Способ индукционной закалки коленчатых валов Советский патент 1982 года по МПК C21D9/30 

Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано для поверхностной закалки коленвалов с индукционным нагревом

Известен способ индукционной закалки коленчатых валов, при котором вращение вала на позициях закалки коренных и шатунных шеек производится по оси коренных шеек 1..

Однако для закалки шеек по данному способу применяется оборудование, обеспечиванвдее движение индукторов, трансформаторов и спрейеров по траектории движения вращающихся шеек. Это приводит к усложнению оборудования и применению индукторов, контактирующих с нагреваемой поверхностью .

Известен также способ индукционной заксшки валов, включгшщий размещение закаливаемой шейки вала в неподвижном индукторе с технологическим зазором и последующие нагрев ее с вращением и охлаждение. При данном способе закалки ось закаливаемой шейки совмещена с осью ее вращения и при вращении зазор между индуктором и шейкой остается постоянным 2.

Недостатком способа является то, что вследствие влияния щек, прилегающих к закаливаемой шейке вала, нагрев шейки по окружности происходит неравномерно. В частности, имеет место перегорев зоны шатунной шейки, обращенной внутрь, т.е. расположенной между щеками, а надогрев - диаметрально противоположных точек.Это

10 ухудшает качество закалки.

Цель изобретения - улучшение качества закалки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу индукцион15ной закалки коленчатых валов, вклю.чающему размещение закаливаемой шейки вала в неподвижном индукторе с технологическим зазором и последующие нагрев ее с вращением и охлаж20дение, ось шейки смещают относительно оси ее Вращения на величину, не превышающую величины технологического зазора между индуктором и поверхностью шейки.

25

Благодаря этому, зазор между шейкой вгша и индуктором для различных точек шейки вала делается непостоянным. Это компенсирует неравномерность нагрева, вызванную-влиянием

30 щек и улучшает качество закалки.

На чертеже изображены положения . одной из шатунных шеек коленчатого вала относительно индуктора за один оборот вала ( позиция в соответствует исходному положению вала, а позиции б , в и г - положению вала при повороте соответственно на 90, 180, и 270, стрелкой указано направление вращения вала)-.

Ось н шатунной шейки 1 смещена ;относительно общей оси м вращения вала 2 и оси индуктора 3. Это смещег ние мн не превышает величины исходного до смещения технологического зазора между индуктором 3 и поверхностью шатунной шейки. 1. Для рассмат рцваемогр примера смещение мн составляет 1 мм при величине исходного технологического зазора между индуктором 3 и поверхностью шейки 1 равной 1,5 мм.

Способ осуществляют;следующим образом.

Включается вращение коленвала.Так как ось вращения мн вала 2 и оси индуктора 3 не совпадают с осью н шатунной шейки 1, в процессе каждого оборота вала имеет место разница зазоров между шатунной шейкой и индуктором для различных точек шатунной шейки,.

В частности, для разбираемого примера закалки шатунной июйки 1 максимальный зазор 2,5 мм имеет мест для точек.шатунной шейки, обращенных внутрь (позиции Б., 6 и г/ , а минимальный зазор 0,5 мМ для диаметрапьно противоположных точек (, позиции о, 5 и 6 , После включения вращения осуществляется нагрев шатунной шейки 1 в индукторе 3. При этом, совместное воздействие на процесс нагрева прилегаемых к шатунной шейке 1 щек и переменного зазора между индуктором 3 и шейкой 1 для

различных точек Шатунной шейки 1 обеспечивает равномерный нагрев шейки 1 по окружности. После нагрева осуществляется охлаждение шейки 1.

Предлагаемый способ обеспечивает требуемое по величине непостоянство зазора между индуктором и шатунной шейкой для различных точек шатунной шейки, при этом максимальный зазор имеет место для обращенной внутрь зоны шатунной шейки, для которой воздействие прилегакяцих щек оказывается в направлении интенсификации нагрева, а минимальный зазор - для дис1метрально противоположной зоны, имеющей тенденцию к недогреву.

Совместное взаимокомпенсируквдее воздействие на процесс нагрева прилегающих к шатунной шейке щек и непостоянного зазора обеспечивает равномерный нагрев шейки по окружности и улучшает качество закалки.

Формула изобретения

Способ индукционной закалки коленчатых валов, включающий размещение закаливаемой шейки вала в неподвижном индукторе с технологическим зазором и последующие нагрев ее с вращением и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества закалки, ось шейки смещают относительно оси ее вращения на величину, не превышагацую величины техноло1ического зазора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ 1241472, кл. С 21 D 9/30, 1967.

2.Рыскин С.Б. и др. Оборудование для индукционной термообработки.М., Машиностроение, 1966, с. 105.