專利名稱：一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置及操作方法
技術領域：
本發明屬于感應熱處理技術領域，涉及一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置及操作方法，用于推土機鏟刀連接座上的上蓋凹球面和下座凹球面的感應淬火。
背景技術：
公知的，推土機上鏟刀，系通過鏟刀連接座與推土機上的油缸動力驅動配合，實現其所需的萬向轉動功能。所述的鏟刀連接座，是一合件的統稱，包括“帶有凹球面”的上蓋和“帶有凹球面”的下座，且二者用連接螺栓連接成為一個整體。下面，例舉某推土機上所用鏟刀連接座，具體說明其結構情況，如下:
1、鏟刀連接座的上蓋I。由圖1、圖2知，在鏟刀連接座上蓋I上，除設置有上蓋凹球面la、上蓋連接面Ib、上蓋前端面lc、上蓋后端面Id、上蓋前尖角處α 1、上蓋后尖角處α 2以外，還標記有:上蓋凹球面半徑尺寸SR1、上蓋寬度尺寸L1、上蓋前尖角處半徑尺寸Ra 1、上蓋后尖角處半徑尺寸Ra 2 ；
2、鏟刀連接座的下座2。由圖3、圖4知，在鏟刀連接座下座2上，除設置有下座凹球面2a、下座連接面2b、下座前端面2c、下座后端面2d、下座前尖角處β 1、下座后尖角處β 2以夕卜，還標記有:下座凹球面半徑尺寸SR2、下座寬度尺寸L2、下座前尖角處半徑尺寸Ri3 1、下座后尖角處半徑尺寸Rβ 2。
在圖1、圖2、圖3、圖4中，上蓋I凹球面半徑尺寸SRl等于下座凹球面半徑尺寸SR2 ;上蓋寬度尺寸LI等于下座寬度尺寸L2 ;上蓋前尖角處半徑尺寸R α I等于下座前尖角處半徑尺寸RP I ;上蓋后尖角處半徑尺寸Ra 2等于下座后尖角處半徑尺寸Ri3 2。需要說明的是，推土機在實施作業時，鏟刀連接座在其作業的過程中則需要承受較大的工作載荷。其中，作為合件的鏟刀連接座的凹球面由于與鏟刀尾部的球頭為可轉動配合，因此，在其發生轉動的同時，將伴隨有不可避免的轉動摩擦，工作次數越多、載荷越大，轉動摩擦越為嚴重，因此，鏟刀連接座的凹球面(上蓋凹球面Ia和下座凹球面2a)應具有較高的耐磨性。為提高鏟刀連接座凹球面的耐磨性，目前所采用的方法如下:
1、整體淬火。即對鏟刀連接座上蓋與下座分別進行整體淬火，目的是獲得鏟刀連接座上的凹球面(上蓋凹球面Ia和下座凹球面2a)所需的硬度和淬硬層深度。這種方法的不足之處是，凹球面以外無需硬化的部位淬火后硬度過高，難以滿足實際的使用要求。另外，整體淬火的時間長達數小時，耗能高，因無其它更好的方法予以替代，故數十年來這種方法一直被沿用，其淬火質量難以保證，且生產耗時長、能源消耗大。2、局部淬火。為解決整體淬火出現的問題，一些企業曾嘗試采用火焰加熱表面淬火等局部淬火的方法，對鏟刀連接座凹球面(上蓋凹球面Ia和下座凹球面2a)進行淬火，以期獲得所需的淬火硬度和淬硬層深度。這種方法的不足之處是，火焰加熱時間、加熱距離、移動速度及距離憑操作者的經驗手工操作，加熱溫度、加熱速度、加熱精確位置難以控制，使凹球面的淬火硬度、淬硬層深度、淬火均勻性難以滿足使用要求，操作不當甚至引起凹球面燒熔、裂紋，造成鏟刀連接座的報廢。為解決上述整體淬火、局部淬火存在的不足，采用感應熱處理技術對鏟刀連接座的凹球面進行感應淬火處理，被認為是一種不錯的選擇。因為感應淬火具有:①不必整體加熱，電能消耗小；②加熱速度快淬硬層易于控制硬度易于保證加熱時間短，效率高等諸多優點。但是，由于存在以下問題，以致于目前雖然經過多次研究嘗試，但卻至今沒有很好地解決所出現的凹球面淬火質量問題。具體如下:
1、尖角效應難以避免。由圖1、圖2、圖3、圖4知，由于鏟刀連接座的上蓋前尖角處α 1、上蓋后尖角處α 2以及下座前尖角處β 1、下座后尖角處β 2的存在，在實施局部感應淬火時，易產生尖角效應，即在局部感應淬火時，位于尖角處的電流密集，易產生過熱或過燒現象，甚至產生淬火裂紋。2、感應間距難以控制。由圖1、圖2、圖3、圖4并結合圖5、圖6、圖7、圖8知，需感應淬火部位為均凹球面，即鏟刀連接座的上蓋凹球面la、下座凹球面2a，但由于在實際作業中，淬火感應器3的有效感應弧面3d’與上蓋凹球面Ia (或下座凹球面2a)間的感應間距(指上蓋I或下座2繞其有效感應弧面3d’回轉時在水平方向X、豎直方向Y上的感應間距)難以控制，即，如果在水平方向X上的感應間距過大或過小，將直接影響到凹球面的淬硬層深度；如果在豎直方向Y上，凹球面與感應圈外弧面的圓心未對準一致，出現上下錯位，將造成二者間的感應間距上下不均勻，且直接影響到凹球面的淬火均勻性，繼而影響淬火質量的控制。
3、低速回轉難以實現。目前，通用淬火設備回轉裝置主軸的轉速通常設定在6 - 210轉/分以內，經試驗研究確認，該轉速范圍內的最低轉速過高，而鏟刀連接座凹球面的局部感應淬火，需在轉速約2轉/分的 情況下進行，故通用淬火設備不能滿足鏟刀連接座凹球面局部感應淬火的質量控制要求。鑒于此，就提高鏟刀連接座凹球面的耐磨性而言，如何有效地避免尖角效應的出現、解決感應間距控制的難題以及實現回轉裝置的低速回轉，保證其凹球面所需的淬火硬度、淬硬層深度以及淬火均勻性，并省時省力、提高功效，已成為亟待解決的難題。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置及操作方法，通過在裝置中采取屏蔽環措施，有效地避免了凹球面在感應淬火時出現的尖角效應問題；通過在裝置中設置可調水平方向間距的回轉組件，有效地解決了凹球面在繞其有效感應弧面回轉時出現的球面水平感應間距難以控制的問題；通過在裝置中設置可調豎直方向間距的旋轉驅動組件，不僅解決了凹球面感應淬火時所需的低速回轉問題，而且解決了凹球面與淬火感應器有效感應弧面之間存在的豎直感應間距難以控制的問題，繼而進一步確保了淬火質量的控制；另外，該淬火裝置結構新穎，操作方法簡單，且省時省力高效，并易于實施，具有很好的使用價值。為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案:
一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，包括:半圓帶臺階屏蔽環、全圓帶臺階屏蔽環、回轉組件、旋轉驅動組件、柜體組件和電控柜；其中，旋轉驅動組件的上端固聯有回轉組件，下端固聯在柜體組件的內部；回轉組件的上端放置有全圓帶臺階屏蔽環；另外，電控柜設置有人機界面、可編程控制器、變頻器、編碼器、手動/自動選擇旋鈕、自動運行按鈕、停止運行按鈕。一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的半圓帶臺階屏蔽環，其上設置帶有半圓臺階高度h’尺寸的半圓臺階型環帶；所述的全圓帶臺階屏蔽環，其上設置帶有全圓臺階高度h"尺寸的全圓臺階型環帶。一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的回轉組件，包括:帶光軸螺栓、前螺母、后螺母、L型支架、支架底盤、緊固螺栓、a螺母、b螺母、c螺母、d螺母；四個L型支架，在支架底盤上以回轉中心線δ ζ為圓心兩兩相向布局，且通過緊固螺栓、c螺母、d螺母，分別緊固在支架底盤上；四個帶光軸螺栓的光軸端以回轉中心線δ ζ為圓心兩兩相向布局，且通過前螺母、后螺母將帶光軸螺栓固定在L型支架上。一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的旋轉驅動組件，包括:螺栓緊固組件、減速機、電機、圓托盤、鍵、調整螺母、帶外螺紋軸套、緊定螺釘；圓托盤通過前述的緊固螺栓、a螺母、b螺母與支架底盤緊固連接。一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的柜體組件，包括:減速機固定板、殼體、漏水通道、排水管；旋轉驅動組件通過螺栓緊固組件緊固在減速機固定板上 ’另夕卜，在減速機固定板上設置有若干個漏水孔ε，在殼體上設置漏水通道和排水管。一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的操作方法，步驟如下:
