RU2448168C2 - Способ и устройство для закалки детали, описываемой замкнутой кривой - Google Patents

Способ и устройство для закалки детали, описываемой замкнутой кривой Download PDF

Info

Publication number
RU2448168C2
RU2448168C2 RU2008134506/02A RU2008134506A RU2448168C2 RU 2448168 C2 RU2448168 C2 RU 2448168C2 RU 2008134506/02 A RU2008134506/02 A RU 2008134506/02A RU 2008134506 A RU2008134506 A RU 2008134506A RU 2448168 C2 RU2448168 C2 RU 2448168C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inductors
movement
zone
heating
inductor
Prior art date
Application number
RU2008134506/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008134506A (ru
Inventor
Вальдемар ГЕЦАРЦИК (DE)
Вальдемар ГЕЦАРЦИК
Андреас ЗАЙТЦЕР (DE)
Андреас ЗАЙТЦЕР
Роберт ЮРГЕНС (DE)
Роберт Юргенс
Original Assignee
Смс Элотерм Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Смс Элотерм Гмбх filed Critical Смс Элотерм Гмбх
Publication of RU2008134506A publication Critical patent/RU2008134506A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2448168C2 publication Critical patent/RU2448168C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06Surface hardening
    • C21D1/09Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области металлургии. Способ закалки детали (W), описываемой замкнутой кривой, такой как кольцо подшипника или зубчатое кольцо, включает следующие рабочие этапы: к детали (W) в стартовой зоне подводят, по меньшей мере, два индуктора (13), в которой индукторы (13) занимают стартовые положения (S1, S2) близко друг к другу, которые между собой ограничивают стартовую зону (ZS), нагревают стартовую зону (ZS) с помощью, по меньшей мере, одного из индукторов (13) до температуры закалки и затем быстро охлаждают стартовую зону (ZS), нагретую до температуры закалки, осуществляют движение индукторов (13) с соответствующих стартовых положений (S1, S2) вдоль детали (W), причем направление движения (R1, R2) одного индуктора (13) противоположно направлению движения (R1, R2) другого индуктора (13), нагревают участки детали (W), находящиеся в зоне действия индукторов (13), до температуры закалки и затем быстро охлаждают и продолжают противоположное движение индукторов (13), пока индукторы (13) не достигнут конечного положения (E1, Е2), в котором они располагаются близко один к другому, причем между конечными положениями (E1, Е2) этих обоих индукторов (13) образуется концевая зона (ZE). Для нагревания концевой зоны (ZE) индукторы (13) соответствующей концевой зоны (ZE) осуществляют общее движение в направлении (R1) направлений (R1, R2) движения индукторов (13) при нагревании данной концевой зоны (ZE) до температуры закалки с помощью того же индуктора (13), в направлении (R1, R2) движения которого осуществляется общее движение. Устройство для закалки детали, описываемой замкнутой кривой, снабжено устройством (23) управления после достижения конечных положений (E1, Е2)

Description

Изобретение относится к способу и устройству для закалки детали, описываемой замкнутой кривой. Примером подобного рода деталей являются зубчатые колеса или вкладыши подшипников соответственно большого диаметра, применяемые в области приводных устройств грузоподъемных кранов или установок по производству энергии.
На практике при закалке подобного рода больших кольцевых или сравнительных деталей, образующих замкнутой кривой большое внутреннее отверстие, возникает проблема, когда нагрев подобного рода деталей до температуры закалки требует больших затрат на оборудование и больших затрат времени. Так, требуются большие печи с соответствующими большими подлежащими нагреву объемами, с соответственно длительным временем нагрева и связанными с этим большими энергетическими затратами, чтобы равномерно нагреть соответствующую деталь до требуемой температуры закалки. Как затраты на оборудование, так и длительность времени процесса ведут к тому, что закалка деталей, о которых идет речь, традиционно может осуществляться только с повышенными затратами. Кроме того, в ходе нагрева в печи может возникать значительная деформация детали, которая может потребовать последующей, также связанной с затратами рихтовки закаленной детали.
Для снижения затрат, связанных с закалкой подобных деталей, применялись устройства для закалки, в которых нагрев деталей до температуры закалки осуществлялся с помощью нагревательных устройств, в основу работы которых был положен индукционный нагрев. Индукторы нагревательного устройства, индуцирующие электромагнитное поле в детали и таким образом нагревающие до температуры закалки участок детали, находящийся в области их действия, движутся при этом вдоль детали и соответственно нагретые участки затем сразу же быстро охлаждаются, так что деталь последовательно закаливается по всему своему периметру.
