【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及感應淬火，具體涉及一種單感應器、感應淬火系統及感應淬火方法。
技術介紹
1、耐磨環是盾構機主驅動的密封跑道，與橡膠密封件共同構成主驅動密封系統，可有效地防止外部渣土進入主軸承或齒輪箱，從而保證主驅動傳動系統的正常運行。耐磨環一旦損壞，導致密封系統失效，進而導致主驅動傳動系統無法正常運轉。因此，耐磨環性能的可靠程度直接決定了整個盾構機的可靠性。
2、耐磨環性能的可靠程度取決于耐磨環表面的高硬度(要求達到55-60hrc)、高耐磨性和高接觸疲勞強度的回火馬氏體組織，還取決于耐磨環表面的淬硬層深度要達到4-6mm。目前，為了滿足耐磨環性能的可靠程度要求，業內一般采用感應淬火與低溫回火的組合處理方法。在對耐磨環采用感應淬火處理方法時，通常采用預熱感應器和加熱感應器的雙感應器加熱方法，各感應器與耐磨環間的耦合間隙是通過跟蹤系統來確定的。
3、參見圖1，在感應淬火前，沿耐磨環a的旋轉方向，依次設置加熱感應器b、預熱感應器c和跟蹤器3；其中，預熱感應器c和跟蹤器3之間的距離為3-5cm，加熱感應器b和跟蹤器3之間的距離為13-25cm；在感應淬火過程中，跟蹤器3用于實時獲取耐磨環a表面的形狀尺寸，并反饋至控制系統；通過控制系統調整雙感應器與耐磨環a間的耦合間隙為(2-4mm)，給予雙感應器耦合間隙補償量。由于耐磨環a為大尺寸環形薄壁件(直徑為5-8m，壁厚為90-110mm，高度為300-500mm)，在淬火過程中變形量可達20mm，而且跟蹤器3只能反饋跟蹤器3位點處對應的耐磨環a形狀尺寸；因此，預熱感應
4、綜上所述，需要開發一種單感應器、感應淬火系統及感應淬火方法，一方面解決現有技術中存在的耦合間隙補償量失真導致耐磨環淬火后表面產生裂紋、甚至出現耐磨環被擊傷和停機的問題，另一方面解決雙感應器加熱量大以及耐磨環轉速高導致耐磨環變形量大的問題。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種單感應器、感應淬火系統及感應淬火方法，具體技術方案如下：
2、在第一方面，本專利技術提供了一種單感應器，所述單感應器包括銅管和導磁體；所述銅管包括回形非閉合管段、第一連接管段和第二連接管段；所述回形非閉合管段的首末兩端分別與所述第一連接管段和所述第二連接管段連接；所述導磁體的數量為多個，且均為凹槽形結構；各所述導磁體依次沿所述回形非閉合管段的兩長邊方向緊扣在所述回形非閉合管段的兩長邊上；所述導磁體的凹槽開口方向朝向工件設置。
3、可選的，所述導磁體包括硅鋼片。
4、可選的，所述回形非閉合管段的首末兩端分別與所述第一連接管段和所述第二連接管段一體成型。
5、可選的，所述回形非閉合管段的兩長邊的長度相等，且大于等于工件的高度。
6、可選的，所述單感應器還包括紫銅片；所述紫銅片的數量為多個；所述導磁體的兩側均通過所述紫銅片與所述銅管連接，且每相鄰兩所述導磁體之間均通過一個所述紫銅片與所述銅管連接。
7、在第二方面，本專利技術提供了一種感應淬火系統，包括跟蹤器和控制器，還包括所述的單感應器；所述單感應器和所述跟蹤器依次設置在工件的旋轉方向上；所述跟蹤器與所述單感應器間的距離為3-5cm；所述控制器分別與所述單感應器和所述跟蹤器連接。
8、可選的，所述感應淬火系統還包括噴淋器；所述噴淋器設置在所述單感應器遠離所述跟蹤器的一側；所述控制器與所述噴淋器連接。
9、在第三方面，本專利技術提供了一種采用所述的感應淬火系統的感應淬火方法，包括：
10、步驟s1、將工件吊裝至感應淬火機床上；
11、步驟s2、將所述感應淬火系統組裝在所述感應淬火機床上；在感應淬火前，調整所述單感應器與所述工件間的耦合間隙為2-4mm；調節所述噴淋器與所述單感應器間的距離為4-8cm；調節所述噴淋器與所述工件間的距離為4-8cm；
12、步驟s3、將所述第一連接管段和所述第二連接管段與交變電流連接；所述感應淬火機床驅動所述工件旋轉，同時，啟動所述交變電流，所述控制器根據實時接受的所述跟蹤器監測到的所述工件的表面形狀尺寸數據以實時調整所述單感應器與所述工件間的耦合間隙為2-4mm；所述控制器控制所述噴淋器對感應淬火后的所述工件的表面完成噴淋作業。
13、可選的，所述交變電流的頻率為4-6khz，功率為80-100kw；
14、所述噴淋器采用的噴淋流量為100-150l/min；所述噴淋器采用的噴淋液為pag淬火液；所述pag淬火液的濃度為10％-15％；
15、所述工件包括耐磨環；所述工件的旋轉速度為50-80mm/min。
16、可選的，所述感應淬火方法還包括步驟s4、將噴淋后的工件進行回火處理；所述回火處理采用的溫度為180-230℃，回火時間為4-6h。
17、應用本專利技術的技術方案，至少具有以下有益效果：