1)接通感應淬火裝置用電源:使一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置處于可工作狀態；
2)選擇自動控制模式:在電控柜上部的操作臺面上，將手動/自動選擇旋鈕旋至自動位置上；
3)檢查上次設置的參數是否可續用:在人機界面上檢查上次使用感應淬火裝置時設置的參數是否可續用；所述參數包括:對上蓋凹球面或下座凹球面實施的預加熱時間、回轉組件轉速及相對應的運轉時間；
3-1)經檢查，如果上次設置的參數可續用，即適用于本次鏟刀連接座的上蓋凹球面或下座凹球面的感應淬火需要，則可直接進入下一步驟4)；
3-2)經檢查，如果上次設置的參數不可續用或上次沒有設置參數，則應在人機界面上新設置所需的參數，即新設置預加熱時間、回轉組件轉速及相對應的運轉時間，隨后，進入下一步驟4)；
4)放置上蓋或下座:在感應淬火的“起點”位置轉角Θ’處，將鏟刀連接座的上蓋或下座放置在已位于回轉組件上的全圓帶臺階屏蔽環上，即將其上蓋后端面或下座后端面的半圓開口面落放在全圓帶臺階屏蔽環的臺階外圓面上，并予以緊貼；
5)放置半圓帶臺階屏蔽環:將半圓帶臺階屏蔽環放置在鏟刀連接座的上蓋或下座上，即將半圓帶臺階屏蔽環的臺階外圓面落放在上蓋前端面或下座前端面的半圓開口內圓面上，并予以緊貼；
6)檢查上次感應間距調整結果是否可續用:所述感應間距調整，是指對上蓋或下座繞其淬火感應器有效感應弧 面回轉時在水平方向X、豎直方向Y上的感應間距調整；檢查項目包括:球面水平感應間距λ ’檢查、上端豎直感應間距λ ”檢查和下端豎直感應間距λ ’ ”檢查；
所述球面水平感應間距λ’，是指上蓋凹球面或下座凹球面與有效感應弧面之間的水平間距；所述上端豎直感應間距λ ”，是指半圓臺階面與感應圈上表面之間的豎直間距；所述下端豎直感應間距λ’”，是指全圓臺階面與感應圈下表面之間的豎直間距；
6-1)經檢查，如果上次感應間距調整的結果可續用，即符合要求，適用于本次鏟刀連接座的上蓋凹球面或下座凹球面淬火的感應間距要求，則可直接進入下一步驟7)；
6-2)經檢查，如果上次感應間距調整的結果不可續用或上次沒有進行間距調整，即不符合要求，則應按以下6-2-1)和6-2-2)步驟進行調整，直至符合要求，隨后，進入下一步驟7)；
6-2-1)實施“水平方向”上球面感應間距調整:所述調整球面水平感應間距λ ’，即通過調整四個帶光軸螺栓的光軸端在L型支架上的旋入、旋出位置，在水平方向X上移動全圓帶臺階屏蔽環的圓心，使其與有效感應弧面的回轉中心，即回轉中心線δ ζ對準一致,繼而實現上蓋凹球面或下座凹球面在水平方向X上的位移，保證球面水平感應間距λ’符合規定要求；
6-2-2)實施“豎直方向”上豎直感應間距調整:所述調整上端豎直感應間距λ”、下端豎直感應間距λ ’”，g卩，通過旋轉調整螺母在帶外螺紋軸套上的高低位置，且在調整后用緊定螺釘實施定位緊固，即可在豎直方向Y上移動圓托盤及其上回轉組件的高度位置，繼而實現上蓋凹球面或下座凹球面在豎直方向Y上的位移，保證上端豎直感應間距λ ”和下端豎直感應間距λ ’”符合規定的要求；
7)啟動自動運行按鈕:按下電控柜上的自動運行按鈕，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置進入自動運行狀態，并依序自動完成如下操作:
7-1)電源設備開始預加熱:即與感應淬火裝置配套實施的電源設備通過變壓器及其上變壓器二次線圈，開始給淬火感應器3預加熱，并通過淬火感應器上設置的有效感應弧端及其上的有效感應弧面開始對伊刀連接座的上蓋凹球面或下座凹球面實施預加熱，直至預加熱結束；
7-2)由感應淬火“起點”運轉至感應淬火“終點”:已放置到位的上蓋或下座，由感應淬火的“起點”位置轉角Θ’處開始沿ω方向運轉至“終點”位置轉角Θ ”處，即，當步驟7-1)設置的預加熱時間結束后，電機啟動，驅使減速機、圓托盤、回轉組件及其上的全圓帶臺階屏蔽環、上蓋或下座、半圓帶臺階屏蔽環開始以步驟3)設置的轉速及相對應的運轉時間運轉，直至運轉到位；
在運轉過程中，噴射閥開啟，水泵組件開始通過淬火感應器提供淬火冷卻介質，即，開始通過其上的淬火水孔ζ將淬火冷卻介質噴射到已被感應加熱的上蓋凹球面或下座凹球面上；另外，電源設備繼續通過有效感應弧端及其上的有效感應弧面對上蓋凹球面或下座凹球面實施感應加熱，當運轉到感應淬火“終點”位置轉角Θ "處后，電源設備不再通過有效感應弧端對上蓋凹球面或下座凹球面實施感應加熱，但是，噴射閥仍處于開啟狀態，水泵組件繼續對上蓋凹球面或下座凹球面實施淬火冷卻； 7-3)由感應淬火“終點”運轉至感應淬火“起點”:當上蓋或下座運轉至“終點”位置轉角Θ 〃處后，已感應淬火過的上蓋或下座沿ω方向繼續運轉，即，由感應淬火的“終點”位置轉角Θ 〃處運轉至“起點”位置轉角Θ’處，同樣，系以步驟3)設置的轉速及相對應的運轉時間運轉，直至運轉到位，即重回感應淬火“起點”位置轉角Θ’處，此時，感應淬火裝置自動停止運轉，即，電機、驅使減速機、圓托盤、回轉組件及其上的上蓋或下座，在感應淬火“起點”位置自動停止轉動；
在運轉過程中，噴射閥關閉，水泵組件停止對上蓋凹球面或下座凹球面實施淬火冷卻，即，淬火感應器上的淬火水孔ζ停止向外噴射淬火冷卻介質；
8)取下半圓帶臺階屏蔽環:將放置在鏟刀連接座的上蓋或下座上的半圓帶臺階屏蔽環取下；
9)取下上蓋或下座:將放置在全圓帶臺階屏蔽環上的鏟刀連接座的上蓋或下座取下；
10)確定是否進入下一工作循環:如下:
10-1)經確定，需要繼續對下一個鏟刀連接座的凹球面實施感應淬火，則返回步驟3)，并重復其后的步驟，繼續操作，進入下一工作循環，直至不再需要為止；
10-2)經確定，不需要對下一個鏟刀連接座的凹球面實施繼續感應淬火，則按以下步驟實施:
10-2-1)按下電控柜上的停止運行按鈕；
10-2-2)斷開感應淬火裝置用電源，使一種用于鏟刀連接座的感應淬火裝置處于非工作狀態，即結束本項工作。`由于采用以上所述的技術方案，本發明可達到以下有益效果:
1、本發明所述的提供一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，由于在裝置中設置了半圓帶臺階屏蔽環和全圓帶臺階屏蔽環，并安放在鏟刀連接座的上蓋和下座凹球面的尖角處，因而有效地避免了凹球面在感應淬火時出現的尖角效應問題，即避免了凹球面尖角處的電流密集及過熱、過燒等現象產生，甚至淬火裂紋的產生；
2)本發明所述的提供一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，由于在裝置中設置了可調水平方向間距的回轉組件，有效地解決了鏟刀連接座的凹球面在繞其感應圈外弧面回轉時出現的球面水平感應間距難以控制的問題，因而使得凹球面感應淬火的淬硬層深度得到有效的控制，繼而提升了淬火質量；
3)本發明所述的提供一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，由于在裝置中設置了可調豎直方向間距的旋轉驅動裝置，不僅解決了凹球面感應淬火時所需低速回轉問題，保證了凹球面感應加熱時的轉速調整需要，而且還解決了上蓋及下座的凹球面與感應圈外弧面之間存在的豎直感應間距難以控制的問題，即，通過采取控制半圓帶臺階屏蔽環的半圓臺階面與感應圈上表面之間的豎直間距以及全圓帶臺階屏蔽環的全圓臺階面與感應圈下表面之間的豎直間距，使得凹球面感應淬火的均勻一致性能夠得到有效的提升，繼而進一步確保了淬火質量的控制；
