Устройство для индукционного нагрева зубчатых венцов Советский патент 1984 года по МПК C21D9/32 H05B6/36 

Изобретение относится к индукцион ному нагреву издели) и может быть ис пользовано Для непрерывно-последовательного нагрева зубчатых венцов. Известно устройство для индукцион ного нагрева зубчатых венцов, ссдержащее поворотный стол для установки венца с механизмом шагового поворота, индуктор, установленный на горизонтальнвос салазках, смонтированных на вертикальной каретке Недостаток устройства заключается в низкой производительности, обуслов ленной потерями времени при многократном (по числу зубьев венца ) повторении операций введения индуктора в впадину, выведения его из нее и поворота стола на шаг, равный шагу нагреваемого зубчатого венца. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для индукционного нагрева зубчатых венцов, содержащее шпиндель для установки венца, привод вра1;;ения шпинделя и индуктор в виде зубчатого колеса, установленный с возможностью вращения относительно оси, параллель ной оси шпиндели С2. Недостаток известного устройстванеравномерность нагрева зубчатой поверхности венца вследствие неравномерности вращения индуктора от обрабатываемого венца, возникающей изза одностороннего выбора зазора в зацеплении индуктора с венцом. Цель изобретения - повьшюние равномерности нагрева зубчатых венцов.Поставленная цель достигается тем что устройство для индукционного нагрева зубчатых венцов, содержащее шпиндель для установки венца, привод вращения шпинделя и индуктор в виде зубчатого колеса, установленный с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси шпинделя, снабжено зубчатой передачей, одно колесо которой закреплено на шпинделе а другое - на индукторе, при этом профиль колеса, закрепленного на индукторе, выполнен по прбфилю .индуктора, контур которого больше контура индуктора на величину технологического зазора между индуктором и нагреваемым зубчатым венцом. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.. . Устройство состоит из находящихся в зацеплении зубчатых колес 1 и 2, установленных соответственно на оси 3 и шпинделе 4, которые закреплены в общем основании 5. На оси 3 укреплен индуктор-трансформатор б, первич ная многовитковая обмотка 7 которого выполнена из профилированной водоохлаждаемой медной трубки. К зубчатому, колесу 1 прикреплен вторичный виток 8 с прорезью 9 индуктора-трансформатора б, выполненный из двух коаксиально расположенных., последовательно соединенных перемычками 10 медных труб; внутренней цилиндрической 11 и наружной 12, снабженной j:o всей окружности изгибами эвольвентного профиля, уменьшенных по всему контуру на величину технологического зазора С меходу наружной поверхностью изгибов и зубьями нагреваемого венца, устанавливаемого на шпинделе 4,, Соединение вторичного витка 8 с колесом 1 осуществляется с помощью ряда болтов 13, прижимаквдих .трубы 11 и 12 через уплотнительные изолирующие прокладки 14 крышкой 15 к верхней части колеса 1. Такое соединение создает герметичность внутренней полости вторичного витка 8, по которой может циркулировать охлаждающая жидкость, поступающая по каналам 16 и 17 и сливающаяся по каналам 18 и 19, Каналы 16 и 18, проходящие внутри оси 3, соединяются соответственно с каналами 17 и 19, проходящими внутри колеса 1, и с кольцевыми канавками 20 последнего. Вращение зубчатых колес обеспечивается электроприводом (не показан ) с помощью приводного ремня 21. Устройство работает следующим образом. Приводной ремень 21 вращает относительно оси 3 вместе с прикрепленным к нему вторичным витком 8 зубчатое колесо 1 и находящееся с ним в зацеплении зубчатое колесо 2 со шпинделем 4 и с установленным на нем нагреваемым венцом 22. При этом происходит взаимная, бесконтатная, с заданным технологическимзазором обкатка поверхности эвольвентного профиля венца 22 и эвольвентной поверхности наружной трубы 1-2 вторичного витка 8. При подключении первичной обмотки 7К источнику высокочастотной энергии в непрерывно вращающемся вто ричном витке 8 наводится переменный ток, электромагнитное поле которого индуцирует вихревые токи в той части поверхностного слоя зубчатого венца 22, которая находится в зоне бесконтактного зацепления. Во время работы устройства по внутренней полости вторичного витка постоянно циркулирует охлаждающая жидкость. Равномерный нагрев зубьев и впадин непрерывно-последовательным способом обеспечивается за счет того, что вторичный виток 8 и зубчатый венец 22 взаимно обкат.ываются, исключая возвратно-поступательное движение и фикс цию индуктора относительно изделия Изменяя скорость вращения зубчатых колес, находяищхся в зацеплении, можно, не меняя электрического режима иццуктора, менять в широких пределах степень нагрева зубчатого венца, так как время пребывания зубьев в зоне нагрева изменяется обратно пропорционально скорости вращения.

Поскольку нагрев детали осуществляется в ограниченной зоне бесконтактного зацепления, появляется возможность одновременного нагрева одним индуктором-трансформатором нескольких зубчатых колес, что noBbOisaет производительность устройства про« порционсшьно числу одновременнЬ об рабатываемых деталей..

Реализация посредством предлагаемого устройства непрерывно-поцследовательного способа нагрева подшгает по сравнению с известшм устройством качество термообработки за счет соз0дания равнсмерного и непрерывного нагретого слоя по всему зубчатому контуру венца.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ЗУБЧАТЫХ ВЕНЦОВ, содержащее шпиндель для установки венца. привод вращения шпинделя и индуктор в виде зубчатого колеса, установленный с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси шпинделя, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, устройство снабжено зубчатой передачей, одно колесо которой закреплено на.шпинделе, а другое - на индукторе, при этом профиль колеса, закрепленного на индукторе, выполнен по профилю индуктора, контур которого больше контура индуктора на величину технологического зазора индуктором и нагреваемым зубчатым венцом. (Л ч о эо

вода

Срие.2