專利名稱：異形工件導電感應加熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于金屬熱處理用的一般加熱設備技術領域，尤其涉及一種熱處理用的導電感應加熱裝置。
為了提高各種金屬工件的表面強度性能，要求對工件進行表面熱處理。在此類表面熱處理中，采用感應加熱的較多，因為它具有加熱快、效率高、質量好等優點。但是，現有的感應加熱裝置與工件表面之間，要保持一定間隙，感應加熱裝置是不能與工件直接相接觸的。同時，對于許多異形工件來說，其中，特別是復雜斷面工件的凹面，各種齒輪的齒表面，以及管狀工件的內孔面和軸套的內表面等，采用現有的感應加熱裝置對其進行表面加熱較為困難，甚至完全不可能。這是因為在設計上難以考慮，甚至無法解決；二是即使設計出來某種感應加熱裝置，也會因為需要集束磁力線，而必須加上導磁體，但是，這樣解決的效果又不理想。例如，工件內孔表面的感應加熱。況且，小型工件有時也無法加導磁體。在現有的加熱技術中，另外還有一種工件導電加熱，它一般采用常規的工業電流頻率50赫茲，但是它大多用于簡單斷面工件，又都為工件全斷面加熱，例如用于帶鋼、線材、鋼絲的整體加熱。因此，現有的感應加熱裝置或是導電加熱裝置都不適用于上述異形工件的表面加熱，即使采用了上述加熱裝置，但其效率卻很低，使用效果也不好。
本實用新型的目的在于，提供一種異形工件導電感應加熱裝置，以求有利于異形工件的表面加熱。本加熱裝置主要由兩個導電體、一個絕緣體和兩個接觸件等組成。其中，一個導電體將根據異形工件的表面形狀和加熱要求而制作，其形狀以及與工件表面之間的間隙等，都要與工件表面加熱層相適應。并且，此導電體的一端，通過一個接觸件直接與工件表面相接觸，另一端與設定電流頻率的電源相連；另一個導電體的一端，也通過一個接觸件直接與工件表面相接觸，另一端與同一電源相連，并在該處，將上述導電體、接觸件、工件與前一個導電體之間，用絕緣體隔開，進而構成一條特別的電流回路，而使工件的局部表面導電。這樣，當不同頻率的電流通過上述電流回路時，則會因電磁感應的“集膚效應”，而在工件局部表面產生一定厚度的加熱層，以實現異形工件的直接導電感應加熱。該加熱裝置的導電體用導電性好的異形銅管制作而成，其內部通有冷卻水，以防止過熱和與工件接觸部分的局部產生打火現象等。上述的接觸件，也是用導電性好的金屬材料制成，可采用銅、銀之類材料。若有必要，也可在感應加熱裝置的一個導電體周圍加上導磁體，以使磁力線束更好集中于工件局部表面。另外，與工件加熱表面相對應的導電體上，還可加上若干個小孔，以便加熱后通以冷卻劑(如水、壓縮空氣等)，進行表面淬火熱處理。
本實用新型的加熱裝置能夠很好適應異形工件的表面加熱。它特別適用于各種異形工件的表面熱處理，其中，包括復雜斷面的工模具、齒輪、管件及軸套之類異形工件。
本加熱裝置可采用固定式加熱，也可采用連續式加熱。例如，管件、導軌之類長工件，即可采用連續式加熱。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步敘述。
圖1為異形工件導電感應加熱裝置圖(實施例1)。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為異形工件導電感應加熱裝置圖(實施例2)。
圖4為圖3的A-A剖面圖。
圖5為幾種異形工件的加熱層部位及其形狀示意圖。
圖中，件1是異形工件1；件2是導電體2；件3是導電體3；件4是絕緣體4；件5是接觸件5；件6是接觸件6；件7是導磁體7。
圖1為實施例1，它是異形工件中的一種管件，采用本實用新型的導電感應加熱裝置圖。圖3為實施例2，它是異形工件中的一種工模具，采用本實用新型的導電感應加熱裝置圖。
如圖1、圖3所示，本實用新型的異形工件導電感應加熱裝置，由導電體2、導電體3、絕緣體4、接觸件5、接觸件6和導磁體7等組成。其中，導電體2將根據異形工件1的表面形狀和加熱要求而制作，其形狀以及與工件1表面之間的間隙等，要與工件1表面加熱層相適應，并達到對加熱層規定深度的要求。導電體2的一端，通過接觸件5直接與工件1表面相接觸，其另一端與設定電流頻率的電源相連；導電體3的一端也通過接觸件6直接與工件1表面相接觸，其另一端與同一電源相連，并在該處，將導電體3、接觸件6、工件1與導電體2之間，用絕緣體4隔開，這樣就構成了一條特別的電流回路，而使工件1的局部表面導電。當不同電流頻率的電流通過上述電流回路時，則因電磁感應的“集膚效應”，而在工件1的局部表面，直接導電感應產生一定厚度的加熱層，以實現該處的導電感應加熱。本加熱裝置的導電體2、3都是用導電性好的異形純銅管制作而成，其內部通有冷卻水，以防止過熱和與工件1接觸部分的局部打火現象。
如圖3、圖4所示，本異形工件導電感應加熱裝置，若有必要，可在本加熱裝置的導電體2周圍加上導磁體7，以使磁力線更好集中于工件1的局部表面。另外，與工件1加熱表面相對應的導電體2上，還可加上若干個小孔，以便工件1表面加熱后，通以冷卻劑(如水、壓縮空氣等)進行表面熱處理。
圖5為幾種典型異形工件，經本加熱裝置加熱后，其各工件表面的加熱層部位和形狀。
權利要求1.異形工件導電感應加熱裝置，由導電體(2)，導電體(3)，絕緣體(4)，接觸件(5)和接觸件(6)等組成，其特征在于，導電體(2)將根據工件(1)局部表面的形狀和加熱要求而制作，其一端通過接觸件(5)直接與工件(1)表面相接觸，另一端與設定電流頻率的電源相連；導電體(3)的一端，通過接觸件(6)直接與工件(1)相接觸，其另一端與同一電源相連，并在該處，將導電體(3)，接觸件(6)，工件(1)與導電體(2)之間，用絕緣體(4)隔開，從而構成一條特別的電流回路，而使工件(1)的局部表面導電，并得以直接進行導電感應加熱。
2.根據權利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，導電體(2)和導電體(3)的內部通有冷卻水，以防止過熱和局部打火等現象。
3.根據權利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，導電體(2)上，在它與工件(1)加熱表面相對應的部位，可加上若干個小孔，以便待工件(1)加熱后，通以冷卻劑進行表面熱處理。
4.根據權利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，導電體(2)上可加導磁體(7)，以使磁力線更好集束于工件(1)的加熱表面。
專利摘要本實用新型屬于金屬熱處理用加熱設備技術領域,公開了一種用于異形工件的導電感應加熱裝置。它由導電體2、3,絕緣體4,接觸件5、6等組成,工件1為異形件,導電體2將根據工件的不同形狀制作,導電體2、3直接與工件1構成電流回路而導電。當不同頻率的電流通過時,因電磁感應的“集膚效應”,而在工件局部表面產生一定厚度的加熱層。這種導電感應加熱裝置比現有的感應加熱裝置更適用于異形工件的表面加熱,特別是工模具、齒輪、管件、軸套之類異形工件的表面熱處理。
文檔編號H05B6/02GK2473848SQ0121471
公開日2002年1月23日 申請日期2001年4月13日 優先權日2001年4月13日
發明者鄭體成 申請人:鄭體成