4)本發明所述的提供一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置和操作方法，其淬火裝置結構新穎，操作方法簡單，且省時省力高效，并易于實施，具有很好的使用價值。
圖1為鏟刀連接座上蓋結構示意 圖2為圖1的A-A視 圖3為鏟刀連接座下座結構示意 圖4為圖3的B-B視圖；圖5為淬火感應器結構立體示意 圖6為有效感應弧面與上蓋凹球面之間的感應間距位置示意 圖7為圖6的C-C視 圖8為圖7的局部I放大不意 圖9為本發明所述的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的結構示意 圖10為鏟刀連接座的上蓋使用屏蔽環示意 圖11為鏟刀連接座的下座使用屏蔽環示意 圖12為半圓臺階屏蔽環結構示意 圖13為圖12的D向視 圖14為全圓臺階屏蔽環結構示意 圖15為圖14的E向視 圖16為回轉組件結構示意 圖17為圖16的F向視 圖18為圖16的局部II放大示意圖； 圖19為旋轉驅動組件結構示意 圖20為圖19的局部III放大示意 圖21為淬火裝置柜體結構示意 圖22為圖21的G-G視 圖23為圖22的J-J視 圖24為本發明所述的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的現場配置示意
圖25為圖24的局部IV放大示意 圖26為圖25的Q向視 圖27為本發明所述的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的操作流程 圖28系對圖26中自動運行部分進行詳細說明的流程 圖29為感應間距調整工作示意 圖30為鏟刀連接座的下座在感應淬火“起點”位置時的示意 圖31為鏟刀連接座的下座在感應淬火“終點”位置時的示意圖。圖中:
1、上蓋(系指纟產刀連接座的上蓋)；la、上蓋凹球面；lb、上蓋連接面；lc、上蓋前端面；Id、上蓋后端面；SR1、上蓋凹球面半徑；L1、上蓋寬度；α 1、上蓋前尖角處(系指上蓋前端面Ic與凹球面Ia相交形成的端面尖角處)；α 2、上蓋后尖角處(系指上蓋后端面Id與凹球面Ia相交形成的端面尖角處)；Ra 1、上蓋前尖角處半徑；Ra 2、上蓋后尖角處半徑。2、下座(鏟刀連接座的下座)；2a、下座凹球面；2b、下座連接面；2c、下座前端面；2d、下座后端面；SR2、下座凹球面半徑；L2、下座寬度；β 1、下座前尖角處(系指下座前端面2c與凹球面2a相交形成的端面尖角處)；β 2、下座后尖角處(系指下座后端面2d與凹球面2a相交形成的端面尖角處)；Ri3 1、下座前尖角處半徑；R0 2、下座面尖角處半徑。3、淬火感應器；3a、感應圈上表面；3b、感應圈下表面；3c、長方凹型導磁體；3d、有效感應弧端；3d’、有效感應弧面；s、進水方向；w、出水方向；L3、有效感應弧端寬度；SR3、有效感應弧面半徑；x、水平方向；γ、豎直方向； 、淬火水孔；σ、導磁體俯視平分線。4、半圓帶臺階屏蔽環；4a、半圓臺階面；5、全圓帶臺階屏蔽環；5a、全圓臺階面；6、回轉組件；7、旋轉驅動組件；8、柜體組件；9、電控柜；9a、人機界面；％、可編程控制器；9c、變頻器；9d、編碼器；9e、手動/自動選擇旋鈕；9f、自動運行按鈕；9g、停止運行按鈕；a、第一連接用控制線；b、第二連接用控制線；c、第三連接用控制線；d、第四連接用控制線。10、帶光軸螺栓；10a、光軸端；11、前螺母；12、后螺母；13、L型支架；14、支架底盤；15、緊固螺栓；16、a螺母；17、b螺母；18、c螺母；19、d螺母；20、螺栓緊固組件；21、減速機；21a、輸出軸；22、電機；23、圓托盤；24、鍵；25、調整螺母；26、帶外螺紋軸套；27、緊定螺釘；28、減速機固定板；29、漏水通道；30、殼體；31、排水管；R’、半圓臺階半徑；h’、半圓臺階高度；R〃、全圓臺階半徑；h〃、全圓臺階高;m、水流方向；ε、漏水孔；δ ζ、回轉中心線；δ χ、俯視水平中心線；δ y、俯視豎直中心線。32、水泵組件；32a、水泵槽體；32b、出水管；32c、第一回水管；32d、第二回水管；32e、噴射閥；33、電源設備(系指高頻電流電源設備)；33a、按鈕組件；33a’、加熱按鈕；33b、指示燈組件；33b’、加熱指示燈；33c、反饋手輪；33d、耦合手輪；33e、變壓器；33f、變壓器二次線圈。tO、預加熱時間；nl、第一轉速；tl、第一運轉時間；n2、第二轉速；t2、第二運轉時間；n3、第三轉速；t3、第三運轉時間；n4、第四轉速；t4、第四運轉時間；n5、第五轉速；t5、第五運轉時間。λ’、球面水平感應間距(是指上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a與有效感應弧面3d’之間的水平間距)；λ 〃、上端豎直感應間距(是指半圓臺階面4a與感應圈上表面3a之間的豎直間距)；λ ’ 〃、下端豎直感應間距(是指全圓臺階面5a與感應圈下表面3b之間的豎直間距);Θ ’、“起點”位置轉角；Θ 〃、“終點”位置轉角；ω、工件運轉方向。編號說明之一:在俯視圖上，回轉中心線δ ζ為一個點，如圖7、圖17、圖22、圖26、圖30、圖31所示。編號說明之二:“起點”位置轉角Θ ’，是指上蓋連接面Ib (或下座連接面2b)在感應淬火“起點”位置時，與俯視水平中心線Sx之間的夾角，見圖30所示。編號說明之三:“終點”位置轉角Θ 〃，是指上蓋連接面Ib (或下座連接面2b)在感應淬火“終點”位置時，與俯視水平中心線S X之間的夾角，見圖31所示。
具體實施例方式通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發明，本發明并不局限于下面的實施例，公開本發明的目的旨在保護本發明范圍內的一切變化和改進。由圖9知，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，包括:半圓帶臺階屏蔽環4、全圓帶臺階屏蔽環5、回轉組件6、旋轉驅動組件7、柜體組件8和電控柜9 ;其中，旋轉驅動組件7的上端固聯有回轉組件6，下端固聯在柜體組件8的內部；回轉組件6的上端放置有全圓帶臺階屏蔽環5 ;另外，電控柜9設置有人機界面9a、可編程控制器％、變頻器9c、編碼器9d、手動/自動選擇旋鈕9e、自動運行按鈕9f、停止運行按鈕9g。由圖10、圖11、圖12、圖13知，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的半圓帶臺階屏蔽環4，其上設置帶有半圓臺階高度h’尺寸的半圓臺階型環帶，設置的目的是為了伊刀連接座的上蓋前尖角處α 1、下座前尖角處β I在感應淬火時，避免產生過熱、過燒和裂紋現象；另外，半圓帶臺階屏蔽環4上的半圓臺階半徑R’尺寸，與鏟刀連接座的上蓋前尖角處半徑R α I尺寸和下座前尖角處半徑R β I尺寸等同，當需要使用時，應將半圓帶臺階屏蔽環4的臺階外圓嵌放在上蓋前端面Ic或下座前端面2c的半圓開口內圓內，并予以緊貼，且使其半圓臺階面4a朝下。由圖10、圖11、圖14、圖15知，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的全圓帶臺階屏蔽環5，其上設置帶有全圓臺階高度h"尺寸的全圓臺階型環帶，設置目的，一是為了鏟刀連接座的上蓋后尖角處α 2、下座后尖角處β 2在感應淬火時，避免產生過熱、過燒和裂紋現象，二是為了鏟刀連接座的上蓋I和下座2在全圓帶臺階屏蔽環5上安放時，能夠實施“環型定位”；另外，全圓臺階半徑R"尺寸與鏟刀連接座的上蓋后尖角處半徑Ra 2尺寸和下座后尖角處半徑RP 2尺寸等同，當需要使用時，應將鏟刀連接座的上蓋后端面Id或下座后端面2d的半圓開口落放在全圓帶臺階屏蔽環5的臺階外圓上，并予以緊貼，即前述的“環型定位”，且使其全圓臺階面5a朝上。