Преимуществу значительного снижения затрат на оборудование и стоимостных затрат таких нагревательных установок наряду со временем обработки, требуемым только индуктору для нагрева при закалке, на практике, правда, противостоит проблема, согласно которой применение только одного индуктора ведет к значительным деформациям детали в результате соответственно следующего участка нагревания.
Предпринимались попытки устранить эти недостатки индуктивно нагревающих устройств для закалки с помощью применения двух индукторов, которые совершают параллельные встречные движения вдоль детали. Таким образом, можно было бы не только вдвое сократить время обработки, но и минимизировать деформации детали, возникающие в процессе закалки. Правда, применение двух и более индукторов нагревания участками влечет за собой проблему, что индукторы в связи с занимаемым ими конструктивным пространством могут приблизиться друг к другу только до определенного расстояния.
Таким образом, когда индукторы в начале или конце процесса обработки располагаются по возможности близко друг к другу, на детали остается зона, в которой не получается достаточная закалка, так как на нее не оказывает воздействия какой-либо индуктор или из-за взаимных помех индукторов происходит лишь недостаточное нагревание этой зоны. Закаленные таким образом детали в этой зоне имеют на практике при действующих высоких местных нагрузках повышенный износ, если их быстрое охлаждение уменьшено до минимума.
Сравнимая проблема возникла при закалке колец подшипника с устройством, как оно предложено в US 3036824. Это известное устройство включает две газовых горелки, которые, начиная от исходного положения, движутся взаимно навстречу друг другу вдоль подлежащего закалке кольца подшипника, пока они не достигнут конечного положения, в котором они больше не могут двигаться относительно друг друга. В этом конечном положении газовые горелки образуют между собой концевую зону, которая не может непосредственно захватываться теплом, отдаваемым горелками. Для нагревания этой концевой зоны до температуры закалки в US 3036824 предлагается держать газовые горелки так долго на участках кольца подшипника, граничащих с концевой зоной, пока и в концевой зоне в результате распространения тепла не будет достигнута требуемая температура закалки.
Способом, предложенным в US 3036824, может быть получено закаленное по всей длине кольцо подшипника. Однако при этом остается проблема, заключающаяся в том, что участки детали, граничащие с концевой зоной, должны нагреваться существенно выше, чтобы обеспечить в концевой зоне необходимую для достижения температуры закалки долю тепла. Это влечет за собой опасность перегрева детали и возникновение напряжений, которые могут привести не только к образованию трещин, но и к недопустимым деформациям детали. Кроме того, практическое опробование показало, что известные способы действия, предусмотренные для нагревания газовыми горелками, не могут просто так быть перенесены на способы, при которых нагревание подлежащей закалке детали осуществляется с помощью индуктивной подачи энергии.
Исходя из представленного выше уровня техники, задача изобретения заключается в том, чтобы создать способ и устройство для закалки деталей рассматриваемого вида, с помощью которых сокращающим затраты и время и предложенным способом действия может создаваться беспрерывная сквозная зона закалки деталей, образованных кривой с большим внутренним отверстием.
В части способа эта задача согласно изобретению решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. В ссылающихся на пункт 1 пунктах формулы изобретения приведены предпочтительные варианты осуществления решения.
Соответственно названная выше задача решается с помощью устройства, которое представлено признаками пункта 13 формулы изобретения.
Согласно изобретению деталь с помощью индуктивного нагрева нагревается участками до температуры закалки и затем нагретые таким образом участки детали быстро охлаждаются известным способом. Для индуктивного нагрева применяются, по меньшей мере, два индуктора, которые в начале обработки устанавливаются близко рядом друг с другом на детали в стартовом положении. В зависимости от пространства, занимаемого индукторами, их стартовое положение находится на более или менее большом расстоянии друг от друга, так что участок детали, образующий стартовую зону индуктивного нагрева, определенную стартовым положением, получается более или менее длинным.
Согласно изобретению эта стартовая зона нагревается до температуры закалки либо непосредственным воздействием электромагнитного поля, по меньшей мере, одного из индукторов, и в случае, когда это невозможно из-за ее длины, либо переносом тепла, который происходит, по меньшей мере, от участка детали, лежащего в непосредственной зоне действия одного из индукторов. Точно так же нагрев стартовой зоны может осуществляться за счет наложения зон теплового влияния обоих ограничивающих стартовую зону индукторов. Использование переноса тепла или наложения зон теплового влияния в этом случае некритическое, так как в этот момент времени обработки речь еще не идет о том, что снова могут подвергнуться нагреву уже закаленные участки детали в результате переноса тепла.
Затем индукторы от их стартового положения движутся в противоположных направлениях движения вдоль детали, и упомянутая выше стартовая зона быстро охлаждается известным образом с использованием охлаждающего средства.
