給可能な第2電源手段を有し、前記制御手段は、前記第1電源手段と冷却手段を制御してワークを焼入れすると共に、該焼入れに略連続状態で前記第2電源手段を制御してワークを焼鈍しすることを特徴とする高周波誘導加熱装置。 A heating coil arranged at a quenching and annealing portion of a work supported by a support means, a high-frequency power supply device that supplies a high-frequency current of a predetermined frequency to the heating coil, a cooling means that can cool the work, and controls these Control means for
The high frequency power supply device includes first power supply means capable of supplying a high frequency current for quenching to the heating coil, and second power supply means capable of supplying a high frequency current for annealing to the heating coil, and the control means Is a high frequency induction heating apparatus characterized in that the first power supply means and the cooling means are controlled to quench the workpiece and the workpiece is annealed by controlling the second power supply means in a state substantially continuous with the quenching. .
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