由圖16、圖17、圖18知，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的回轉組件6，包括:帶光軸螺栓10、前螺母11、后螺母12、L型支架13、支架底盤14、緊固螺栓15、a螺母16、b螺母17、c螺母18、d螺母19 ;四個L型支架13，在支架底盤14上以回轉中心線δ ζ為圓心兩兩相向布局，且通過緊固螺栓15、c螺母18、d螺母19，分別緊固在支架底盤14上；四個帶光軸螺栓10的光軸端IOa以回轉中心線δ ζ為圓心兩兩相向布局，且通過前螺母11、后螺母12將帶光軸螺栓10固定在L型支架13上；另外，四個帶光軸螺栓10的四個光軸端IOa外圓系用于放置全圓帶臺階屏蔽環5，其目的為:可依據需要，通過調整光軸端IOa在L型支架13上的旋入、旋出位置，調整全圓帶臺階屏蔽環5回轉中心位置，即圓心位置，繼而達到調整上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a與淬火感應器3有效感應弧面3d’之間在水平方向X上的球面水平感應間距λ’的目的。由圖19、圖20知，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的旋轉驅動組件7，包括:螺栓緊固組件20、減速機21、電機22、圓托盤23、鍵24、調整螺母25、帶外螺紋軸套26、緊定螺釘27 ;圓托 盤23通過前述的緊固螺栓15、a螺母16、b螺母17與支架底盤14緊固連接；另外，圓托盤23套放在減速機21的輸出軸21a外徑上，圓托盤23的下方另設置有調整螺母25、帶外螺紋軸套26、緊定螺釘27，其目的為:可依據需要，通過調整螺母25在帶外螺紋軸套26上的高低位置，繼而調整圓托盤23及其上回轉組件6的高度位置，從而達到調整上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a與淬火感應器3有效感應弧面3d’之間在豎直方向Y上的上端豎直感應間距λ 〃和下端豎直感應間距λ ’ 〃的目的。由圖21、圖22、圖23知，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，所述的柜體組件8，包括:減速機固定板28、殼體29、漏水通道30、排水管31 ;前述的旋轉驅動組件7通過螺栓緊固組件20緊固在減速機固定板28上；另外，在減速機固定板28上設施有若干個漏水孔ε，在殼體29上設置有漏水通道30和排水管31，其目的是將感應淬火時從淬火感應器3的淬火水孔ζ處噴出的淬火冷卻介質及時回收，即，可使噴出的淬火冷卻介質流從漏水孔ε中流入，沿水流方向m經漏水通道30后從排水管31處流出，以便循環利用。一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的操作方法，步驟如下:
I)接通感應淬火裝置用電源:使一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置處于可工作狀態；
2)選擇自動控制模式:由圖27并結合圖9、圖24予以說明，在電控柜9上部的操作臺面上，將手動/自動選擇旋鈕9e旋至自動位置上；
3)檢查上次設置的參數是否可續用:由圖27并結合圖9、圖24予以說明，依據淬火工藝要求，在人機界面9a上檢查上次使用感應淬火裝置時設置的參數是否可續用；
所述參數包括:對上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a實施的預加熱時間、回轉組件6轉速及相對應的運轉時間，其中，回轉組件6的轉速，系通過電機22且經減速機21減速后所達到的低速回轉速度；
3-1)經檢查，如果上次設置的參數可續用，即適用于本次鏟刀連接座的上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a的感應淬火需要，則可直接進入下一步驟4)；
3-2)經檢查，如果上次設置的參數不可續用或上次沒有設置參數，則應在人機界面9a上新設置所需的參數，即新設置預加熱時間、回轉組件6轉速及相對應的運轉時間，隨后，進入下一步驟4)；
4)放置上蓋或下座:由圖27并結合圖30、圖10、圖11予以說明，在感應淬火的“起點”位置轉角Θ’處，將鏟刀連接座的上蓋I或下座2放置在已位于回轉組件6上的全圓帶臺階屏蔽環5上，即將其上蓋后端面Id或下座后端面2d的半圓開口面落放在全圓帶臺階屏蔽環5的臺階外圓面上，并予以緊貼；
5)放置半圓帶臺階屏蔽環:由圖27并結合圖30、圖10、圖11予以說明，將半圓帶臺階屏蔽環4放置在鏟刀連接座的上蓋I或下座2 上，即將半圓帶臺階屏蔽環4的臺階外圓面落放在上蓋前端面Ic或下座前端面2c的半圓開口內圓面上，并予以緊貼；
6)檢查上次感應間距調整結果是否可續用:由圖27并結合圖25、圖29予以說明，所述感應間距調整，是指對上蓋I或下座2繞其淬火感應器3有效感應弧面3d’回轉時在水平方向X、豎直方向Y上的感應間距調整；依據淬火工藝的要求，檢查項目包括:球面水平感應間距λ ’檢查、上端豎直感應間距λ ”檢查和下端豎直感應間距λ ’ 〃檢查；
所述球面水平感應間距λ’，是指上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a與有效感應弧面3d’之間的水平間距；所述上端豎直感應間距λ ”，是指半圓臺階面4a與感應圈上表面3a之間的豎直間距；所述下端豎直感應間距λ ’ ”，是指全圓臺階面5a與感應圈下表面3b之間的豎直間距；
6-1)經檢查，如果上次感應間距調整的結果可續用，即符合淬火工藝要求，適用于本次鏟刀連接座的上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a淬火的感應間距要求，則可直接進入下一步驟7);
6-2)經檢查，如果上次感應間距調整的結果不可續用或上次沒有進行間距調整，即不符合淬火工藝要求，則應按以下6-2-1)和6-2-2)步驟進行調整，直至符合要求，隨后，進入下一步驟7 )；
6-2-1)實施“水平方向”上球面感應間距調整:由圖27并結合圖29、圖16、圖17、圖18予以說明，依據淬火工藝要求，調整球面水平感應間距λ ’，即通過調整四個帶光軸螺栓10的光軸端IOa在L型支架13上的旋入、旋出位置，在水平方向X上移動全圓帶臺階屏蔽環5的圓心，使其與有效感應弧面3d’的回轉中心，即回轉中心線δ ζ對準一致，繼而實現上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a在水平方向X上的位移，保證球面水平感應間距λ’符合規定的要求；
6-2-2)實施“豎直方向”上豎直感應間距調整:由圖27并結合圖29、圖19、圖20予以說明，依據淬火工藝要求，調整上端豎直感應間距λ”、下端豎直感應間距λ’”，Β卩，通過旋轉調整螺母25在帶外螺紋軸套26上的高低位置，且在調整后用緊定螺釘27實施定位緊固，即可在豎直方向Y上移動圓托盤23及其上回轉組件6的高度位置，繼而實現上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a在豎直方向Y上的位移，保證上端豎直感應間距λ ”和下端豎直感應間距λ’”符合規定的要求；
7)啟動自動運行按鈕:由圖27、圖28并結合圖24、圖25、圖26、圖29、圖30、圖31、圖9予以說明，按下電控柜9上的自動運行按鈕9f，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置進入自動運行狀態，并依序自動完成如下操作:
7-1)電源設備開始預加熱:電源設備33通過淬火感應器3對上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a預加熱，即，與感應淬火裝置配套實施的電源設備33通過變壓器33e及其上變壓器二次線圈33f，開始給淬火感應器3預加熱，并通過淬火感應器3上設置的有效感應弧端3d及其上的有效感應弧面3d’開始對鏟刀連接座的上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a實施預加熱，直至預加熱結束；
7-2)由感應淬火“起點”運轉至感應淬火“終點”:已放置到位的上蓋I或下座2，由感應淬火的“起點”位置轉角Θ’處開始沿ω方向運轉至“終點”位置轉角Θ 〃處，g卩，當步驟7-1)設置的預加熱時間結束后，電機22啟動，驅使減速機21、圓托盤23、回轉組件6及其上的全圓帶臺階屏蔽環5、上蓋I或下座2、半圓帶臺階屏蔽環4開始以步驟3)設置的轉速及相對應的運轉時間運轉，直至運轉到位；
在運轉過程中，噴射閥32e開啟，與之配套實施的水泵組件32開始通過淬火感應器3提供感應淬火所需的淬火冷卻介質，即，開始通過其上的淬火水孔ζ將淬火冷卻介質噴射到已被感應加熱的上蓋凹球面 Ia或下座凹球面2a上；另外，電源設備33繼續通過有效感應弧端3d及其上的有效感應弧面3d’對上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a實施感應加熱，當運轉到感應淬火“終點”位置轉角Θ 〃處后，電源設備33不再通過有效感應弧端3d對上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a實施感應加熱，但是，噴射閥32e仍處于開啟狀態，水泵組件32繼續對上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a實施淬火冷卻；
7-3)由感應淬火“終點”運轉至感應淬火“起點”:當上蓋I或下座2運轉至“終點”位置轉角Θ 〃處后，已感應淬火過的上蓋I或下座2沿ω方向繼續運轉，S卩，由感應淬火的“終點”位置轉角Θ 〃處運轉至“起點”位置轉角Θ’處，同樣，系以步驟3)設置的轉速及相對應的運轉時間運轉，直至運轉到位，即重回感應淬火“起點”位置轉角Θ’處，此時，感應淬火裝置自動停止運轉，即，電機22、驅使減速機21、圓托盤23、回轉組件6及其上的上蓋I或下座2,在感應淬火“起點”位置自動停止轉動；
在運轉過程中，噴射閥32e關閉，水泵組件32停止對上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a實施淬火冷卻，即，淬火感應器3上的淬火水孔ζ停止向外噴射淬火冷卻介質；
需要補充說明的是:由圖24并結合圖21、圖22、圖23知，與感應淬火裝置配套實施的水泵組件32所提供的淬火冷卻介質，在噴射閥32e開啟的情況下，系通過出水管32b并經淬火感應器3進水方向s進入其內腔，一部分淬火冷卻介質通過淬火水孔ζ噴射到已被感應加熱的上蓋凹球面Ia或下座凹球面2a上，隨后落入感應淬火裝置的柜體組件8內，通過漏水孔ε后沿水流方向m，經漏水通道29、排水管31后流出，且經第二回水管32d回流至水泵槽體32a內，以便重復循環應用；另一部分淬火冷卻介質繼續淬火感應器3內腔前行，經出水方向w流出，且經第一回水管15c回流至水泵槽體15a內；
8)取下半圓帶臺階屏蔽環:由圖27并結合圖29、圖30、圖10、圖11予以說明，將放置在鏟刀連接座的上蓋I或下座2上的半圓帶臺階屏蔽環4取下；
9)取下上蓋或下座:由圖27并結合圖29、圖30、圖10、圖11予以說明，將放置在全圓帶臺階屏蔽環5上的鏟刀連接座的上蓋I或下座2取下；
10)確定是否進入下一工作循環:由圖27并結合圖9、圖24予以說明，如下:
10-1)經確定，需要繼續對下一個鏟刀連接座的凹球面實施感應淬火，則返回步驟3)，并重復其后的步驟，繼續操作，進入下一工作循環，直至不再需要為止；
10-2)經確定，不需要對下一個鏟刀連接座的凹球面實施繼續感應淬火，則按以下步驟實施:
10-2-1)按下電控柜9上的停止運行按鈕9g ；
10-2-2)斷開感應淬火裝置用電源，使一種用于鏟刀連接座的感應淬火裝置處于非工作狀態，即結束本項工作。最后，斷開(關閉)電源設備33、水泵組件32的電源，結束其工作狀態。需要補充說明的是:在圖9、圖16、圖19、圖21、圖24、圖25、圖26、圖29、圖30、圖31中，未以鏟刀連接座“上蓋I的圖形”作出示例表示，因為:鏟刀連接座的下座2 “下座寬度L2、下座凹球面半徑SR2、下座前尖角`處半徑Ri3 I和下座后尖角處半徑Rβ 2”尺寸，均分別等同于上蓋1“上蓋寬度L1、凹球面半徑SR1、上蓋前尖角處半徑Ra I和上蓋后尖角處半徑Ra2”尺寸，故此，用“下座2圖形”替代“上蓋I圖形”在上述視圖中示例表示，其結果是一樣的，即，在本發明所述的凹球面感應淬火方面，二者示例可等同應用，特此說明。下面，舉一實施例，具體說明一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的生產現場配置情況。由圖24、圖25、圖26知，本發明所述的感應淬火裝置，已在生產現場完成其配置，與其配置相配套的物件，包括:淬火感應器3、水泵組件32、電源設備33 ;其中，在淬火感應器3上設置有:感應圈上表面3a、感應圈下表面3b、長方凹型導磁體3c、有效感應弧端3d、有效感應弧面3d’、淬火水孔ζ ;在水泵組件32上設置有:水泵槽體32a、出水管32b、第一回水管32c、第二回水管32d、噴射閥32e ;在電源設備33上設置有:按鈕組件33a、指示燈組件33b、反饋手輪33c、耦合手輪33d、變壓器33e、變壓器二次線圈33f。另由圖7、圖24、圖25、圖26、圖30、圖31，說明以下三點:
1、以回轉中心線δ ζ為基準,在淬火感應器3下方,依次放置有全圓帶臺階屏蔽環5、回轉組件6、旋轉驅動組件7、柜體組件8 ;其中，旋轉驅動組件7上端固聯有回轉組件6，下端固聯在柜體組件8內部；全圓帶臺階屏蔽環5上端可放置鏟刀連接座的下座2，下端放置在回轉組件6上。2、以俯視水平中心線δ χ為基準，淬火感應器3的長方凹型導磁體3c的導磁體俯視平分線σ與俯視水平中心線δχ重合，g卩，淬火感應器3固聯在變壓器二次線圈33f上，且其上的長方凹型導磁體3c、有效感應弧端3d、有效感應弧面3d’，均位于俯視豎直中心線δ y左側，并在實際的感應淬火過程中始終處于靜止位置。
3、電控柜9已放置在柜體組件8旁邊，所屬電控柜9的編碼器9d已安放在電機22尾部轉軸上；另外，電控柜9通過第一連接用控制線a已與電機22相連；第二連接用控制線b已與編碼器9d相連；第三連接用控制線c與電源設備33及其上的變壓器33e和變壓器二次線圈33f相連；第四連接用控制線d與水泵組件32中水泵及噴射閥32e相連。
