[0038] 为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效,以下将结合说明书附图进行详细说明。
[0039] 本发明提供的一种用于棘轮的变径式感应加热装置,如图1和图2所示,其包括工作台1、旋转装置、升降装置、棘轮机构、环形轨道5和加热装置,旋转装置设于工作台1上,且旋转装置包括旋转外壳3、第一丝杠11、丝杠端帽12、第一电机27和连杆固定圆盘10,旋转外壳3通过均布设于旋转外壳3底部的多个连接脚与工作台1固定连接,且旋转外壳3内部设有第一电机27,第一电机27的输出轴通过联轴器与第一丝杠11的第一端连接,且第一丝杠11的第二端通过丝杠端帽12支撑于升降装置的电机放置平台13上,连杆固定圆盘10设于第一丝杠11上,且连杆固定圆盘10通过设于连杆固定圆盘10中间处的圆盘连接孔与第一丝杠11螺旋连接;升降装置设于旋转装置上方,且升降装置包括电机放置平台13、第二电机14、主动齿轮21、从动齿轮16、第二丝杠17和升降平台20,电机放置平台13上均布设有多个升降支撑杆15,且升降支撑杆15上设有升降支撑板19,第二电机14设于电机放置平台13上,且第二电机14的电机输出轴22穿过升降支撑板19与主动齿轮21连接,从动齿轮16通过支撑轴转动设于升降支撑板19上,且从动齿轮16均布设于主动齿轮21的侧面,主动齿轮21与从动齿轮16啮合传动,且从动齿轮16上设有第二丝杠17,第二丝杠17的第一端与穿过升降平台20上的平台连接孔且与升降平台20螺旋连接;棘轮机构设于升降平台上,且棘轮机构包括棘轮固定轴9和棘轮8,棘轮固定轴9的第一端与升降支撑板19连接,且棘轮固定轴9的第二端均布设有多个棘轮8;环形轨道5通过支撑杆2固定设于工作台1上,且环形轨道5上均布设有多个加热装置,加热装置包括连接连杆4、加热板7、连接滑块18、伸缩杆件6和绝缘杆件26,连接连杆4的第一端与连杆固定圆盘10转动连接,且连接连杆4的第二端与连接滑块18的底部连接,连接滑块18的顶部设有绝缘杆件26,且绝缘杆件26上设有加热板7,伸缩杆件6均布设于环形轨道5的内侧面,且伸缩杆件6的第一端与环形轨道5固定连接,伸缩杆件6的第二端与连接滑块18的侧面连接。
[0040] 优选地,第一丝杠11的中线轴线、第二电机14的电机输出轴以及棘轮固定轴9的中线轴线均共线。
[0041] 如图3所示,加热板7包括第一加热板71、第二加热板72和连接板73,第一加热板71的第一端与绝缘杆件26连接,且第一加热板71的第二端通过第二加热板72与连接板73的第一端连接,且连接板73的第二端与绝缘杆件26连接。
[0042] 如图3所示,加热板7能伸入棘轮8的棘轮轮齿81处,且第一加热板71和第二加热板72分别能贴近棘轮轮齿81的侧面部82和端面部83,且第一加热板71与棘轮轮齿81的侧面部
82平行,第二加热板72与棘轮轮齿81的端面部83平行。
[0043] 如图3所示,加热板7的第一加热板71的第一端和连接板73的第二端的均向加热板7的中间部弯曲靠近,且加热板7的高度小于棘轮8的齿宽。
[0044] 如图4和图5所示,加热装置还包括第一红外测温摄像头23、第二红外测温摄像头24以及第三红外测温摄像头25,且第一红外测温摄像头23、第二红外测温摄像头24以及第三红外测温摄像头25均设于工作台1上。
[0045] 本发明的另一方面,提供一种用于棘轮的变径式感应加热装置的加热方法,如图5~7所示,其包括以下步骤:
[0046] S1、将待加热的棘轮依次安装在棘轮固定轴9上,并将棘轮固定轴9固定在升降平台20上;
[0047] S2、启动第二电机14,通过升降装置将首个待加热的棘轮8移动至加热装置的上方;
[0048] S3、启动第一电机27,调节加热装置至棘轮轮齿81的间距,使得加热板7靠近棘轮轮齿81处;
[0049] S4、将棘轮轮齿81的齿宽均分为轮齿上部a和轮齿下部b;
[0050] S5、启动第二电机14,通过升降平台20带动槽轮8向上移动,使得棘轮轮齿81的轮齿上部a与加热板7相对应,同时向加热板7通电,通过加热板7对棘轮轮齿81的侧面部82和端面部83进行加热,如图5所示;
[0051] S6、通过第一红外测温摄像头23测得轮齿上部a端面上任意两点的温度值TA1、TA2,同时通过第二红外测温摄像头24测得轮齿上部a端面上任意两点的温度值TB1、TB2,计算ΔT1=|TA1‑TB1|、ΔT2=|TA2‑TB2|,并判断是否两点的温度差ΔT1≤100℃且ΔT2≤200℃,若两点的温度差ΔT1≤100℃且ΔT2≤200℃,则执行步骤S7,若两点的温度差ΔT1>100℃且ΔT2>200℃,则对轮齿上部a继续加热,待两点的温度差ΔT1≤100℃且ΔT2≤200℃时,进行下一步。