Начинающееся от соответствующей стартовой зоны движение индукторов осуществляется так, что участки зубчатого колеса, лежащие соответственно в их зоне действия, быстро нагреваются индуцированным электромагнитным полем до температуры закалки. В случае, например, когда по причине объема детали должно быть направлено больше тепловой энергии, индукторы для этого могут двигаться шагами от участка к участку, так что индукторы на данном участке задерживаются на время нагрева, необходимое для нагревания соответствующего участка. Для предотвращения повторного нагрева соседних зон может потребоваться защита от повторного нагрева соседней уже закаленной зоны с помощью соответствующего охлаждения.
В отношении равномерного результата обработки при одновременно минимизированных затратах на технологию и оборудование особенно предпочтительно обеспечение непрерывного движения индукторов и последующего быстрого охлаждения соответственно нагретых участков, так чтобы создавалась непрерывная и равномерно идущая зона закалки.
Встречное движение индукторов продолжается до тех пор, пока индукторы не достигнут концевой зоны, в которой их дальнейшему движению будет препятствовать конечное положение соответственно смежного с ним индуктора. Между конечным положением этих обоих индукторов заключена все еще не закаленная концевая зона, протяженность которой зависит опять же, например, от занимаемого индукторами пространства.
Концевая зона, остающаяся между находящимися в конечном положении индукторами, теперь нагревается до температуры закалки. Опасность повторного нагрева граничащих с концевой зоной, ранее уже закаленных зон детали при этом согласно изобретению уменьшается за счет того, что индукторы, расположенные в концевой зоне близко друг к другу, движутся вместе в направлении предыдущего движения одного из индукторов. Таким образом, через концевую зону перемещается только один действующий из индукторов, в то время как другой недействующий при этом режиме работы индуктор движется через ранее уже нагретый им и уже быстро охлажденный участок детали. В соответствии с этим при таком исполнении изобретения нагрев концевой зоны осуществляется только при действии движущегося через зону индуктора. При этом осуществляется такое управление его движением и энергетическим питанием, что даже в зоне перехода между концевой зоной и участком детали, закаленным ранее другим, теперь преимущественно отключенным, индуктором, речь, во всяком случае, может идти о сведении к минимуму явлений отпуска.
При необходимости, граничащие с концевой зоной, уже закаленные участки могут быть защищены от повторного нагрева соответствующим охлаждением.
Принципиально, что предложенный в соответствии с изобретением способ может осуществляться с любым четным числом индукторов. Для обеспечения индукторам идентичной скорости перемещения вдоль детали они в начале обработки так расположены попарно, что заключенные между каждой парой индукторов стартовые зоны распределены на идентичном расстоянии друг от друга вдоль детали. В этой связи благоприятная как с точки зрения технологии, так и в плане затрат на оборудование возможность осуществления предложенного в соответствии с изобретением способа предусматривает, что применяются два индуктора. Именно, при обработке круглых, кольцеобразных или подобных деталей применение двух индукторов позволяет осуществлять нагрев детали таким образом, что в результате нагрева сводятся к минимуму деформации детали.
Другое улучшающее результаты обработки дополнительное исполнение способа, предложенного в соответствии с изобретением, отличается тем, что при движении индукторов, во время нагрева соответствующих участков детали и/или во время быстрого охлаждения ранее нагретых участков регистрируется расстояние индуктора от детали и/или форма детали. С помощью такой регистрации расстояния могут учитываться деформации детали, которые наступают при нагреве и быстром охлаждении обработанного участка, при надобности это может быть учтено как при позиционировании соответствующего индуктора относительно детали, так и при регулировании создаваемого индуктором тепла.
При осуществлении, рассчитанном на практику, предложенного в соответствии с изобретением устройства учет может осуществляться благодаря тому, что предусмотрено измерительное устройство для регистрации расстояния индукторов от детали и/или для регистрации формы детали. Предпочтительным образом это измерительное устройство посылает сигналы устройству, регулирующему движение, которое в данном случае передает сигналы с учетом сигналов измерения. Равным образом измерительное устройство может посылать сигналы устройству по управлению нагревом, которое в данном случае направляет сигналы с учетом сигналов измерения.
Особо близкое расположение соответственно смежных индукторов в зоне стартовой и концевых зон может быть достигнуто за счет того, что один индуктор своей внутренней стороной и другой индуктор своей внешней стороной подводятся к детали.
Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью чертежей, представляющих пример осуществления, где соответственно схематически показывают:
фиг.1 - устройство для закалки колец подшипника качения в перспективном виде;
фиг.2 - вид сбоку фрагмента устройства, показанного на фиг.1;
фиг.3A-3F - вид сверху индукторов устройства, показанного на фиг.1, в различных рабочих положениях.