下面，仍以上述實施例，具體說明一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的操作方法。在該實施例中，所用人機界面9a型號為6ES7 6AV6 643_0DD0_1AX1，生產廠家為西門子公司；可編程控制器9b型號為6AV7 315 - 2AG10 -0ΑΒ0，生產廠家為西門子公司；變頻器9c型號為6SE7 440 - 2UD15 - 5AA1，生產廠家為西門子公司；編碼器9d型號為YJ099215/1，生產廠家為瑞士宜科(天津)電子有限公司；減速機21全稱為硬齒面減速機，型號為DRCF57/97，速比為1:824，生產廠家為臺州清華機電制造有限公司；電機22的型號為YS7124，額定轉速為1400轉/分，生產廠家為浙江德東電機股份有限公司。在該實施例中，所用電源設備16型號為GP100 -型高頻感應淬火機，生產廠家為丹東無線電二廠。在該實施例中，由于電機22額定轉速為1400轉/分，減速機21減速比為1:824，故可使減速機21的輸出軸21a轉速為1.7轉/分；另由于在電控柜9內采用了可編程控制器％、變頻器9c，故而可在轉速為1.7轉/分基礎上進一步調整輸出軸21a的轉速，繼而可進一步保證鏟刀連接座的凹球面在實施感應淬火時所需的低速回轉需求。在該實施例中，系以某企業生產的鏟刀連接座的下座2 (即為圖3、圖4所示的下座2結構)為例，予以說明，其下座凹球面2a的耐磨性要求為:凹球面淬火硬度> 52HRC ；凹球面淬硬層深度I 3mm，且硬化層要求沿球面均勻分布；凹球面的尖角處無過燒、裂紋現象發生。在本實施例中，下座2的下座凹球面半徑SR2尺寸為55mm，下座前尖角處半徑 I尺寸和下座后尖角處半徑RP 2尺寸均為48mm ;下座寬度L2尺寸為55mm ;淬火感應器
3的有效感應弧端寬度L3尺寸為45_，有效感應弧面半徑SR3尺寸為53_ ;半圓帶臺階屏蔽環4的半圓臺階半徑R’為48mm尺寸,半圓臺階高度h’尺寸為2mm ;全圓帶臺階屏蔽環5的全圓臺階半徑R〃尺寸為48mm,全圓臺階高尺寸h〃為2mm。在本實施例中，感應淬火所需的技術參數確定如下:
1、確定的電源設備33技術參數:
①電源頻率:200KHz；
②電壓:陽極電壓:9000V;槽路電壓:8500V ；
③電流:陽極電流:3.5 4A ;柵極電流:1.2 1.5A ;
④輸出功率:30KW;
2、確定的感應淬火工藝技術參數:
①預加熱時間參數:t0為2s；
②由感應淬火“起點”位置運轉至感應淬火“終點”位置的轉速及運轉時間參數:
a、第一轉速nl為2.06轉/分,第一運轉時間tl為0.050min,即為3s ;
b、第二轉速n2為1.85轉/分，第二運轉時間t2為0.117min，即為7s ；
C、第三轉速n3為1.95轉/分，第三運轉時間t3為0.033min，即為2s ；③由感應淬火“終點”位置運轉至感應淬火“起點”位置的轉速及運轉時間參數:
d、第四轉速n4為1.64轉/分,第四運轉時間t4為0.050min,即為3s ;
e、第五轉速n5為1.94轉/分，第五運轉時間t5為0.283min,即為17s ;
④、感應間距參數:球面水平感應間距λ’為2mm，上端豎直感應間距λ 〃為3mm ;下端豎直感應間距λ ’ 〃為3mm。上述技術參數 確定之后，接通電源設備33電源，隨后按下按鈕組件33a上的加熱按鈕33a’，指示燈組件33b上加熱指示燈33b’亮，且邊升溫、邊調整反饋手輪33c和偶合手輪33d，直至達到所需的電壓(陽極電壓、槽路電壓)、電流(陽極電流、柵極電流)技術參數。隨后，進入本發明所述的“一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的操作方法”的具體操作過程，步驟如下:
1)接通感應淬火裝置用電源:使一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置處于可工作狀態；
2)選擇自動控制模式:由圖27并結合圖9、圖24予以說明，在電控柜9上部的操作臺面上，將手動/自動選擇旋鈕9e旋至自動位置上，使一種用于鏟刀連接座的下座凹球面的感應淬火裝置處于可自動工作狀態；
3)檢查上次設置的參數是否可續用:由圖27并結合圖9、圖24予以說明，依據淬火工藝要求，在人機界面9a上檢查上次使用感應淬火裝置時設置的參數是否可續用；
經檢查，如果上次設置的參數不可續用，則應在人機界面9a上新設置所需的參數，即新設置預加熱時間、回轉組件6轉速及相對應的運轉時間，隨后，進入下一步驟4)；
①預加熱時間參數:t0為2s；
②由感應淬火“起點”位置運轉至感應淬火“終點”位置的轉速及運轉時間參數:
a、第一轉速nl為2.06轉/分,第一運轉時間tl為0.050min,即為3s ;
b、第二轉速n2為1.85轉/分，第二運轉時間t2為0.117min，即為7s ；
C、第三轉速n3為1.95轉/分，第三運轉時間t3為0.033min，即為2s ；
③由感應淬火“終點”位置運轉至感應淬火“起點”位置的轉速及運轉時間參數:
d、第四轉速n4為1.64轉/分,第四運轉時間t4為0.050min,即為3s ;
e、第五轉速n5為1.94轉/分，第五運轉時間t5為0.283min,即為17s ;
上述參數輸入之后，進入下一步驟4)；
4)放置下座2:由圖27并結合圖30、圖10、圖11予以說明，在感應淬火的“起點”位置轉角Θ’處，將鏟刀連接座的下座2放置在已位于回轉組件6上的全圓帶臺階屏蔽環5上，即，將其下座后端面2d的半圓開口面落放在全圓帶臺階屏蔽環5的臺階外圓面上，并予以緊貼；
5)放置半圓帶臺階屏蔽環4:由圖27并結合圖30、圖10、圖11予以說明，將半圓帶臺階屏蔽環4放置在鏟刀連接座的下座2上，即將半圓帶臺階屏蔽環4的臺階外圓面落放在下座前端面2c的半圓開口內圓面上，并予以緊貼；
6)檢查上次感應間距調整結果是否可續用:由圖27并結合圖25、圖29予以說明，依據淬火工藝的要求，檢查項目包括:球面水平感應間距λ ’檢查、上端豎直感應間距λ ”檢查和下端豎直感應間距λ ’ ”檢查；
經檢查，上次感應間距調整結果不可續用，不符合淬火工藝要求，即，不符合球面水平感應間距λ ’為2mm、上端豎直感應間距λ 〃為3mm、下端豎直感應間距λ ’ 〃為為3mm的要求，則應按以下6-2-1)和6-2-2)步驟實施調整，直至符合要求為止，隨后，進入下一步驟
7)；
6-2-1)實施“水平方向”上感應間距調整:由圖27并結合圖29、圖16、圖17、圖18予以說明，依據淬火工藝要求，將球面水平感應間距λ’調整為2mm，即通過調整四個帶光軸螺栓10的光軸端IOa在L型支架13上的旋入、旋出位置，在水平方向X上移動全圓帶臺階屏蔽環5的圓心，使其與有效感應弧面3d’的回轉中心，即回轉中心線δ ζ對準一致，繼而實現下座凹球面2a在水平方向X上的位移，保證球面水平感應間距λ ’為2mm ;
6-2-2)實施“豎直方向”上豎直感應間距調整:由圖27并結合圖29、圖19、圖20予以說明，依據淬火工藝要求，調整上端豎直感應間距λ”、下端豎直感應間距λ’”分別調整為3mm和3mm，即，通過旋轉調整螺母25在帶外螺紋軸套26上的高低位置，且在調整后用緊定螺釘27實施定位緊固，即可在豎直方向Y上移動圓托盤23及其上回轉組件6的高度位置，繼而實現下座凹球面2a在豎直方向Y上的位移，保證上端豎直感應間距λ ”和下端豎直感應間距λ ’ ”分別調整為3mm和3mm,即均為3mm ；
7)啟動自動運行按鈕9f:由圖27、圖28并結合圖24、圖25、圖26、圖29、圖30、圖31、圖9予以說明，按下電控柜9上的自動運行按鈕9f，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置進入自動運行狀態，并依序自動完成如下操作: 7-1)預加熱開始:電源設備33首先開始工作，即，變壓器33e的變壓器二次線圈33f通過淬火感應器3上有效感應弧端3d的有效感應弧面3d’，在感應淬火“起點”位置處(見圖30)，開始對處于非旋轉狀態下的下座凹球面2a進行預加熱，直至設置的預加熱時間tO為2s時間到；
7-2)設置的預加熱時間到:設置的預加熱時間tO到，預加熱結束，此時，一方面，下座凹球面2a仍處于被加熱狀態，與上所不同的是，系處于邊旋轉、邊被感應加熱；另一方面，電機22啟動并驅動減速機21旋轉，且使得回轉組件6及其上的下座2，按照設定的第一轉速nl為2.06轉/分由感應淬火“起點”位置(見圖30)向感應淬火“終點”位置(見圖31)即開始沿運轉方向ω旋轉，直至設置的第一運轉時間tl為3s時間到；