18、(1)本專利技術提供的一種單感應器，采用導磁體與銅管構成組合結構，能夠提高單感應器加熱效率，替代現有技術中采用的雙感應器。具體的，本專利技術采用的回形銅管結構作為有效圈能夠通交流電，產生交變磁場；導磁體的數量為多個，且均為凹槽形結構；各所述導磁體依次沿所述銅管的回形非閉合管段的兩長邊方向緊扣在所述回形非閉合管段的兩長邊上，凹槽形導磁體的開口方向朝向所述工件設置，用于驅使銅管有效圈上的電流流經距工件加熱表面最近的一面上，以提高單感應器加熱效率；向銅管中通入交變電流從而產生交變磁場，位于交變磁場中的工件產生感應電流；一方面，由于集膚效應，交變電流密度不均勻，電流集中在有效圈的表面，工件表面也由于集膚效應其感應電流集中在工件表面上；另一方面，單感應器中的銅管因具有回形結構而存在鄰近效應，使得交變磁場的磁感線集中在回形結構內部，通過利用凹槽形型導磁體，將銅管導體中的電流趕向導磁體開口一端，從而削弱鄰近效應，增大通過工件一側的電磁場，提高加熱效率。
19、(2)本專利技術在銅管中采用的回形非閉合管段的兩長邊的長度相等，且大于等于工件的高度，如回形非閉合管段的兩長邊的長度均為500mm時，能夠感應淬火高度為500mm以下的多種高度尺寸的耐磨環工件，進而減本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種單感應器，其特征在于，所述單感應器(1)包括銅管(1.1)和導磁體(1.2)；所述銅管(1.1)包括回形非閉合管段(1.1.1)、第一連接管段(1.1.2)和第二連接管段(1.1.3)；所述回形非閉合管段(1.1.1)的首末兩端分別與所述第一連接管段(1.1.2)和所述第二連接管段(1.1.3)連接；所述導磁體(1.2)的數量為多個，且均為凹槽形結構；各所述導磁體(1.2)依次沿所述回形非閉合管段(1.1.1)的兩長邊方向緊扣在所述回形非閉合管段(1.1.1)的兩長邊上；所述導磁體(1.2)的凹槽開口方向朝向工件設置。
2.根據權利要求1所述的單感應器，其特征在于，所述導磁體(1.2)包括硅鋼片。
3.根據權利要求1所述的單感應器，其特征在于，所述回形非閉合管段(1.1.1)的首末兩端分別與所述第一連接管段(1.1.2)和所述第二連接管段(1.1.3)一體成型。
4.根據權利要求1所述的單感應器，其特征在于，所述回形非閉合管段(1.1.1)的兩長邊的長度相等，且大于等于工件的高度。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的單感應
6.一種感應淬火系統，包括跟蹤器(3)和控制器，其特征在于，還包括如權利要求5所述的單感應器(1)；所述單感應器(1)和所述跟蹤器(3)依次設置在工件的旋轉方向上；所述跟蹤器(3)與所述單感應器(1)間的距離為3-5cm；所述控制器分別與所述單感應器(1)和所述跟蹤器(3)連接。
7.根據權利要求6所述的感應淬火系統，其特征在于，還包括噴淋器(2)；所述噴淋器(2)設置在所述單感應器(1)遠離所述跟蹤器(3)的一側；所述控制器與所述噴淋器(2)連接。
8.一種采用如權利要求7所述的感應淬火系統的感應淬火方法，其特征在于，包括：
9.權利要求8所述的感應淬火方法，其特征在于，所述交變電流的頻率為4-6KHz，功率為80-100KW；
10.權利要求8所述的感應淬火方法，其特征在于，還包括步驟S4、將噴淋后的工件進行回火處理；所述回火處理采用的溫度為180-230℃，回火時間為4-6h。
...【技術特征摘要】
1.一種單感應器，其特征在于，所述單感應器(1)包括銅管(1.1)和導磁體(1.2)；所述銅管(1.1)包括回形非閉合管段(1.1.1)、第一連接管段(1.1.2)和第二連接管段(1.1.3)；所述回形非閉合管段(1.1.1)的首末兩端分別與所述第一連接管段(1.1.2)和所述第二連接管段(1.1.3)連接；所述導磁體(1.2)的數量為多個，且均為凹槽形結構；各所述導磁體(1.2)依次沿所述回形非閉合管段(1.1.1)的兩長邊方向緊扣在所述回形非閉合管段(1.1.1)的兩長邊上；所述導磁體(1.2)的凹槽開口方向朝向工件設置。
2.根據權利要求1所述的單感應器，其特征在于，所述導磁體(1.2)包括硅鋼片。
3.根據權利要求1所述的單感應器，其特征在于，所述回形非閉合管段(1.1.1)的首末兩端分別與所述第一連接管段(1.1.2)和所述第二連接管段(1.1.3)一體成型。
4.根據權利要求1所述的單感應器，其特征在于，所述回形非閉合管段(1.1.1)的兩長邊的長度相等，且大于等于工件的高度。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的單感應器，其特征在于，還包括紫銅片(1.3)；所述紫銅片(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡斌，麻成標，彭林芬，軒書博，田開國，王幸，
申請(專利權)人：中國鐵建重工集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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