Устройство 1 применяется для закалки деталей W, изготовленных из стали, в описанном здесь примере речь идет о больших кольцах подшипников качения с внутренним отверстием I, диаметр которого составляет от 2000 до 4000 мм.
Для этой цели устройство 1 включает раму, которая при виде сверху имеет U-образную форму с базовой траверсой 2а, от концов которой отходят соответственно параллельно идущие продольные траверсы 2b, 2с, образующие раму 2. Расстояние между продольными траверсами и длина продольных траверс 2b, 2с больше наружного диаметра детали W. Одновременно продольные траверсы 2b, 2с как относительно их длины, так и относительно расстояния между ними ориентированы по центру детали W. Рама 2 опирается на четыре опоры 3, 4, 5, 6, высота которых имеет такой размер, что рама 2 расположена выше горизонтальной плоскости, закрепленной на зажимном столе 7 детали W.
Продольные траверсы 2b, 2с рамы 2 служат в качестве направляющих для тельфера 8, который идет поперек продольных траверс 2b, 2с и располагается своими концами на концах траверс. Для перемещения тельфера 8 вдоль продольных траверс 2b, 2с предусмотрены приводы ходовой части 9а, 9b, которые соединены с соответственно одним концом тельфера 8 и опираются на продольные траверсы 2b, 2с.
Тельфер 8 несет два блока для закалки 10, 11. Каждый из блоков для закалки включает:
- сервопривод 12 для независимого перемещения соответствующего блока для закалки 10, 11 вдоль образованной тельфером 8 горизонтально проходящей установочной оси X1;
- индуктор 13 с трансформатором 14 и питаемый от трансформатора 14, расположенный на угловом кронштейне нагревательный индуктор 15, с помощью которого индуцируется электромагнитное поле для нагрева детали W,
- в качестве устройства быстрого охлаждения разбрызгивающую установку 16 для разбрызгивания охлаждающей среды на деталь W, причем установка охлаждения расположена на консоли, которая закреплена с возможностью поворота на кронштейне нагревательного индуктора 15,
- привод поворота 17 для поворота консоли, несущей установку 16 охлаждения, вокруг направленной вертикально поворотной оси Х2;
- измерительное устройство 18 для регистрации расстояния нагревательного индуктора 15 от соответственно предназначенной поверхности детали W;
- привод поворота 19 для общего поворота индуктора 13, установки 16 охлаждения и измерительного устройства 18 вокруг направленной вертикально оси вращения Х3,
- сервопривод 20 для общего перемещения индуктора 13, установки 16 охлаждения и измерительного устройства 18 вокруг направленной горизонтально установочной оси Х4,
- вертикально направленную несущую шину 21, которая на своем нижнем конце несет сервопривод 20 с индуктором 13, установку 16 охлаждения и измерительное устройство 18, а также
- жестко соединенный с первым сервоприводом 12 сервопривод 22, который служит для перемещения несущей шины 21 с расположенными на ней конструктивными элементами вдоль вертикально направленной установочной оси Х5. При этом сервопривод 12 и сервопривод 22 с соответствующими несущими шинами 21 блока 10 для закалки расположены на стороне тельфера 8, обращенной к базовой траверсе 2а рамы 2, в то время как сервопривод 12, сервопривод 22 и несущие шины 21 блока 11 для закалки расположены на противоположной стороне тельфера 8.
Для управления движением отдельных конструктивных элементов устройства 1 и для регулирования мощности индукторов 13 и производительности установки 16 охлаждения предусмотрено устройство 23 управления и регулирования, в котором объединены функции устройства по регулированию перемещения, нагрева и охлаждения. Измерительное устройство 18 направляет зарегистрированные им измерительные сигналы устройству 23 управления и регулирования, которое в режиме обработки с учетом этих измерительных сигналов на основании заранее заданного плана обработки посылает сигналы управления приводам устройства 1, индукторам 13 и установке 16 быстрого охлаждения.
При пояснении принципа действия устройства 1 делается ссылка на фигуры 3A-3F. Там для улучшения наглядности изображены соответственно только: деталь W, стартовые положения S1, S2 индукторов 13 блоков 10, 11 для закалки в начале процесса обработки, стартовая зона SZ, конечные положения E1, E2 индукторов блоков 10, 11 для закалки в конце процесса обработки, концевая зона ZE, а также направления движения R1, R2 устройств 10, 11 для закалки и их индукторов 13.