7-3)設置的第一轉速運轉結束:第一運轉時間tl到，第一轉速nl運轉結束，此時，一方面回轉組件6及其上的下座2，按照設置的且經變頻器9c調速后的第二轉速n2為1.85轉/分沿運轉方向ω繼續旋轉，直至設置的第二運轉時間t2為7s時間到；另一方面，噴射閥32e開啟，水泵組件32開始工作，即，淬火冷卻介質開始通過淬火感應器3上設置的若干個淬火水孔ζ，噴射到正在實施感應加熱的下座凹球面2a上；除此之外，淬火感應器3上的有效感應弧面3d’，仍在繼續對正在旋轉過程中的下座凹球面2a實施感應加熱；
7-4)設置的第二轉速運轉結束:第二運轉時間t2到,第二轉速n2運轉結束,此時,一方面，回轉組件6及其上的下座2，按照設置的且經變頻器9c調速后的第三轉速n3為1.95/分繼續沿運轉方向ω旋轉，直至設置的第三運轉時間t3為2s時間到；另一方面，有效感應弧面3d’繼續對對旋轉過程中的下座凹球面2a實施感應加熱，同時，噴射閥32e繼續開啟，繼續對下座凹球面2a實施淬火冷卻；
7-5)設置的第三轉速運轉結束:第三運轉時間t3到，第三轉速n3運轉結束，S卩，當第三轉速n3將要運轉結束時，電控系統借助設置的編碼器9d將下座2運轉至感應淬火“終點”位置(見圖31)時的旋轉位移，轉換成周期性的電信號繼而轉變成計數脈沖，且通過可編程控制器9b的實時分析處理，告知電控系統實施下一自控步驟；
此時，一方面，回轉組件6及其上的下座2，按照設置的且經變頻調速后的第四轉速n4為1.64轉/分，開始由感應淬火“終點”位置(見圖31)向感應淬火“起點”位置(見圖30)即繼續沿著運轉方向ω旋轉，直至設置的第四運轉時間t4為3s時間到；另一方面，淬火感應器3停止感應加熱，而噴射閥32e繼續開啟，仍在對旋轉過程中的下座凹球面2a繼續實施淬火冷卻；
7-6)設置的第四轉速運轉結束:第四運轉時間t4到，第四轉速n4運轉結束，此時，一方面，回轉組件6及其上的下座2，按照設置的且經變頻器9c調速后的第五轉速n5為1.94轉/分繼續沿著運轉方向ω旋轉，直至設置的第五運轉時間t5為17s時間到；另一方面，噴射閥32e關閉，停止對下座凹球面2a實施淬火冷卻；
7-7)設置的第五轉速運轉結束:第五運轉時間t5到，第五轉速n5運轉結束，S卩，當第五轉速π5將要運轉結束時，電控系統借助設置的編碼器9d將下座2運轉至感應淬火“起點”位置(見圖30)時的旋轉位移，轉換成周期性的電信號繼而轉變成計數脈沖，且通過可編程序控制器9b的實時分析處理，使得電機22、減速機21、回轉組件6及其上的下座2停止運轉，且下座2停留在感應淬火“起點”位置處(見圖30)，即重回放取下座2的感應淬火“起點”位置處；
8)取下半圓帶臺階屏蔽環:由圖27并結合圖29、圖30、圖11予以說明，將放置在鏟刀連接座的下座2上的半圓帶臺階屏蔽環4取下；
9)取下上蓋或下座:由圖27并結合圖29、圖30、圖11予以說明，將放置在全圓帶臺階屏蔽環5上的鏟刀連接座的下座2取下； 10)確定是否進入下一工作循環:由圖27并結合圖9、圖24予以說明，如下:
經確定，仍需繼續對另外的鏟刀連接座的下座實施感應淬火工作，則返回步驟3 )，并重復其后的步驟，繼續操作，進入下一工作循環，直至不再需要為止；隨后，如下:
10-2-1)按下電控柜9上的停止運行按鈕9g ；
10-2-2)斷開感應淬火裝置用電源，使一種用于鏟刀連接座的感應淬火裝置處于非工作狀態，即結束本項工作。最后，斷開(關閉)電源設備33、水泵組件32的電源，結束其工作狀態。最后，進一步說明以下7點:
1、上述nl、n2、n3、n4、n5轉速，系為減速機21輸出軸21a轉速，另外，由圖19、圖20知，回轉組件6及其上放置的全圓帶臺階屏蔽環5、下座2、半圓帶臺階屏蔽環4的轉速，等同于輸出軸21a轉速。2、上述減速機21輸出軸21a的轉速調整，S卩“nl — n2 — n3 — n4 — n5”的依序轉速變化，系通過電控柜9設置的變頻器9c進行變頻調速，且通過可編程控制器9b的控制，予以實現。3、上述提及的“起點”位置轉角Θ’、“終點”位置轉角Θ 〃轉角，依據工藝需要，二者均設定為10°，系通過電控柜9設置的編碼器9d、可編程控制器9b的控制，予以實現。4、上述下座2凹球面與有效感應弧面3d’之間存在的球面水平感應間距λ ’控制問題，系通過采用可調水平方向間距的回轉組件6得以解決，因而使得凹球面感應淬火的淬硬層深度得到有效的控制。5、上述下座2凹球面與有效感應弧面3d’之間存在的豎直感應間距控制問題，系通過采用可調豎直方向間距的旋轉驅動裝置7，并通過采取控制半圓帶臺階屏蔽環4的半圓臺階面4a與感應圈上表面3a之間的上端豎直感應間距λ 〃、全圓帶臺階屏蔽環5的全圓臺階面5a與感應圈下表面3b之間的下端豎直感應間距λ ’ "的方法得以解決，從而使得凹球面感應淬火的均勻一致性能夠得到有效的提升，繼而進一步確保了淬火質量的控制。6、針對上述實施情況，本申請人又依據前述淬火工藝對下座2凹球面耐磨性的要求，即:“凹球面淬火硬度> 52HRC，淬硬層深度I 3mm，且硬化層要求沿球面均勻分布，凹球面的尖角處無過燒、裂紋現象發生”的技術要求，隨機抽取了 10件進行了硬度、金相檢測，結果全部符合要求，其中，表面硬度檢測，系每件隨機檢測4個淬火部位進行，如下:
權利要求
1.一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，其特征在于:所述淬火裝置包括:半圓帶臺階屏蔽環(4)、全圓帶臺階屏蔽環(5)、回轉組件(6)、旋轉驅動組件(7)、柜體組件(8)和電控柜(9);其中，旋轉驅動組件(7)的上端固聯有回轉組件(6)，下端固聯在柜體組件的內部；回轉組件(6)的上端放置有全圓帶臺階屏蔽環(5);另外，電控柜(9)設置有人機界面(9a)、可編程控制器(％)、變頻器(9c)、編碼器(9d)、手動/自動選擇旋鈕(9e)、自動運行按鈕(9f)、停止運行按鈕(9g)。
2.按照權利要求1所述的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，其特征在于:所述的半圓帶臺階屏蔽環(4)，其上設置帶有半圓臺階高度h’尺寸的半圓臺階型環帶；所述的全圓帶臺階屏蔽環(5)，其上設置帶有全圓臺階高度h"尺寸的全圓臺階型環帶。
3.按照權利要求1所述的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，其特征在于:所述的回轉組件(6)，包括:帶光軸螺栓(10)、前螺母(11)、后螺母(12)、L型支架(13)、支架底盤(14)、緊固螺栓(15)、a螺母(16)、b螺母(17)、c螺母(18)、d螺母(19);四個L型支架(13)，在支架底盤(14)上以回轉中心線δ ζ為圓心兩兩相向布局，且通過緊固螺栓(15)、c螺母(18)、d螺母(19)，分別緊固在支架底盤(14)上；四個帶光軸螺栓的光軸端(IOa)以回轉中心線δ ζ為圓心兩兩相向布局，且通過前螺母(11)、后螺母(12)將帶光軸螺栓(10)固定在L型支架(13)上。
4.按照權利要求1所述的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，其特征在于:所述的旋轉驅動組件(7)，包括:螺栓緊固組件(20)、減速機(21)、電機(22)、圓托盤(23)、鍵(24)、調整螺母(25)、帶外螺紋軸套(26)、緊定螺釘(27);圓托盤(23)通過前述的緊固螺栓(15)、a螺母(16)、b螺母(17)與支架底盤(14)緊固連接。