[0052] S7、启动第二电机14,通过升降平台20带动槽轮8向上移动,使得棘轮轮齿81的轮齿下部b与加热板7相对应,同时向加热板7通电,通过加热板7对棘轮轮齿81的侧面部82和端面部83进行加热,如图6所示;
[0053] S8、通过第三红外测温摄像头25测得轮齿下部b端面上任意两点的温度值TC1、TC2,计算ΔT3=|TB1‑TC1|、ΔT4=|TB2‑TC2|,并判断是否两点的温度差ΔT3≤80℃且ΔT4≤80℃,若两点的温度差ΔT3≤80℃且ΔT4≤80℃,则执行步骤S9,若两点的温度差ΔT3>80℃且ΔT4>80℃,则对轮齿下部b继续加热,待两点的温度差ΔT3≤80℃且ΔT4≤80℃时,进行下一步。
[0054] S9、启动第二电机14,通过驱动主动齿轮21、从动齿轮16以及第二丝杠17,进而调整升降平台20的位置,并将下个待加热的棘轮8移动至加热装置的上方;
[0055] S10、重复步骤S2至步骤S9,直到对整个棘轮8完成加热。
[0056] 优选地,环形轨道5上设置的多个加热装置采用并联方式连接,且每个加热装置的加热电流均相等。
[0057] 本发明的具体操作步骤如下:
[0058] 如图1和图7所示,本发明提供的用于棘轮的变径式感应加热装置及其加热方法其工作过程如下:
[0059] (1)、在开始加热之前,将待加热的棘轮依次安装在棘轮固定轴9上,并将棘轮固定轴9固定在升降平台20上;
[0060] (2)、启动第二电机14,通过升降装置将首个待加热的棘轮8以20mm/s的速度移动至加热装置上端面15mm处;
[0061] (3)、启动第一电机27,调节加热装置在X轴的距离,即加热装置至棘轮轮齿81的间距,使得加热板7距离棘轮8待加工表面20mm;
[0062] (4)、将棘轮轮齿81的齿宽,即棘轮8上端面到下端面的距离记为L,将L均分为两份分别为轮齿上部a和轮齿下部b,则L=a+b;
[0063] (5)、启动第二电机14,通过升降平台20带动棘轮固定轴9以10‑15mm/s速度在Y轴方向上匀速运动,使得棘轮轮齿81的轮齿上部a与加热板7相对应,同时向加热板7通电,通过加热板7对棘轮轮齿81的侧面部82和端面部83进行加热,静止加热时间为10‑15s;
[0064] (6)、通过第一红外测温摄像头23测得轮齿上部a端面上任意两点的温度值TA1、TA2,同时通过第二红外测温摄像头24测得轮齿上部a端面上任意两点的温度值TB1、TB2,计算ΔT1=|TA1‑TB1|、ΔT2=|TA2‑TB2|,并判断是否两点的温度差ΔT1≤100℃且ΔT2≤200℃,若两点的温度差ΔT1≤100℃且ΔT2≤200℃,则对轮齿下部b进行加热,若两点的温度差ΔT1>100℃且ΔT2>200℃,则对轮齿上部a继续加热,待两点的温度差ΔT1≤100℃且ΔT2≤200℃时,则完成对a部分的加热工作;
[0065] (7)、轮齿上部a加热工作结束后,启动第二电机14,通过升降平台20带动槽轮8向上移动,使得棘轮轮齿81的轮齿下部b与加热板7相对应,同时向加热板7通电,通过加热板7对棘轮轮齿81的侧面部82和端面部83进行加热,静止加热时间为10‑15s;
[0066] (8)、通过第三红外测温摄像头25测得轮齿下部b端面上任意两点的温度值TC1、TC2,计算ΔT3=|TB1‑TC1|、ΔT4=|TB2‑TC2|,并判断是否两点的温度差ΔT3≤80℃且ΔT4≤80℃,若两点的温度差ΔT3≤80℃且ΔT4≤80℃,则完成轮齿下部b的加热,若两点的温度差ΔT3>80℃且ΔT4>80℃,则对轮齿下部b继续加热,待两点的温度差ΔT3≤80℃且ΔT4≤80℃时,则完成对首个齿形棘轮8的加热工作,其中设置80℃的补偿可有效的对先后加热轮齿上部a和轮齿下部b的温差进行有效的控制,使得轮齿上部a和轮齿下部b两个部分的淬硬层上下均匀。
[0067] (9)、启动第二电机14,通过驱动主动齿轮21、从动齿轮16以及第二丝杠17,进而调整升降平台20的位置,并将下个待加热的棘轮8移动至加热装置的上方;
[0068] (10)、重复(2)至(9)过程,直到对整个棘轮8完成加热。
[0069] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。