Для закалки детали W индуктор 13 первого блока 10 для закалки со своим нагревательным индуктором 15 и своим трансформатором 14 вместе с установкой 16 для быстрого охлаждения поворачивается с помощью привода 19 поворота вокруг оси Х3 поворота к поверхности внутренней окружности FI таким образом, что электронагревательный индуктор приходит в соответствие с поверхностью внутренней окружности FI детали W. Таким же образом индуктор 13 второго блока 11 для закалки со своим нагревательным индуктором 15 и своим трансформатором 14 вместе с установкой 16 быстрого охлаждения поворачивается с помощью привода 19 поворота вокруг оси Х3 поворота так, чтобы электронагревательный индуктор 15 второго блока 11 для закалки соответствовал поверхности FI внутренней окружности детали W. Затем индукторы 13 блоков 10, 11 для закалки движутся с помощью перемещения тельфера 8 вдоль продольных траверс 2b, 2с и перемещения блоков 10, 11 для закалки вдоль самой балки 8 тельфера в их стартовые положения S1 и S2, в которых их индукторы 13 расположены близко друг к другу на детали W. Между стартовыми положениями S1 и S2 теперь будет находиться стартовая зона ZS, которая лежит вне непосредственного воздействия индукторов 13 блоков 10, 11 для закалки. Эта стартовая зона ZS сейчас нагревается до температуры закалки за счет того, что индукторы 13 нагревают предназначенные им непосредственно участки детали W с помощью индукции электромагнитного поля до тех пор, пока после достаточного времени нагревания в стартовой зоне ZS в результате переноса тепла не будет достигнута температура закалки (фиг.3А).
Как только в стартовой зоне ZS достигается температура закалки, устройства 10, 11 для закалки со своими индукторами 13 начинают движение вдоль детали W в противоположных направлениях R1, R2. Сразу же затем осуществляется быстрое охлаждение стартовой зоны ZS с помощью установки 16 быстрого охлаждения блоков 10, 11 для закалки.
Во время непрерывного движения с равномерной скоростью блоков 10, 11 для закалки от стартовых положений S1, S2 происходит нагревание участков детали W, попавших в зону действия индукторов 13 блоков 10, 11 для закалки, до температуры закалки и непосредственно затем их быстрое охлаждение с помощью установки 16 быстрого охлаждения блоков 10, 11 для закалки.
Во время нагревания и охлаждения с помощью соответствующего измерительного устройства 18 регистрируются деформации детали W, находящие свое отражение в изменении относительного положения нагревательных индукторов 15 блоков 10, 11 для закалки относительно детали, и отсылаются в устройство 23 управления и регулирования. При этом если устройство 23 управления и регулирования определяет, что имеет место недопустимо большое отклонение зарегистрированного расстояния от заданной величины, оно направляет сигнал управления соответствующим сервоприводам 12, 20, 22 или соответствующим приводам 17, 19 поворота для корректировки положения соответствующего индуктора. В случае надобности дополнительно или в качестве альтернативы устройство 23 управления и регулирования подает сигнал об изменении мощности нагревания, развиваемой соответствующим индуктором 13, или мощности охлаждения, развиваемой соответствующей установкой 16 быстрого охлаждения (фигуры 3B-3D).
Таким образом, при непрерывном рабочем процессе осуществляется закаливание поверхности внутренней окружности FI детали W, пока блоки 10, 11 для закаливания 10, 11 с их индукторами 13 не достигнут конечного положения E1, E2. Между конечными положениями E1, E2 заключена концевая зона ZE, которая до этого момента еще не была подвергнута закалке (фиг.3Е).
При достижении конечных положений E1, E2 движение блоков 10, 11 для закалки в противоположном направлении прекращается и индуктор 13 блока 11 для закаливания отключается. Затем блоки 10, 11 для закаливания со своими индукторами 13 движутся вместе в направлении движения R1 блока 10 для закаливания. Концевая зона ZE при этом нагревается индуктором 13 блока 10 для закалки до температуры закалки и быстро охлаждается установкой 16 быстрого охлаждения блока 10 для закалки, в то время как индуктор 13 блока 11 для закалки, как и прежде, остается отключенным. В противоположность этому установка 16 быстрого охлаждения блока 11 для закалки продолжает оставаться в рабочем режиме, чтобы предотвратить повторный нагрев граничащего с конечным положением, ранее уже закаленного участка детали W. Такая обработка концевой зоны ZE продолжается далее при совместном движении блоков 10, 11 для закалки в направлении движения R1 до тех пор, пока и концевая зона ZE не будет полностью закалена (фиг.3F).