5.按照權利要求1所述的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，其特征在于:所述的柜體組件(8)，包括:減速機固定板(28)、殼體(29)、漏水通道(30)、排水管(31);旋轉驅動組件(7)通過螺栓緊固組件(20)緊固在減速機固定板(28)上；另外，在減速機固定板(28)上設置有若干個漏 水孔(ε )，在殼體(29)上設置漏水通道(30)和排水管(31)。
6.權利要求1所述一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置的操作方法，其特征在于:所述操作方法的步驟如下: 1)接通感應淬火裝置用電源:使一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置處于可工作狀態； 2)選擇自動控制模式:在電控柜(9)上部的操作臺面上，將手動/自動選擇旋鈕(9e)旋至自動位置上； 3)檢查上次設置的參數是否可續用:在人機界面(9a)上檢查上次使用感應淬火裝置時設置的參數是否可續用；所述參數包括:對上蓋凹球面(Ia)或下座凹球面(2a)實施的預加熱時間、回轉組件(6)轉速及相對應的運轉時間； 3-1)經檢查，如果上次設置的參數可續用，即適用于本次鏟刀連接座的上蓋凹球面或下座凹球面的感應淬火需要，則可直接進入下一步驟4)； 3-2)經檢查，如果上次設置的參數不可續用或上次沒有設置參數，則應在人機界面(9a)上新設置所需的參數，即新設置預加熱時間、回轉組件(6)轉速及相對應的運轉時間，隨后，進入下一步驟4)； 4)放置上蓋或下座:在感應淬火的“起點”位置轉角Θ’處，將鏟刀連接座的上蓋(I)或下座(2)放置在已位于回轉組件(6)上的全圓帶臺階屏蔽環(5)上，即將其上蓋后端面(Id)或下座后端面(2d)的半圓開口面落放在全圓帶臺階屏蔽環(5)的臺階外圓面上,并予以緊貼； 5)放置半圓帶臺階屏蔽環(4):將半圓帶臺階屏蔽環(4)放置在鏟刀連接座的上蓋(I)或下座(2)上，即將半圓帶臺階屏蔽環(4)的臺階外圓面落放在上蓋前端面(Ic)或下座前端面(2c)的半圓開口內圓面上，并予以緊貼； 6)檢查上次感應間距調整結果是否可續用:所述感應間距調整，是指對上蓋(I)或下座(2)繞其淬火感應器(3)有效感應弧面(3d’)回轉時在水平方向X、豎直方向Y上的感應間距調整；檢查項目包括:球面水平感應間距λ ’檢查、上端豎直感應間距λ ”檢查和下端豎直感應間距λ’ ”檢查； 所述球面水平感應間距λ’，是指上蓋凹球面(Ia)或下座凹球面(2a)與有效感應弧面(3d’ )之間的水平間距；所述上端豎直感應間距λ ”，是指半圓臺階面(4a)與感應圈上表面(3a)之間的豎直間距；所述下端豎直感應間距λ’ ”，是指全圓臺階面(5a)與感應圈下表面(3b)之間的豎直間距； 6-1)經檢查，如果上次感應間距調整的結果可續用，即符合要求，適用于本次鏟刀連接座的上蓋凹球面或下座凹球面淬火的感應間距要求，則可直接進入下一步驟7)； 6-2)經檢查，如果上次感應間距調整的結果不可續用或上次沒有進行間距調整，即不符合要求，則應按以下6-2-1)和6-2-2)步驟進行調整，直至符合要求，隨后，進入下一步驟7)； 6-2-1)實施“水平方向”上球面感應間距調整:所述調整球面水平感應間距λ ’，即通過調整四個帶光軸螺栓(10)的光軸端(IOa)在L型支架(13)上的旋入、旋出位置，在水平方向X上移動全圓帶臺階屏蔽環(5)的圓心，使其與有效感應弧面(3d’)的回轉中心，即回轉中心線δ ζ對準一致 ，繼而實現上蓋凹球面(Ia)或下座凹球面(2a)在水平方向X上的位移，保證球面水平感應間距λ’符合規定要求； 6-2-2)實施“豎直方向”上豎直感應間距調整:所述調整上端豎直感應間距λ”、下端豎直感應間距λ ’”，g卩，通過旋轉調整螺母(25)在帶外螺紋軸套(26)上的高低位置，且在調整后用緊定螺釘(27)實施定位緊固，即可在豎直方向Y上移動圓托盤(23)及其上回轉組件(6)的高度位置，繼而實現上蓋凹球面(Ia)或下座凹球面(2a)在豎直方向Y上的位移，保證上端豎直感應間距λ ”和下端豎直感應間距λ ’”符合規定的要求； 7)啟動自動運行按鈕:按下電控柜(9)上的自動運行按鈕(9f)，一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置進入自動運行狀態，并依序自動完成如下操作: 7-1)電源設備開始預加熱:即與感應淬火裝置配套實施的電源設備(33)通過變壓器(33e)及其上變壓器二次線圈(33f)，開始給淬火感應器(3)預加熱，并通過淬火感應器(3)上設置的有效感應弧端(3d)及其上的有效感應弧面(3d’ )開始對鏟刀連接座的上蓋凹球面(Ia)或下座凹球面(2a)實施預加熱,直至預加熱結束； 7-2)由感應淬火“起點”運轉至感應淬火“終點”:已放置到位的上蓋(I)或下座(2)，由感應淬火的“起點”位置轉角Θ’處開始沿ω方向運轉至“終點”位置轉角Θ ”處，gp，當步驟7-1)設置的預加熱時間結束后，電機(22)啟動，驅使減速機(21)、圓托盤(23)、回轉組件(6)及其上的全圓帶臺階屏蔽環(5)、上蓋(I)或下座(2)、半圓帶臺階屏蔽環(4)開始以步驟3)設置的轉速及相對應的運轉時間運轉，直至運轉到位； 7-3)由感應淬火“終點”運轉至感應淬火“起點”:當上蓋(I)或下座(2)運轉至“終點”位置轉角Θ 〃處后，已感應淬火過的上蓋(I)或下座(2)沿ω方向繼續運轉，S卩，由感應淬火的“終點”位置轉角Θ 〃處運轉至“起點”位置轉角Θ’處，同樣，系以步驟3)設置的轉速及相對應的運轉時間運轉，直至運轉到位，即重回感應淬火“起點”位置轉角Θ’處，此時，感應淬火裝置自動停止運轉，即，電機(22)、減速機(21)、圓托盤(23)、回轉組件(6)及其上的上蓋(I)或下座(2),在感應淬火“起點”位置自動停止轉動； 8)取下半圓帶臺階屏蔽環(4):將放置在鏟刀連接座的上蓋(I)或下座(2)上的半圓帶臺階屏蔽環(4)取下； 9)取下上蓋(I)或下座(2):將放置在全圓帶臺階屏蔽環(5)上的鏟刀連接座的上蓋(I)或下座(2)取下； 10)確定是否進入下一工作循環:如下: 10-1)經確定，需要繼續對下一個鏟刀連接座的凹球面實施感應淬火，則返回步驟3)，并重復其后的步驟，繼續操作，進入下一工作循環，直至不再需要為止； 10-2)經確定，不需要對下一個鏟刀連接座的凹球面實施繼續感應淬火，則按以下步驟實施: 10-2-1)按下電控柜(9)上的停止運行按鈕(9g)； 10-2-2)斷開感應淬火裝置用電源，使一種用于鏟刀連接座的感應淬火裝置處于非工作狀態，即結束本項工作。
全文摘要
本發明屬于感應熱處理技術領域，涉及一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置及操作方法。提出的一種用于鏟刀連接座凹球面的感應淬火裝置，包括半圓帶臺階屏蔽環(4)、全圓帶臺階屏蔽環(5)、回轉組件(6)、旋轉驅動組件(7)、柜體組件(8)和電控柜(9)；旋轉驅動組件(7)的上端固聯有回轉組件(6)，下端固聯在柜體組件的內部；回轉組件(6)的上端放置有全圓帶臺階屏蔽環(5)。本發明有效地避免了凹球面在感應淬火時出現的尖角效應問題；解決了鏟刀連接座的凹球面在繞其感應圈外弧面(3d’)回轉時出現的球面水平感應間距難以控制的問題，因而使得凹球面感應淬火的淬硬層深度得到有效的控制，繼而提升了淬火質量。
文檔編號C21D9/22GK103146896SQ20131005388
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月20日 優先權日2013年2月20日
發明者閆麟角, 孔春花, 段華榮, 丁芳, 馬春慶, 徐成慧, 張沈潔, 劉書鐸, 劉文化, 高磊 申請人:中國一拖集團有限公司