Перечень позиций
1 Устройство для закалки деталей
2 Рама
2а Базовая траверса рамы 2
2b, 2с Продольные траверсы рамы 2
3, 4, 5, 6 Опоры
7 Зажимной стол
8 Тельфер
9а, 9b Привод ходовой части
10, 11 Блоки для закалки
12 Сервопривод
13 Индуктор
14 Трансформатор
15 Нагревательный индуктор
16 Установка быстрого охлаждения
17 Привод поворота
18 Измерительное устройство
19 Привод поворота
20 Сервопривод
21 Несущая шина
22 Сервопривод
23 Устройство управления и регулирования
W Деталь (кольцо подшипника качения с внутренним отверстием I, диаметр которого составляет от 2000 до 4000 мм)
E1, E2 Конечное положение
FА Поверхность наружной окружности детали
FI Поверхность внутренней окружности детали
I Внутреннее отверстие детали
R1, R2 Направления движения
S1, S2 Стартовое положение
X1 Горизонтальная ось установки
Х2 Вертикальная ось поворота
Х3 Вертикальная ось вращения
Х4 Горизонтальная ось установки
Х5 Вертикальная ось установки
ZE Концевая зона
ZS Стартовая зона

Claims (21)

1. Способ закалки детали (W), описываемой замкнутой кривой в виде кольца подшипника или зубчатого кольца, при котором осуществляют следующие рабочие этапы: к детали (W) в стартовой зоне подводят, по меньшей мере, два индуктора (13), в которой индукторы (13) занимают стартовые положения (S1, S2) близко друг к другу, которые между собой ограничивают стартовую зону (ZS), нагревают стартовую зону (ZS) с помощью, по меньшей мере, одного из индукторов (13) до температуры закалки и затем быстро охлаждают стартовую зону (ZS), нагретую до температуры закалки, осуществляют движение индукторов (13) с соответствующих стартовых положений (S1, S2) вдоль детали (W), причем направление движения (R1, R2) одного индуктора (13) противоположно направлению движения (R1, R2) другого индуктора (13), нагревают участки детали (W), находящиеся в зоне действия индукторов (13) до температуры закалки и затем быстро охлаждают и продолжают противоположное движение индукторов (13), пока индукторы (13) не достигнут конечного положения (E1, Е2), в котором они располагаются близко один к другому, причем между конечными положениями (E1, Е2) этих обоих индукторов (13) образуется концевая зона (ZE), отличающийся тем, что для нагревания концевой зоны (ZE) индукторы (13) соответствующей концевой зоны (ZE) осуществляют общее движение в направлении (R1) направлений (R1, R2) движения индукторов (13) при нагревании данной концевой зоны (ZE) до температуры закалки с помощью того же индуктора (13), в направлении (R1, R2) движения которого осуществляется общее движение.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отключают индуктор (13), против направления (R2) движения которого осуществляют общее движение.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что применяют два индуктора (13).
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что соответственно проделанные индукторами (13) участки пути до достижения их конечных положений (E1, Е2) равны.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что соответственно проделанные индукторами (13) участки пути до достижения их конечных положений (E1, Е2) равны.
6. Способ по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что во время движения индукторов (13), во время нагрева соответствующих участков детали (W) и/или во время быстрого охлаждения нагретого прежде участка регистрируют расстояние индуктора (13) от детали (W) и/или форму детали (W).
7. Способ по п.3, отличающийся тем, что во время движения индукторов (13), во время нагрева соответствующих участков детали (W) и/или во время быстрого охлаждения нагретого прежде участка регистрируют расстояние индуктора (13) от детали (W) и/или форму детали (W).
8. Способ по п.4, отличающийся тем, что во время движения индукторов (13), во время нагрева соответствующих участков детали (W) и/или во время быстрого охлаждения нагретого прежде участка регистрируют расстояние индуктора (13) от детали (W) и/или форму детали (W).
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что изменяют положение соответствующего индуктора (13) относительно детали (W) в зависимости от зарегистрированного расстояния и/или в зависимости от зарегистрированной формы детали (W).
10. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что изменяют положение соответствующего индуктора (13) относительно детали (W) в зависимости от зарегистрированного расстояния и/или в зависимости от зарегистрированной формы детали (W).
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что индукторы (13) приставляют к детали (W) с внутренней стороны.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что движение индуктора (13), нагрев и быстрое охлаждение нагретых участков детали (W) до достижения конечных положений (E1, Е2) индукторов (13) осуществляют при непрерывном рабочем процессе.
13. Устройство для закалки детали (W), описываемой замкнутой кривой, в виде кольца подшипника или зубчатого кольца, с, по меньшей мере, двумя индукторами (13) для осуществляемого участками нагрева детали (W), с установками (16) быстрого охлаждения для быстрого охлаждения участков детали (W), нагретых индукторами (13), с исполнительными устройствами (12, 20, 22) для перемещения индукторов (13) вдоль детали (W), с устройством управления (23) движением, нагревом и быстрым охлаждением, выполненным с возможностью передачи сигналов управления исполнительным устройствам (12, 20, 22) индукторов (13) для движения от стартового положения (S1, S2) до конечного положения (Е1, Е2), причем направление (R1, R2) движения индукторов (13) в смежном положении противоположно до достижения их конечных положений (Е1, Е2), между которыми образуется концевая зона (ZE), с возможностью передачи сигналов управления индукторам (13) для осуществления нагрева участка детали (W), находящегося в зоне их действия, до температуры закалки, и с возможностью передачи сигналов управления установке (16) для осуществления быстрого охлаждения участков детали (W), нагретых индукторами (13) до температуры закалки, отличающееся тем, что устройство (23) управления после достижения конечных положений (Е1, Е2) индукторами (13) выполнено с возможностью передачи сигналов управления для движения индукторов (13) в направлении (R1) движения одного из находящихся рядом друг с другом индукторов (13), пока концевая зона (ZE), заключенная между конечными положениями (E1, Е2) этих индукторов (13), не будет перекрыта зоной действия того самого индуктора (13), в направлении (R1) движения которого движутся индукторы (13) во время их общего движения.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что устройство (23) управления выполнено с возможностью, после достижения индукторами (13) конечных положений (E1, Е2), передачи сигнала управления нагревом для отключения того из индукторов (13), против направления (R2) движения которого индукторы (13) затем движутся вместе по сигналу, переданному устройством (23) управления.
15. Устройство по п.13 или 14, отличающееся тем, что предусмотрено измерительное устройство (18) для регистрации расстояния индукторов (13) до детали (W) и/или для регистрации формы детали (W).
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что измерительное устройство (18) выполнено с возможностью передачи сигналов измерения устройству (23) управления, а устройство (23) управления выполнено с возможностью направления сигналов управления движения с учетом сигналов измерения.
17. Устройство по любому из пп.13, 14 или 16, отличающееся тем, что измерительное устройство (18) выполнено с возможностью передачи сигналов измерения устройству (23) управления, а устройство (23) управления выполнено с возможностью направления сигналов управления нагревом с учетом сигналов измерения.
18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что измерительное устройство (18) выполнено с возможностью передачи сигналов измерения устройству (23) управления, а устройство (23) управления выполнено с возможностью направления сигналов управления нагревом с учетом сигналов измерения.
19. Устройство по любому из пп.13, 14, 16 или 18, отличающееся тем, что исполнительные устройства (12, 20, 22) выполнены с возможностью перемещения индукторов (13) при непрерывном процессе движения.
20. Устройство по п.15, отличающееся тем, что исполнительные устройства (12, 20, 22) выполнены с возможностью перемещения индукторов (13) при непрерывном процессе движения.
21. Устройство по п.17, отличающееся тем, что исполнительные устройства (12, 20, 22) выполнены с возможностью перемещения индукторов (13) при непрерывном процессе движения.
RU2008134506/02A 2006-01-23 2007-01-23 Способ и устройство для закалки детали, описываемой замкнутой кривой RU2448168C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006003014A DE102006003014B3 (de) 2006-01-23 2006-01-23 Verfahren zum Härten eines einen geschlossenen Kurvenzug beschreibenden Werkstücks
DE102006003014.1 2006-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008134506A RU2008134506A (ru) 2010-02-27
RU2448168C2 true RU2448168C2 (ru) 2012-04-20

Family

ID=37891551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134506/02A RU2448168C2 (ru) 2006-01-23 2007-01-23 Способ и устройство для закалки детали, описываемой замкнутой кривой

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1977020B1 (ru)
DE (1) DE102006003014B3 (ru)
RU (1) RU2448168C2 (ru)
WO (1) WO2007082957A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2331716A1 (en) * 2008-07-15 2011-06-15 Saet S.p.A. Method and device for localized induction hardening treatment of mechanical components, specifically thrust blocks for large-sized rolling bearings
DE102008033735A1 (de) * 2008-07-18 2010-02-18 Rothe Erde Gmbh Verfahren zum Härten wenigstens einer Laufbahn eines Lagerrings für ein Großwälzlager
EP2427666B1 (de) 2009-05-06 2017-07-12 Aktiebolaget SKF Grosswälzlager
DE102010002531A1 (de) * 2010-03-03 2011-09-08 Eldec Schwenk Induction Gmbh Härteeinrichtung
IT1398579B1 (it) * 2010-03-05 2013-03-01 Saet Spa Metodo e dispositivo per tempra ad induzione localizzata di componenti meccanici circolari di grandi dimensioni, in particolare ralle per cuscinetti di rotolamento
PL2559319T3 (pl) * 2010-04-13 2017-11-30 Inductoheat, Inc. Indukcyjna obróbka cieplna pierścieniowego przedmiotu obrabianego
JP5667786B2 (ja) * 2010-05-14 2015-02-12 高周波熱錬株式会社 誘導加熱装置及び誘導加熱方法
DE102012101304A1 (de) 2012-02-17 2013-08-22 Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh Verfahren und Anordnung zum Vorschub-Randschichthärten
DE102012101309A1 (de) 2012-02-17 2013-08-22 Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh Verfahren zum induktiven Randschichthärten einer Ringfläche
EP3119161B1 (en) 2014-03-11 2020-03-11 THK Co., Ltd. Heat-treatment device and heat-treatment method
DE102014206428A1 (de) 2014-04-03 2015-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers sowie Wälzlager
CN104120218B (zh) * 2014-08-11 2017-05-03 天津英达森感应淬火设备科技有限公司 一种大型回转支撑/转盘轴承滚道式无软带感应淬火设备
DE102014013529A1 (de) 2014-09-12 2016-03-17 Emag Holding Gmbh Verfahren zum Härten von großen Werkstücken
DE102020103299A1 (de) 2020-02-10 2021-08-12 Sms Elotherm Gmbh Verfahren zum induktiven Randschichthärten
EP4107296A1 (de) 2020-02-20 2022-12-28 SMS Elotherm GmbH Verfahren zum induktiven randschichthärten
DE102020122863A1 (de) 2020-09-01 2022-03-03 Sms Elotherm Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur induktiven Härtung einer Randschicht

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2282670A (en) * 1941-09-15 1942-05-12 Harnischfeger Corp Flame hardening process and apparatus
US3036824A (en) * 1957-09-03 1962-05-29 Alloyd Res Corp Heat treating devices
JP2005133123A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 High Frequency Heattreat Co Ltd 誘導加熱装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2410134A (en) * 1942-01-16 1946-10-29 Nat Supply Co Method and apparatus for flame hardening
GB735378A (en) * 1953-02-21 1955-08-17 Morris Motors Ltd Heat treatment of ring-shaped articles
JP2005146316A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Dai Ichi High Frequency Co Ltd 金属旋回輪転動接触面の焼入れ方法及び装置
DE102005006701B3 (de) * 2005-02-15 2006-03-30 Rothe Erde Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Lagerringes für Großwälzlager

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2282670A (en) * 1941-09-15 1942-05-12 Harnischfeger Corp Flame hardening process and apparatus
US3036824A (en) * 1957-09-03 1962-05-29 Alloyd Res Corp Heat treating devices
JP2005133123A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 High Frequency Heattreat Co Ltd 誘導加熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008134506A (ru) 2010-02-27
EP1977020B1 (de) 2013-12-25
EP1977020A1 (de) 2008-10-08
DE102006003014B3 (de) 2007-10-18
WO2007082957A1 (de) 2007-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2448168C2 (ru) Способ и устройство для закалки детали, описываемой замкнутой кривой
MX2012011957A (es) Tratamiento termico por induccion de una pieza de trabajo anular.
WO2015136927A1 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
KR100426799B1 (ko) 크랭크샤프트의 고주파 템퍼링 방법 및 장치
CA1047122A (en) Method of inductively heating and quench hardening camshafts
JP4674932B2 (ja) 履帯ブッシュおよびその製造方法並びに製造装置
JP2010222672A (ja) 大型部品の高周波誘導焼入装置
JP2004218064A (ja) 熱処理部材の部分熱処理方法とその装置
CN202730186U (zh) 一种淬火装置
CA1098180A (en) Device for inductively heating cylindrical surfaces
JP3676215B2 (ja) カムシャフトの低歪高周波焼入方法とその装置
JP2000297328A (ja) 耐熱亀裂性に優れた溶接肉盛ロールの熱処理装置
JP6671830B2 (ja) 熱処理装置
JP5765684B2 (ja) 熱処理方法
CN102776336B (zh) 一种淬火工艺方法及其装置
JP5903455B2 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP6403960B2 (ja) 熱処理装置
JP6146916B2 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP3675855B2 (ja) 等速ジョイントの高周波焼入方法とその装置
WO2024004027A1 (ja) 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法
US20230080412A1 (en) Method for Inductive Surface Layer Hardening
KR102419460B1 (ko) 무한궤도용 롤러의 고주파 열처리 장치
ITTO20000744A1 (it) Sistema di tempra degli alberi di distribuzione a camme tramite induttori affacciati e loro posizionamento e movimentazione automatica.
JP2005120415A (ja) 金属旋回輪転動接触面の焼入れ方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160124